长距离大容量DWDM传输关键技术

(计算机硬件及网络)DWDM设备介绍及维护经验交流

传输距离和速度
DWDM系统的传输距离可达数千公里，传输速度可达Tbps级别，满足不同应用需求。
传输容量和带宽
DWDM系统可以提供巨大的传输容量和带宽，支持多种业务类型，如IP、ATM、SDH 等。
03
DWDM设备的安装与调试
DWDM设备的安装步骤
准备设备
安装硬件
根据设备清单核对DWDM设备的型号、规格和数量，确保设备完好无损。
(计算机硬件及网络 )DWDM设备介绍及维护经验交流
• DWDM设备介绍 • DWDM设备工作原理 • DWDM设备的安装与调试 • DWDM设备的维护与保养 • 维护经验交流
01
DWDM设备介绍
DWDM技术概述
波分复用技术
DWDM是一种利用多个不同波长的光信号在同一光纤上传输的技术，通过复用和解复用，实现多个通道的信号传输。
DWDM设备的验收标准
功能正常
DWDM设备应具备所需的功能，如波长转换、光放大等，且性能稳定。
性能指标达标
DWDM设备的各项性能指标应符合技术要求，如传输距离、带宽、误码率等。
安全性可靠
DWDM设备应具备必要的安全保护功能，如过流保护、过压保护等。
文档齐全
DWDM设备应提供齐全的技术文档和使用手册，方便后期维护和管理。
城域网
在城域网中，DWDM技术可以提供高带宽、低延迟的数据传输服务，支持视频会议、在线游戏等实时业务。
02
DWDM设备工作原理
DWDM系统的基本组成
01
发射机
将不同波长的光信号转换为光波，通过光纤传输。
合波器
将多个不同波长的光信号合成为一个光波进行传输。
03

DWDM原理及关键技术

1.5 波长 (mm)
1.6
1.7
色散 (ps/nm-km)
EDFA 带宽
光纤损耗
OSNR：光信噪比，是描述系统低误码运行能力的主要参数 OSNR = Pout / Pase OSNR = Pout(li) + 58.03 - NF - 10log( M) –10log(G1+Σloss)
*系统总长度一定时，低增益、多级数比高增益、
对系统的影响：大于一定值时，引起强烈背向散射，叠加强度噪声。
SPM和XPM
（3）自相位调制（SPM）
相位随光强而变化，转化为波形畸变
SPM的影响随该通道注入光纤的光功率增大而增大，随光纤
及传输段而积累。
（4）交叉相位调制（XPM）
相位受到其它其它信道的调制，经光纤色散转化引起强度噪声
（5）四波混频（FWM）
光纤传输特性
• 1、衰减 • 2、色散 • 3、非线性
（色度色散、偏振膜色散）
光纤类型和损耗谱
G.652 SMF
1.0 0.8
损耗 (dB/km)
损耗 (各类光纤)
G.653 DSF
20 10 0
0.4
NZDF+ G.655+ NZDFG.655-
0.2 0.1 1.2 1.3
-10 -20
1.4
DWDM技术发展趋势
IP ATM SDH SDH ATM IP 其它
Open Optical Interface
DWDM
光纤物理层
DWDM技术发展趋势
点对点DWDM传输
l1 l2 lN l1 l2 lN
可配置 OADM
li li lk lk
可重构OXC

DWDM

客户端光接口客户端信号输入（单/多模）
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DWDM关键技术
DWDM复用器与解复用器（MUX/DEMUX）
MUX
M 4 0
DEMUX
光波分复用解复用技术：介质薄膜技术衍射光栅技术阵列波导技术
光波分复用解复用主要参数：
插入损耗
通道隔离度通道带宽偏振相关损耗
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DWDM系统概述
什么是波分复用？
加油站
高速公路
巡逻车
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DWDM系统概述
DWDM系统定义

把不同波长的光信号复用到同一根光纤中进行传送，这种方式我们把它叫做波分复用（ Wavelength Division Multiplexing ）在接收端，经解复用器将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。
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飞宇光电产品介绍
飞宇光电产品介绍
—DWDM产品介绍 —EDFA产品介绍 —DWDM组网应用
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飞宇光电产品介绍
飞宇光电DWDM设备介绍
产品介绍(DWDM系列)
2U机架式DWDM
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DWDM设备介绍
OTU波长转换板卡
4.25G OTU板卡
DWDM产品技术交流
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前言
随着数据业务的飞速发展，对传输网的带宽需求越来越高。传
统的PDH或SDH技术，采用单一波长的光信号传输，这种传输方式
是对光纤容量的一种极大浪费，因为光纤的带宽相对于目前利用的单波长信道来讲几乎是无限的。DWDM技术就是在这样的背景下应

100G DWDM系统关键技术及实现原理

100G DWDM系统关键技术及实现原理刘志宁张华锋重庆市电信规划设计院，400041liu_zhining@；zhanghuafeng@摘要：通信网络中高速率业务的不断发展，对现有的网络的传输带宽提出了更高、更迫切的需求。

