DWDM技术原理
(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基本原理
1530 - 1560nm
波长λ
基本知识3---WDM的组成
Tx1 Tx2
• • •
S1 f1
.
R1 RM1
.
Rx1
Rx2
• • •
. S2 . R . f2
Sn fn
M2
RMn
TxN..源自OM/ OA.MPI-S
.
R’
OA
.
S’
.
MPI-R
OA/ OD
. R2 . S .
SD1
D2
SDn Rn
.
光纤损耗 光纤色散 光纤非线性 OA增益带宽 OA噪声指数 OA饱和输出功率 OM插入损耗 各通路插损的最大差异
CH32(OTU32): 195.2THz(1535.82nm)
192.1*1560.61=195.2*1535.82=193.1*1552.52=光速
对32/16波系统,通路波长间隔为100GHz(约0.8nm).
对8波系统,通路波长间隔为200GHz(约1.6nm). 选用波长应在EDFA光放大器的放大频段之内.
<-32dBm 通道代价： 1.5dB
Bit Error Rate
8
With APD Optical Reference Receiver
9
10 11 10E-12 -38 -37 -36 -35 -34 -33 -32 -31 -30
Average Received Optical Power (dBm)
1505
(nm)
1510
1530
1535
1540
1545
1550
1555
1560
DWDM技术原理
DWDM技术原理DWDM，全称密集波分复用技术（Dense Wavelength Division Multiplexing），是一种宽带传输技术，用于实现光纤通信系统中多个光信号的同时传输。
DWDM系统由多个组成部分组成，包括光发射器、光接收器、波导分光器（分离器）和波导合波器（合并器），以及一些光纤和光波长选择器等。
在DWDM系统中，光信号通过波导分光器将不同波长的光信号分离，并通过光波长选择器选择要传输的波长。
然后，经过一系列光纤和光放大器的放大，信号通过光波长选择器选择后，通过波导合波器合并成一个光信号，并通过光接收器接收。
DWDM技术的关键在于波导分光器和波导合波器。
波导分光器和波导合波器是一种光学元件，能够将光信号按照不同的波长进行有效的分离和合并。
在传输中，光信号经过波导分光器分离后，通过不同的光纤传输，然后再通过波导合波器合并成一个光信号。
波导分光器和波导合波器之间的光纤可以传输不同波长的光信号，从而实现传输多个信号。
通过使用DWDM技术，光纤传输容量可以大大提高。
由于不同波长的光信号可以同时传输，因此可以在同一条光纤上传输多个信号，从而提高了光纤的利用效率。
此外，DWDM技术还可以扩展光纤传输距离，减少光信号的衰减和失真。
虽然DWDM技术有很多优点，但是也存在一些挑战。
其中一个挑战是光纤之间的串扰。
由于不同波长的光信号在光纤中传播时会相互干扰，需要采取一些方法来减少串扰效应，例如使用光纤中继站来放大和重新定向光信号。
另外，DWDM系统的设计和调试也是一个复杂的任务，需要精确的光学设计和光纤连接。
总之，DWDM技术是一种重要的光纤通信技术，通过波长分离复用和解复用实现多波长光信号的同时传输。
它可以提高光纤传输容量和距离，提高光纤利用效率，但也面临一些挑战，需要解决串扰和系统调试等问题。
随着技术的不断进步，DWDM技术在光纤通信领域的应用前景将会更加广阔。
(完整)DWDM技术详解
DWDM技术DWDM —- Dense Wavelength Division Multiplexing，即密集波分复用。
DWDM是一种光纤数据传输技术，这一技术利用激光的波长按照比特位并行传输或者字符串行传输方式在光纤内传送数据。
●概述本文将引领读者了解可伸缩的DWDM系统在促使服务供应商满足消费者日益增长的带宽需求这一领域所具有的重要性。
DWDM是光纤网络的重要组成部分，它可以让IP协议、ATM和同步光纤网络/同步数字序列(SONET/SDH）协议下承载的电子邮件、视频、多媒体、数据和语音等数据都通过统一的光纤层传输。
● 1. 当前通信网络所面临的问题为了理解DWDM和光网互联的重要性，我们就必须在通信产业、特别是服务供应商当前面临何种问题这一大前提下来讨论DWDM技术所带来的强大功能。
我们知道，在网络的设计和建设时期，工程设计人员必须对网络未来的带宽需求作出合理的估计。
目前，美国等地区铺设的大多数网络对带宽的需求估计都是来源于古典的工程公式概算,比如泊松(Poisson）概率分布模型等。
结果呢，网络所需带宽量的估测值通常按照某种统计假设条件给出，比如,一般认为个人在通常的情况下，在一个小时之内只会使用6分钟的网络带宽.然而,这一数学模型并没有考虑到由于Internet接入（这一业务的数据流量的年增长率是300％）、传真、多条电话线路、调制解调器、电话会议、数据和视频传输等业务而产生的数据流量.如果考虑到这些因素，网络带宽的用户使用模型就和现有的设计初期估计大大不同了.实际上，在今天的日常生活中,许多人平均使用网络带宽的时间是180分钟甚至超过1个小时!显而易见，运营商们迫切地需要大量的网络容量来满足顾客日益增长的服务需求。
