光纤通信技术 教学课件 作者 孙学康 张金菊 第6章 波分复用.ppt

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1、第6章　波分复用6.1波分复用的基本概念6.2波分复用技术6.3波分复用系统6.4基于WDM的光传送网6.1波分复用的基本概念光纤通信复用技术主要分为：光波复用和光信号复用两大类。光波复用包括波分复用(WDM)和空分复用(SDM)，光信号复用包括光时分复用(OTDM)和光频分复用(OFDM)，此外还有光码分复用(OCDMA)。1．光波复用(1)波分复用（WDM）光波分复用是指将两种或多种各自携带有大量信息的不同波长的光载波信号，在发射端经复用器汇合，并将其耦合到同一根光纤中进行传输，在接收端通过解复用器对各种波长的光载波信号进行分离，然后由光接收机做进一步的处理，使原信号复原，

2、这种复用技术不仅适用于单模或多模光纤通信系统，同时也适用于单向或双向传输。(2)空分复用（SDM）空分复用就是利用空间分割，根据需要构成不同的信道进行光复用的一种复用技术。2．光信号复用(1)光频分复用（OFDM）当光载波之间的间隔较小时，用波长来衡量其间隔就很不方便，所以对于波长间隔小于1nm的系统习惯称为OFDM系统。(2)光时分复用（OTDM）OTDM是指可以将多个高速电调制信号分别转换为等速率的光信号，然后在光层上利用超窄光脉冲进行时域复用。(3)OCDMA在OCDMA通信系统中，每个用户都拥有一个惟一的地址码，该码是一组光正交码中的一个。6.2光波分复用技术

3、6.2.1WDM、DWDM和CWDM6.2.2WDM的特点6.2.3WDM与光纤6.2.4WDM对光源和光电检测器的要求6.2.1WDM、DWDM和CWDMDWDM和CWDM技术实际上它们是同一种技术，只是通道间隔不同。WDM系统的通道间隔为几十纳米以上，例如最早的1310/1550nm两波长系统，它们之间的波长间隔达两百多纳米，这是在当时技术条件下所能实现的WDM系统。随着技术的发展，特别是EDFA（掺铒光纤放大器）的商用化，使WDM系统的应用进入了一个新的时期。6.2.1WDM、DWDM和CWDM图6-1WDM系统的频谱分布图6.2.1WDM、DWDM和CWDMDWDM是密集

4、波分复用的英文缩写。DWDM系统是一种波长间隔更紧密的WDM系统。所谓密集是针对波长间隔而言的，而且DWDM技术其实是WDM技术的一种具体表现形式。为了满足接入网应用的要求，因而近来流行一种称为粗波分复用的技术，即CWDM技术。6.2.1WDM、DWDM和CWDM图6-21550nmDWDM系统的结构图6.2.1WDM、DWDM和CWDMCWDM系统是在1530～1560nm的频谱范围内每隔10nm分配一个波长。无论是DWDM，还是CWDM，它们的本质都是相同的，即都是建立在频谱分割基础之上的不同表述形式。WDM系统中光波长区的分配问题。6.2.2WDM的特点（1）光波分复用器结

5、构简单、体积小、可靠性高（2）提高光纤的频带利用率（3）降低对器件的速率要求（4）提供透明的传送通道（5）可更灵活地进行光纤通信组网（6）存在插入损耗和串光问题6.2.3WDM与光纤图6-3WDM与光纤特性6.2.4WDM对光源和光电检测器的要求1．对光源的要求(1)激光器的输出波长保持稳定(2)激光器应具有比较大的色散容纳值(3)采用外调制技术2．对光检测器的要求光检测器应具有多波长检测能力。6.2.4WDM对光源和光电检测器的要求图6-4温度反馈控制原理示意图6.2.4WDM对光源和光电检测器的要求图6-5波长反馈控制原理示意图6.3波分复用系统6.3.1

6、波分复用系统结构6.3.2WDM系统的基本应用形式6.3.3WDM系统中的光监控信道6.3.1波分复用系统结构图6-6WDM系统总体结构示意图（单向）6.3.2WDM系统的基本应用形式1．单向结构2．双向结构1．单向结构图6-7单向结构WDM传输系统2．双向结构图6-8双向结构WDM传输系统6.3.3WDM系统中的光监控信道随着EDFA的商用化进程的发展，在WDM系统中通常使用EDFA作为中继器，这样使无电中继距离大大提高，因而在WDM系统中的监控内容增加了对EDFA的监控与管理的内容。在WDM系统中是通过增加一个新的波长来对EDFA的工作状态进行监控。除监控线路中的EDFA

7、之外，WDM系统中的监控系统还应完成对各波道工作状态的监控。监控信号所传信息包括帧同步字节、公务字节和网管所用的开销字节等。6.4基于WDM的光传送网6.4.1WDM光传送网分层结构6.4.2WDM网络的交换形式和波长路由机制6.4.3WDM网络的关键设备OADM和OXC6.4.4采用光波分复用技术的高速光纤通信线路6.4.5WDM网络的生存性6.4.1WDM光传送网分层结构1．光传送网与通信网之间的关系2．WDM光传送网分层结构1．光传送网与通信网之间的关系图6