dwdm技术在传输网络建设中的应用

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1、DWDM技术在传输网络建设中的应用摘要：本文从密集波分复用（ＤＷＤＭ）技术的概念入手，介绍光放大技术、功率均衡技术、光合波与分波技术和节点技术等密集波分复用系统关键技术；并指出工程设计中应考虑的网络结构、设备选型、站段配置、公务与传输指标以及网管等因素。关键词：密集波分复用关键技术工程设计信息时代迅猛增长的宽带高速业务，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。由于光子技术的迅速发展，伴随着掺铒光纤放大器（Ｅｒｂｉｕｍ－ＤｏｐｅｄＦｉｂｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒＥＤＦＡ）的大规模投入商用，使ＷＤＭ技术在二十世

2、纪９０年代以后获得迅速发展，ＷＤＭ技术开始成功地在传输网络中得到应用。所谓ＷＤＭ技术就是为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的频率（或波长）不同将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器）将不同特定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输，在接收端，再由一波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立（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。为了区别于传统的ＷＤＭ系

3、统，人们称波长间隔更紧密的ＷＤＭ系统为密集波分复用系统（ＤＷＤＭ）。目前，ＤＷＤＭ技术已成为通信网络带宽高速增长的最佳解决方案，今后无论是广域网、城域网还是接入网，都将以ＤＷＤＭ系统为传输平台，基于ＤＷＤＭ的光传送网将构成整个通信网的基础物理层，因此了解和掌握ＤＷＤＭ技术，把它更好地应用到传输网络的建设中就变得更为迫切。1DWDM关键技术ＤＷＤＭ技术与ＳＤＨ技术相比，具有超大容量信息传递、节约日益匮乏的光纤资源、网络平滑扩容、超长中继距离和上下兼容性好的特点，这些特点能够得以实现需由以下ＤＷＤＭ技术来支持：1.1光放大技术对于长距

4、离的光传输来说，光功率受限往往成为决定传输距离的主要因素，而光放大器（ＯＡ）的出现和发展克服了光功率受限这一高速长距离传输的最大障碍，这是光通信史上的重要里程碑，是目前大容量长距离的ＤＷＤＭ系统在传输技术领域必不可少的技术手段。掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）等光子技术的发展和实用化，为密集波分复用（ＷＤＭ）设备迅速走向实用并蓬勃发展提供了条件。在掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）实用化以前，为了克服光纤传输中的损耗，每传输一段距离，都要进行“再生”，即把传输后的弱光信号转换成电信号，经过放大、整形后，再去调制激光器，生成强度放大的光信号再进行

5、传输。随着传输码率的提高，“再生”的难度也越来越大，成了信息传输容量扩大的“瓶颈”。掺铒光纤放大器的实用化，不仅实现了直接光放大，节省了大量的再生中继器，使得传输中的光纤损耗不再成为主要问题；同时使传输链路“透明化”，简化了系统，成几倍或几十倍地扩大了传输容量，促进了真正意义上的密集波分复用技术的飞速发展，是光纤通信领域上的一次重大革命。1.2功率均衡技术在光网络中，从本地节点上路的光信号与其它由于传输了不同距离、从而光功率不同的一些信号复用在一起传输，即使是复用在一起传输的光信号，传输一段距离后，由于ＥＤＦＡ、光滤波器和光开关等

6、器件对各波长的响应略有不同，它们的功率也可能不同，不同功率的波长信号经过级联ＥＤＦＡ系统后，某些波长的功率将可能进一步降低，使该信道性能恶化。此外由于光网络的上下话路、重新配置或网络恢复等原因，使进入节点的各个波长通道的光功率也存在差异，由于光信号要经历多个节点和链路，各个波长通道之间的光功率差异产生累积，导致各个光信道的信噪比不一致，使得系统服务质量受到影响，甚至使某些信道劣化到不可接受的程度，因此在光网络中有必要在节点处对每个波长的光功率进行均衡，以保证通信质量。通道的均衡性是光网络性能好坏的重要依据，目前已经提出了许多均衡方

7、案，一种方法是在终端机上的ＯＭＵＸ盘对输入的多路光信号进行中断检测，这一消息被监控系统处理后，将通过监控信道通知到全线各站点，控制各站光放大器的输出动率；另一种方法是在各种光放大器盘上均设计有输入、输出光信号监视点，通过监控子架，实现对线路信号中各波长通道的集中监视和分析，调整各个信道中的信号功率或信号与噪声的总功率；但是，如果整个复用段的光功率发生波动，会导致所有受影响的通道都进行相应的调整，这不仅增加了调整时间，还使调节过程复杂化，链路支持的波长数目增多时情况尤为突出。此外，在特定情况下（若通过均衡能力已经达到极限），仅靠通道

8、级均衡无法实现功率均衡，因此为适应网络配置、网络重构对各个光通道的影响，ＤＷＤＭ光网络中光功率均衡是ＤＷＤＭ光网络一个重要研究内容。1.3光合波与分波技术光合波技术和分波技术分别是通过光复用器和光分解器来完成。光复用器将不同波长的发送信号混合在一条