据估计，仅在1997年，通过一对光缆传输的长途电话的带宽容量就增加到了1。
2 Gbps（百万比特每秒）。
当数据传输速度以Gbps单位计算的时候，每秒钟可以通过网络传输1000本图书的信息。
DWDM基本原理详解
DWDM基本原理详解密集波分复用技术（Dense Wavelength Division Multiplexing，简称DWDM）是一种光纤通信中常用的光传输技术，它能够在一根光纤上同时传输多个不同波长的光信号。
DWDM技术的主要原理是通过将不同波长的光信号进行复用，在光纤上进行同时传输，从而提高光纤传输的容量和效率。
DWDM技术的基本原理是使用多个不同频率或波长的激光器发送光信号，并将这些信号合并到一根光纤上，通过光纤将信号传输到远端。
在接收端，使用光检测器将信号转换为电信号进行解调和处理。
在光纤中，不同波长的光信号可以同时传输，而不会相互干扰。
这是因为DWDM系统中使用的激光器和检测器能够精确地识别并处理特定的波长。
DWDM技术的一个关键原理是光的不连续传播性质。
在光纤中，不同波长的光信号可以在同一光纤中传输，因为它们的传播特性不同，也不会相互影响。
这是因为在光纤中传播的光是以光纤芯中的波长模式形式存在的，不同波长的光会以不同的模式传播，因此不会相互干扰。
在DWDM技术中，还需解决波长间的相干干涉和波长间的窜波问题。
波长间的相干干涉指的是不同波长的光相互干涉，发生相消和相加等现象，导致信号失真和波长间的互相干扰。
为解决这个问题，使用窄带宽滤波器来减少干涉现象，只选择所需的特定波长。
波长间的窜波是指不同波长的光在光纤中传输时发生互相干扰，导致信号质量下降。
为解决这个问题，可以在每个光频道之间插入光纤光放大器（Optical Amplifier），增加波长间的间隔，减少相互干扰。
DWDM技术具有传输容量大、传输距离远、速度快等优点，因此广泛应用于现代光纤通信网络中。
它能够满足高速、大容量、长距离的传输需求，支持多个光频道的同时传输，提供可靠的光纤通信解决方案。
总结来说，DWDM技术基于多个不同波长的光信号的复用和传输，在光纤上实现高速、大容量的光通信。
它利用不同波长的光信号的不连续传播特性，通过光纤将多个光频道的信号同时传输，提高光纤传输的效率和容量。
第9章DWDM技术概述
如图9-7所示，双纤单向传输DWDM 系统是指一根光纤只完成一个方向光信号 的传输，反方向的信号由另一光纤完成。
图9-7 双纤单向DWDM传输系统原理图
即在发送端将载有各种信息的、具有 不同波长的已调光信号1、2、…、n通 过光合波器组合在一起，并在同一根光纤 中沿着同一方向传输。
由于各个光信号是调制在不同的光波 长上的，因此彼此间不会相互干扰。 在接收端通过光分波器将不同波长的 光信号分开，完成多路光信号的传输任务。 因此，同一波长可以在两个方向上重 复利用。
双纤单向传输的特点如下：
（1）需要两根光纤实现双向传输； （2）在同一根光纤上所有光通道的 光波传输方向一致； （3）对于同一个终端设备，收、发 波长可以占用一个相同的波长。
由此可见光的波分复用实质上就是光 域的频分复用。 图9-1所示为DWDM系统组成原理框 架。
图9-1 DWDM系统组成原理图
通常讲的频分复用一般是指同轴电缆 系统中传输多路信号的复用方式，而在波 分系统中再用FDM一词就会发生冲突，况 且DWDM系统中的光波信号频分复用与同 轴电缆系统中频分复用是有较大区别的， 如图9-2所示。
由于EDFA工作波段的限制，目前的 WDM技术主要应用在C波段上。
4．提高信道传输容量的复用方式
（1）空分复用（SDM） （2）时分复用（TDM） （3）波分复用（WDM） （4）光码分复用（OCDMA） （5）目前主要采用的复用方式
5．实现WDM的关键技术
WDM具备良好的技术优势和良好的 经济性，既能满足爆炸性增加的市场需求， 又有广阔的发展前景。
图9-3 光纤波段划分图
它们分别是O波段（Original Band）， 波长范围为1 260～1 360 nm；E波段 （Extended Band），波长为1 360～ 1 460 nm；S波段（Short Band），波长范 围为1 460～1 530 nm；C波段 （Conventional Band），波长范围为 1 530～1 565 nm；L波段（Long Band）， 波长范围为1 565～1 625 nm。
DWDM原理与技术
DWDM原理与技术DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波长分割多路复用）是一种用于光纤通信的技术，它能够同时传输多个不同波长的光信号，从而实现光纤的高速传输。
DWDM技术的出现，大大提高了光纤通信的容量和效率。
DWDM的基本原理是利用光的不同波长来实现多波长信号的复用。
