光纤通信课件第七章

7.2.3 数字环路载波（DLC）
3．DLC系统的功能
（1）DLC系统不解释信令，提供PSTN用户口信令信息的双向传 输功能，提供ISDN D通道信息的双向传输功能。
（2）DLC系统提供透明传送ISDN B通道或PCM64kbit/s信道的 双向传送功能。
（3）DLC系统提供各部分的性能监测、告警信号。提供每个用 户口的状态信息。通过标准化的Q接口与TMN相连。
图7-4 光信号的分出和插入传输
7.1.1 DWDM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。 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。
DWDM系统的构成及光谱示意如图7-1所示。
7.1.1 DWDM概述
图7-1 DWDM系统的构成及频谱示意图
7.1.1 DWDM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DWDM系统
功能：OAN可为企事业单位和居民住宅用户服务；OAN工作 于多厂家、多类型交换机环境；OAN能提供所有原来铜缆网所提 供的业务（主要是2Mbit/s以下速率的业务），并能升级提供图像 和数据等宽带业务。
7.2.1 光接入网的基本概念
3．OAN的参考配置
图7-15所示的是OAN的参考配置。可见，光接入网又可定义 为：共享同一网络侧接口且由光接入传输系统支持的一系列接入 链路，由光线路终端（OLT）、光分配网（ODN）、光网络单元 （ONU）及适配功能（AF）组成，可能包括若干与同一OLT相连 的ODN。
图7-5 DWDM器件
7.1.2 DWDM系统结构
2．DWDM的几种网络单元类型
DWDM设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
7.2.3 数字环路载波（DLC）
图7-20 4︰1集线的FDLC
图7-21 另一种FDLC用法
7.2.4 混合光纤同轴网（HFC）
1．HFC的基本概念
双向HFC网络能进行交互式通信，它是在现有CATV的单向 HFC网络基础上改造而成的，如图7-22所示。
2．HFC的特点
（1）HFC的优点 ① 频带宽 ② 传输速率高 ③ 灵活性 ④ 经济性
另外还有基于环网的保护。
7.2 光接入技术
以前的接入网主要是铜缆网，携带的业务主要是电话业务。 铜缆网的故障率很高，维护运行成本也很高，为了减少铜缆 网的维护运行费用和故障率，光接入网技术应运而生。
7.2.1 光接入网的基本概念
1．光接入网基本概念及位置
所谓接入网就是指端局到用户环路之间的所有机线设备，通 常又称为用户网，如图7-14所示。
7.1.1 DWDM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
7.1.2 DWDM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。
OLT的作用是为OAN提供网络侧与本地交换机之间的接口，完 成电/光转换，并经一个或多个ODN与用户侧的ONU通信。
ODN的功能是完成光信号功率的分配。 ONU的作用是提供远端用户侧接口，完成光/电转换。 AF为ONU和用户设备提供适配功能。
7.2.1 光接入网的基本概念
图7-15 OAN的参考配置
7.2.2 无源光网络（PON）
1．无源光网络（PON）的应用类型与组网
应用类型：按ONU所处的位置不同，可将PON分为3种基本的 应用类型，光纤到路边（FTTC），光纤到大楼（FTTB），光纤 到家（FTTH）和/或光纤到办公室（FTTO）。如图7-16所示。
图7-16 PON基本应用类型

7.2.2 无源光网络（PON）
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。
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。
7.1.2 DWDM系统结构
图7-6 OTM信号流向图
7.1.2 DWDM系统结构
7.1.2 DWDM系统结构
图7-12 DWDM的链形组网示意图 图7-13 DWDM的环形组网示意图
7.1.2 DWDM系统结构
4．DWDM网络的保护
点到点线路保护主要有两种保护方式
一种是基于单个波长、在SDH层实施的1+1或1︰N的保护；
另一种是基于光复用段上的保护，在光路上同时对合路信号进 行保护，这种保护也称光复用段保护（OMSP）。
第7章 光纤通信新技术
第6章 SDH技术
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
学习本章目的和要求
速率接入（BRA）、ISDN基群速率接入（PRA）、n×64kbit/s和
2.048Mbit/s（成帧和不成帧）。 可支持宽带业务，诸如单向广播式业务（如CATV业务）、双
向交互式业务（如VOD或数据通信业务）和模拟广播业务等。 图7-18所示是采用TDM+FDM+WDM方式传送宽带图像业务的
PON系统。
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。
7.1 DWDM技术
介绍：DWDM的原理 DWDM关键技术和实现方式 传输媒质（也就是光纤）的种类和特性 DWDM系统组网
7.1.1 DWDM概述
1．DWDM技术产生背景
7.2.2 无源光网络（PON）
图7-18 TDM+FDM+WDM的PON系统
7.2.3 数字环路载波（DLC）
1．数字环路载波系统构成
DLC是业务节点（SN）和用户终端设备之间的接入网设备， 在SN与用户所在地之间采用点对点的有源光网络传输系统。
DLC系统由局端机（COT）、远端机（RT）和光线路终端 （OLT）三部分组成，如图7-19所示。
光接入网（OAN）是指本地交换机或远端交换模块与用户设 备之间采用光传输或部分采用光传输的系统。
图7-14 接入网在电信网中的位置
7.2.1 光接入网的基本概念
2．OAN的优点与功能
（1）减少网路的维护运行费用，降低故障率。 （2）利于开发新业务，特别是宽带多媒体业务，加强竞争力， 提高业务收入。 （3）大大延长传输距离，扩大交换机的覆盖范围。 （4）引入OAN后，连接到用户设备的双绞线或同轴电缆段的长 度很短，可实现宽带传输，充分利用现有的巨大的网络投资。
（4）DLC系统的COT到RT之间可以采用各种标准化的SDH和 PDH传输系统实现接入网传输功能。
（5）DLC系统提供“公务”等辅助功能。利用内嵌操作信道完 成管理信息的传送。
7.2.3 数字环路载波（DLC）
4．灵活数字环路系统（FDLC）
为提高信道资源的利用率，可采用动态分配时隙的方法，这种 DLC系统称为灵活数字环路系统（FDLC）。
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。
7.1.1 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）。
（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7-7 OLA信号流向图
7.1.2 DWDM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。
7.1.2 DWDM系统结构
图7-8 静态OADM（32/2）信号流向图
图7-19 DLC系统参考配置
7.2.3 数字环路载波（DLC）
2．DLC系统的特点