从目前主流的10/40Gbps光传输技术向100Gb/s演进成为光传输技术的发展趋势。

本文简述了100G DWDM系统关键技术的基本原理，分析了100G系统的技术特点及优点并详细介绍了100Gb/s线路侧光模块基本实现原理。

关键字：100G DWDM PM-QPSK 相干接收 DSP算法1 背景介绍通信网络中高速率业务的不断发展，对现有的城域网络及省际、国际骨干通信网络的传输带宽提出了更高、更迫切的要求。

从目前主流的10/40Gbps光传输技术向100Gb/s演进成为光传输技术的发展趋势。

近年来大量研究表明，相位调制及相干接收时最具前景的100G 光传输方式，其中，采用相干接收技术的PM-QPSK传输系统最被业界认可，信道中的各种损伤，如色散，PMD，载波的频率和相位偏移等，都可以通过PM-QPSK系统接收机利用数字信号处理（DSP）技术在电域中进行灵活的补偿并进行信号重构。

因此，PM-QPSK结合相干检测提供了最优化的解决方案,这被大多数的系统供应商选择为100G传输方案。

2 100G系统关键技术2.1 偏振复用正交相移键控（PM-QPSK）正交相移键控（QPSK）是一种多元（4元）数字频带调制方式，其信号的正弦载波有4个可能的离散相位状态，每个载波相位携带2个二进制符号。

PM-QPSK将单个100G信号分成2个具有不同偏振状态的50G载波信号，然后对每个载波做QPSK调制。

因此，该方式能将通道波特速率降到一半，同时，由于每个偏振态可以使用4个相位来表示bit信息，有可以实现通道波特速率降到一半，因此，经过PM-QPSK编码后，波特率可以降至bit率的四分之一。

下图为PM-QPSK编码方式示意图：图1 PM-QPSK编码示意图2.2 SD-FECFEC技术被广泛的应用于光通信系统，不同的FEC能获得不同的系统性能，根据接收信号处理方式的不同，FEC可分为硬判决码和软判决码。

超大容量DWDM系统中的光纤衰减补偿技术研究

超大容量DWDM系统中的光纤衰减补偿技术研究随着信息传输量的不断增加和宽带需求的急剧增长，超大容量的密集波分复用（DWDM）系统在光通信中扮演着至关重要的角色。

然而，光纤传输在信号传输过程中会遇到光纤衰减的问题，衰减会导致信号质量下降，限制光纤长度和传输距离。

因此，针对超大容量DWDM系统中的光纤衰减问题，光纤衰减补偿技术成为研究的重要方向。

光纤衰减是指光信号在光纤中传输过程中所受到的损耗。

光纤衰减主要包括光纤本身的损耗以及光纤连接器、连接器附加损耗等其他因素引起的损耗。

光纤衰减会导致信号的动态范围降低，增加系统的误码率，并且限制了系统的传输距离。

因此，在超大容量DWDM系统中，光纤衰减的补偿技术非常关键。

在超大容量DWDM系统中，光纤衰减补偿技术主要有两种方法，即实时补偿和事后补偿。

实时补偿技术是在光信号传输过程中动态调整衰减的方法。

这种方法需要监测光纤中信号的衰减情况，并通过调整光源输出功率或者光放大器的增益来补偿衰减，以保持信号的质量和传输性能。

目前，实时补偿技术主要有预打捞、电子可变光补偿器、自适应光放大器等。

预打捞是一种常用的实时补偿技术，它通过在光信号传输之前加入一定量的噪声，使得光纤衰减的影响对信号的传输产生抵消作用。

预打捞可以通过调整打捞量来进行实时衰减的补偿，从而提高系统的性能。

然而，预打捞技术需要在光信号传输前进行操作，对系统的实时性要求较高。

另外，预打捞技术对光功率有一定的限制。

电子可变光补偿器（EVOA）是另一种常见的实时补偿技术，它通过控制补偿度来调整光信号的衰减。

EVOA是一种光纤中的调制器，通过调节调制器中的电压或电流，可以实时改变光信号的衰减。

EVOA具有响应速度快、精度高、可重复性好等优点，适用于超大容量DWDM系统中的衰减补偿。

自适应光放大器是一种通过自动控制放大器增益来补偿光纤衰减的实时补偿技术。

自适应光放大器根据信号的输入和输出功率，自动调整放大器的增益，使得输出功率恒定。

DWDM光传输技术简介

DWDM光传输技术一、DWDM概述DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing：密集型光波复用），是在WDM（波分复用）的基础上发展出来的一项传输技术，在光纤传输领域有非常广泛的应用。

DWDM的特点是在同一根光纤中，传输分布更密集波长相差更少的较多路的光信号，从而实现单根光纤传输速率大幅度的提高。

DWDM多是使用在主干光网上，实现的是超远距离、超大容量的传输。

以目前成熟的技术而言，在1550nm波长附近，使用DWDM技术，复用的波长数量可以达到80甚至160个，传输的速率高达3.2Tb/s。

使用DWDM技术可以实现少则几百公里，多则数千公里，甚至上万公里无电传输。

二、DWDM工作原理与组网方式工作原理如下：发送端的光发射机发出波长不同而精度和稳定度满足一定要求的光信号，经过光波长复用器复用在一起送入掺铒光纤功率放大器（掺铒光纤放大器主要用来弥补合波器引起的功率损失和提高光信号的发送功率），再将放大后的多路光信号送入光纤传输，中间可以根据情况有或没有光线路放大器，到达接收端经光前置放大器（主要用于提高接收灵敏度，以便延长传输距离）放大以后，送入光波长分波器分解出原来的各路光信号。