在DWDM系统中，光信号通过光纤传输，通过多路复用器将不同波长的光信号合并到一根光纤上，并通过解复用器将这些光信号分开。
DWDM技术实现了光纤传输中多个波长信号的同时传输，从而提高了光纤的容量。
DWDM技术的核心是光纤传输中光信号的复用和解复用。
多路复用器是DWDM系统中的关键设备，它能够将多个同步的不同波长信号合并到一根光纤上。
多路复用器内部由多个窄带滤波器组成，每个滤波器可以选择特定的波长信号传输。
解复用器是将合并在一起的波长信号分离出来的设备，它利用窄带滤波器的原理，将特定的波长信号分离出来。
在DWDM系统中，光信号的增强和调整也是很重要的一部分。
由于光纤传输中信号会有衰减和色散的问题，所以需要放大器和波长转换器来解决。
光放大器是DWDM系统中用于增加光信号功率的装置，它可以补偿光纤传输中的衰减。
波长转换器是将光信号从一个波长转换到另一个波长的装置，它可以解决DWDM系统中波长不匹配的问题。
DWDM技术的优点主要表现在以下几个方面：高容量、灵活性和可靠性。
首先，DWDM技术能够将多个波长信号传输到一根光纤上，大大提高了光纤的利用率，实现了高容量的传输。
其次，DWDM系统中可以根据需要选择不同的波长信号传输，实现了灵活性。
最后，DWDM系统中可以采用冗余设计和备份路由，提高了传输的可靠性。
总结起来，DWDM技术是一种应用于光纤通信的技术，它利用波长分割多路复用的原理，使得多个波长信号能够同时传输，从而提高了光纤的容量和效率。
DWDM技术在现代的光纤网络中起到了非常重要的作用，为人们的通信提供了更快速、更可靠的方式。
浅谈DWDM传输技术的应用
经过 ２ Ｏ 多年 的发展 ， Ｄ ＷＤ Ｍ 技术 的一些相关技术 已日趋成熟 ； 与
此 同时 ， 互联 网用户对 网络流量需求 的进一步增长 ， 使得 主要传输 网络
出现拥堵的现象频发 。 在这一背景下 ， 使得光纤通信必须要往 向超高速 、 超大容量 、超长距离 （ ３ ｕ） 的方 向发展 ，国际通信 和信息产业正进入 新一轮 的竞争 。 ２ ０ １ １ 年１ ２月 １日， 武汉邮电科学研究院 、 光纤通 信技 术和 网络 国家重点实验室及烽火通信公 司联合承担 的国家 “ ９ ７ ３ ”计划 项目 关于 “ 超 高速 、超大容量 、超 长距离光传输基础研究 ” ，由武汉 邮 电科学 研究院正式对外 宣布 ，经北京 大学和工信部 电信研 究院专家测 试 ，该院 已实现 了 ２ ４ ０ Ｇ ｂ ｉ ｔ ／ ｓ实时传输 ， 其容 量指标 在国际上处 于领先 水平 。
Ｉ Ｔ Ｕ — Ｔ Ｇ ． ６ ９ ２ 建议规定 ， 信道 间隔 １ ０ ０ Ｇ Ｈ ｚ （ ０ ． ８ ｎ ｉ ｎ ） 的整 数信倍 。现在 人们 已经新实验生产 出间隔更小 的产 品。
二 、Ｄ Ｗ Ｄ Ｍ系统 构 成
量资源 的消耗 ； 而且 能够有效地提 高改善 网络信号 ， 提 高声音 的清晰度
技术 的原理分析入 手 ，对其 系统组 成进行 了详 细介 绍 ，并论 述 了 Ｄ ｗ Ｍ 技术在通讯领域 的应 用。
Ｄ ｗ Ｄ Ｍ技术 原 理
（ 一） 短途无 中继系统 。Ｄ ＷＤ Ｍ 技术除 了能够在长途 干线 系统上 进行信号的传输外 ， 在短途通信传输中也得到 良好的应用。 通常， 短途 无 中继 密集型光波 复用 系统的分 布距 离是根据系统所处 的地理位置等 条件而决定 的， 一般在几十公路到三 四百公里 以内。 因为是在近距离范 围内采用 的 Ｄ ＷＤ Ｍ 技术 ， 所 以在组 网时 ，只需在需要 的地方设置合波 器和分波器 即可 ， 即使是在无 电力供应的情况下 ， 也能实现信号 的有效 输送 ， 不仅保证 了信号 的传输质量和连续性 ， 而且还 降低 了我 国电力企 业的运营成本和管理成本 。相信随着 Ｄ ＷＤ Ｍ 技术的不断发展和完善 ， 该技术将被应用于更多的 区域 内，比如 ： 不 同的城市之 间 、 不 同的信息 中心之 间及不 同的经济 区域 间等 。 （ 二） 长途干线系统 。目前 ， 国际上通用 的组 网方式 主要有点对点 组 网、 链形组 网及环形组 网 ３ 种。 长途 干线 系统 主要采用 的是点对 点组 网方式 。 在长途 干线 系统的铺设过程 中， 总是要铺设很多 、 很长 的线路 ， 采用 Ｄ ＷＤ Ｍ技 术相比传 统技术 ， 不仅 能够节 约大量 的材料 ，避免 了大
[WDM] 波分原理基础学习PPT
![[WDM] 波分原理基础学习PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/bcf388a0112de2bd960590c69ec3d5bbfc0ada42.png)
损耗 3－附加损耗
附加损耗
由于光纤经过集束制成光缆，在各种环境下进行光缆 敷设、光纤接续以及作为系统的耦合与连接等引起的 光纤附加损耗
光纤/光缆的弯曲损耗、微弯损耗
光纤线路中的连接损耗 光器件之间的耦合损耗等
损耗谱
理论值：0.19－0.35dB/km 工程值：0.275dB/km
3.0
2.5
OM/OD技术－OM/OD器件类型
