长距离大容量DWDM传输关键技术

扩Fra Baidu bibliotek容 方 法 采 用 空 分 多 路 复 用 （ Ｄ ） 和 终 端 复 用 器 （ Ｔ ） 、 光 线 路 放 大 器 信 道 （ Ｓ ） 并 进 行 处 理 ， 再 将 主 信 道 ＳＭ ０Ｍ ＯＣ （ Ｌ ） 、 光 分 插 复 用 器 （ Ａ Ｍ 和 点 进 行 放 大 ，然 后 将 主 信 道 与 光 监 控 信 道 ０Ａ ＯＤ） 时分多路复用 （ Ｄ ）两种方式。 ＴＭ
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。 【 关键词 】Ｄ ＷＤ Ｍ；长距 离；大容量 ；传输 ；关键技术
Ｌｏｎｇ—ｄｉｔ ｎｃ ｇ ｓａ ｅ ｈｉ ｈ—ｃ ｐａ ｉｙ Ｄ Ｗ Ｄ Ｍ ｒ ｎｓ ａ ｃｔ ｔ ａ ｐｏｒ ｙ ｔｋｅ ｔｃ ｅ ｈｎｏｌ ｏｇｉ ｓ ｅ
特 别 是 Ｉ 技 术 的 日新 月 异 ， 网络 容 量 必 Ｐ
２ Ｄ Ｄ 系统基本结构 ．Ｗ Ｍ Ｄ Ｄ 设 备 一般 按 照用 途 可 分 为光 ＷＭ
（ ）光放 大器 （ Ｌ ） ２ Ｏ Ａ 每 个传 输方 向 的０ Ａ 取 出光监控 Ｌ先
将 会受到严重 的挑 战 。传统 的传输 网络
相对于 目前我们利用 的单波长 信道来讲 （ 或 １ ） 上 网 Ｓ Ｍ １ 信 号 经 合 波 器 放 大 。 ２ Ｔ一６ 几 乎 是 无 限 的 。 我 们 一 方 面 在 为 网 络 的 复 用 成 Ｄ Ｄ 主 信 道 ， 然 后 对 其 进 行 光 ＷＭ （ ）光 分 插 复 用 器 （Ａ Ｍ ３ ＯＤ ） 拥挤不堪而忧 心忡忡 ，另一面 却让大量 放 大 ，并附加 上波 长为 ５ 的光 监控信 ０ Ｄ 设备 接 收 线路 的光信 号 后 ， ＡＭ 网络资源的 白浪费。 道。 光 提 取 监 控 信 道 ， 再 用 Ｗ Ａ 主 光 通 道 Ｐ将
它每个 方 向都 采用 一对Ｗ Ａ Ｗ Ａ Ｐ ＋ 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 ） ｉ Ｏ Ｍ 长 前置 放大器 （ Ｐ ）或 波长功 率放 大 ＷＡ 在 发 送 方 向 ，０ Ｍ 波 长 为 １ ６ 器 （ Ｂ ） 的 方 式 来 进 行 单 向 的 光 线 路 Ｔ把 一 ＷＡ
ＤＷ ＤＭ ＤＷ Ｄ Ｍ ａ ｓ ｉ ｉ ｎｓ ｓ ｍ ｓｄｉ ｅ ｎ ｏ ｕ ｔ ｎ ｔ ｅ ｅ ｃ ｎ ｌｇ ．ｒ ｄ ｃ ｄｂ ｅｐ ｒ ｏ ｅｏ ｉ ｐ ｐ ｒ ｓｔ ｅ ｎ ｔａ ｅ ｏ ｇｄ ｓ ｃ 一ａ ａ ｉ ｒ ｔｎ ｍ ｓ ｏ ｔ ｕ ｅ ｔ ｔ ｄ ｃｉ ｔ ｙｔ ｈ ｏｏ Ｐ ｏ ｕ ｅ ｙ ｓ ｙ ｅ ｎｈ ｉｒ ｏ ｏｈ ｋ ｅ ｙ ｈ ｔ ｕ ｐ ｓ ｆ ｈｓ ａ ｅ ｄ ｍｏ ｓ ｔ ｔ ｎ －ｉｔ ｅｈ ｔ ｉ Ｏ ｒ ｅｈ ｌ ｎ ａ ｉ ｃ ｐ ｃｔ ＤＷ Ｄ Ｍ ｙ ｒ ｔ ｓ ｓｉ ｎｓｓｅ ｉ ｅｍｏ ｅ ｈ ｒｃｅｉｔ ｓ ｆ ｒ ａ ｂ ｎ ｏ ｍｕ ｉａ ｏ ｓａ ｄｉＣ ｅａ ｐ ｅ ａｙｐ ｏ ｕ ｔ ｎｆａｉｉｔ ｎ ｉ ａ ｍ ｓ ｔｍ ｔ ｄ ｍ ｃ ａ ａｔｒ ｉ ｂ ｏ ｄ ａ ｄｃ ｍ ｏ ｙ ｎ ｈ ｓｃ ｏ ｎ ｃ ｔ ｎ ａ ｂ ｐ ｌ ｄｉ ｄ ｉ ｒ ｄ ｃ ｏ ｓ ｌ ｉ ｎ ｔｎ ｉ ｎ ｌ ｉ ｅ ｂｉ ｙ Ｋｅ ｗ ｏ ｄ ： ＤＷ Ｄ Ｍ ｎ ｉｔ ｃ ｄｌｒｅｃｐ ｃ ａ ｓ ｓｉｎ ｋ ｙｔ ｈ ｏｏ ｉｓ ｙ ｒｓ ｌ ｇｄｓａ ｅａ ｇ ａ ａｉ ｔ ｎ ｍｉｓ ｅ ｃ ｎ ｌｇｅ ｏ ｎ ｎ ａ ｙ ｔ ｒ ｏ ｅ
ｔ ｏｖ ｈ ｓｐｏ ｌｍｓ ｈｃ ａ ｅｎｒｄ ｃｄｔｅｓｂｅｔ ｆ ｕ ｕ ｙｔａｌｎ －ｉａｃ ｉｈｃｐ ｃｙＤＷＤＭ ｔ ｎｍｉ ｉｎｓｓ ｍ Ｏｓｌｅｔｅｅ ｒｂｅ ，ｗ ｉｈｈｖ ｉｔｏ ｕｅ ｈ ｕ ｊ ｏ ｒｔｄ ｈ ｔｏ ｇｄｓ ｎ ｅｈｇ—ａａｉ ｃｏ ｓ ｔ ｔ ｒ ｓ ｓｏ ｙｔ ａ ｓ ｅ Ｔ ｉｐｐ ｒｎｒｄ ｃｓ ｒｅ ｈｓ ａｅ ｉｔ ｕ ｅ ｔ ｅ ＤＷＤＭ ｔ ｎｍｉｉｎｓｓｅ ｏ ｈｅ ａｉｓ ｆ ｏｎｓ ｅｐ ｃｉ由 ，ｔｅ ｏ ｈ ｒ ｓ ｓｏ ｔｍ ｎｔ ｂ ｓ ｐ ｉｔ，ｒｓｅｔ ａ ｓ ｙ ｃｏ ｖ ｈ ＷＤＭ ｔｃｎ ｌｇ ｓ ａｉ ｎ ｏ ｕｔ ｎ，ｔｅｂｓ ｅｈ ｏｏ ｉｔ ｄ ｃｏ ｎｄ ｅｈ ｏｏｙｉａｂｓ ｔ ｄ ｃｏ ｈ ａｉ ｃｎ ｌｇ ｎｒ ｕｔ ｎａ ｃｉｒ ｉ ｃｔ ｙ ｏ ｉ
３ ５ 节 点 技术 ．
ＷＭ Ｄ 光传送 网中的节点分为光交叉连
运用 高阶模在截止波长 附近产生较大 的 接 （Ｘ ）节 点 、光 分 插 复 用 （Ａ Ｍ ＯＣ Ｏ Ｄ ）节 采 用这种 结构 ，可 以大大 减少 光／ 电转 波 导色散 （ 负号 ）与线路光纤 中带正 点和 混 合 节 点 （ 时具 有 Ｏ Ｃ Ｏ Ｄ 功 能 带 同 Ｘ和 Ａ Ｍ 换 次 数 ， 节 省 了 大 量 的 光 电 转 换 模 块 号 的单 色 散 相 抵 消 。 的节 点 ）。 （Ｔ ） Ｏ Ｕ ，并且使 网络 结构清 晰 ，为 日后 ３ ３ 光 合 波 与 分 波 技 术 ． ０ Ｃ 点 的 功 能 类 似 于 Ｓ Ｄ Ｈ 网络 Ｘ节
一
和运 营成本 ，新一代 的骨干Ｄ Ｄ 系统应 负色 散区段 ，如 同线路光纤延展敷 设， ＷＭ 的 多 进 制 调 制 和 编 码 调 制 方 向发 展 ， 其 运而生 ，它的一个重要特 点就是长距离 不 至于造 成Ｄ Ｆ ｃ 那样 无谓 的光损 失 。还 中 的 关 键 是 如 何 以低 成 本 实 现 高可 靠 性 无 电 中 继 技 术 ， 即 在 ｌ ０ ｋ ￣ ３ Ｏ ｋ 范 有 技 术 方 法 诸 如 预 啁 啾 和 双 模 光 纤 补 偿 的 调 制 解 调 器 ， 预 计 光 电混 合 集 成 电路 Ｏ０ｍ ＯＯ ｍ 围 内 的传 输 端 之 间 不 再 增 加 电再 生 中继 以及 光 谱 反 转 等 ， 啁 啾 类 同 于 电路 预 失 和光 子 晶体 光 纤 是 最 为 看 好 的技 术 。 站 ，而 是在业务上 下的中间节点使用光 真 ，传入 光脉冲 的啁啾与线路光纤色 散 分 插 复 用 器 （Ａ Ｍ ， 只 对 上 下 波 长 进 引起 的 啁 啾 相 互 抵 消 。 双 模 光 纤 法 基 于 ＯＤ ） 行光 ／ 电转 换 ，其余波 长在 光域直 通 。
