光通信高速干道——波分复用
波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技术是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。
合波器:将多路信号合并到一起。
根据波长间隔的疏密,波分复用可以分为密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing,DWDM)和稀疏波分复用(Coarse Wavelength Division Multiplexing,CWDM),简称密波和粗波。
CWDM的频率间隔是20nm,波道数支持最大16个。
DWDM的波长间隔为0.4nm或0.8nm左右。一般我们用的40波系统就是采用C波段波道间隔0.8nm,而80波系统一般使用C波段波道间隔缩小一半变为0.4nm,可容纳波道数量就增加一倍。
在80波不能满足容量要求的时候可以使用L波段。
ITU-T G.692建议,WDM中心波长的偏差不超过信道间隔±20%。
密波分的波长间隔小,而温度对于波长的稳定性影响较大,所以密波分需要使用冷却激光器和温度控制功能;而对于粗波分来说,波长之间的距离比较远,温度变化导致的波长漂移可以忽略不计,激光器无需温度控制功能,因此密集波分的成本要大于粗波分,另外密集波分的合分波器的工艺要求也高于粗波分,也就是影响成本的因素。
粗波分由于波道容量较小,一般应用于传送网接入层;
而密集波分目前大规模应用于各大运营商的省际干线(一干)、省内干线(二干)和本地网核心汇聚层。
DWDM系统按照单波道的速率分为2.5G、10G、40G、100G,按照波道数可以分为40波、80波、160波等,早期建设的系统还有16波和32波。
MSTP的光线路信号没有一个具体的波长,只规定了1310nm和1550nm两个窗口。MSTP信号都是频谱较宽的信号,可以理解为涵盖了多个波长的范围,我们通常称之为白光。
OTU:Optical Transform Unit OTU 光转发单元,将客户侧信号转换为电信号之后,再通过光模块转换为规定的波长,实现了任意波长光信号(G.957)到满足G.692要求的波长转换的功能。
如果距离太远,衰耗过大,需要光功率放大器(OBA)。
为了使管理与监控信息不依赖于传输的业务,波分系统使用一个单独的信道来管理WDM设备,这个信道就是光监控信道OSC。
G.692规范的带外OSC使用的标称波长为1510nm,数据速率取为2Mbit/s,OSC得不到EDFA的放大,靠低速率下高的接收灵敏度仍能正常工作。
DWDM系统只对信号的波长进行转换,然后透明地传到对端去,就是透传,并不对信号的内部进行处理。
WDM的优点:
1、波分复用技术带来了超大带宽。
2、扩容便捷性大大提高。
3、波分系统的无电中继传输距离能够达到几千公里,大大提高了传送网的传输距离。
波分技术的不足:
1、DWDM业务调度不灵活。
2、DWDM仅支持点到点组网结构,所谓的环实际上是多个点到点系统组成的。
3、网络运行维护、管理不灵活。
4、DWDM系统保护方式仅支持对光缆线路和单个波道进行保护。
波分技术的问题在SDH体系中都解决的非常完美。所以,我们需要一种改良的技术,将WDM和SDH的特点结合起来。
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