表9-15 E4OBU单板（E4OBUC03）指标要求
项目 单位 性能指标
E4OBUC03 应用
通道分配 nm 1528.96–1567.13 总输入功率范围 dBm -24～-2.2
单通道输入功率范围
48通道 dBm -24～-19
96通道 dBm -24～-22
192通道 dBm -24 噪声指数（NF） dB <6
输入反射系数 dB <-40
输出反射系数 dB <-40
泵浦在输入端的泄漏 dBm <-30
输入可容忍的昀大反射系数 dB -27
输出可容忍的昀大反射系数 dB -27
昀大总输出功率 dBm 20.8
标称增益 dB 23
通道增加/移去的增益响应时间 ms <10
通道增益 dB 21～25
增益平坦度 dB ≤2
多通道增益斜度 dB/dB ≤2
偏振相关损耗 dB ≤0.5
表9-16 E4OBU 单板（E4OBUC05）指标要求
机械指标
表9-17 OBU 单板机械指标
项目
单位 性能指标 工作波长范围 nm 1528.96～1567.13 总输入功率范围 dBm -24～0.8 48通道 dBm -24～-16 96通道 dBm -24～-19 单通道输入功率范围（平均每通道输入光功率）
192通道
dBm -24～-22 噪声指数（NF ） dB <7 输入反射系数 dB <-40 输出反射系数 dB <-40 泵浦在输入端的泄漏 dBm <-30 输入可容忍的昀大反射系数 dB -27 输出可容忍的昀大反射系数 dB -27 昀大总输出功率
dBm
23.8 通道增加/移去的增益响应时间（稳态） ms <10 标称增益 dB 23 通道增益 dB 21～25 增益平坦度 dB ≤2 多通道增益斜度 dB/dB ≤2 偏振相关损耗
dB
≤0.5
项目
指标值
单板尺寸 (PCB) 321.0 mm (长) x 218.5 mm (宽) x 2.0 mm (厚) 拉手条尺寸 345.0 mm (高) x 76.0 mm (宽) 重量
2.2kg
功耗
表9-18 OBU 单板功耗指标
9.3 OPU
OPU 单板是光前置放大单元，具有噪声指数小的特点。用于提高光接收机的灵敏度，
实现小信号放大。目前支持 C 波段光信号放大。
OPU 按硬件版本分主要有： E3OPU 和 E4OPU 。E4OPU 主要用于使用 C 波段扩展波长的系统。
9.3.1 应用
OPU 单板可实现 C 波段的光信号放大，主要应用于接收端。 OPU 单板在 DWDM 系统中的应用如图 9-7所示。 图9-7 OPU 在 DWDM 系统中的应用
OTU
Client
OTU
Client
service service
OTU OTU
OTU
OTU
Clien
t
Client service
service
OTU OTU
单板名称 单板最大功耗(常温 25℃) 单板最大功耗(高温 55℃) E2OBU 35.0 W 50.0 W E3OBU 23.0 W 30.0 W E4OBU
23.0 W
30.0 W
9.3.2 功能与特性
9.3.3 工作原理及信号流
OPU 单板的原理与 OAU 单板基本相同，请参见“9.1 OAU”。
功能与特性 描述
基本功能
E3OPU 单板可放大常规 C-band 的输入光信号，总波长范围覆盖 1529～1561nm 。 E4OPU 单板可同时放大常规 C-band 及扩展波段的输入光信号，总波长范围覆盖 1528.96～1567.13nm 。
在线光性能监测 提供在线监测端口“MON”，通过使用 MCA 单板或光谱分析仪来在线监测光信号的性能
增益锁定技术 单板内的 EDFA 具有增益锁定功能，增加/减少一路或几路通道或者某些通道光信号波动时，不影响其它通道的信号增益 瞬态控制技术
单板内的 EDFA 具有瞬态控制功能，使得系统在增加通道或减少通道时，能通过抑制信道光功率波动实现平滑的升级扩容
性能监视与告警监测
对光功率的检测和上报 提供泵浦激光器的温度控制 提供泵浦驱动电流、背光电流、制冷电流、泵浦激光器温度的检测和单板环境温度的检测
9.3.4 面板图
OPU 单板的面板外观图如图 9-8所示。图9-8 OPU 面板外观图
指示灯说明
OPU 单板的面板上共有两个指示灯。
注：详细的指示灯状态描述请参见附录 A 。
指示灯 颜色 描述
RUN 绿色 运行状态指示灯 ALM
红色
告警指示灯
OptiX BWS 1600G
9 光纤放大器单元 硬件描述
接口说明
OPU单板的面板上共有 3个光接口。
面板接口 接口类型 用途描述
IN LC 接入待放大的合波信号
OUT LC 输出放大后的合波信号
MON LC
连接 MCA单板，进行在线的性能监测 MON口功率是
OUT口功率的 1/99，即 MON功率比 OUT口低 20dB。槽位说明
OPU单板占用槽位个数： 2 常规子架单板插放槽位：
IU1～IU5，IU8～IU12 独立 OLA子架单板插放槽位：
IU1～IU5，IU8～IU10
激光器等级
单板激光器等级：CLASS 1M
9.3.5 版本描
述
9.3.6 网管配置
表9-19 OPU单板版本描述
项目 描述
单板硬件版本 E3和 E4
相同点 E3和 E4版本的单板工作原理相同
不同点 E3OPU单板可放大 L-band的输入光信号，总波长范围覆盖
1570～1604nm。 E4OPU单板可放大常规 C-band的输入光信号，
总波长范围覆盖 1528.96～1567.13nm。
可替代性 不能互相替代
槽位显示
逻辑单板只是概念上的魔兽世界私服单板，是指在网管系统的数据库中保存的单板配置信息。物理单板是实际配置在网元槽位上的单板。逻辑单板可与物理单板一致，也可不一致。 OPU 单板占用两个槽位。在 T2000中显示的是该单板所占的第一个槽位的槽位号。例
如，OPU 被置于 IU1和 IU2槽位，在 T2000中显示的槽位号为 IU1。
接口显示
9.3.7 指标
光接口指标表9-20 E3OPU 单板指标要求
面板接口 网管接口 IN 1 OUT
2
项目 单位 性能指标 通道分配 nm 1529.16～1560.61 总输入功率范围 dBm -32～-8 40通道 dBm -32～-24 80通道 dBm -32～-27 单通道输入功率范围
160通道
dBm -32～-30 噪声指数（NF ） dB <5.5 输入反射系数 dB <-40 输出反射系数 dB <-40 泵浦在输入端的泄漏 dBm <-30 输入可容忍的昀大反射系数 dB -27 输出可容忍的昀大反射系数 dB -27 昀大总输出功率
dBm
15
表9-21 E4OPU 单板指标要求
项目
单位 性能指标 通道增加/移去的增益响应时间 ms <10 通道增益 dB 21～25 增益平坦度 dB ≤2 多通道增益斜度 dB/dB ≤2 偏振相关损耗
dB
≤0.5
项目 单位 性能指标 通道分配 nm 1528.96–1567.13 总输入功率范围 dBm -32～-7.2 48通道 dBm -32～-24 96通道 dBm -32～-27 单通道输入功率范围
192通道
dBm -32～-30 噪声指数（NF ） dB <5.5 输入反射系数 dB <-40 输出反射系数 dB <-40 泵浦在输入端的泄漏 dBm <-30 输入可容忍的昀大反射系数 dB -27 输出可容忍的昀大反射系数 dB -27 昀大总输出功率
dBm 15.8 通道增加/移去的增益响应时间 ms <10 通道增益 dB 21～25 增益平坦度 dB ≤2 多通道增益斜度 dB/dB ≤2 偏振相关损耗
dB
≤0.5
机械指标
表9-22 OPU单板机械指标
项目 指标值
单板尺寸 (PCB) 321.0 mm (长) x 218.5 mm (宽) x 2.0 mm (厚)
拉手条尺寸 345.0 mm (高) x 76.0 mm (宽)
重量 2.0kg
功耗
表9-23 OPU单板功耗指标
单板名称 单板最大功耗(常温 25℃) 单板最大功耗(高温 55℃)
OPU 20.0 W 22.0 W
9.4 HBA
HBA 板应用于超长单跨系统（LHP ）的 OTM 站的发送部分。作用就是提高信号的输出光功率，完成发送方向的功率放大，满足单跨距超长距离的传输要求。
HBA 提供一种魔兽sf硬件版本 E1HBA ，分为两种型号：E1HBA01和 E1HBA02，两个型号间的主要差异在于不同型号单板的通道分配和通道增益不同。
9.4.1 应用
HBA 单板可实现 C 波段光信号的大功率放大，提高信号的输出光功率。 HBA 单板在 DWDM 系统中的应用如图 9-9所示。 图9-9 HBA 在 DWDM 系统中的应用
OTU OTU
OTU
OTU Client
Client
FIU
F IU servic
e servic e
OTU OTU OTU OTU
9.4.2 功能与特性
9.4.3 工作原理及信号流
HBA 板原理框图如图 9-10所示。图9-10 HBA 单板的功能框图
OUT
IN
MON
SCC
HBA 板包括 EDFA 光模块和电路模块两部分。
EDFA 光模块
单板使用集成式 EDFA 模块，包括 EDFA 光模块和相关的控制、检测电路。 EDFA 光模块在较好增益平坦度的基础上实现光信号的大功率放大。集成式 EDFA 模块含有内置控制系统，支持对 EDFA 光模块的控制和各参数的检 测，并通过串口通信电路和单板通信。
电路模块
检测、控制及通信电路模块是整个单板的中枢系统。它将其他的功能模块有机的连接起来，使其成为一个系统。电路模块完成单板的控制、监测和告警功能，并
功能与特性 描述
基本功能 实现 C 波段光信号的大功率放大，提高信号的输出光功率 在线光性能监测
提供在线监测端口“MON”，通过使用 MCA 单板或光谱分析仪来在线监测光信号的性能
增益锁定技术
单板内的 EDFA 具有增益锁定功能，增加/减少一路或几路通道或者某些通道光信号波动时，不影响其它通道的信号增益
性能监视与告警监测
支持对当前增益、输入输出光功率、泵浦激光器驱动电流、泵浦激光器工作温度、EDFA 光模块温度的检测和上报 电源备份
单板电源模块采用双路热备份，可对电源模块的工作状态进行检测及告警上报
完成 HBA单板和 SCC板之间的数据通讯。它将单板的各种信息（告警、性能事
件）上报给 SCC板，并且也将 SCC下发的命令传递给 HBA板。
9.4.4 面板图
HBA单板的面板外观图如图 9-11所示。
图9-11 HBA面板外观图
OptiX BWS 1600G
9 光纤放大器单元 硬件描述
指示灯说明
HBA单板的面板上共有两个指示灯。
指示灯 颜色 描述
RUN 绿色 运行状态指示灯
ALM 红色 告警指示灯
注：详细的指示灯状态描述请参见附录 A。
槽位显示
逻辑单板只是概念上的单板，是指在网管系统的数据库中保存的单板配置信息。物理单
板是实际配置在网元槽位上的单板。逻辑单板可与物理单板一致，也可不一致。 HBA
单板占用两个槽位。在 T2000中显示的是该单板所占的第一个槽位的槽位号。例如，HBA
被置于 IU1和 IU2槽位，在 T2000中显示的槽位号为 IU1。
接口说明
HBA单板的面板上共有 3个光接口。
面板接口 接口类型 用途描述
IN LC 接入待放大的合波信号
OUT LSH/APC 输出放大后的合波信号
MON LC
连接 MCA单板，进行在线的性能监测 MON口功率是
OUT口功率的 1/999，即 MON功率比 OUT口低
30dB。
槽位说明 HBA单板占用槽位个数：2 常规子架单板插放槽位：IU1～IU5，IU8～IU12 独立 OLA子架单板插放槽位：IU1～IU5，IU8～IU10
激光器等
级
单板激光器等级：CLASS 3B
9.4.5 版本描述
表9-24 HBA 单板版本描述
9.4.6 网管配置接口显示
9.4.7 指标
光接口指标表9-25 HBA 单板指标要求
项目
描述 单板硬件版本 E1
说明
HBA 提供一种硬件版本
面板接口 网管接口 IN 1 OUT
2
项目 单位
性能指标
类型 - E1HBA01 E1HBA02 通道分配 nm 192.10～196.05THz 192.10～194.00THz 总输入功率范围 dBm -19～-3 -19～-9 噪声指数（NF ） dB <8 <8 输出反射系数 dB <-45 <-45 输出功率范围
dBm 10～26 16～26 通道增加/移去的增益响应时间 ms
<10
<10
通道增益 dB 29 35 增益平坦度 dB ≤2.5 ≤2.5 偏振相关损耗
dB
<0.5
<0.5
项目 单位 性能指标
偏振模式色散ps<0.5<0.5
机械指标
表9-26 HBA单板机械指标
项目 指标值
单板尺寸 (PCB) 321.0 mm (长) x 218.5 mm (宽) x 2.0 mm (厚)
拉手条尺寸 345.0 mm (高) x 76.0 mm (宽)
重量 2.6kg
功耗
表9-27 HBA单板功耗指标
单板名称 单板最大功耗(常温 25℃) 单板最大功耗(高温 55℃)
HBA 24.0 W 26.4 W
9.5 RPA
RPA单板的硬件版本为：E1。
9.5.1 应用
RPA单板可以产生多波长高功率的泵浦光。RPA单板通过后向泵浦可以同时放大常规
C-band及扩展波段和 L-band的输入光信号，总波长范围分别覆盖 1529～1568nm和
1570～1604nm。RPA单板通常与 EDFA放大器合用。
RPA单板在 DWDM系统中的应用如图 9-12所示。
图9-12 RPA 在 DWDM 系统中的应用
Client
OTU OTU
OTU
OTU
Client
OTU
OTU
service service OTU
OTU
9.5.2 功能与特
性
9.5.3 工作原理及信号流 光纤拉曼（Raman ）放大器用在 DWDM 系统的接收端，利用光纤的受激拉曼散射效应
使光信号在传输过程中得以放大。在 OptiX BWS 1600G 系统中，光纤拉曼（ Raman ）
放大器不是孤立的，必须和 EDFA 混合使用。 RPA 用于全波段放大，单板功能框图如图 9-13所示。
泵浦光是由泵浦源模块内激光器产生，控制模块根据设定的泵浦驱动电流值，驱动泵浦激光器。控制模块还控制激光器的温度、激光器的关断和异常状态保护。
功能与特性 描述
基本功能
可以产生多波长高功率的泵浦光，为在传输光纤中放大信号光提供能量 可以实现长距离、宽带宽、低噪声、分布式的在线信号光放大
在线光性能监测
提供在线监测端口“MON”，通过使用 MCA 单板或光谱分析仪来在线监测光信号的性能
性能监视与告警监测
可以实现对泵浦光功率、温度控制电流、泵浦电流和背光电流进行检测
附属功能