DWDM系统的构成及光谱示意图如下：DWDM系统环网示意图如下：组网形式：1、单纤单向DWDM原理示意图2、单纤双向DWDM原理示意图3、二纤单向通道倒换环4、二纤双向共享环三、DWDM 技术优势1. 超大容量目前使用的普通光纤可传输的带宽是很宽的，但其利用率还很低。

使用DWDM技术可以使一根光纤的传输容量比单波长传输容量增加几倍、几十倍乃至几百倍，因此也节省了光纤资源。

2. 数据透明传输由于DWDM 系统按不同的光波长进行复用和解复用，而与信号的速率和电调制方式无关，即对数据是“透明”的。

因此可以传输特性完全不同的信号，完成各种电信号的综合和分离，包括数字信号和模拟信号的综合和分离。

4.DWDM原理及关键技术

色度色散系数就是单位波长间隔内光波长信号通过单位长度光纤所产生的时延差，用D表
示，单位是ps/nm.km。偏振模色散系数则用PMDQ来表示，单位是ps/kmⁿ （n为1/2）
14
色度色散的影响
从TDM角度上说，色散将导致码间干扰。
T T+ΔT
λ3
λ1
λ3 λ1
λ3
λ3λ1
λ1
由于各波长成分到达的时间先后不一致，因而使得光脉冲加长（T+Δ T），这叫作脉冲展宽。光脉冲传输的距离越远，脉冲展宽越严重。脉冲展宽将使前后光脉冲发生重叠，称为码间干扰。码间干扰将引起误码，因而限制了传输的码速率和传输距离。
GAIN PUMP1 PUMP2 PUMP3
30nm 70~100nm
三大特点：其增益波长由泵浦光波长决定，只要泵浦源的波长适当，理论上可得到任意波长的信号放大；其增益介质为传输光纤本身；这使拉曼光纤放大器可以对光信号进行在线放大，构成分布式放大，实现长距离的无中继传输和远程泵浦；噪声指数低，这使其与常规EDFA混合使用时可大大降低系统的噪声指数，增加传输跨距。 20
15
偏振模色散（PMD）
由于信号光的两个正交偏振态在光纤中有不同的传播速度而引起的色散称偏振模色散，它也是光纤的重要参数之一。引起偏振模色散的因素是随机产生的，因而偏振模色散是一个随机量。 PMD具有和色度色散相同的影响：引起脉冲展宽 16
单模光纤的非线性效应
从本质上讲，所有介质都是非线性的，只是一般情况下非线性特征很小，难以表现出来。当光纤的入纤功率不大时，光纤呈现线性特征，当光放大器和高功率
激光器在光纤通信系统中使用后，光纤的非线性特征愈来愈显著；

第6章 DWDM关键技术(光传输网络技术-SDH与DWDM课件)

4．波长可调谐半导体激光器
✓ 是波分复用系统、相干光通信系统及光交换网络的关键器件。
✓ 可以根据需求进行光波长的改变。
✓ 改变波长的方法：改变注入电流，使发光材料的折射率发生变化，从而在一定范围内改变和控制激光器输出波长。
6.1.3 光波转换器（OTU）
1．OTU的基本结构和工作原理
✓ 功能：实现非标准波长与标准波长之间的互换 ✓ 波长转换方式:光/电/光（O/E/O）变换方式和全光变换方
（2）EDFA 3种不同的结构方式（泵浦方式） ✓ 同向泵浦方式、反向泵浦方式、双向泵浦方式。
（3） EDFA的工作原理
✓ 在泵浦光的作用下，使EDF出现粒子数反转分布，在信号光的激励下产生受激辐射使光信号得到放大。
✓ 工作能级：E1，E2，E3． ✓ 泵浦源选择：980nm和1480nm。 ✓ 波长选取原则：泵浦效率高。 ✓ 两种泵浦波长比较：
980nm属三能级系统，增益高，泵浦效率高，噪小。 1480 nm二能级系统，可单模传输，可用单模光纤制作定向耦合器实现信号光与泵浦光低损耗耦合。
4．EDFA的噪声和性能指标
（1）放大器的噪声 ✓ 主要为自发辐射。（2）EDFA的性能指标 ✓ 净增益或增益反映信号光经过光纤放大器后得到了多大加强。
EDFA的优点： ✓ 工作波长与光纤低损窗口一致； ✓ 耦合效率高； ✓ 能量转换效率高； ✓ 增益高，噪声低，输出功率大； ✓ 增益稳定； ✓ 可实现透明传输。 EDFA的缺点： ✓ 波长固定； ✓ 增益带宽不平坦。
3． EDFA的结构与工作原理
（1）EDFA的基本结构组成 ✓ 掺铒光纤（EDF）、泵浦光源、耦合器、隔离器、滤波器等。
6.1.2 光源类型
1．单纵模激光器

