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关于波分复用(WDM)传输系统

浏览:16639  来源:通信人在线  日期:2018-12-03

波分复用(WDMWave Division Multiplexing)按照GB/T 14733.12《电信术语 光纤通信》中给出的定义是:在一根光纤内提供按光波长区分开的二个或多个信道(实际上波分复用是频分复用(FDM)的一种形式)。

一、WDM系统的分层结构

1WDM系统在传输网中的位置

波分复用(WDM系统在传输网中的位置详见下图1-1SDHWDM之间是客户层与服务层的关系。相对于WDM技术而言,SDHPDHATM信号都只是WDM系统所承载的业务信号。WDM系统更接近于物理媒质层--光纤,在SDH通道层下面,构成“光通道”层网络。根据WDM系统的发展,由于OADMDXC结合形成了一个光层网络--光传送网,使在SDH电层面以下建设光网络层面,传送网在拓扑上分为光、电两层面,而WDM系统则是“光网络层”的核心。

1-1WDM系统在传输网中的位置

2、承载SDH客户层信号的WDM分层结构

承载SDH信号的WDM系统使用了光放大器。根据ITU-T G.803 SDH的分层结构方法,带光放大器的SDH WDM光缆系统在SDH再生段层以下又引入了光通道层、光复用段层和光放大层(光传送层),详见下图1-2

1-2WDM系统的分层结构

二、WDM系统的组成

1、逻辑组成:

承载SDH的长距离WDM系统的逻辑组成如图2-1所示,图中的符号含义详见下表2-1。图中清晰地界定了SDH再生段、光通道、光复用段、光放大(传送)段的起止位置。其分界点是逻辑功能参考点。

2-1WDM系统的逻辑组成

2-1WDM系统的逻辑组成图中的符号含义

2、设备组成

根据图2-1WDM系统应由波分复用终端复用器(OTMOptical Termination Multiplexer)、光分插复用设备(OADMOptical Add/Drop Multiplexer)及REGRegenerator)再生中继设备和光线路放大设备(OLAOptical Line Amplifier)等组成。

而这些设备应由不同的部件组成,根据信号传送的需要,有些部件是必备的,有些是可选的。OTMOADM设备一般包括合波器(OMUOptical multiplexer)、分波器(ODUOptical Demultiplexer)、光放大器(OAOptical Amplifier,包括功率放大器BA、前置放大器PA)、波长转换器(OUTOptical Transponder Unit)、子速率复用器等部件组成。

通过上述设备组成的WDM传输系统的参考结构如下图2-2所示,其光通道由若干个光放段和光复用段组成。WDM传输系统的复用段/光放段在工程中的配置应通过计算而得,常用的计算方法有固定衰耗法(也称规则设计法)、简易的信噪比计算法和专用系统计算工具计算法。

2-2WDM传输系统的参考结构

三、WDM系统的分类

1、按OTU的运用分

WDM系统结构可根据光波长转换器(OTU)的运用与否分为两种类型:一种是开放式系统,即SDH信号通过波长转换器接入波分复用系统,其SDH光接口符合G.957/G.691标准,如图3-1-1所示,图中Tx为具有G.957/G.691光口的SDH终端设备或数据设备;另一种是集成式系统,即SDH信号不通过波长转换器接入波分复用系统,其SDH光接口符合G.692的要求,如图3-1-2所示,图中TxREG分别为具有G.692光口的SDH终端或数据设备、中继设备。

3-1-1:开放式WDM系统

3-1-2:集成式WDM系统

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2、按传输距离分

由于喇曼光放大器和超强FECWDM系统中的应用,WDM系统的分类和应用代码都有所增加。可以把长途光纤传输系统分为常规长距离(LHLong Haul)传输系统、亚超长距离(ELHEnhanced Long Haul)传输系统和超长距离(ULHUltra Long Haul WDM)传输系统。在YD/T 1274中指出,传输距离< 1000kmWDM系统称为LH-WDM;传输距离1000km~2000kmWDM系统称为ELH-WDM;传输距离> 2000kmWDM系统称为ULH-WDMLH-WDMELH-WDM系统的分类和应用代码使用基本上是相同。