提供以下功能： 泵浦功率自动锁定 接受主控命令开关泵浦源 分离信号光 上报各种性能及告警 提供泵浦激光器保护
OptiX BWS 1600G9 光纤放大器单元 硬件描述
图9-13 RPA 单板功能框图
SYS
LINE
MON
SCC
9.5.4 面板图
RPA 单板面板外观图如图 9-14所示。图9-14 RPA 面板外观图
华为技术有限公司文档版本 03 (2007-09-30)
1、( ) 不是导致四波混频的主要原因。 Ａ、波分复用Ｂ、长距离传输Ｃ、零色散Ｄ、相位匹配 答案：ABD 2、DWDM系统OTU单板使用的半导体光检测器主要有PIN管和APD管两种，对APD管来说，其接收光功率过载点为 ( ) dBm。 A.-9 B.-10 C.-19 D.-25 答案：A 3、光交叉处理( )的调度，通常与所承载的业务类型( )。( )处理电信号的调 度，与所承载的业务类型( ) A.光信号 B电交叉 C.无关 D密切相关 答案：ACBD 4、下面关于信噪比的描述，正确的是 ( ) 。 A、波分系统中大量使用EDFA是造成信噪比劣化的最重要原因； B、信号经过多级WLA级联后比经过多级WBA级联后的信噪比劣化更严重一些； C、用光谱分析仪在D40单板下波后测试的信噪比会比在IN口测试的信噪比的值要大一 点； D、提高信噪比的方法是提高光功率，因此光功率高信噪比就一定高； 答案：ABC 5、1310nm和1550nm传输窗口都是低损耗窗口，在DWDM系统中，只选用1550nm传输窗口 的主要原因是：（） A. EDFA的工作波长平坦区在包括此窗口 B. 1550nm波长区的非线性效应小 C. 1550nm波长区适用于长距离传输 D. 1550nm波长区光纤损耗较小 答案：A 6、ITU-T中，当光信道间隔为0.8nm的系统，中心波长的偏差不能大于：( ) A、±10GHz B、±20GHz C、±30GHz D、±40GHz 答案：B 7、1310nm波长的光在G.652光纤中每公里衰减值一般为（）左右。 A、0.1-0.2 B、0.2-0.3 C、0.3-0.4 D、0.4-0.5 答案：C 8、波分复用系统传输受限因素包括哪些方面？( ) A. 衰減
光波分复用(WDM)技术 一、波分复用技术的概念 波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在 发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。 通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。按照通道间隔的不同，WDM可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和DWDM（密集波分复用）。CWDM 的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。 CWDM和DWDM的区别主要有二点：一是CWDM载波通道间距较宽，因此，同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波，“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来；二是CWDM调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光。冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐。由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。CWDM避开了这一难点，因而大幅降低了成本，整个CWDM系统成本只有DWDM的30%。CWDM是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，接到不同的接收机。 二、波分复用技术的优点 WDM技术之所以在近几年得到迅猛发展是因为它具有下述优点： (1) 传输容量大，可节约宝贵的光纤资源。对单波长光纤系统而言，收发一个信号需要使用一对光纤，而对于WDM系统，不管有多少个信号，整个复用系统只需要一对光纤。例如对于16个2.5Gb/s系统来说，单波长光纤系统需要32根光纤，而WDM系统仅需要2根光纤。 (2) 对各类业务信号“透明”，可以传输不同类型的信号，如数字信号、模拟信号等，并能对其进行合成和分解。 (3) 网络扩容时不需要敷设更多的光纤，也不需要使用高速的网络部件，只需要换端机和增加一个附加光波长就可以引入任意新业务或扩充容量，因此WDM技术是理想的扩容手段。 (4) 组建动态可重构的光网络，在网络节点使用光分插复用器（OADM）或者使用光交叉连接设备（OXC），可以组成具有高度灵活性、高可靠性、高生存性的全光网络。 三、波分复用技术目前存在的问题 以WDM技术为基础的具有分插复用功能和交叉连接功能的光传输网具有易于重构、良好的扩展性等巨大优势，已成为未来高速传输网的发展方向，但在真正实现之前，还必须解决下列问题。 1．网络管理 目前，WDM系统的网络管理，特别是具有复杂的上/下通路需求的WDM网络管理仍处于不成熟期。如果WDM系统不能进行有效的网络管理，将很难在网络
光波分复用系统的基本原理 本文简要介绍光波分复用系统的基本原理、结构组成、功能配置、关键技术部件和技术特点，说明光波分复用WDM系统是今后光通信发展的方向。 一、光波分复用（WDM）技术 光波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）技术是在一根光纤中同时同时多个波长的光载波信号，而每个光载波可以通过FDM或TDM方式，各自承载多路模拟或多路数字信号。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来（复用），并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将这些组合在一起的不同波长的信号分开（解复用），并作进一步处理，恢复出原信号后送入不同的终端。因此将此项技术称为光波长分割复用，简称光波分复用技术。 WDM技术对网络的扩容升级，发展宽带业务，挖掘光纤带宽能力，实现超高速通信等均具有十分重要的意义，尤其是加上掺铒光纤放大器（EDFA）的WDM对现代信息网络更具有强大的吸引力。 二、WDM系统的基本构成 WDM系统的基本构成主要分双纤单向传输和单纤双向传输两种方式。单向WDM是指所有光通路同时在一根光纤上沿同一方向传送，在发送端将载有各种信息的具有不同波长的已调光信号通过光延长用器组合在一起，并在一根光纤中单向传输，由于各信号是通过不同波长的光携带的，所以彼此间不会混淆，在接收端通过光的复用器将不同波长的光信号分开，完成多路光信号的传输，而反方向则通过另一根光纤传送。双向WDM是指光通路在一要光纤上同时向两个不同的方向传输，所用的波长相互分开，以实现彼此双方全双工的通信联络。目前单向的WDM系统在开发和应用方面都比较广泛，而双向WDM由于在设计和应用时受各通道干扰、光反射影响、双向通路间的隔离和串话等因素的影响，目前实际应用较少。 三、双纤单向WDM系统的组成 以双纤单向WDM系统为例，一般而言，WDM系统主要由以下5部分组成：光发射机、光中继放大器、光接收机、光监控信道和网络管理系统。 1.光发射机 光发射机是WDM系统的核心，除了对WDM系统中发射激光器的中心波长有特殊的要求外，还应根据WDM系统的不同应用（主要是传输光纤的类型和传输距离）来选择具有一定色度色散容量的发射机。在发送端首先将来自终端设备输出的光信号利用光转发器把非特定波长的光信号转换成具有稳定的特定波长的信号，再利用合波器合成多通路光信号，通过光功率放大器（BA）放大输出。