超大容量DWDM系统中的光纤色散抑制技术研究

超大容量DWDM系统中的光纤色散抑制技术研究随着信息传输需求的不断增加，光传输技术的发展日益重要。

而光纤色散是影响光信号传输质量的重要因素之一。

为了提高DWDM（密集波分复用）系统的传输性能，研究光纤色散抑制技术显得尤为重要。

本文将探讨超大容量DWDM系统中的光纤色散抑制技术。

1. 光纤色散的原因和影响在光纤中，由于不同频率的光信号经过不同长度的光纤后到达终端的时间不同，造成信号扩散和形状变化。

这种现象称为光纤色散。

光纤色散会导致光信号质量的降低，影响信号的传输距离和传输速率。

因此，光纤色散抑制技术的研究对DWDM系统具有重要意义。

2. 主要的光纤色散抑制技术2.1 色散补偿光纤色散补偿光纤是通过引入具有与光纤本身色散相反的色散特性的光纤，来抵消光纤色散的影响。

色散补偿光纤可以分为正色散补偿光纤和负色散补偿光纤。

正色散补偿光纤具有与普通单模光纤相同的色散特性，而负色散补偿光纤则具有与光纤本身色散相反的色散特性。

通过在DWDM系统中使用不同类型的色散补偿光纤，可以实现光纤色散的抵消和补偿。

2.2 光纤光栅光纤光栅是通过在光纤中制作周期性折射率变化的结构，来改变光纤的折射率分布，以实现对光信号的调制。

光纤光栅可以用来调制光信号的相位和频谱，从而抑制光纤色散的影响。

根据光纤光栅的不同特性，可以实现不同的光纤色散抑制效果。

2.3 蓝移光纤蓝移光纤是一种特殊设计的光纤，其色散曲线在通信波段中向短波长方向移动。

通过使用蓝移光纤，可以使信号在光纤中传输过程中，对于高速光信号的折射率比低速光信号的折射率更小，从而抑制色散的产生，提高光信号的传输质量。

3. 光纤色散抑制技术的应用光纤色散抑制技术广泛应用于超大容量DWDM系统中。

在超大容量DWDM系统中，通过合理选择色散补偿光纤、光纤光栅和蓝移光纤等技术的组合应用，可以实现光信号的色散抑制并提高信号的传输质量。

此外，光纤色散抑制技术还能够增加DWDM系统的传输距离和传输速率，提高系统的容量和性能。

超长距DWDM关键技术分析及应用

３３动态增益均衡．］
在长距离光纤传输系统中，多级放大器的级联将带
来增益谱不平坦的问题，而整个线路上的增益平坦对于超
长距离传输是非常重要的。增益均衡用于保证线路上各个波长之间的增益平坦，在主光通道的入口可能各个波长之间的功率电平一样，但由于放大器增益平坦度以及各个波长在线路中衰耗不一致，会导致在接收端各个波长之间的功率差异较大，影响正常的接收。目前通用的方法是在各
３２ＦＣＳＥ技术］．Ｅ／ＦＣ。Ｉ
通过分布式喇曼放大技术可以延缓ＯＳＮＲ的劣化；
而ＦＣ技术通过在传输码列中加入冗余纠错码，可降低接Ｅ
在光纤中的非线性交互作用等优异特点，正受到越来越多收端的ＯＳ容限，从而达到改善系统性能、降低系统成一东＝通＝学三有二传二皇一一一论＝ＮＲ广＝省＝信＝线＝输一些笪秀＝文一的关注。本的目的。ＦＣ的检测和纠错技术不仅改善了传送系统的ＥＲ码的主要缺点是信号频谱宽度相对ＮＲ码增加，ＺＺ误码率，也提高了系统的ＯＮＳ，从而延长了传输距离。Ｒ增加调制器使系统变得复杂、成本高。为了进一步提高常规的ＦＣ可将传送系统的信噪比改善５ｄ，一些改进的ＥＢＲ￣的传输性能，近年来还出现了ＣＳＲＺ（频抑制Ｚ－５载ＦＣ技术（ＦＣ）甚至可以改善１ＢＥＳＥ０ｄ的信噪比。ＲＺ）和ＣＲ（啾ＲＺ啁Ｚ）等码型。在ＣＳ—Ｒ码中，相邻Ｚ

超长距、超大容量DWDM系统解决方案探讨

增强型 ?0F/G" 通过拥有专利的 )",- 芯片设计 " 效率更高 % 在开销仅增加 F"的情况下 " 提供近 G 2% 的编码增益 "接近带外 ’&- 的理论上限指标 % 与传统 $"&7HH "74G$ 码相比 " 其开销相同 " 但性能提高 % 与 $"&7HH"74F $($"&7HH"7>> $级联编码相比 "%-= 级联编码采用 F" 开销达到 $" 级联编码采用7H" 开销的相同编码增益 "且 !*+ 波分侧速率保持为 1/0F/G ?@AB ! C " 满足 ?0F/G 的要求 % 而 $" &7HH"74F $)$" &7HH"7>> $ 级联编码的线路速率却达到 170H ?@AB ! C " 开销增加了 7H" " 无法满足 ?0F/G 的要求 %
) ! 自动预加重算法 #2A2 ! 自动光功率均衡技
术 "2A2 自动光功率均衡技术是业界独创的基于比特误码率 #B/%! 指标的 >0. 系统优化算法 $ 是阿尔卡特专有的系统自动光功率均衡技术 $ 可实现对光层每信道的误码率监控 % 根据各信道的实时误码率性能 $2A2 将自动计算出各信道所应调整的预加
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万方数据
邮电设计技术第 ! 期 "##$ 年 ! 月
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电信传输
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长距离大容量DWDM传输关键技术