目前 比较 引人注 目的光 纤喇曼放大 光 纤 的波 长 资源 ， 目前在 我 国 大量 采 现 的 ，无 需 进 行 光 ／电 转 换 和 电信 号 处 器 （Ａ Ａ ） Ｒ Ｍ Ｎ ，利 用 了光 纤 中 的Ｓ Ｓ 应 ， Ｒ效 用 的Ｄ Ｄ 系 统 大 多利 用 光 纤 的ｃ 段 理 。 Ｏ Ｃ 未 来 的 全 光 通 信 网络 中 ， 起 ＷＭ 波 Ｘ在 使 信号与一个 强泵浦波 同时传输 ，并且 即 １ ２ ｎ ５ ５ ｍ ３ ｒ 的 通 带 范 围 ， ５８ ｍ １６ ｎ 约 ７ｍ ｉ 着 十 分 重 要 的 作 用 ， 当 光 缆 中断 或 节 点 其频率差位 于泵浦波 的喇曼增益谱宽之 若波 长 间隔为０ ８ ｍ ． ｎ 约可容纳 ４ 波光信 失效时 ，０ ｃ 自动 完成 故障 隔离 、重 ０ ｘ能 内 ，则此信 号可被光纤放 大 。喇曼放大 号 ，如须进 一步增加传输 容量必须扩大 选 路 由、 重 新 配 置 网 络 节 点 等 功 能 ， 当
图２ １波分复用系统 （ａ ｅ ｄ ｖ ｓ ｏ ｕ ｔ ｐ ｅ ｉｇ ｓ ｓ ｅ ） — Ｗ ｖ ｉ ｉ ｉｎ ｍ Ｉｉ Ｉｘ ｎ ｙ ｔ ｍ
下，成本迅速提 高。为 了降低 网络建 设
／ １ ． ／ 子 世 界 一２ ２ ２ ７电 ０ ０ ３—
Ｉ 探 ．
寰………
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在 Ｄ Ｄ 层 面 组 网 奠 定 基础 。 ＷＭ ３ １光 放 大 技 术 ． ＤＣ 光 合 波 与光 分 波 技 术 是 为 了充 分 中 的 数 字 交 叉 连 接 设 备 （ Ｘ ） ， 只不 利 用 光 纤 的带 宽而 必 须 不 断充 分利 用 过是 以光波信 号为操作 对象在光域 上实
１Ｄ Ｄ 概 述 ．ＷＭ 而生的 ，它不仅 大幅度地增加 了网络 的 取 出 ，然 后 对Ｄ Ｄ 主 信 道 进 行 光 放 大 ， ＷＭ ６ 或 ２ Ｄ Ｄ 技 术 产 生 背 景 。随 着 语 音 业 务 容量 ，而且还 充分利用 了光 纤的带宽资 经 分 波 器 解 复 用 成 １ （ ３ ） 波 长 的 ＷＭ 的 飞 速 增 长 和 各种 新 业 务 的不 断涌 现 ， 源 ，减 少 了 网 络 资 源 的 浪 费 。 Ｓ Ｍ １信 号 。 Ｔ一 ６
ｂ ｉ ｃ ｌ Ｏｍｅ ｔ ｅ ｒ ｗｉｇｃ ｍｍｕ ｃ ｔ ｎ ｅ ｄ Ｔｈｓ ｓ ｎｖｔ ｓａ ｌ ｈ ａ ｅ ｆ ｉｈ ｂ ｎ ｗｉｔ ，ｌｒｅｃ ｐ ｃｔ ，ｌｗｌｔｎ ｙ ｌ ｘ ｌ ｒ ｎ ｍｉ ｉｎ ｓｓ ｍ ｔｐ ｌｇ ｎｏ ｄ ｒ ｅ ｆ ｕｔｔ ｄｆ ｉ ｅ ｔ ｏ ｎ ｏ ｈ ｇ ｉ ｏ ｎ ａｉ ｓｎ ｅ ｓ ｉ ｉ ０ ｌ Ｏｅ ｔｂｉ ｔ ｈｇ ａ ｄ ｄ ｓ ｓ ｏ ｈ ａｇ ａ ａｉ ｙ ｏ ａｅ ｃ ，ｆ ｉ ｅｔ ｓ ｓ ｏ ｙｔ ｅｂ ａ ｓ ｅ ｏ ｏｏ ｙｉ ｒ ｅ