波分复用技术(WDM)介绍 --------密集波分复用（DWDM）和稀疏波分复用（CWDM） 波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。 WDM本质上是光域上的频分复用FDM技术。每个波长通路通过频域的分割实现，每个波长通路占用一段光纤的带宽。WDM系统采用的波长都是不同的，也就是特定标准波长，为了区别于SDH系统普通波长，有时又称为彩色光接口，而称普通光系统的光接口为“白色光口”或“白光口”。 通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。按照通道间隔的不同，WDM 可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和DWDM（密集波分复用）。CWDM的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。 1 DWDM技术简介 WDM和DWDM是在不同发展时期对WDM系统的称呼。在20世纪80年代初，人们想到并首先采用的是在光纤的两个低损耗窗口1310nm窗口和1550nm窗口各传送1路光波长信号，也就是1310nm、1550nm两波分的WDM系统。随着1550nm窗口EDFA的商用化，WDM系统的相邻波长间隔变得很窄（一般小于1.6nm），且工作在一个窗口内，共享EDFA光放大器。为了区别于传统的WDM系统，人们称这种波长间隔更紧密的WDM系统为密集波分复用系统。所谓密集，是指相邻波长间隔而言，过去WDM系统是几十纳米的波长间隔，现在的波长间隔只有0.4～2nm。密集波分复用技术其实是波分复用的一种具体表现形式。如果不特指1310nm、1550nm的两波分WDM系统外，人们谈论的WDM系统
ISSUE 光网络产品课程开发室 1.0 TC054001 DWDM 系统时钟传输原理
引入 z本课程比较了PDH SDH在时钟传送方面的特点 z提出了通过OptiX DWDM系统进行时钟传送的方案 z结合产品特点对OptiX DWDM时钟传送方案的具体实现方式进行了详细描述
学习目标 z 了解时钟传输网络的特点和要求 z 掌握OptiX DWDM 时钟同步网络的设计思路 z 掌握OptiX DWDM 时钟同步网络的实现方式 学习完本课程您应该能够
课程内容 第一章时钟传送技术背景 第二章OptiX DWDM时钟传送原理第三章OptiX DWDM时钟传送方案第四章OptiX DWDM时钟传送特性
时钟传送需求 z随着数字交换系统与同步数字体系Synchronous Digital Hierarchy简称SDH等设备的飞速发展同步在电信网的 重要性明显增加时钟性能的优劣将直接影响系统性能 z时钟工作性能主要由其自身性能与外同步信号的质量决定而外同步信号的质量是由时钟传送网来保证的时钟传送网是由 节点时钟设备和定时链路组成经过节点数量少中继系统 少质量好可靠性高的定时链路将很好地保证全网时钟的同 步
同步网定时方式 z目前同步网定时链路主要有以下两种 z PDH定时链路 随着通信技术的不断发展势必将退出传输网络 z SDH定时链路 SDH系统在时钟传送上存在固有缺点低级时钟同步高级时钟 或定时环路的产生传输距离受限链路引入漂移难以滤掉等 原因SDH网络结构复杂保护灵活使定时链路的规划变 得复杂故障定位困难 z鉴于PDH SDH系统在时钟传送方面都存在着不可忽视的问 题因此我们提出了基于OptiX DWDM系统的时钟传送方案
第1章WDM概述 1.1 WDM技术的产生背景 1.1.1 光网络复用技术的发展 随着信息时代宽带高速业务的不断发展，不但要求光传输系统向更大容量、更长 距离发展，而且，要求其交互便捷。因此，在光传输系统中引入了复用技术。所 谓复用技术是指利用光纤宽频带、大容量的特点，用一根光纤或光缆同时传输多 路信号。在多路信号传输系统中，信号的复用方式对系统的性能和造价起着重要 作用。 光纤传输网的复用技术经历了空分复用（SDM）、时分复用（TDM）到波分复用 （WDM）三个阶段的发展。 SDM技术设计简单、实用，但必须按信号复用的路数配置所需要的光纤传输芯数， 投资效益较差；TDM技术的应用很广泛，缺点是线路利用率较低；WDM技术在 1根光纤上承载多个波长（信道），使之成为当前光纤通信网络扩容的主要手段。 光纤通信系统经历了几个发展阶段，从70年代末的PDH系统，90年代中期的 SDH系统(经历了准同步数字体系（PDH）、同步数字体系（SDH），和波分复用 （WDM）三个阶段)，以及近来风起云涌的DWDM系统，乃至将来的智能光网 络技术，光纤通信系统自身正在快速地更新换代。 波分复用技术从光纤通信出现伊始就出现了，80年代末、90年代初，AT&T贝尔 实验室的厉鼎毅（T.Y.Lee）博士大力倡导波分复用（DWDM）技术，两波长WDM （1310／1550nm）系统80年代就在美国AT&T网中使用，速率为2×1.7Gb／s。 但是到90年代中期，WDM系统发展速度并不快. 从技术和经济的角度，DWDM技术是目前最经济可行的扩容技术手段。 WDM WDM又叫波分复用技术，是新一代的超高速的光缆技术，所谓波分复用技术， 就是在单一光纤内同步传输多个不同波长的光波，让数据传输速度和容量获得倍 增，它充分利用单模光纤的低损耗区的巨大带宽资源，采用合波器，在发送端将 不同规定波长的光载波进行合并，然后传入单模光纤。在接收部分将再由分波器 将不同波长的光载分开的复用方式，由于不同波长的载波是相互独立的，所以双
波分复用系统(WDM),波分复用系统(WDM)结构原理和分类 波分复用系统简要介绍 光波分复用技术是在一根光纤中传输多波长光信号的一项技术。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用)，并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长的光信号分开〔解复用)，并进一步处理，恢复出原信号后送入不同的终端。具体如下。 如图1所示。发送端内有N个发射机：发射机所发出的光的波长是不同的，它们的波长分别为波长1-N。每个光波承载1路信号。再把N个光发射机发出的光信号(光信号1-N)集中为1个光的群信号，送进光纤线路，直到接收端。若线路很长，光信号太弱，就加一光放大器，把光信号放大。在接收端有N个光滤波器(1-N)。滤波器1对载有信号1的光信号(波长1)有选择通过的作用，……滤波器N对载有信号N的光信号(波长N)有选择通过的作用。光接收机的作用是把载有信号的光信号还原为原信号。 光波分复用的关键器件 (1)分布反馈多量子阱激光器(DFB MQW—LD) (2)光滤波器 (3)光放大器