它每个方向都采用一对ＷＡＷＡＰ＋Ｂ的方式来进行光线路放大，也可用单一波
光信号传输。这种传输方式是对光纤容量的一种极大的浪费，因为光纤的带宽
（）光终端复用器（Ｔ）ｉＯＭ长前置放大器（Ｐ）或波长功率放大ＷＡ在发送方向，０Ｍ波长为１６器（Ｂ）的方式来进行单向的光线路Ｔ把一ＷＡ
ＤＤ技术就是在这样的背景下应运ＷＭ在接受方向，ＴＭ把光监控信道预放大，通过Ｍ２元把含有１或３路Ｏ先Ｒ单６２ＳＭ１的光信号与按波长取下一定数量Ｔ一６
后送出设备，要插入的波长经Ｍ２元Ｒ单直接插入主信道，在经功率放大后插入本地光监控信道。３ＤＤ传输关键技术．ＷＭ在这样的系统中，需要大量的光／电转换，在系统容量逐渐增加的情况
不管是采用空分复用还是时分复用中继器（Ｅ）。下面以华为公司的波合路并送入光纤线路。ＲＧ的扩容方式，基本的传输网络均采用传分３０设备为例讲述各种网络单元类型２Ｇ
统的ＰＨＳＨ术，即采用单一波长的在网络中所起的作用。Ｄ和Ｄ技
ｔｏｖｈｓｐｏｌｍｓｈｃａｅｎｒｄｃｄｔｅｓｂｅｔｆｕｕｙｔａｌｎ－ｉａｃｉｈｃｐｃｙＤＷＤＭｔｎｍｉｉｎｓｓｍＯｓｌｅｔｅｅｒｂｅ，ｗｉｈｈｖｉｔｏｕｅｈｕｊｏｒｔｄｈｔｏｇｄｓｎｅｈｇ—ａａｉｃｏｓｔｔｒｓｓｏｙｔａｓｅＴｉｐｐｒｎｒｄｃｓｒｅｈｓａｅｉｔｕｅｔｅＤＷＤＭｔｎｍｉｉｎｓｓｅｏｈｅａｉｓｆｏｎｓｅｐｃｉ由，ｔｅｏｈｒｓｓｏｔｍｎｔｂｓｐｉｔ，ｒｓｅｔａｓｙｃｏｖｈＷＤＭｔｃｎｌｇｓａｉｎｏｕｔｎ，ｔｅｂｓｅｈｏｏｉｔｄｃｏｎｄｅｈｏｏｙｉａｂｓｔｄｃｏｈａｉｃｎｌｇｎｒｕｔｎａｃｉｒｉｃｔｙｏｉ

中兴DWDM系统完成长距离光传输工程.

中兴DWDM系统完成长距离光传输工程随着全球经济一体化进程的加快，通讯业务量快速增长，在全球范围内都需要大容量的传输系统搭建通信的基础平台，而其主要的技术手段就是采用光通信技术。

目前，光通信发展方向主要表现为两个方面。

一方面光纤通信系统一直在追求单波长传输速率更高（从2.5Gbit/s到现在的10Gbit/s，正向40Gbit/s 发展）、波长数更多（从单波到8波到现在的40波，正向160波以上发展）、无电中继距离更长；另一方面未来的光传送网将向更灵活、智能化方向随着全球经济一体化进程的加快，通讯业务量快速增长，在全球范围内都需要大容量的传输系统搭建通信的基础平台，而其主要的技术手段就是采用光通信技术。

目前，光通信发展方向主要表现为两个方面。

一方面光纤通信系统一直在追求单波长传输速率更高（从2.5Gbit/s到现在的10Gbit/s，正向40Gbit/s 发展）、波长数更多（从单波到8波到现在的40波，正向160波以上发展）、无电中继距离更长；另一方面未来的光传送网将向更灵活、智能化方向发展，经济有效、业务透明、频带可管理将成为其特征。

而对于WDM技术而言，前一个方向更是发展的重点。

大容量超长距离光传输系统可简化骨干网的结构，便于业务调度和管理，并可大大减少昂贵的电再生器件的使用，从而减少网络投资、降低运营费用，节省占用空间和功率需求，并易于升级，是光网络的基本支撑技术。

所以无电中继传输距离更长、波长数更多、单通道速率更高的大容量超长距离光传输系统是国内外研究一大热点。

在这一领域，中兴通讯近期取得了重要进展，在中国新疆建设复用段总长度1104km的WDM大容量超长距离光传输示范工程（如图1所示），通过了国家863专家组的现场验收并已投入运营。

