波分復(fù)用(WDM,Wave Division Multiplexing)按照GB/T 14733.12《電信術(shù)語 光纖通信》中給出的定義是:在一根光纖內(nèi)提供按光波長區(qū)分開的二個或多個信道(實際上波分復(fù)用是頻分復(fù)用(FDM)的一種形式)。
一、WDM系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)
1、WDM系統(tǒng)在傳輸網(wǎng)中的位置
波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)在傳輸網(wǎng)中的位置詳見下圖1-1。SDH和WDM之間是客戶層與服務(wù)層的關(guān)系。相對于WDM技術(shù)而言,SDH、PDH和ATM信號都只是WDM系統(tǒng)所承載的業(yè)務(wù)信號。WDM系統(tǒng)更接近于物理媒質(zhì)層--光纖,在SDH通道層下面,構(gòu)成“光通道”層網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)WDM系統(tǒng)的發(fā)展,由于OADM和DXC結(jié)合形成了一個光層網(wǎng)絡(luò)--光傳送網(wǎng),使在SDH電層面以下建設(shè)光網(wǎng)絡(luò)層面,傳送網(wǎng)在拓撲上分為光、電兩層面,而WDM系統(tǒng)則是“光網(wǎng)絡(luò)層”的核心。
圖1-1:WDM系統(tǒng)在傳輸網(wǎng)中的位置
2、承載SDH客戶層信號的WDM分層結(jié)構(gòu)
承載SDH信號的WDM系統(tǒng)使用了光放大器。根據(jù)ITU-T G.803 SDH的分層結(jié)構(gòu)方法,帶光放大器的SDH WDM光纜系統(tǒng)在SDH再生段層以下又引入了光通道層、光復(fù)用段層和光放大層(光傳送層),詳見下圖1-2。
圖1-2:WDM系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)
二、WDM系統(tǒng)的組成
1、邏輯組成:
承載SDH的長距離WDM系統(tǒng)的邏輯組成如圖2-1所示,圖中的符號含義詳見下表2-1。圖中清晰地界定了SDH再生段、光通道、光復(fù)用段、光放大(傳送)段的起止位置。其分界點是邏輯功能參考點。
圖2-1:WDM系統(tǒng)的邏輯組成
表2-1:WDM系統(tǒng)的邏輯組成圖中的符號含義
2、設(shè)備組成
根據(jù)圖2-1,WDM系統(tǒng)應(yīng)由波分復(fù)用終端復(fù)用器(OTM,Optical Termination Multiplexer)、光分插復(fù)用設(shè)備(OADM,Optical Add/Drop Multiplexer)及REG(Regenerator)再生中繼設(shè)備和光線路放大設(shè)備(OLA:Optical Line Amplifier)等組成。
而這些設(shè)備應(yīng)由不同的部件組成,根據(jù)信號傳送的需要,有些部件是必備的,有些是可選的。OTM和OADM設(shè)備一般包括合波器(OMU:Optical multiplexer)、分波器(ODU:Optical Demultiplexer)、光放大器(OA,Optical Amplifier,包括功率放大器BA、前置放大器PA)、波長轉(zhuǎn)換器(OUT,Optical Transponder Unit)、子速率復(fù)用器等部件組成。
通過上述設(shè)備組成的WDM傳輸系統(tǒng)的參考結(jié)構(gòu)如下圖2-2所示,其光通道由若干個光放段和光復(fù)用段組成。WDM傳輸系統(tǒng)的復(fù)用段/光放段在工程中的配置應(yīng)通過計算而得,常用的計算方法有固定衰耗法(也稱規(guī)則設(shè)計法)、簡易的信噪比計算法和專用系統(tǒng)計算工具計算法。
圖2-2:WDM傳輸系統(tǒng)的參考結(jié)構(gòu)
三、WDM系統(tǒng)的分類
1、按OTU的運用分
WDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可根據(jù)光波長轉(zhuǎn)換器(OTU)的運用與否分為兩種類型:一種是開放式系統(tǒng),即SDH信號通過波長轉(zhuǎn)換器接入波分復(fù)用系統(tǒng),其SDH光接口符合G.957/G.691標(biāo)準(zhǔn),如圖3-1-1所示,圖中Tx為具有G.957/G.691光口的SDH終端設(shè)備或數(shù)據(jù)設(shè)備;另一種是集成式系統(tǒng),即SDH信號不通過波長轉(zhuǎn)換器接入波分復(fù)用系統(tǒng),其SDH光接口符合G.692的要求,如圖3-1-2所示,圖中Tx、REG分別為具有G.692光口的SDH終端或數(shù)據(jù)設(shè)備、中繼設(shè)備。
圖3-1-1:開放式WDM系統(tǒng)
圖3-1-2:集成式WDM系統(tǒng)
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2、按傳輸距離分
由于喇曼光放大器和超強FEC在WDM系統(tǒng)中的應(yīng)用,WDM系統(tǒng)的分類和應(yīng)用代碼都有所增加。可以把長途光纖傳輸系統(tǒng)分為常規(guī)長距離(LH,Long Haul)傳輸系統(tǒng)、亞超長距離(ELH,Enhanced Long Haul)傳輸系統(tǒng)和超長距離(ULH,Ultra Long Haul WDM)傳輸系統(tǒng)。在YD/T 1274中指出,傳輸距離< 1000km的WDM系統(tǒng)稱為LH-WDM;傳輸距離1000km~2000km的WDM系統(tǒng)稱為ELH-WDM;傳輸距離> 2000km的WDM系統(tǒng)稱為ULH-WDM。LH-WDM與ELH-WDM系統(tǒng)的分類和應(yīng)用代碼使用基本上是相同。
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3、按波長的運用分
WDM系統(tǒng)可根據(jù)波長的運用,一般被分為3大類:一是密集波分復(fù)用(DWDM,Dense Wave Division Multiplexing),波長間隔小于8nm,典型的波長間隔為0.8nm;二是稀疏波分復(fù)用(CWDM,Coarse Wave Division Multiplexing),波長間隔小于50nm,典型的波長間隔為20nm(ITU建議);三是寬波分復(fù)用(WWDM,Wide Wave Division Multiplexing)波長間隔在50nm以上。CWDM的信道間隔為20nm,而DWDM的信道間隔從0.2nm到1.2nm,所以相對于DWDM,CWDM稱為稀疏波分復(fù)用技術(shù)。WWDM使用的較少。
欲更多了解WDM傳輸系統(tǒng)波長劃分的請進入:DWDM;CWDM
有人把波長間隔至低于0.8 nm的DWDM稱為超密集波分復(fù)用(UDWDM,Ultra Dense Wave Division Multiplexing)。是指在一條光纖中通過進一步減少波長間隔至低于0.8 nm,復(fù)用幾百上千個波道,以進一步提高光纖容量。其波道容量較小(即細管道)但數(shù)量較多。2001年,實驗室已研究出達到273個波長、每波長40 Gbit/s的10.9 Tbit/s系統(tǒng),傳輸距離為117 km。UDWDM對激光器的頻率精確性、單色性和濾波器的要求很高,價格昂貴,適用于超長距離廣域網(wǎng)。
欲更多了解波長運用系統(tǒng)的請進入:CWDM;DWDM
四、WDM系統(tǒng)光接口的應(yīng)用代碼與應(yīng)用分類
在ITU-T G.692建議中針對具有總目標(biāo)距離和離散放大器間距的地面長距離應(yīng)用的多通道系統(tǒng)定義了相應(yīng)的應(yīng)用及代碼和分類。包括不帶放大器的系統(tǒng)和帶放大器的系統(tǒng)。
欲詳細了解WDM傳輸系統(tǒng)應(yīng)用代碼及應(yīng)用分類的請進入:DWDM;CWDM;ULH-WDM
五、WDM系統(tǒng)光接口
1、WDM系統(tǒng)光接口的概念