图1 波分复用系统原理 波分复用系统的发展与现状 WDM 波分复用并不是一个新概念在光纤通信出现伊始人们就意识到可以利用光纤的巨大带宽进行波长复用传输但是在20世纪90年代之前该技术却一直没有重大突破其主要原因在于TDM 的迅速发展从155Mbit/s 到622Mbit/s 再到2.5Gbit/s系统TDM 速率一直以过去几年就翻4 倍的速度提高人们在一种技术进行迅速的时候很少去关注另外的技术1995 年左右WDM 系统的发展出现了转折一个重要原因是当时人们在TDM 10Gbit/s 技术上遇到了挫折，众多的目光就集中在光信号的复用和处理上WDM 系统才在全球范围内有了广泛的应用。 WDM技术还具有以下若干优点：1 )能同时传输多种不同类型的信号;2)能实现单根光纤双向传输;3)有多种应用方式;4)节约线路投资;5)降低器件的超高速要求;6)对数据格式透明，能支持IP业务;7)具有高度的组网灵活性、经济性和可靠性。 在80年代中，已有人采用1．3微米和1．55微米两个频道的光波分复用技术，制造出简便实用的光纤通信系统。在90年代初，光波分复用的关键器件有突破，它包括：高精确和稳定的波长的激光器、滤光器和光放大器。于是，所谓密集光波分复用(DWDM，dense wavelenght division multiplex)光纤通信系统研制成功。 通过引入光交叉连接( OXC,Optical Cross-Connected)和光分插复用器(OADM, Optical Add-Drop Multiplexing)，组建下一代智能化的宽带大容量的高度可靠的自动交换光网络将成为可能。WDM技术首先是作为一种点到点的传输技术而提出的，它发展很快并很快走向成熟，目前在骨干光纤网上己经得到广泛的推广和应用。从1995年到1999年，美国各大长途电话公司已经完成在其干线网络中配置WDM设备的工作。1998到1999年，中国
波分复用技术 摘要波分复用(WND)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。 关键词波分复用技术（WDM），光纤，光传输网，交叉连接 引言 WDM是一种在光域上的复用技术，形成一个光层的网络既全光网，将是光通讯的最高阶段。建立一个以WDM和OXC（光交叉连接）为基础的光网络层，实现用户端到端的全光网连接，用一个纯粹的“全光网”消除光电转换的瓶颈将是未来的趋势。现在WDM技术还是基于点到点的方式，但点到点的WDM技术作为全光网通讯的第一步，也是最重要的一步，它的应用和实践对于全光网的发展起到决定性的作用。 1 波分复用技术 指在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息,称为光波分复用技术,简称WDM。光波分复用包括频分复用和波分复用。光频分复用(FDM)技术和光波分复用(WDM)技术无明显区别,因为光波是电磁波的一部分,光的频率与波长具有单一对应关系。通常也可以这样理解,光频分复用指光频率的细分,光信道非常密集。光波分复 用指光频率的粗分,光倍道相隔较远,甚至处于光纤不同窗口。 光波分复用一般应用波长分割复用器和解复用器(也称合波/分波器)分别置于光纤两端,实现不同光波的耦合与分离。这两个器件的原理是相同的。光波分复用器的主要类型有熔融拉锥型,介质膜型,光栅型和平面型四种。其主要特性指标为插入损耗和隔离度。通常,由于光链路中使用波分复用设备后,光链路损耗的增加量称为波分复用的插入损耗。当波长11,l2通过同一光纤传送时,在与分波器中输入端l2的功率与11输出端光纤中混入的功率之间的差值称为隔离度。光波分复用的技术特点与优势如下: 1.1 充分利用光纤的低损耗波段,增加光纤的传输容量,使一根光纤传送信息的物理限度增加一倍至数倍。目前我们只是利用了光纤低损耗谱(1310nm-1550nm)极少一部分,波分复用可以充分利用单模光纤的巨大带宽约25THz,传输带宽充足。 1.2 具有在同一根光纤中,传送2个或数个非同步信号的能力,有利于数字信号和模拟信号的兼容,与数据速率和调制方式无关,在线路中间可以灵活取出或加入信道。 1.3 对已建光纤系统,尤其早期铺设的芯数不多的光缆,只要原系统有功率余量,可进一步增容,实现多个单向信号或双向信号的传送而不用对原系统作大改动,具有较强的灵活性。 1.4 由于大量减少了光纤的使用量,大大降低了建设成本、由于光纤数量少,当出现故障时,恢复起来也迅速方便。 1.5 有源光设备的共享性,对多个信号的传送或新业务的增加降低了成本。 1.6 系统中有源设备得到大幅减少,这样就提高了系统的可靠性。目前,由于多路载波的光波分复用对光发射机、光接收机等设备要求较高,技术实施有一定难度,同时多纤芯光缆的
华为试题--波分及OTN---不定项题(50题)
1、( ) 不是导致四波混频的主要原因。 Ａ、波分复用Ｂ、长距离传输Ｃ、零 色散Ｄ、相位匹配 答案：ABD 2、DWDM系统OTU单板使用的半导体光检测器主 要有PIN管和APD管两种，对APD管来说，其接 收光功率过载点为 ( ) dBm。 A.-9 B.-10 C.-19 D.-25 答案：A 3、光交叉处理( )的调度，通常与所承载的 业务类型( )。( )处理电信号的调 度，与所承载的业务类型( ) A.光信号 B电交叉 C.无关 D 密切相关 答案：ACBD 4、下面关于信噪比的描述，正确的是 ( ) 。 A、波分系统中大量使用EDFA是造成信噪比 劣化的最重要原因；
A、±10GHz B、±20GHz C、±30GHz D、±40GHz 答案：B 7、1310nm波长的光在G.652光纤中每公里衰减 值一般为（）左右。 A、0.1-0.2 B、0.2-0.3 C、 0.3-0.4 D、0.4-0.5 答案：C 8、波分复用系统传输受限因素包括哪些方面？ ( ) A. 衰減 B. 光源的色散特性 C. 非线性效应 D. 信噪比的大小 答案：ABCD 9、OTU（波长转换板）的3R功能是指（）。 A、再生； B、再整形； C、光电转换； D、再定时； 答案：ABD
10、OTN设备有丰富的开销以下哪些是ODUK层 的开销字节（） A.SM B.PM C.TCMi D.GCC1/2 答案：BCD 11、OTN系统定义了3层网络结构，他们是 （） A.OCH B.OMS C.OTS D.OTM 答案：ABC 12、192.3THZ波长的OTU单板，其输出接在M40 的第（）口。 A. 3； B、56； C.76； D、38 答案：D 13、关于BWS 1600G系统，下列说法不正确的是 （）。 A、160波的系统总容量，主要是利用C+L 波段各80波、中心频率间隔50GHz来实现 的；