该工程为中国国内某主流运营商的省级干线工程，总容量为40×10Gbit/s（厂验时配置为160×10Gbit/s），采用了AFEC （AdvancedForwardErrorCorrection）、ERZ（Electr ic al Return－Zero）、Raman放大器、集中波长监控、功率管理和色散管理等一系列先进、成熟的技术。

光纤通信-DWDM技术

28
中心波长和中心频率
通道号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
中心波长 1535.82 1536.61 1537.40 1538.19 1538.98 1539.77 1540.56 1541.35 1542.14 1542.94 1543.73 1544.53 1545.32 1546.12 1546.92 1547.72 1548.51 1549.32 1550.12 1550.92 1551.72 1552.52 1553.33 1554.13 1554.94 1555.75 1556.55 1557.36 1558.17 1558.95 1559.79 1560.61
17
光纤衰耗
10.0
5.0 光纤衰 2.0 减 (dB)
1.0
1978 年
1982 年
1980 年
0.5
0.8
1.0
1.3
1.5
1.7
波长 (m)
18
传输使用的三种不同类型的单模光纤
G.652单模光纤（NDSF） G.653单模光纤（DSF） G.655单模光纤（NZ-DSF）常规G.655
4 波系统
* * * *
8 波系统
* * * * * * * *
16 波系统
* * * * * * * * * * * * * * * *
32 波系统 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
29
光谱特性

长距离大容量密集波分传输的关键技术

长距离大容量密集波分传输的关键技术0、引言随着以IP为代表的数据业务的爆炸增长，以及Internet在全球范围内的迅速发展，网络带宽的需求不断增加。

随之出现了所谓的“光纤耗尽”现象和对代表通信容量的带宽的“无限渴求”的现象。

以美国为例，从1995年起，几家主要长途电信业务承载商光纤通信系统的负载能力都接近饱和。

为了提高通信系统的带宽已成为焦点问题，波分复用技术(WDM)正是解决这一问题的关键技术，它将光波耦合复用到一根光纤中，从而更有效地提供带宽，可以让IP、ATM和同步数字序列/同步光纤网协议下承载的电子邮件、视频、多媒体等数据都通过统一的光纤层传输.目前超长距离WDM系统传输更是受到制造商、运营商的充分关注.所谓超长距离传输是不采用电再生中继的全光传输，从而大大减少了光/电转换次数，降低传输成本，提高了系统的传输质量和可靠性。

实际应用中，无电中继传输距离达到3000km，在实验室已经达到10000km。

这也是向全光传输迈出的重要一步。

1 、长距离大容量DWDM传输关键技术分析超长距离DWDM传输面临ASE噪声、光纤色散和非线性损伤积累严重，各路信道之间功率、残余色散的不均衡等许多问题，需要多种技术手段作为支撑.超长距离DWDM关键技术主要包括编码调制技术、光放大器技术、色散补偿技术、动态均衡技术和纠错编码技术等。

1.1 编码调制编码方式主要有：NRZ码、RZ码、CRZ码和CS-RZ码等。

NRZ(非归零）码的优点使应用简单、成本低、频谱利用率高，使目前SDH和WDM系统中应用最广泛的码型。

NRZ码对传输损伤敏感，补适用于高速超长距离光信号传输。

RZ(归零)码的优点使平均光功率较低，抵抗光纤非线性效应、偏振色散(PMD)能力更强，更有利于时钟恢复。

在相同平均接收功率条件下，眼图张开度更大，误码性能更优异，一般能提供3dB的OSNR改善。

RZ编码调制一般要2个调整器，一个生成脉冲，另一个对脉冲进行编码，不仅增加了成本，还增加了复杂性；在传输距离超过1000km时RZ码更受关注。

网络信息管理专业毕业论文长距离大容量DWDM传输关键技术

某某学院毕业设计（论文）题目：长距离大容量DWDM传输关键技术系部信息工程系专业网络系统管理姓名________________ 学号__________________ 指导教师：________________________20XX年4月25日长距离大容量DWDM传输关键技术摘要本文主要介绍了随着宽带网走入我们的生活，现已建成的SDH骨干网正承受巨大的负荷，在不久的将来，将必然难以满足日益增长的通信需求。

为此只有建立起一套具有高带宽、大容量、低时延、拓扑结构灵活的传输系统才能够解决上述问题，这便引入了我们所研究的课题即长距离大容量DWDM传输系统。

为了制作此次课题，我们在导师的指导下了解了DWDM系统的基本原理，并且通过对网络搜索的利用以及相关图书的查阅整理了有关密集型光波分复用即DWDM 传输系统的理论资料。

