光纤通信技术：波分复用及其关键技术

内容要求
1、什么是波分复用技术？
2、波分复用系统的分类 3、波分复用技术的特点 4、波分复用的关键技术
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光纤通信技术
什么是波分复用技术?
1、什么是波分复用技术?
在一根光纤上同时传输多个波长光信号的技术， 称为波分复用技术。
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光纤通信技术
什么是波分复用技术?
为什么要发展波分复用技术呢？
☆利用TDM技术，使单信道速率已经 逼近硅和砷化镓材料的极限； ☆随着单信道速率的增加，传输设备价 格越来越高；
IP业务波分复用系统（IP over WDM）
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混合业务波分复用系统
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光纤通信技术
波分复用系统的分类
（5）按照信道数量分类 2波波分复用系统 4波波分复用系统
8波波分复用系统
16波波分复用系统
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32波波分复用系统
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光纤通信技术
波分复用系统的分类
（6）按照传输方向分类
双纤双向波分复用系统
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单纤双向波分复用系统
☆随着单信道速率的增加，光纤色度色 散和偏振模色散影响越来越严重。
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光纤通信技术
波分复用系统的分类
2、波分复用系统的分类
（1）按照信道速率分类 2.5Gbit/s波分复用系统
10Gbit/s波分复用系统 10Gbit/s波分复用系统 混合速率波分复用系统
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光纤通信技术
波分复用系统的分类
（2）按照信道间隔分类
改进；G.652光纤应用色散补偿技术；在 CWDM和DWDM系统中应用G.655和G.656 光纤。
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光纤通信技术 EDFA特性的影响；
波分复用关键技术
增益分配问题：当一个或几个信道中断
时，EDFA的增益会在剩余的各个信道间重 新分配，有可能使剩余的信道发生功光率 过载现象。
应对措施：信道增益锁定技术的研究与应
光纤通信技术
波分复用及其关键技术
光纤通信技术
回顾
回顾：
SDH实际上是一种单波长传输技术。虽然 SDH技术有许多的优点，但是其应用将会受到电 子器件工作速率的限制，要想进一步提高传输速 率非常困难。 问题：我们需要利用什么样 的原理来进一步提高传输速率 呢？……
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光纤通信技术
教学时间: 主要内容: 2H
宽谱波分复用（WWDM）系统 稀疏波分复用（CWDM）系统 密集波分复用（DWDM）系统
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光纤通信技术
波分复用系统分类
宽波分复用（WWDM）：信
道波长间隔大于或等于50nm的波分复用 ，称为宽波分复用。
WWDM典型应用：1310nm和1550nm 两个窗口的双波长复用。
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光纤通信技术
波分复用系统分类
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光纤通信技术
波分复用技术的特点
节约光缆线路的投资； 接入新业务非常方便。
主要是源于波分复用信道透明 传输信号的特性，即与信号速率及 电信号调制方式无关！
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光纤通信技术
波分复用技术的特点
不久的将来有关光纤通信的展望： ETDM+WDM+OTDM
40Gbit/s
160波长
8～16时隙
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光纤通信技术
波分复用关键技术
4、波分复用的关键技术
光源波长稳定性；
主要应对措施：自动温度控制（ATC）
及自动波长控制（AWC）。 ATC：通过检测与控制光源的温度，达到稳定 光源工作波长的目的。 AWC：通过检测光源波长、控制光源温度， 达到稳定光源工作波长的目的。
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光纤通信技术 光信道间的串扰；
波分复用关键技术
对于运营商的应用而言，就象是敷设了许 多新光缆一样； 对于制造商而言，在10Gbit/s以上实现技术 简单、可靠； 对于系统性能而言，光无源器件比高速光 电器件可靠得多。
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光纤通信技术
波分复用技术的特点
充分利用了光纤的巨大带宽资源； 可以同时传输多种不同类型的信号；
模拟信号与数字信号混合传输； 高速信号与低速信号混合传输； 话音信号与图象信号混合传输；
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光纤通信技术
波分复用系统的分类
（3）按照信号属性分类
模拟信号波分复用系统 数字信号波分复用系统
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光纤通信技术
波分复用系统的分类
（4）按照业务类型分类 PDH业务波分复用系统（PDH over WDM） SDH业务波分复用系统（SDH over WDM） √
ATM业务波分复用系统（ATM over WDM）
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光纤通信技术
波分复用系统的分类
（7）按照网络功能分类
骨干网波分复用系统 城域网波分复用系统
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接入网波分复用系统
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光纤通信技术
波分复用系统的分类
（8）按照系统接口类型分类
集成式波分复用系统 开放式波分复用系统
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光纤通信技术
波分复用技术的特点
3、波分复用技术的特点
简单、可靠，易于实现；
光信道串扰：由于光纤的非线性特性及光
滤波器的滤波特性，使得信道信号干扰到邻近 信道的现象。
结论：信道间隔越小，串扰越严重，
对光纤非线性特性和光滤波器的滤波特 性要求越高。
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光纤通信技术
波分复用关键技术
光纤色散的影响；
EDFA已经使衰减问题得到了圆满解决。 WDM系统性能受到色散越来越大的影响。
主要措施：设备（尤其是接收机）性能的
用。
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光纤通信技术
波分复用关键技术
增益平坦问题：在长距离WDM系统中，
随着增益不一致的积累，将使小信号的 SNR劣化；同时大信号会受到光纤非线性 的影响。
应对措施：对EDFA的带内增益波动提出
严格的要求。
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光纤通信技术
波分复用关键技术
光浪涌问题：输入光信号的瞬间阶跃变
化会使输出光功率出现“尖峰”（过冲） 现象。随着EDFA数量的增加，此现象更加 严重。光浪涌有可能烧坏光电检测器和光 纤的连接端面。
稀疏波分复用（CWDM）：信道
波长间隔大于1000GHz、小于50nm的波分复 用，称为稀疏波分复用。
CWDM典型应用：用于不同用户、业务及 协议的城域网传送网络。
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光纤通信技术
波分复用系统分类
密集波分复用（DWDM）：信
道波长间隔小于或等于1000GHz的波分复 用，称为密集波分复用。
DWDM典型应用：用于局间长距离的传送 网络。
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光纤通信技术 小 结：
小 结
1、什么是波分复用技术？
2、波分复用系统的分类 3、波分复用技术的特点 4、波分复用的关键技术
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光纤通信技术 作业：
1、什么是波分复用？
作 业
2、按照信道间隔、传输方向、网络功 能及系统接口类型，分别如何分类WDM 系统？
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应对措施：需要研究和制造光浪涌小的
EDFA。
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光纤通信技术
波分复用关键技术
级联噪声问题：随着EDFA数量和放大距
离的增加，会出现SNR迅速下降的现象。
应对措施：在没有电再生器的情况下，应
该将EDFA放大距离控制在80～120公里之 间；在有电再生器的情况下，两个相邻电再 生器之间最多包括3～4个该放大段。