新技术与新业务 光波分复用技术讲座 第三讲 WDM 系统技术规范 信息产业部电信研究院张成良 张海懿 图1 集成式WDM 系统 随着W DM 系统的大规模建设,对标准的需要也越来越强烈。WDM 系统不像SDH 系统那样有严格统一的规范。主要原因在于SDH 系统是IT U -T 先制定了标准规范,各大厂商再根据标准去制造产品,而W DM 系统的发展却恰恰相反,是各厂商先有产品,而且规范不一,都认为自己是最好的选择,因此到现在为止IT U-T 还没有形成统一的规范。因此,为了使引进产品和国内自行开发的产品具有统一性,制订我国的标准是十分必要的。 在制定我国WDM 规范时,必须先确定波分复用系统的通道数目。从最后几年看,16(8)波长的应用将是第一步。从各个公司现在推出的产品看,几乎全是间隔为100GH z 的16波分系统。这主要有以下原因:(a)现实的需要性,以2 5Gb/s 系统为例,16波分单向就可达到40Gb/s 的传输速率,这足以满足未来几年的业务需求:(b)技术的可行性。当前波分复用器件和激光器元件的技术都满足16个波长以上的复用。有鉴于此,我们所考虑的主要是用于干线系统的1550nm 的16通路密集波分复用技术。 从当前应用上看,WDM 系统只用于2 5Gb/s 以上的高速率系统。因而在制定规范的过程中,我们主要考虑了基于2 5Gb/sSDH 的干线网WDM 系统的应用,承载信号为SDH ST M -16系统,即2 5Gb/s N 的W DM 系统。对于承载信号为其他格式(例如IP)的系统和其它速率(例如10Gb/s N )暂不作要求。 在WDM 系统规范中,只考虑了点到点的线性系统。目前世界上大规模建设的W DM 系统几乎无一例外的都是点到点的系统,而且大部分没有采用OADM 。在有业务上下的节点上,采用了复用器/解复用器的背对背方式,因此我们规范的都是点到点的线性系统,而没有考虑环型或其它应用。 1集成式系统和开放式系统 W DM 系统根据其分类,可以分为开放式WDM 系统和集成式WDM 系统。 集成式系统就是SDH 终端设备具有满足G 692的光接口:标准的光波长、满足长距离传输的光源(又称彩色接口)。这两项指标都是当前SDH 系统不要求的。即把标准的光波长和长受限色散距离的光源集成在SDH 系统中。整个系统构造比较简单,没有增加多余设备。但在接纳过去的老SDH 系统时,还必须引入波长转换器OT U ,完成波长的转换,而且要求SDH 与WDM 为同一个厂商,在网络管理上很难实现SDH 、WDM 的彻底分开。集成式WDM 系统如图1所示。 开放式系统就是在波分复用器前加入OT U (波长转换器),将SDH 非规范的波长转换为标准波长。开放是指在同一WDM 系统中,可以接入多家的SDH 系统。OT U 对输入端的信号没有要求,可以兼容任意厂家的SDH 信号。OT U 输出端满足G 692的光接口:标准的光波长、满足长距离传输的光源。具有OT U 的WDM 系统,不再要求SDH 系统具有G 692接口,可继续使用符合G 657接口的SDH 设备;可以接纳过去的SDH 系统,实现不同厂家SDH 系统工作在一个
光波分复用通信技术的特点 光波分复用技术之所以得到世界各国的普遍重视和迅速发展，是与其出色的技术特点密不可分的． 1．光波分复用器结构简单、体积小、可靠性高 在波分复用技术中，技术的关键在于光波分复用器，它应具有将几种不同波长的光信号按一定顺序组合起来传输的功能，又具有将组合起来传输的光信号分开，并分别送入相应终端设备的功能．目前实用的光波分复用器，都为一个无源纤维光学器件，由于不含电源，因而器件具有结构简单、体积小、可靠、易于和光纤耦合等特点．另外由于波分复用器具有双向可逆性，即一个器件可以起到将不同波长的光信号进行组合和分开的作用，因此便于在一根光纤上实现双向传输的功能． 2．不同容量的光纤系统以及不同性质的信号均可兼容传输 由于光波分复用器是对不同波长的光载波信号以一定的次序进行排列以达到提高光纤频带利用率的目的，而与各系统的传输速率以及电调制方式无关，即各不同波长的光信号中所携带的信息以及数据，在光波分复用系统中将呈现透明传输．这样无论新加入的另一个系统的调制方式和传输速
率如何，均不受原系统的制约，使不同容量的光纤系统以及多种信息（声音、视频、图像、数据、文字、图形等）均可兼客传输． 3．提高光纤的频带利用率 在目前实用的光纤通信系统中，多数情况是仅传输一个光波长的光信号，其只占据了光纤频谱带宽中极窄的一部分，远远没能充分利用光纤的传输带宽．因而复用技术的使用大大地提高了频带利用率． 一般来说，两光波之间的波长间隔为l0~100nm时称为波分复用（稀疏波分复用）；波长间隔为l～10 nm时称为紧密波分复用；当波长间隔小于l nm( lO GHz)情况时，则称之为光频分复用(FDM)．如果采用后面将要介绍的相干光通信技术，则频率间隔能够进一步缩小到0.1 nm，那么一根光纤内可以安排2 000个光载波，若每一光载波信号的传输速率达到2．4 Gbit/s，则一根光纤就能同时传送10万路广播电视信号． 4．可更灵活地进行光纤通信组网 由于使用光波分复用技术，可以在不改变光缆设施的条件下，调整光通信系统的网络结构，因而在光纤通信组网设计中极具灵活性和自由度，便于对系统功能和应用范围的扩展． 5．存在插入损耗和串光问题
第二节 SBS W32 DWDM设备 2.1 SBS W32 DWDM设备概述 SBS W32 DWDM波分复用设备是华为公司推出的新一代大容量、长距离密集波分复用光传输系统。是华为SBS光传输家族中的一员，它继承了SBS系列设备配置灵活、兼容性好的特点，是华为公司传输网全面解决方案的重要组成部分。目前，SBS W32单芯光纤中复用的波长数是8个，可传送多达8个不同波长的STM-16（2.5G)信号，传输总容量达（8×2.5G）20Gbit/s。而设备本身是按32波长波分复用的要求设计的，在用户需要时，能很方便地将其升级到80Gbit/s甚至更高。 SBS W32系统包含以下两种设备类型：光终端设备OTE和光中继设备ORE。 2.1.1 光终端设备： 在发送方向，OTE把波长为λ1～λ8的八个波长的STM-16信号经合波器复用成一 个20Gb/s的波分复用主信道，然后对其进行光功率放大，并通过光监控信道板附上一个波长为λs的光监控信道。 在接收方向，OTE先通过光监控信道板的一个分波器把光监控信道λs取出，然后对波分复用主信道进行光放大，经分波器解复用成8个波长的STM-16信号，再送到 SDH设备上。 OTE可设置波长转换器，从而可接入不同厂家的STM-16信号，并允许系统在OT设备处进行波长分插。 2.1.2光中继设备： SBS W32光中继设备在每个传输方向配有一个光线路放大器。每个传输方向ORE先取出光监控信道(OSC)，并处理（ECC、公务等）；再将主信道进行放大，然后主信道与光监控信道合路，并送入光纤线路。 ORE可插入色散补偿模块用于每个波长比特率超过10Gb/s的高速传输；此处也可 进行1个或几个波长的分插，以便从干线传输线路中分插出1个或几个波长，构成本地传输系统。 2.2 W32 DWDM波分复用设备所采用的波长 由于目前我司DWDM设备的最大容量是八波长，它所采用的八个波长值是符合 ITU-T建议要求的固定值，他们分别是：
浅议波分复用技术 一、波分复用技术的概念 波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。 系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。按照通道间隔的不同，WDM可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和DWDM （密集波分复用）。CWDM的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm。 CWDM和DWDM的区别主要有二点：一是CWDM载波通道间距较宽，因此，同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波，“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来；二是CWDM调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光。冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐。由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。CWDM避开了这一难点，因而大幅降低了成本，整个CWDM系统成本只有DWDM的30%。CWDM是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。在链路的接收端，利用解复用
