光纤通信教学课件 作者 乔桂红 光纤通信课件第七章.ppt

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1、第7章光纤通信新技术1本章内容、重点和难点本章内容DWDM技术的概念及系统结构。光接入网的概念及相关的接入技术。相干光通信技术。光弧子通信技术。全光通信网。本章重点和难点DWDM技术。光接入技术。全光通信网。第6章SDH技术2学习本章目的和要求掌握DWDM技术及系统结构。了解光接入的原理，掌握光接入网的相关技术。了解相干光通信及光弧子通信的基本概念。了解全光网的概念。第6章SDH技术37.1DWDM技术7.2光接入技术7.3相干光通信技术7.4光孤子通信技术7.5全光通信网47.1DWDM技术介绍：DWDM的原理DWDM关键技术和实现方式传输媒质

2、（也就是光纤）的种类和特性DWDM系统组网57.1.1DWDM概述1．DWDM技术产生背景传统的传输网络扩容方法采用空分多路复用（SDM）和时分多路复用（TDM）两种方式。（1）SDM靠增加光纤数量的方式线性增加传输系统的容量，传输设备也线性增加。空分多路复用的扩容方式十分受限。（2）TDM是比较常用的扩容方式，从PDH的一次群至四次群的复用，到SDH的STM-1、STM-4、STM-16至STM-64的复用。但达到一定的速率等级时，会受到器件和线路等特性的限制。DWDM技术不仅大幅度地增加了网络的容量，而且还充分利用了光纤的宽带资源，减少了网络资源的浪费。67.1.1

3、DWDM概述2．DWDM原理概述DWDM技术是利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性，采用多个波长作为载波，允许各载波信道在一条光纤内同时传输。通常把光信道间隔较大（甚至在光纤的不同窗口上）的复用称为光波分复用（WDM），而把在同一窗口中信道间隔较小的WDM称为密集波分复用（DWDM）。DWDM系统的构成及光谱示意如图7-1所示。77.1.1DWDM概述图7-1DWDM系统的构成及频谱示意图87.1.1DWDM概述3．DWDM工作方式（1）双纤单向传输双纤单向传输指一根光纤只完成一个方向光信号的传输，反向光信号的传输由另一根光纤来完成。如图7-2所示，图7-2双纤单向传输的

4、DWDM系统97.1.1DWDM概述（2）单纤双向传输单纤双向传输指在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输，两个方向的光信号应安排在不同波长上。图7-3单纤双向传输的DWDM系统107.1.1DWDM概述（3）光信号的分出和插入通过光分插复用器（OADM）可以实现各波长的光信号在中间站的分出与插入，即完成上/下光路，利用这种方式可以完成DWDM系统的环形组网。图7-4光信号的分出和插入传输117.1.1DWDM概述4．DWDM的应用形式有开放式DWDM和集成式DWDM。开放式DWDM系统采用波长转换技术，将复用终端的光信号转换成符合ITU-T建议的波长，然后进行合波。

5、集成式DWDM系统没有采用波长转换技术，它要求复用终端的光信号符合ITU-T建议的波长，然后进行合波。127.1.1DWDM概述5．DWDM的优越性（1）超大容量（2）对数据“透明”（3）系统升级时能最大限度地保护已有投资（4）高度的组网灵活性、经济性和可靠性（5）可兼容全光交换137.1.2DWDM系统结构1．DWDM器件DWDM器件分为合波器和分波器两种，如图7-5所示。合波器的主要作用是将多个信号波长合在一根光纤中传输。分波器的主要作用是将在一根光纤中传输的多个波长信号分离。图7-5DWDM器件147.1.2DWDM系统结构2．DWDM的几种网络单元类型DWDM设

6、备可分为光终端复用器（OTM）、光线路放大器（OLA）、光分插复用器（OADM）和电中继器（REG）几种类型。以华为公司的波分320G设备为例讲述各种网单元的作用。（1）光终端复用器（OTM）在发送方向，OTM把波长为λ1～λ16（或λ32）的STM-16信号经合波器复用成DWDM主信道，然后对其进行光放大，并附加上波长为λs的光监控信道。在接收方向，OTM先把光监控信道取出，然后对DWDM主信道进行光放大，经分波器解复用成16（或32）个波长的STM-16信号。OTM的信号流向如图7-6所示。157.1.2DWDM系统结构图7-6OTM信号流向图167.1.2DWDM

7、系统结构（2）光放大器（OLA）每个传输方向的OLA先取出光监控信道（OSC）并进行处理，再将主信道进行放大，然后将主信道与OSC合路并送入光纤。如图7-7所示。图7-7OLA信号流向图177.1.2DWDM系统结构（3）光分插复用器（OADM）OADM设备接收线路的光信号后，先提取监控信道，再用WPA将主光通道预放大，通过MR2单元把含有16或32路STM-16的光信号按波长取下一定数量后送出设备，要插入的波长经MR2单元直接插入主信道，再经功率放大后插入本地光监控信道，向远端传输。以MR2为例，其信号流向如图7-8所示。187.1.2