光栅型光波分复用器 介质薄膜滤波器型（DTF) 耦合器型（熔锥型） 阵列波导光栅型(AWG)
OM/OD器件类型 1－光栅型滤波器
l1,2,3,...n
l l l l ln
OM/OD器件类型 1－光栅型复用器
原理
– 属于角色散型器件，当光到光栅上后，由于光栅的角色散作用，使 不同的光信号以不同的角度出射，然后经过透镜会聚 到不同的输出 光纤，从而完成波长选择和分离的作用，反之就可以实现波长的合 并。
DWDM的基本原理
课程内容
DWDM系统概述 光纤的基本特性 DWDM系统关键技术 DWDM系统的技术规范
光纤传输网的复用技术
光纤传输网的复用技术经历了三个阶段：
空分复用（SDM） 时分复用（TDM） 波分复用（WDM）
DWDM产生背景
从技术和经济的角度，DWDM技术是目前最经济可行的扩容技术手 段
波长λ
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。
DWDM系统基本结构
光发射机
信道1 光转发器1 λ1 光
BA
输入
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。
dwdm通道间隔
dwdm通道间隔DWDM通道间隔DWDM（密集波分复用）是一种用于光纤通信的技术，通过在光纤中同时传输多个光信号，从而实现光纤带宽的有效利用。
在DWDM系统中，光信号被分成一系列的通道，每个通道之间有一定的间隔。
DWDM通道间隔是指相邻通道之间的距离，通常用波长来表示。
在DWDM系统中，每个通道的波长都是独立的，相邻通道之间的波长间隔通常为0.8纳米（nm）或者1.6纳米（nm）。
这个波长间隔的选择是为了避免通道之间的串扰。
通道间隔的选择对DWDM系统的性能有重要影响。
如果通道间隔过小，通道之间的串扰会增加，导致信号质量下降。
而通道间隔过大，则会浪费光纤带宽资源。
因此，通道间隔的选择需要综合考虑系统的光纤带宽、光信号功率和光纤色散等因素。
在DWDM系统中，通常使用的通道间隔为100 GHz或者200 GHz。
100 GHz通道间隔对应的波长间隔为0.8 nm，200 GHz通道间隔对应的波长间隔为1.6 nm。
这些通道间隔都能够在保证信号质量的前提下，实现大量的通道传输。
通道间隔的选择还与光纤的色散特性有关。
光纤的色散是指光信号在光纤中传输时，不同波长的光信号由于光纤的折射率不同而导致的传输速度不同。
通道间隔过大会增加色散效应，降低信号的传输质量。
而通道间隔过小，则会增加非线性效应，影响信号的传输性能。
因此，通道间隔的选择需要考虑光纤的色散补偿能力。
通道间隔的选择还与光信号的功率有关。
通道间隔过小会增加通道之间的功率干扰，影响信号的传输质量。
而通道间隔过大，则会导致光信号功率不均衡，降低系统的传输容量。
因此，通道间隔的选择需要考虑光信号的功率均衡和功率控制能力。
在DWDM系统中，通道间隔的选择还与系统的光纤带宽有关。
光纤的带宽是指光信号在光纤中传输时的频带宽度，决定了系统能够传输的最高频率。
通道间隔过小会增加系统的光纤带宽需求，增加系统的成本。
而通道间隔过大，则会浪费光纤带宽资源。
因此，通道间隔的选择需要综合考虑系统的光纤带宽和通道数量。
传输网络-DWDM及OTN原理教材
传输网络-DWDM及OTN原理教材本教材将介绍传输网络中的两种重要技术：密集波分复用（DWDM）和光传送网络（OTN）。
我们将深入探讨这些技术的原理和应用。
密集波分复用（DWDM）DWDM技术通过在光纤中同时传输多条不同波长的信号，极大地提高了传输网络的容量。
其原理如下：1. 波长分离：DWDM将每个波长的信号分开，并使用窄带滤波器隔离它们，以确保波长之间不会互相干扰。
波长分离：DWDM将每个波长的信号分开，并使用窄带滤波器隔离它们，以确保波长之间不会互相干扰。
2. 波长变换：DWDM利用波长转换器可以在不同波长之间相互转换。
这使得不同供应商的设备能够进行互联，并使网络维护变得更加容易。
波长变换：DWDM利用波长转换器可以在不同波长之间相互转换。
这使得不同供应商的设备能够进行互联，并使网络维护变得更加容易。
3. 双向通信：DWDM可以实现双向传输，即在同一光纤上同时进行上行和下行通信，提高了传输网络的效率。
双向通信：DWDM可以实现双向传输，即在同一光纤上同时进行上行和下行通信，提高了传输网络的效率。
光传送网络（OTN）OTN技术是一种基于DWDM的网络传输协议，可以确保高质量的光信号传输。
其原理如下：1. 容错性：OTN通过添加前向纠错和错误检测功能，提高了传输的可靠性。
即使在光纤信号受到干扰或损坏时，也能保证数据的完整性和可靠传输。
容错性：OTN通过添加前向纠错和错误检测功能，提高了传输的可靠性。
即使在光纤信号受到干扰或损坏时，也能保证数据的完整性和可靠传输。
2. 维护通道：OTN在数据传输过程中，引入了专门的维护通道，用于监测和管理网络中的设备状态。
这使得故障排除和网络维护变得更加简单和高效。
维护通道：OTN在数据传输过程中，引入了专门的维护通道，用于监测和管理网络中的设备状态。