器将分解后的波长分别送到不同的光纤，接到不同的接收机。 二、CWDM技术简介 1．CWDM标准制定情况 美国的1400nm商业利益组织正在致力于为CWDM系统制定标准。目前建议草案考虑的CWDM系统波长栅格分为三个波段。“O 波段”包括四个波长: 1290、1310、1330和1350nm，“E波段”包括四个波长: 1380、1400、1420 和1440nm，“S＋C+L”波段包括从1470nm到1610nm的范围，间距为20nm的八个波长。这些波长利用了光纤的全部光谱，包括在1310、1510和1550nm 处的传统光源，从而增加了复用的信道数20nm的信道间距允许利用廉价的不带冷却器的激光发射机和宽带光滤波器，同时，它也躲开了1270nm高损耗波长，并且使相邻波段之间保持了30nm的间隙。 尽管目前还没有CWDM的技术标准,在市场上已经存在一个事实上的城域网标准：IEEE已经制定了万兆以太网10GbE标准。CWDM的标准将据此来制定。 CWDM的复用/解复用器和激光器正在逐渐形成自己的标准。相邻波长间隔根据无冷却的激光器在很宽的温度范围内工作产生的波长漂移来决定。目前被确定为20nm,其中心波长为：1491,1511,1531等一直到1611nm。而在1300nm波段,IEEE 以太网定义通道宽度为20nm,但是中心波长为1290,1310,1330和1359nm。在1400nm波段如何定义还不知道。目前已经成立CWDM用户组开始结束CWDM城域网标准的混乱状态。
波分复用技术研究 1.产生背景 1.1全球形势 随着全球互联网（Internet）的迅猛发展，以因特网技术为主导的数据通信在通信业务总量中的比列迅速上升，因特网业务已成为多媒体通信业中发展最为迅速、竞争最为激烈的领域。同时，无论是从数据传输的用户数量还是从单个用户需要的带宽来讲，都比过去大很多。特别是后者，它的增长将直接需要系统的带宽以数量级形式增长。因此如何提高通信系统的性能，增加系统带宽，以满足不断增长的业务需求成为大家关心的焦点。 面对市场需求的增长，现有通信网络的传输能力的不足的问题，需要从多种可供选择的方案中找出低成本的解决方法。缓和光纤数量的不足的一种途径是敷设更多的光纤，这对那些光纤安装耗资少的网络来说，不失为一种解决方案。但这不仅受到许多物理条件的限制，也不能有效利用光纤带宽。另一种方案是采用时分复用（TDM）方法提高比特率，但单根光纤的传输容量仍然是有限的，何况传输比特率的提高受到电子电路物理极限限制。第三种方案是波分复用（WDM）技术， WDM系统利用已经敷设好的光纤，使单根光纤的传输容量在高速率TDM 的基础上成N倍地增加。WDM能充分利用光纤的带宽，解决通信网络传输能力不足的问题，具有广阔的发展前景。 WDM波分复用并不是一个新概念，在光纤通信出现伊始，人们就意识到可以利用光纤的巨大带宽进行波长复用传输，但是在20世纪90年代之前，该技术却一直没有重大突破，其主要原因在于TDM的迅速发展，从155Mbit/s到622Mbit/s，再到2.5Gbit/s系统，TDM速率一直以过几年就翻4倍的速度提高。人们在一种技术进行迅速的时候很少去关注另外的技术。1995年左右，WDM系统的发展出现了转折，一个重要原因是当时人们在TDM10Gbit/s技术上遇到了挫折，众多的目光就集中在光信号的复用和处理上，WDM系统才在全球范围内有了广泛的应用。 1.2 发展过程 1.2.1 发展阶段 光纤通信飞速发展，光通信网络成为现代通信网的基础平台。光纤通信系统经历
WDM波分复用技术 1 绪论 本论文主要研究的是WDM波分复用技术，其中包括WDM技术的产生背景，WDM 的基本概念和特点，WDM的关键技术，WDM的网络生存性，WDM技术发展现状及发展趋势等，下面将分别从以上几个方面讨论。 2 WDM技术产生背景 随着科学技术的迅猛发展，通信领域的信息传送量正以一种加速度的形式膨胀。信息时代要求越来越大容量的传输网络。近几年来，世界上的运营公司及设备制造厂家把目光更多地转向了WDM 技术，并对其投以越来越多的关注，增加光纤网络的容量及灵活性，提高传输速率和扩容的手段可以有多种，下面对几种扩容方式进行比较。 1. 空分复用SDM（Space Division Multiplexer） 空分复用是靠增加光纤数量的方式线性增加传输的容量，传输设备也线性增加。 在光缆制造技术已经非常成熟的今天，几十芯的带状光缆已经比较普遍，而且先进的光纤接续技术也使光缆施工变得简单，但光纤数量的增加无疑仍然给施工以及将来线路的维护带来了诸多不便，并且对于已有的光缆线路，如果没有足够的光纤数量，通过重新敷设光缆来扩容，工程费用将会成倍增长。而且，这种方式并没有充分利用光纤的传输带宽，造成光纤带宽资源的浪费。作为通信网络的建设，不可能总是采用敷设新光纤的方式来扩容，事实上，在工程之初也很难预测日益增长的业务需要和规划应该敷设的光纤数。因此，空分复用的扩容方式是十分受限。 2. 时分复用TDM（Time Division Multiplexer） 时分复用也是一项比较常用的扩容方式，从传统PDH 的一次群至四次群的复用，到如今SDH 的STM-1、STM-4、STM-16 乃至STM-64 的复用。通过时分复用技术可以成倍地提高光传输信息的容量，极大地降低了每条电路在设备和线路方面投入的成本，并且采用这种复用方式可以很容易在数据流中抽取某些特定的数字信号，尤其适合在需要采取自愈环保护策略的网络中使用。 时分复用的扩容方式有两个缺陷：第一是影响业务，即在“全盘”升级至更高的速率等级时，网络接口及其设备需要完全更换，所以在升级的过程中，不得不中断正在运行的设备；第二是速率的升级缺乏灵活性，以SDH 设备为例，当一个线路速率为155Mbit/s 的
表9-15 E4OBU单板（E4OBUC03）指标要求 项目 单位 性能指标 E4OBUC03 应用 通道分配 nm 1528.96–1567.13 总输入功率范围 dBm -24～-2.2 单通道输入功率范围 48通道 dBm -24～-19 96通道 dBm -24～-22 192通道 dBm -24 噪声指数（NF） dB <6 输入反射系数 dB <-40 输出反射系数 dB <-40 泵浦在输入端的泄漏 dBm <-30 输入可容忍的昀大反射系数 dB -27 输出可容忍的昀大反射系数 dB -27 昀大总输出功率 dBm 20.8 标称增益 dB 23 通道增加/移去的增益响应时间 ms <10 通道增益 dB 21～25 增益平坦度 dB ≤2 多通道增益斜度 dB/dB ≤2 偏振相关损耗 dB ≤0.5
