【精品】傳輸專業(yè)研究課題-DWDM

《【精品】傳輸專業(yè)研究課題-DWDM》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、一.傳輸專業(yè)研究方向劃分1.1大容量WDM1.1.1大容量WDM技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)介。目前單信道傳輸速率10Gbit/s的波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)已得到大量應(yīng)用。按照傳統(tǒng)SDH傳輸速率呈4倍增長(zhǎng)的發(fā)展規(guī)模，從STM-ESTM-4.STM-16到STM-64,下一步的單信道傳輸速率應(yīng)該是速率40Gbit/s的WDM系統(tǒng)的研究進(jìn)展很快。從市場(chǎng)、技術(shù)及WDM傳輸系統(tǒng)發(fā)展的歷史來看，40Gbit/sWDM系統(tǒng)是發(fā)展趨勢(shì)。從市場(chǎng)來看，雖然目前10Gbit/sWDM系統(tǒng)的傳輸容量已超過1.6Tbit/s,但業(yè)務(wù)(尤其是IP業(yè)務(wù)量)還在迅速增長(zhǎng)，帶來了對(duì)

2、帶寬更寬的需求。從技術(shù)來看，擴(kuò)大WDM系統(tǒng)的帶寬可通過增加波長(zhǎng)通道數(shù)或提高單信道傳輸速率來實(shí)現(xiàn)。增加通道數(shù)的途徑有：減小通道間隔.拓寬波長(zhǎng)范圍以及采用偏振復(fù)用技術(shù)等手段。10Gbit/s系統(tǒng)的通道數(shù)已超過160個(gè)，目前密集波分復(fù)用(DWDM)的通道間隔已實(shí)現(xiàn)小于50GHz,甚至25GHz的情況，但間隔的進(jìn)一步減小將使光纖呈線性效應(yīng)的抑制變得更加困難；波長(zhǎng)目前已應(yīng)用了C和L波段，將向S、xL波段進(jìn)而全波段發(fā)展，但相應(yīng)波段的光放大器還不成熟。除增加通道數(shù)外，另一個(gè)擴(kuò)大帶寬的可行途徑是提高單信道速率，即將單信道速率從10Gbit/s提高至4

3、0Gbit/s甚至更高。從1OGbit/s系統(tǒng)的發(fā)展歷史來看，當(dāng)路由器.交換機(jī)的接口速率達(dá)到2.5Gbit/s時(shí)，骨干網(wǎng)需要更高的速率,因而出現(xiàn)了1OGbit/s系統(tǒng)市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)?，F(xiàn)在數(shù)據(jù)設(shè)備已有了1OGbit/s接口，骨干網(wǎng)需要更大的傳輸顆粒，因此40Gbit/s系統(tǒng)已具備了應(yīng)用的必要性。降低網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用一直是運(yùn)營(yíng)商的主要目標(biāo)之一。在同樣的傳輸容量下，40Gbit/s系統(tǒng)所需的波長(zhǎng)數(shù)少，如組成一個(gè)傳輸容量1.6Tbit/s的WDM系統(tǒng),10Gbit/s系統(tǒng)需要160波，采用C和L兩個(gè)波段；40Gbit/s系統(tǒng)只需40波，采用一個(gè)波段。

4、這將簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理，降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。此外，40Gbit/s系統(tǒng)比4個(gè)10Gbit/s系統(tǒng)更節(jié)省空間、功耗。可見40Gbit/s更適應(yīng)技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。目前，全球主要的通信設(shè)備制造商都對(duì)40Gbit/sWDM技術(shù)進(jìn)行了研究，并宣稱具備了解決方案，女PAlcatekNortehCisco.Lu-cent.NEC、Mintera等。迄今為止，系統(tǒng)容量的最高紀(jì)錄是27340Gbit/s（由NEC公司發(fā)布，系統(tǒng)共利用了S、C、L3個(gè)波段），或25640Gbit/s（由阿爾卡特公司發(fā)布，系統(tǒng)采用率達(dá)到1.28bit/s/Hz）o在2003年OFC

5、會(huì)議上，OFS公司公布了其最新的研究成果：6400公里的40x40Gbit/sWDM系統(tǒng)，采用了RZ-DPSK碼型。Alcatel和Fujitsu則同時(shí)公布了采用常規(guī)不歸零碼（NRZ）在常規(guī)單模光纖上傳輸?shù)?0x40Gbit/s系統(tǒng)的長(zhǎng)距離實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其距離分別達(dá)到2540km和1600km。但在2003年9月份的ECOC會(huì)議上，幾乎沒有發(fā)表新的有關(guān)40Gbit/sWDM系統(tǒng)和傳輸實(shí)驗(yàn)研究成果，只有個(gè)別公司（如朗訊科技等）發(fā)表了以O(shè)TDM方式實(shí)現(xiàn)160Gbit/s傳輸?shù)囊恍┰囼?yàn)結(jié)果。主要原因是40Gbit/sWDM經(jīng)過兩年的研究并不斷取

6、得突破后，傳輸上的關(guān)鍵技術(shù)研究較為深入，40Gbit/s的一些關(guān)鍵芯片及模塊大多處于觀望之中，在一定程度上阻礙了40Gbit/s系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。1.1.2大容量WDM實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù)方式介紹。1、合分波技術(shù)日前市面上已有許多可用于單通路速率為2.5Gb/s和10Gb/s的系統(tǒng)的波分復(fù)用器/解復(fù)用器，但40Gb/s速率所需的波分復(fù)用器/解復(fù)用器至少在二個(gè)方面有不同的要求:低色散、大帶寬、低偏振模色散。(1)分波合波器件引入的色散光纖通信系統(tǒng)的色散容限與碼率的平方成反比。10Gb/s系統(tǒng)可以容忍lOOOps色散，而40Gb/s卻只能容忍6

7、0ps色散。當(dāng)光碼率速度<10Gb/s時(shí)，分波合波器引入的色散可以基本不考慮;但對(duì)于40Gb/s系統(tǒng)，卻不能不考慮。另外，由于碼率越高，得到的調(diào)制頻譜也就越寬，這也加劇了每個(gè)信道的總色散。在這樣的條件下，就必須考慮如何檢測(cè)和補(bǔ)償分波合波器件自身引入的色散。(1)分波合波器件各信道的帶寬分配在1OGb/s系統(tǒng)中，每個(gè)信道需要20GHz帶寬，而在40Gb/s系統(tǒng)中則需要50GHz帶寬。鑒于目前研制的傳輸系統(tǒng)波長(zhǎng)數(shù)很多(分別為160和80),如何既能保證信道間有足夠的間隔又能同時(shí)實(shí)現(xiàn)大密度波分復(fù)用也是具有很大的挑戰(zhàn)。(2)分波合波器件類型的

8、選擇常用的分波器有角色散元件型，光纖光柵型，多層介質(zhì)膜濾波器型,光纖耦合器型，集成光波導(dǎo)型。角色散元件濾波器波長(zhǎng)選擇性好，插入損耗不隨信道數(shù)增加而增大，但是體積大，對(duì)溫度和偏振敏感。多層介質(zhì)膜濾波器型通帶平坦，插入損耗低