这使得故障排除和网络维护变得更加简单和高效。
3. 多层协议：OTN支持多种协议，包括以太网、同步数字体系结构（SDH）和同步光网络（SONET）。
DWDM和OTN基本原理介绍
绝对频率参考（AFR）是指WDM系统标称 中心频率的绝对参考点。用绝对参考频率加 上规定的通路间隔就是各复用光通路的具体 标称中心频率（中心波长）。
光波长区的分配
• 3．通路间隔
• 所谓通路间隔是指两个相邻复用通路之间的标称 频率差。
O
Tx1
T U
O
Tx2
T U
O
Txn
T U
O MB UA X
OSC
OLA
OSC OSC
O D PE AM U X
OSC
O
T U
Rx1
O
T U
Rx2
O
T U
Rxn
光监控信道/通路（OSC）-2
OSC的实现：
• 采用1510nm的波长 • 信号速率为2.048Mb/s • 接受机灵敏度：-48dbm • 信号码型: CMI • 信号发送功率: 0 -- -7 dbm
课程内容
第一章 OTN技术概述 第二章 OTN的结构及开销 第三章 OTN的映射与复用 第四章 OTN的保护机制
OTN分层结构-1
➢ OTN网络从垂直方向分为： 光通路层网络（OCh）、光复用段层网络（OMS）、光传输段层网 络（OTS）
➢ 光通路层网络又分为三个子层网络： •光通路数据单元（ODUk，K=0、1、2、2e、3、4 ）子层网络 •光通路传送单元（OTUk，K=1、2 、3、4）子层网络 •光通路子层网络(OCh)
波分复用（WDM）技术已经成熟，成 为很好的扩容 方式。800G/1.6T
使用更高比特率TDM。10G/40G/100G
WDM概念
WDM(波分复用)：把携带不同信息的多个波长的光信号 复用到一根光纤中进行传送的方式统称为波分复用。
dwdm技术工作原理
dwdm技术工作原理今天咱们来唠唠那个听起来就很厉害的DWDM技术。
DWDM是密集波分复用技术，这名字听起来是不是有点拗口呢？其实它干的事儿可有意思啦。
想象一下，你有好多条信息的小河流，它们都想要在同一条大的“信息高速公路”上跑。
在没有DWDM之前呢，这些小河流就只能排着队一个一个地走，就像小朋友们排队上滑梯一样，这样效率可就有点低啦。
那DWDM是怎么解决这个问题的呢？它就像是一个超级厉害的交通指挥员。
它把这条“信息高速公路”划分成了好多不同颜色的车道，不过这里的颜色可不是咱们肉眼看到的那种颜色哦，而是不同频率的光。
每一个频率的光就像是一个独特的车道，可以承载一路信息。
比如说，有一个频率的光负责传输视频信息，另一个频率的光就负责传输语音通话信息，就这么各走各的道，互不干扰。
这就好比在一个超级大的公寓里，每个房间都有自己的功能。
有的房间是用来放音乐的，有的房间是用来放电影的，虽然都在同一个公寓里，但是各干各的事儿。
DWDM就是这么聪明，它能让不同的信息在同一根光纤里欢快地奔跑，而且不会乱套。
那这些不同频率的光又是怎么被区分开的呢？这就涉及到一些很神奇的光学原理啦。
光有不同的波长，就像每个人有不同的身高一样。
DWDM技术能够精确地识别这些不同波长的光，然后把它们安排到各自对应的“车道”上。
就像一个超级细心的管理员，把高个子安排到高个子的区域，矮个子安排到矮个子的区域，井井有条。
而且哦，DWDM技术还特别能“包容”。
它可以容纳好多好多不同的波长，就像一个超级大的百宝袋，能装下各种各样的东西。
这样一来，光纤的传输能力就被大大地提高了。
以前只能传输一路信息的光纤，现在能同时传输好多路，就像一个小水管变成了一个超级大的输水管道，可以同时输送很多水一样。
在实际的通信网络里，DWDM技术可是大功臣呢。
比如说，我们现在能流畅地看高清视频、进行视频通话，这里面就有DWDM的功劳。
它就像一个默默在背后付出的小天使，把各种信息准确无误地送到我们的设备上。
dwdm原理
dwdm原理DWDM原理什么是DWDM？DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing）是一种光传输技术，通过在光纤中同时传输多个光波长信号，实现了光信号的高密度传输。
DWDM的应用•提高光纤带宽利用率•增加光纤传输容量•延长光纤传输距离•减少光信号传输时延DWDM原理1.多通道传输–DWDM通过使用不同的光波长（通道）来传输多个独立的信号，每个波长可以传输不同的数据流。
这样可以大大提高光纤的传输能力。
–每个波长对应一个光载波，可以通过调制技术将不同的信号转换成光信号，然后通过复用器将所有的光信号合并到一条光纤上。
2.波长多路复用–DWDM采用波长多路复用技术，将多个波长的信号合并到一根光纤上传输。
–每个波长可以携带不同的信号，通过解调器将光信号转换为电信号后，可以分离出不同的信号。
3.波分复用–DWDM利用了光波长之间的互不干扰特性，将不同的信号通过不同的波长进行传输。
–这样不同信号之间就不会干扰，在接收端可以将各个波长的信号进行解调并恢复原始数据流。
4.光纤放大–为了延长光信号的传输距离，DWDM系统中使用了光纤放大器，通常采用EDFA（Erbium-Doped Fiber Amplifier）来放大光信号。