本篇论文主要介绍了3个有关DWDM传输系统的基本知识点，分别是基本的WDM技术介绍、基本的DWDM技术介绍和DWDM系统在传输过程中所运用到的关键技术介绍。

通过本次论文的制作LI的是为了展示出长距离大容量DWDM传输系统在现代宽带通信中的特点以及其能够在日常生产中被应用的可行性。

关键字：DWDM长距离大容量传输关键技术Long-d i stance h i gh-capac i ty DWDM transport keytechnologiesAbstractThis paper describes the network as broadband into our lives, has now completed the SDH backbone net work is under heavy load, in the near future, will inevitably be difficult to meet the growing communications needs・ This is only to establish a set of high bandwidth, large capacity, low latency, flexible transmission system topology in order to solve these problems, which have introduced the subject of our study that long-distance high-capacity DWDM transmission system. To make this topic under the guidance of our instructors understand the basic principle of DWDH systems, and through the use of Web search and related access to order books about the intensive optical wave1ength division multiplexing DWDH transmission system that is the theory of information.This paper introduces three DWDM transmission system on the basics of points, respectively, the WDM technology is a basic introduction, the basic technology introduction and DWDH DWDM transmission system used in the introduction to the key technology. Produced by the purpose of this paper is to demonstrate the long-distance high-capacity DWDH transmission system in the modern characteristics of broadband communications and it can be applied in daily production feasibility・Keywords: DWDM long distance and large capacity transmission key technologies目录第一章绪论 (5)第二章WDM技术 (7)2.1 WDM 概述 (7)2.2 WDM系统基本结构与应用 (8)2.2. 1 WDM基本组成及原理 (8)2.2.2 WDM系统的特点 (9)第三章DWDM技术 (11)3.1 DWDM 概述 (11)3.1. 1 DWDM技术产生背景 (11)3.1.2 DWDM 的分类 (11)3.2 DWDM系统基本结构与应用 (13)3.1. 1 DWDM基本原理 (13)3. 1.2 DWDM系统特点 (14)第四章DWDM传输关键技术 (15)4.1光放大技术 (15)4.2色散控制技术 (16)4. 3光合波与分波技术 (17)4. 4信号调制与接收处理技术 (18)4. 5节点技术 (19)4.6纠错编码技术 (20)4.7新型光纤技术 (21)第五章总结与展望 (22)5.1总结 (22)5.2展望 (22)致谢 (23)参考文献 (24)第一章绪论随着通信技术的发展和计算机的普及，宽带网时代正在走入我们的生活，以IP数据包和ATM信元为主的数据和图像信息正在取代传统的话音信息占据各个传送网的主导地位，现已建成的SDH骨干网正承受巨大的负荷，在不久的将来, 将难以满足日益增长的通信需求。

长距离大容量DWDM传输关键技术

长距离大容量DWDM传输关键技术光纤以其巨大的带宽资源成为骨干传输媒质的必然选择，而DWDM技术是在现有技术条件下充分利用光纤带宽资源的有效手段，由于不采用电再生中继，超长距离DWDM传输能降低系统成本并提高系统的可靠性，所以备受人们青睐。

对此各国正纷纷展开有关研究和实验，我国也把超长距离DWDM传输列入国家863计划之中。

截止到目前，超长距离DWDM传输已有了重大发展，实验报道的最大单纤传输容量达到10.92Tbit/s，传输距离300km，而一般容量为3 ~4Tbit/s的陆地传输距离可达4000km以上，而跨洋系统传输距离可达上1000 0km。

我国在自己的努力下，也于今年3月成功地实现了1.6Tbit/s3000km超长距离试验传输。

超长距离DWDM传输面临ASE噪声、光纤色散和非线性损伤积累严重，各路信道之间功率、残余色散的不均衡等许多问题，需要多种技术手段作为支撑，这包括光放大技术、色散管理与PMD补偿技术、信号调制与接收处理技术、纠错编码技术、新型光纤技术等。

下面主要讨论这些关键技术的实现及其对系统的影响。

关键技术及其实现（1）光放大技术光放大器用于补偿光纤和其他无源器件对光功率的损伤，但在提升信号功率的同时也引入了噪声干扰，降低了信噪比，从而限制了最大的传输距离。

尽管减小放大器之间的间隔可以有效地延长总的传输距离（例如跨洋传输系统），但这增加了系统的成本，所以更有效的手段是降低放大器的噪声水平。

研究和试验表明分布式放大器比集中式放大器具有更低的噪声水平，所以分布式光纤喇曼放大器（DFRA）已经逐渐成为超长距离传输系统必选的技术，或者作为传统的掺铒光纤放大器（EDFA）的前置放大器或者完全取EDFA放大器以减小放大器引入的噪声功率。

另外，DFRA还具有非线性损伤小、放大器增益带宽、可以灵活配置等优点，但存在的问题是偏振相关增益大、效率低等问题，好在大功率泵浦源的出现和泵浦褪偏技术能够很好地解决这些问题。