表9-16 E4OBU 单板（E4OBUC05）指标要求 机械指标 表9-17 OBU 单板机械指标 项目 单位 性能指标 工作波长范围 nm 1528.96～1567.13 总输入功率范围 dBm -24～0.8 48通道 dBm -24～-16 96通道 dBm -24～-19 单通道输入功率范围（平均每通道输入光功率） 192通道 dBm -24～-22 噪声指数（NF ） dB <7 输入反射系数 dB <-40 输出反射系数 dB <-40 泵浦在输入端的泄漏 dBm <-30 输入可容忍的昀大反射系数 dB -27 输出可容忍的昀大反射系数 dB -27 昀大总输出功率 dBm 23.8 通道增加/移去的增益响应时间（稳态） ms <10 标称增益 dB 23 通道增益 dB 21～25 增益平坦度 dB ≤2 多通道增益斜度 dB/dB ≤2 偏振相关损耗 dB ≤0.5 项目 指标值 单板尺寸 (PCB) 321.0 mm (长) x 218.5 mm (宽) x 2.0 mm (厚) 拉手条尺寸 345.0 mm (高) x 76.0 mm (宽) 重量 2.2kg
1.9 WDM光波分复用器 实验者：钦(12342080) 合作者：王唯一(12342057) （大学物理科学与工程技术学院，光信息科学与技术12级2班 B13） 2015年3月26日，19,70% c 一、实验目的和容 1、了解WDM光波分复用器的工作原理和制作工艺,即熔融拉锥技术。 2、认识WDM光波分复用器的基本技术参量的实际意义，学会测量插入损耗、附加损耗、隔离度、偏振相关损耗等。 3、分析测量误差的来源。 二、实验基本原理 在熔融拉锥技术中，具体制作方法一般是将两根（或者两根以上）除去涂覆层的裸光纤以一定方式靠近，在高温加热下熔融，同时向两侧拉伸，利用计算机监控其光功率耦合曲线，并根据耦合比与拉伸长度控制停火时间,最后形成双锥结构。采用熔融拉锥法实现光纤间传输光功率耦合的耦合系数与波长有关，光传输波长发生变化时，耦合系数也会变化，即耦合器的分光比发生变化。考虑到熔融拉锥的耦合是周期性的，耦合周期愈多，耦合系数与传输波长的关系越大，所以尽量减少熔融拉锥中耦合的次数，最好在一个周期完成耦合。合理改变熔融拉锥条件，能够获得不同功能的全光纤耦合器件。熔融拉锥机的控制原理模块图如图1所示。熔融拉锥型光纤耦合器工作原理示意图如图2所示。 图1 熔融拉锥机系统控制示意图 图2 熔融拉锥型光纤耦合器工作原理示意图 1、单模耦合器 HE信号。图3是单模光纤耦合器的迅衰场耦合示意图。但在单模光纤中传导模是两个正交的基模 11 传导模进入熔锥区时，随着纤芯的不断变细，归一化频率V逐渐减小，有越来越多的光功率掺入光纤包层中。实际上光功率是在由包层作为芯，纤外介质（一般是空气）作为包层的复合波导中传播的；在输出端，随着纤芯的逐渐变粗，V值重新增大，光功率被两根纤芯以特定比例“捕获”。在熔锥区，两光纤包层合并在一起，纤芯足够逼近，形成弱耦合。将一根光纤看做是另一光纤的扰动，在弱导近似下，并假设光纤是无吸收的，则有
波分复用概念与其技术讲解 波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。按照通道间隔的不同，WDM 可以细分为CWDM(稀疏波分复用)和DWDM(密集波分复用)。CWDM 的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。 CWDM 和DWDM 的区别主要有二点：一是CWDM 载波通道间距较宽，因此，同一根光纤上只能复用5 到6 个左右波长的光波，“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来；二是CWDM 调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光。冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐。由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。CWDM 避开了这一难点，因而大幅降低了成本，整个CWDM 系统成本只有DWDM 的30%。CWDM 是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，接到不同的接收机。 由于光波长与频率的关系：= ×。实际上为一种频分复用，所以WDM通常也被称为光频分复 用(OFDM), WDM系统的主要优点为： 1．充分利用光纤的低损耗波段，大大增加光纤的传输容量，降低成本 2．对革新到传输的信号的速率，格式具有透明性，有利于数字信号和模拟信号的兼容3．节省光纤和光中继器，便于对已经建成的系统进行扩容 4．可以提供波长选路，使建立透明，灵活，具有高度生存性的WDM网络成为可能 46.2.2 波分复用/解复用器件 在整个WDM 系统中，需要使用多种波长的光信号，通常光纤的损耗随着传输距离的增长而增大。光纤的传输损耗与工作波长有关。故现有光通讯系统中通常选择850nm,1310nm 和1550nm的光波用于传输(如右图所示)，为了保证不同的DWDM系统之间的横向兼容性，ITU-T定义了以193.1THz(1552.52nm) 为中心频率，通道最小间隔为100GHz。下图为8/16/32个信道使用频段。
一、波分复用系统的基本原理 所谓波分复用（WDM），就是采用波分复用器（合波器）在发送端将规定波长的信号光载波合并起来，并送入一根光纤中传输；在接收侧，在由另一个波分复用器（分波器）将这些不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作相互独立（不考虑光纤非线性时），从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。不同类型的光波分复用器，可以复用的波长数也不同，目前商用化的一般是8个波长、16个波长和32个波长的系统。波分复用系统的原理如图1-1所示。 图1-1 波分复用系统原理 在80年代初光纤通信兴起时,首先被采用的是1310nm/1550nm的两个波长复用系统(即在光纤的两个低损耗窗口1310nm和1550nm各传送一路光波长信号),也叫粗波分复用系统。这种系统比较简单，一般采用熔融的波分复用器，插入损耗小，在每个中继站，两个波长都进行解复用和光/电/光再生中继。随着1550nm窗口EDFA的商用化，光传输工程可以利用EDFA对传送的光信号进行放大，实现超长距离无电再生中继传输，在1550nm窗口传送多个波长信号，这些信号相邻波长间隔较窄，且工作在一个共享的EDFA工作带宽内，这种波长间隔紧密的WDM系统称为密集型波分复用系统（DWDM）。其频谱分布如图1-2所示。ITU-T G.692建议，DWDM系统的绝对参考频率为193.1THz（对应波长1552.52nm），不同波长的频率间隔为100GHz的整数倍（对应波长间隔约为0.8.nm的整数倍）。由于密集波分复用系统的波长间隔较小，必须采用高分辨率的波分复用器件，熔融的波分复用器一达不到要求。不加特别说明，波分复用系统通常指DWDM系统。 λ1λ2λ3λ 4 λ5λ6λ7λ8 波长 图1-2 DWDM系统的频谱分布 （一）DWDM的工作方式 双纤单向传输：一根光纤只完成一个方向信号的传输，反向光信号的传输由另一根光纤来完成，统一波长在两个方向上可以重复利用（如图1-3所示）。这种DWDM系统可以