–光纤放大器可以在光信号传输的过程中对信号进行放大，从而提高信号的传输距离和质量。
5.光信号交叉–DWDM系统还可以对不同波长的信号进行交叉连接，实现灵活的光信号路由和灵活的光网络配置。
–这样可以根据需要将不同波长的信号灵活地路由到目标位置，实现网络资源的高效利用。
总结DWDM技术通过多通道传输、波长多路复用、波分复用、光纤放大和光信号交叉等原理，实现了光信号的高密度传输和光网络的高效利用。
它在提高光纤带宽利用率、增加传输容量、延长传输距离以及减少传输时延等方面具有重要的应用价值。
6.光信号解复用–在接收端，DWDM系统需要对光信号进行解复用，将不同波长的信号进行分离并恢复原始数据流。
WDM系统概述(光纤通信课件)
有线路光放大器的WDM系统参考配置
一、 DWDM技术概述
（四） WDM系统应用类型
有线路光放大器WDM系统的应用代码
有线路光放大器WDM系统的应用代码
应用
区段数 4波长 8波长 16波长
长距离区段
很长距离区段
（每个区段的目标距离是80km） （每个区段的目标距离是120km）
5. 降低器件的 超高速要求
一、 DWDM技术概述
（二）WDM工作方式
WDM的工作方式有双纤单向和单纤双向两种。
1 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。因此， 同一波长在两个方 向上可以重复利用。 如图所示
双纤单向传输的WDM系统
一、 DWDM技术概述
一、 DWDM技术概述
（一）WDM概述
1 WDM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。
空分多路复用 SDM是靠增加光纤数量的方式线性地增加传输系统的容量， 传输设备也随之线性地增加。扩容方式十分受限。
一、 DWDM技术概述
（一）WDM概述
WDM系统
CONTENT
本章目录
内容 重点 难点
WDM系统 WDM技术概述和系统结构 WDM系统设备与组网 WDM系统的关键技术 WDM系统规范
WDM系统结构与设备 WDM系统规范
WDM系统结构及关键技术
学习本章的目的和要求
掌握WDM概念和系统结构 掌握WDM系统的设备和组网 了解WDM系统关键技术 掌握WDM系统规范
1 WDM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。
DWDM技术原理及其在城域网中的应用
1.器件的要求
广域网的传输距离长达数千公里甚至跨洋，中间需要很多放大器等设备，对激光器和复用器件、部件要求很高，系统成本昂贵。而城域网传输距离一般在100km以内，对光纤的传输衰减值也不太敏感，免除了使用外部调制解调器和光放大器的必要以及相应的通路均衡需求。运营商因而可以相对自由地选用较低规格的光元器件，从而使整个系统成本大幅下降。
G.653光纤又称色散位移光纤，它在1550nm窗口同时具有最小色散和最低损耗，它是单波长系统的最佳选择，但是由于高速传输的串扰现象使多路WDM系统很难开通，现已不提倡使用G.653光纤。
G.655光纤是将G.653光纤的零色散点移至1570nm或1510~1520nm附近，成功地克服了G.652的色散受限和G.653无法开通WDM的缺点，升级非常灵活，既可以适用TDM系统也可以适用WDM技术。但采用该光纤的光缆价格为常规光缆的1.5倍。
2.2 DWDM系统组成
DWDM系统主要由光源、光放大器、光复用器和光解复用器组成，分别简述如下。
1.光源
DWDM系统的无电再生中继长度从50~60km增加到了500~600km，在要求传输系统的色散受限距离大大延长的同时，为了克服光纤非线性效应，要求光源使用技术更为先进、性能更为优良的激光器。总之，DWDM系统光源的两个突出的特点是：（1）具有一定色度色散容限；（2）标准而稳定的波长。
2．3 DWDM网络管理系统：
由于DWDM系统可以承载SDH、PDH和其他不受限的数字信号或模拟信号，其网管系统应该与传送的业务层的网管分离，分别通过Q3接口同时送给上层的网络管理层。这样可以增加DWDM承载业务的多样性。
在发送端，通过插入本节点产生的波长为?s（1510nm）的光监控（OSC）信号，来完成帧同步字节、公务字节和网管所用的开销字节的传递。网络管理系统通过光监控信道物理层传送开销字节到其他节点或接收来自其他节点的开销字节对DWDM系统进行管理，实现配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等功能，并与上层管理系统相连。为防止某段光纤中光监控信道双向都断路,网元管理系统无法获取网元的监控信息, DWDM系统必须具有监控通路的保护功能。
DWDM技术培训[1](2024版)
](https://img.taocdn.com/s3/m/00e9066af02d2af90242a8956bec0975f465a42d.png)
合波/分波单元
n 烽火通信DWDM系统采用AWG器件实现合波/分 波