ITU-T規(guī)范多通道光線路系統(tǒng)(WDM)接口,與定義單通道光線路系統(tǒng)(SDH)光接口有同樣的目的,即以便在這些系統(tǒng)之間提供未來的橫向兼容性,即各廠商設(shè)備的互通性。相對于SDH系統(tǒng)和WDM系統(tǒng)而言,ITU-T在定義光接口時,如果是只有一個光通道,即單光通道,其光接口就是SDH系統(tǒng)光接口,其滿足G.957/G. 691等建議;如果是多光通道,其光接口就是WDM系統(tǒng)光接口,其滿足G.692建議。
欲更多了解ITU-T規(guī)范的光接口建議介紹的請進入:G.692;G.957/G. 691
2、WDM系統(tǒng)光接口的參考點
開放式WDM光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)光接口參考點的配置,如圖5-2-1所示,其各參考點的含義詳見下表5-2-1。OA(Optical Amplifier)為光放大器。
圖5-2-1:開放式波分復(fù)用光線路系統(tǒng)光接口參考點
表5-2-1:開放式波分復(fù)用光線路系統(tǒng)光接口參考點名稱及含義
集成式WDM光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)光接口參考點的配置,如圖5-2-2所示,其各參考電的含義詳見下表5-2-2。
圖5-2-2:集成式波分復(fù)用光線路系統(tǒng)光接口參考點
表5-2-2:集成式波分復(fù)用光線路系統(tǒng)光接口參考點名稱及含義
3、WDM系統(tǒng)光接口的參數(shù)與基于應(yīng)用的參數(shù)指標(biāo)
與單通道線路系統(tǒng)一樣,對于WDM傳輸系統(tǒng),根據(jù)其光接口參考點或參考點間,也定義有相應(yīng)的參數(shù),并規(guī)定了基于應(yīng)用的參數(shù)值。
欲詳細了解WDM傳輸系統(tǒng)參數(shù)及基于應(yīng)用的參數(shù)值的請進入:DWDM;CWDM;ULH-WDM
4、WDM系統(tǒng)所承載的客戶業(yè)務(wù)接口與支持的通路接口類型
依據(jù)我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),目前WDM系統(tǒng)所支持的客戶業(yè)務(wù)接口類型(在SMn參考點)包括SDH接口、OTN接口和以太網(wǎng)接口,出要求詳見下表5-4-1(包括信號類型)。在光通路上(MPI-S與MPI-R參考點間)所承載的通路接口類型詳見下表5-4-2(包括通路速率與信號結(jié)構(gòu))。
表5-4-1:WDM傳輸系統(tǒng)所支持的客戶業(yè)務(wù)接口類型
表5-4-2:WDM傳輸系統(tǒng)所承載的通路類型
六、WDM光線路傳輸系統(tǒng)
ITU-T建議主要規(guī)范了WDM系統(tǒng)的光接口,其WDM光線路傳輸系統(tǒng)的建議相對較少。在我國,我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了一系列各種應(yīng)用的WDM光線路傳輸系統(tǒng),如N×G(N為波道數(shù),G為通道傳輸速率)的WDM系統(tǒng);當(dāng)然還有ULH-WDM系統(tǒng)及CWDM系統(tǒng)等。
欲詳細了解我國WDM光線路傳輸系統(tǒng)技術(shù)要求的請進入:低通道速率系統(tǒng);高通道速率系統(tǒng);ULH-WDM系統(tǒng);CWDM系統(tǒng)
另外,我國還未WDM光線路傳輸系統(tǒng)的組網(wǎng)建設(shè),制定了相應(yīng)的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),用于我國WDM光線路傳輸系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、施工建網(wǎng)與投入運行。
欲詳細了解我國WDM光線路傳輸系統(tǒng)建網(wǎng)要求的請進入。
欲進一步了解單通道光纖傳輸系統(tǒng)介紹的請進入。