Ｄ Ｄ 技 术 就 是 在 这 样 的 背 景 下 应 运 ＷＭ 在 接 受 方 向 ， Ｔ Ｍ 把 光 监 控 信 道 预放大 ，通过Ｍ ２ 元把含 有 １ 或３ 路 Ｏ先 Ｒ单 ６ ２ Ｓ Ｍ １ 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Ｍ ２ 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 。 ３ Ｄ Ｄ 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
Ｈ ｎ ｊｎ Ｚｕ ｏ ｇｕ ｈ
（ Ｓ Ｃ ，Ｎ ｎ ｉｇ Ｊ ａ ｇ ｕ ，Ｃ Ｉ Ａ ２ ０ １ Ｊ Ｔ Ｃ ａ Ｊ ｎ ｉｎ Ｓ ， Ｈ Ｎ １ ０ ２）
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｓ ａ ｅ ｅｃｉ ｅ ｅｎ ｔ ｒ ｓ ｒ ａ ｂ ｎ ｔ １ ｆ ｅ ，ｈ ｓ ｏ ｃ ｍｐｅｅ ｅＳ ｓｒ ｃ ： ｈ ｐ ｒ ｓｒ ｓｔ ｅｗｏ ｋａ ｏ ｄ ａ ｄｉ ｏｏ１ ｉ ｓ ｉ ｐ ｄ ｂ ｈ ｂ ｎ １ ｖ ＂ ａ ｗ ｏ ｎ ｌ ｄ ｔ ＤＨ ａ ｋ ｏ ｅｎ ｔ ｒ ｎ ｅ ｅ ｖ ａ ｔ ｈ ｂ ｃ ｂ ｎ ｅｗｏ ｋｉ ｕ ｄ ｒ ａ ｙｌ ｄ， ｉ ｅ ｅ ｔ ｕｕ ｅ ｓ ｈ ｏ ｎ ｔ ａ ｔｒ ，ｗｉ ｅ ｉ ｂｙ ｈ ｎ ｆ ｌｉ ｖｔ ｌ ｌｎ ａ
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 ３ ０ 设 备 为 例 讲 述 各 种 网 络 单 元 类 型 ２Ｇ
统 的 Ｐ Ｈ Ｓ Ｈ 术 ， 即采 用 单 一 波 长 的 在 网络 中所起的作用 。 Ｄ和 Ｄ技
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一
探索 婴察一 数Ｉ
长 距 离 大 容 量 ＤＷ ＤＭ传 输 关 键 技 术
江 苏省邮 电建设工程有 限公 司 朱洪俊
【 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ｓ Ｈ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 Ｄ 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 ｝入 了我们所研 究的课题 即长距离大容量ＤｗＤ Ｉ Ｍ传输系统。本 篇论文主要介 绍 了 ｗＤＭ传输系统的基本知识 Ｄ ￣ＤＷＤ Ｍ 统在传 输过程 中所 运用到的关键技术介绍 。通过本文的 阐述 旨在说 明长距离大容量Ｄ ｗＤ Ｍ传 输系统在