n 单盘可提供32/40波合/分波
n 插损小，隔离度高
合
分
n 降低首级EDFA的增益要求，减小噪声引入
n 一个DWDM系统好比一条高速公路，分为正反向双车道，就好比通信系统用的两条双纤一样，所有的车辆只 允许单向行进，就是所谓的（双纤双向或单纤单向）系统。
n 一个高速公路设计之初就用规划所使用的车道的数量8λ16λ32λ、……设 道1计 数60波 量λ n 每个高速公路都有规定的最高时设速计，单1波20道km/h,180km/h,对应起来就好比DWDM系统的每个波道的最高速率一
光信躁比
放大器的自发辐射噪声 系统的噪音积累
非线性效应
自相位调制(SPM) 交叉相位调制(XPM) 四波混频(FWM) SBS SRS
➢ G.652：普通单模光纤，1550nm窗口具有 低衰耗值，大有效面积和大色散分布，是大 多数已经敷设的光纤。
➢ G.653：零色散位移光纤， 1550nm窗口具 有低衰耗值，小有效面积和零色散。
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DWDM技术培训[1]
网络设计仿真软件模拟真实系统
利用设计仿真软件模拟光路的建立、帮助设计人员准确无误进行系统设计。 简单、方便、快捷、准确。 将网络的实际参数以导入到网络仿真软件； 网络仿真软件模拟各个光复用段和放大段的功耗以及光信噪比( OSNR )。
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DWDM技术培训[1]
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DWDM技术培训[1]
DWDM系统需考虑的问题（色散）
一. 光纤色散：模间色散、色度色散、偏振模色散 二. 色度色散
色散系数D()：指光源谱宽和单位长度光纤的色度色散，其单位是 ps/(nm.km)。
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原理
• G.671 无源光器件 • G.681 具有光放大器（包括光复用）的局 间长距离线路系统特性 • G.691 具有光放大器SDH单信道和STM64系统的光接口 • G.OA3 有关光放大方面的传输
谢谢！
DWDM的关键技术
实现DWDM传输的主要技术问题：
1. 低啁啾、高波长稳定性的激光源
2. 低噪声系数、增益平坦的掺铒光纤放大器
3. 稳定可靠的各种光无源器件（复用器、解复 用器、光纤光栅、隔离器等）
4. 光纤非线性的问题
5.超长距离传输技术（RAMAN)
DWDM的关键技术：
光口规范要求：
1)良好的光谱特性（超低啁啾声、适宜的光谱宽度）。
DWDM基本原理
1、 DWDM概述 2、DWDM的传输媒质 3、DWDM的关键技术 4、DWDM的组网设计
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，允许各载波信道在光纤内同时传输。实际上，DWDM 技术是采用频分复用技术提高传输的容量。 在光纤通信系统中是用光信号作为载波，根据每一个信道光波的 波长不同将光纤的低损耗窗口分成若干个信道，从而在一根光纤中实 现多路光信号的复用传输。
1.工作波长优选1510nm、1310nm、1625nm
2.速率优选2Mb/s，实现超长传输
3.与主信道分离，无需放大，不受OA失效的影响 4.每经过一个站点，均需终结和再生
DWDM的几种网元单元类型
按用途可分为：
光终端复用设备（OTM） 光线路线路放大设备（OLA） 光分插复用设备（OADM） 电中继设备（REG）
OA
560 Km
OLS
6 Spans
7 Spans 8 Spans
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DWDM的基本概念
光功率（ dBm) 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。
波 长 间 隔 ： 0.8 ～ 2nm
INTERNET的爆炸性发展
•2000 •1600
•1400
•1200 •1000 •800 •600 •400 •200 •0 •1996 •1997 •1998 •1999 •2000 •Web users
•万个
DWDM技术发展概述
市场驱动力之一 —— 通信业务的增长
常规通信的革命
WDM技术的发展
历史
95年以后，WDM技术发展进入快车道，因为： 各种数据业务的爆炸性发展，对传输容量的需求 急 剧增加，传输干线的需求目前已达到10Gb/s以上； TDM技术在10Gb/s以上面临电子元器件的挑战 ； 已广泛铺设的G.652光纤在1550nm窗口的高色散 限制了TDM高速系统的应用； 光电器件的成熟和发展，使WDM产品的商用化 成为可能。
• 在长途网中应用时,可以根据实际业务量需要逐步增加波长来扩容, 十分经济灵活.
• 利用WDM 选路来实现网络交叉连接和恢复, 从而可能实现未来透 明的, 高度生存性的全光网络.