DWDM原理及关键技术

WDM技术的发展历史
WDM技术在90年代初出现，但在95年以前没有很快发展，原因有三个：
TDM技术的发展：155Mb/s-622 Mb/s-2.5 Gb/s TDM技术相对简单。因此，在2.5Gb/s系统以下，在系统升级时，人们会首先选用TDM技术；
WDM关键器件还没有完全成熟，如波分复用器/解复用器和光放大器；
光解复用器
• WDM—将携带不同信息的多个光载波复合到一根光纤中进行传输(早期使用1510/1310两波长系统）
• DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing）
在1550nm窗口，采用更多波长进行波分复用(8,16…)
DWDM的基本概念
DWDM技术是在波长 1550nm窗口附近，在EDFA 能提供增益的波长范围内，选用密集的但相互又有一定波长间隔的多路光载波，这些光载波各自受不同数字信号的调制，复合在一根光纤上传输，提高了每根光纤的传输容量。
• 现在波分复用技术（WDM）通常专指密集波分复用技术 DWDM和粗波分复用技术CWDM。
DWDM与TDM的区别
发射端
电再生
l1
T
接收端
R
TDM:单纤单波长电再生
电复用
电解复用
l1 l2 lN
DWDM:单纤多波长全光放大
l1
l1
l2
l2
lN
lN
光纤放大器
光复用器
光解复用器
DWDM与SDH的关系
• 理论上，WDM可以利用的单模光纤的带宽可以达到 200nm，约为25THz，在波长间隔为0.8nm时，理论上可以开通200多个波长，为WDM的应用和发展提供了广阔的前景

DWDM传输系统新技术及光发射机的设计特点

DWDM传输系统新技术及光发射机的设计特点摘要：本文主要介绍DWDM(密集波分复用)传输系统新技术与器件应用,并着重对实用DWDM光发射机设计与组成特点作分析说明。

关键词：光复用器分布反馈式激光器 FEC(前向错误纠正) 数字封包技术调制器近几年来，随着科学技术的迅速发展，通信领域的信息传送量正以一种加速的形式膨胀，因特网流量的快速增加要求数据传输能力持续增长，信息时代要求越来越大容量的传输网路。

当承载长途传输使用的光纤都已经被占用时, 为了避免数据高速路上的流量堵塞，网络提供商需要提供一种快速、灵活、低成本的带宽扩展技术，绝不是在原有路子上增加一条新的光纤,而是尽可能利用已有的光纤进行扩容。

其中之一是转向密集波分复用（DWDM）数据传输技术，它有效增加了现有光纤基础设施的网络数据吞吐能力，其传输率己突破大比特(Tbit/s)。

1、DWDM(密集波分复用)系统结构与技术所谓密集波分复用(DWDM)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，根据每一通路光波的频率(或波长)不同可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个通路，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器(光合波器)将不同规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(光分波器)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。

双向传输的问题也很容易解决，只需将两个方向的信号分别安排在不同波长传输即可。

根据波分复用器的不同，可复用的波长数也不同，从2个至n个不等，现在商用化的一般是8波长、16波长和32波长等系统，这取决于所允许的光载波波长的间隔大小，其图1为DWDM系统结构示意图。

从图1中可以看出,光复用器在解决光缆线路的扩容或复用中起关键性作用,它能将多个光载波(λ1….. λn)进行合波和分波,使光纤纤通信容量成倍提高。

超大容量DWDM网络中的光监测与管理技术研究

超大容量DWDM网络中的光监测与管理技术研究随着通信技术的迅猛发展，超大容量DWDM网络越来越被广泛应用于各个领域，如电信、互联网和数据中心等。

然而，在构建和维护这些网络时，光监测与管理技术面临着一系列的挑战。

本文将着重讨论超大容量DWDM网络中的光监测与管理技术的研究进展、问题与挑战，以及可能的解决方案。

一、研究进展1. 光监测技术的发展超大容量DWDM网络中的光监测技术主要涉及信号质量监测、波长监测和光功率监测等方面。

随着技术的进步，传统的面板式光功率监测方法已经逐渐被基于光纤布拉格光栅（FBG）和光纤微波光子学的监测技术所替代。

这些新技术具有高灵敏度、高可扩展性和实时监测能力，能够有效提高网络的运行效率和可靠性。

2. 光信号调制与解调技术的改进在超大容量DWDM网络中，光信号调制与解调技术发挥着重要作用。

目前，已经有研究关注如何优化调制与解调过程，以提高信号传输性能。

例如，采用相位调制取代振幅调制可以提高信号的容量，采用复杂的解调算法可以提高信号的接收灵敏度。

3. 数据分析与故障检测超大容量DWDM网络中的数据分析和故障检测是关键的管理技术。

基于大数据分析方法的网络监测能够实时分析网络流量、故障和异常情况，并及时采取相应的措施。

同时，故障检测技术能够帮助运营商快速定位和解决网络中的问题，从而减少停机时间和服务中断。

二、问题与挑战1. 网络安全随着超大容量DWDM网络的规模不断扩大，网络安全问题变得尤为重要。

光信号的动态控制和监测功能应该能够防止任何形式的网络攻击，保护网络的机密性和完整性。

2. 光纤光栅的制备与使用虽然光纤光栅技术在光监测领域具有巨大潜力，但其制备过程仍然相对复杂，成本较高。

因此，如何降低制备成本和提高效率是一个亟待解决的问题。

3. 大规模光网络的管理随着DWDM网络的超大容量化，网络的管理变得更加复杂。

如何管理大规模网络的拓扑结构、资源分配和故障定位等问题是一个挑战。

应该研究和开发更加高效和智能的管理工具和算法，以提高网络的可靠性和运营效率。