欲更多了解ULH-WDM传输系统的请进入

3、按波长的运用分

WDM系统可根据波长的运用,一般被分为3大类:一是密集波分复用(DWDMDense Wave Division Multiplexing),波长间隔小于8nm,典型的波长间隔为0.8nm;二是稀疏波分复用(CWDMCoarse Wave Division Multiplexing),波长间隔小于50nm,典型的波长间隔为20nmITU建议);三是宽波分复用(WWDMWide Wave Division Multiplexing)波长间隔在50nm以上。CWDM的信道间隔为20nm,而DWDM的信道间隔从0.2nm1.2nm,所以相对于DWDMCWDM称为稀疏波分复用技术。WWDM使用的较少。

欲更多了解WDM传输系统波长划分的请进入DWDMCWDM

有人把波长间隔至低于0.8 nmDWDM称为超密集波分复用(UDWDMUltra Dense Wave Division Multiplexing)。是指在一条光纤中通过进一步减少波长间隔至低于0.8 nm,复用几百上千个波道,以进一步提高光纤容量。其波道容量较小(即细管道)但数量较多。2001年,实验室已研究出达到273个波长、每波长40 Gbit/s10.9 Tbit/s系统,传输距离为117 kmUDWDM对激光器的频率精确性、单色性和滤波器的要求很高,价格昂贵,适用于超长距离广域网。

欲更多了解波长运用系统的请进入CWDMDWDM

四、WDM系统光接口的应用代码与应用分类

ITU-T G.692建议中针对具有总目标距离和离散放大器间距的地面长距离应用的多通道系统定义了相应的应用及代码和分类。包括不带放大器的系统和带放大器的系统。

欲详细了解WDM传输系统应用代码及应用分类的请进入DWDMCWDMULH-WDM

五、WDM系统光接口

1WDM系统光接口的概念

ITU-T规范多通道光线路系统(WDM)接口,与定义单通道光线路系统(SDH)光接口有同样的目的,即以便在这些系统之间提供未来的横向兼容性,即各厂商设备的互通性。相对于SDH系统和WDM系统而言,ITU-T在定义光接口时,如果是只有一个光通道,即单光通道,其光接口就是SDH系统光接口,其满足G.957/G. 691等建议;如果是多光通道,其光接口就是WDM系统光接口,其满足G.692建议。

欲更多了解ITU-T规范的光接口建议介绍请进入G.692G.957/G. 691

2WDM系统光接口的参考点

开放式WDM光纤数字传输系统光接口参考点的配置,如图5-2-1所示,其各参考点的含义详见下表5-2-1OAOptical Amplifier)为光放大器。

5-2-1:开放式波分复用光线路系统光接口参考点

5-2-1:开放式波分复用光线路系统光接口参考点名称及含义

集成式WDM光纤数字传输系统光接口参考点的配置,如图5-2-2所示,其各参考电的含义详见下表5-2-2

5-2-2:集成式波分复用光线路系统光接口参考点

5-2-2:集成式波分复用光线路系统光接口参考点名称及含义

3WDM系统光接口的参数与基于应用的参数指标

与单通道线路系统一样,对于WDM传输系统,根据其光接口参考点或参考点间,也定义有相应的参数,并规定了基于应用的参数值。

欲详细了解WDM传输系统参数及基于应用的参数值的请进入DWDMCWDMULH-WDM

4WDM系统所承载的客户业务接口与支持的通路接口类型

依据我国相关标准,目前WDM系统所支持的客户业务接口类型(在SMn参考点)包括SDH接口、OTN接口和以太网接口,出要求详见下表5-4-1(包括信号类型)。在光通路上(MPI-SMPI-R参考点间)所承载的通路接口类型详见下表5-4-2(包括通路速率与信号结构)。

5-4-1WDM传输系统所支持的客户业务接口类型

5-4-2WDM传输系统所承载的通路类型

六、WDM光线路传输系统

ITU-T建议主要规范了WDM系统的光接口,其WDM光线路传输系统的建议相对较少。在我国,我国通信行业标准规范了一系列各种应用的WDM光线路传输系统,如N×GN为波道数,G为通道传输速率)WDM系统;当然还有ULH-WDM系统CWDM系统等。

欲详细了解我国WDM光线路传输系统技术要求请进入低通道速率系统高通道速率系统ULH-WDM系统CWDM系统

另外,我国还未WDM光线路传输系统的组网建设,制定了相应的工程建设标准,用于我国WDM光线路传输系统规划设计、施工建网与投入运行。

欲详细了解我国WDM光线路传输系统建网要求的请进入

欲进一步了解单通道光纤传输系统介绍的请进入

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