DWDM技术发展概述
DWDM概念、特点 DWDM的技术发展概述 DWDM的技术发展趋势
DWDM技术发展概述
市场驱动力之一 —— 通信业务的增长
当FWM产生的新频率落入信道带宽范围内时，会 引起信道强度起伏和信道间串扰。
光纤非线性效应
受激拉曼散射 （SRS） 受激布里渊散射（SBS） 自相位调制（SPM） 交叉相位调制（XPM） 四波混频（FWM）
四波混频（FWM）
信道间相互作用产生新的频率，
相关参数有信道数、信道间隔和信道功率等 。
光纤
w1
w
2
w 2w1w2
w1
w
2
w 2w2w1
FWM是影响系统性能的主要非线性效应：
DWDM技术发展趋势
技术发展趋势——无电再生距离不断加长
通常的DWDM系统无电再生传输距离为： 600km(5×33dB)， 640km (8×22dB) Pirelli公司利用光线路扩展模块LEM可以将这个距离 提高到6000km Fujitsu的104× 10Gb/s DWDM 系统传送10000km Corvis 的160波系统传送了10000km（芝加哥~西雅 图）
DWDM技术发展趋势
技术发展趋势——更高速率
OFC’97 NEC宣布实现了2.6Tb/s DWDM传输系统实验， 号称当时最高记录； OFC’99 NTT宣布完成了3Tb/s OTDM+DWDM的传输系统实 验，打破了NEC的记录； 1999年，Siemens宣布了3.2Tb/s(80×40Gb/s)的记录； 在99 Telecon'上，Nortel宣布了两个世界记录： 信道80Gb/s的最高记录； DWDM单6.4Tb/s的最高记录。
DWDM技术发展概述
市场驱动力之一 —— 通信业务的增长
多媒体通信业务的飞速发展
•会议电视
•VOD视频点播 •远程教育、远程医疗等
DWDM技术发展概述
市场驱动力之二 —— 光纤耗尽
•营运商
•AT •&T
•MCI •Sprint •1994 •1995 %
若系统总损耗为90dB，采用3×33dB方案比9×10dB 方案的输出端噪声功率高的多。
OSNR > 20 dB ，B= 2.5 Gb/s OSNR > 26 dB ，B= 10 Gb/s
*数据率每提高4倍，对光信噪比的要求
就增加6倍。
光纤色散
脉冲展宽
T
光脉冲信号中的不同频谱成份在光纤中的传 输速度不同，导致脉冲信号传输后展宽甚至 离散。
DWDM技术发展趋势
技术发展趋势——更多波长
1997年Bell Labs创造的最高记录是206个波，到1999年11月， Lucent在贝尔实验室实现了超密集波分复用UDWDM（1022个 波道），波长间隔为10GHz。 波道数的增加一方面靠减少波道间隔，另一方面靠增加窗口宽 度，如Pirelli公司的128波道系统是如下安排的： 1529nm~1536nm 安排16个波道 1541nm~1562nm 安排48个波道 1575nm~1602nm 安排64个波道
客户层和服务层关系
SDH设备
DWDM设备
DWDM的特点之多业务接入能力
DWDM特点之降低成本
SDH技术
DWDM特点之升级扩容方便
32*10G
32*2.5G
16*2.5G 8*2.5G
DWDM技术发展概述
• 充分利用光纤的巨大带宽资源, 使一根光纤的传输容量很快的扩 大几倍至几十倍. • 使 N 个波长复用起来在单根光纤中传输, 对于双纤单向 WDM 系 统, 单向节约了 N-1 根光纤, 双向节约 2(N-1) 根光纤. • WDM 与光纤放大器结合可以节约大量的电再生器, 简化了维护管 理, 降低了长途网成本. • 由于同一光纤中传输的信号波长彼此独立, 因此可以完成各种电 信业务的综合和分离.
WDM和DWDM的关系
• DWDM—— Dense Wavelength Division Multiplexer • 最早的波分复用技术是将1310nm和1550nm的两波分 复用， 波长间隔为一般数十nm
• 随着1550窗口的EDFA的商用化，新的WDM系统只用 1550 窗口，这些WDM系统的相邻波长间隔比较窄（ <1.6nm）， 为了区别于传统的WDM系统，称之为密集波分复用系 统， 即DWDM系统。
• 现在波分复用技术（WDM）通常专指密集波分复用 技术（DWDM）。
DWDM与TDM的区别
发射端 电再生 接收端
l1
T R
TDM:单纤单波长 电再生
电复用
电解复用
l1 l2 l1 l2 lN l1 l2
DWDM:单纤多波长 全光放大
lN
lN
光纤放大器 光复用器 光解复用器
DWDM与SDH的关系
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系统一下，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； 应用中对传输容量的需求还不高，TDM设备 的容量还能够满足需求。
影响DWDM系统OSNR的光纤特性：
光纤损耗
光纤色散 光纤非线性
光纤损耗
OSNR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 - L - NF - 10log( N )
*系统总长度一定时，低增益、多级数比高增
益、少级数方案有高得多的OSNR。
2.5 Gb/s 10 Gb/s
SMF (G.652) 960 km (D=17ps/km/nm) 60 km
NZDF(G.655) 4800 km 300 km (D=2ps/km/nm) 假设光源无啁啾
光纤类型和损耗谱
G.652 SMF
20
G.653 DSF
1.0 0.8
损耗 (dB/km)
损耗 (各类光纤)
传 输 网 络 进 化 论
第四代 以OXC为核心的DWDM全光网络产品
。融入IP Over ATM, IP Over SDH, IP Over Optical技术。 第三代 超强SDH数字传输设备与密集波分复用设备 。超大容量，多光方向，超强交叉能力， 升级能力强，网管功能完善。以ZXSM150/600/2500和ZXWM-32为代表。 普通SDH数字传输设备。采用传统的设计思想，交 叉能力，光方向数目，组网灵活性以及升级能力 都很有限，只能组织一般的网络，在目前传输网 上大量应用。 第一代 PDH数字传输设备。因容量小，没有标准光接口，上下业 务不方便，组网灵活性和安全性差，而逐渐被淘汰。
密集波分技术基本原理
中兴通讯北京研究所
吕庆
目录
DWDM技术发展概述 DWDM概念、特点
DWDM的技术发展概述
DWDM的技术发展趋势
DWDM定义
l1 l2 l1 l2
lN
lN l1 l2
lN
光纤放大器
光复用器 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…)
光纤色散效应对传输的影响
1 0 1 0 1 0 1 1 0 1
Input
Time 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1
Output
Time
脉冲展宽 (ps) = D(ps/ nm*km) * S(nm) * L(km)
脉冲展宽 1/4 比特周期时会引起误码
色散受限距离
B2 * D * L 105(Gb/s)2ps/nm
•50%
•78% •77% •69% •77%
•60%
•84% •83% •70% •79%
•Worldcom •69% •Stenter •77%
DWDM技术发展概述
市场驱动力之三 —— 扩容技术需求