2020年光纤通信-DWDM技术参照模板
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波分复用
WDM(Wavelength Division Multiplexer)
TDM和WDM技术合用
5
DWDM技术特点
高容量：可以充分利用光纤的巨大带宽资源，使传
输容量比单波长传输增加几倍至几十倍
低成本：在大容量长途传输时可以节约大量光纤和
再生器，大大降低传输成本
透明性：与信号速率、格式无关, 是引入宽带新业务
14
集成式4波、8波、16波、32波WDM系统
OMT
1
2
O
OBA
•
•
M
•
U
OS
n
C
EMU
1 2
• • •
n
OWU
O D U
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2 O
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n
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开放式系统的关键技术------
OMT
1 OTU1
2 OTU2
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n OTUn
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1 2
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1 OTU1
O 2 OTU2
M
•
U
•
•
n OTUn
（例如CATV ) 的方便手段
波长路由：利用WDM选路实现网络交换和恢复从而
实现未来透明的、具有高度生存性的光联网
6
采用WDM前的扩容
7
采用WDM后的扩容
8
WDM+EDFA 革新了光纤传输
40km 40km 40km 40km 40km 40km 40km 40km 40km
TXTXTXTXTXR1TP3XR11TTP30RXR11TTP30RXR11TP30RR11TP30RR11TR1P30RP3R11TR11TP30RP30RR11TR11TP30RP30R1TR11T0RP30RR11TP30RR11TR1P30RP3R11TR11TP30RP30RR11TR11TP30RP30R1TR11T0RP30RR11TP30RR11TR1P30RR1P31TR1P31T0RR1P31T0RR1P31T0RP31T0RR110TRP30RR11TP30RR11TR1P30RP3R11TR11TP30RRP310R1TR11TP30RP30R1TR11T0RP30RR11TP30RR11TR1P30RRP311TR11P3T0RRP310R1TR11TP30RP30R1TR11T0RP30RR11TP30RR11TR1P30RP3R11TR11TP30RP3R0R11TR11TP30RP30R1TR11T0RP30RR11TP30RR11TR1P30RRP311TR11TP30RRP301R1TR11TP30RP30R1TR11T0RP30RR11TP30RR11TP30RR11TTP30RRX11TTP30RX1TT0RXTXTXTXTXTX
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IP
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1999
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2020
3
21世纪的传输
• Tbit技术到干线网 nGbit技术到办公室/家庭 nMbit技术到个人
4
扩容的选择
空分复用
SDM(Space Division Multiplexer)
时分复用
TDM(Time Division Multiplexer)
TX TX TX TX TX TX
TX TX
M 120 km
U
EDFA
X
120 km
TX
D
TX TX
EDFA
E 120 km
TX TX
M
TX TX
TX
9
波分复用技术的发展
1310nm/1550nm窗口的波分复用
仍用于接入网，但很少用于长距离传输
1550nm窗口的密集波分复用(DWDM)
可广泛用于长距离传输，用于建设全光网络
波长转换(Wavelength Convertion)
开放式系统 集成式系统
各种设备供应厂家 各种速率接入 任意波长接入 各种数据格式 任意时刻接入 成本较高
没有互操作性 成本较低
16
DWDM系统的五大组成部分
光传输和光放大
小色度色散系数光纤 增益平坦和增益锁定的EDFA光放大器
发射和接收有源部分
10
二 DWDM技术
11
DWDM系统的分类
以系统接口分类：集成式或开放式系统 以信道数分类：4、8、16、32等 以信道速率分类：2.5Gbit/s 、10Gbit/s及混合速率 以信道承载业务类型分类：PDH、SDH、ATM、
IP或混合业务等
12
开放式和集成式系统结构
13
开放式4波、8波、16波、32波WDM系统
DWDM 波长范围
1310nm
1550nm
波长
色散位移光纤（DSF,G.653） 非零色散位移光纤（NZDSF,G.655）
20
G.652单模光纤（NDSF）
大多数已安装的光纤 低损耗 大色散分布 大有效面积 色散受限距离短
2.5Gb/s系统色度色散受限距离约600km 10Gb/s系统色度色散受限距离约34km G.652+DCF方案升级扩容成本高
波分复用
1. 概述 2. DWDM技术 3. DWDM组网
1
一概述
话音业务数据业务宽带综合业务
数据业务 爆发性 增长
Internet骨干网的业务 量几乎每6～9个月翻一番， 比著名的CPU性能进展more定律 （18个月左右翻番）快2～3倍
2
容量的需求
话音和IP通信量的增长情况
250
250 话音
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
大有效面积G.655
19
三种光纤色散情况比较
18
色散 0 ps/nm•km
普通光纤(SMF) 非色散位移光纤（NDSF，G.652） 已有光纤的>95%
结论: 不适用于10Gb/s以上速率传输，但可应用于
2.5Gb/s以下速率的DWDM。
21
特定波长和波长稳定、色散容限大的激光器发射源 能容忍一定SNR信号的光接收机
合波和分波无源部分
信道隔离度高的光解复用器
光监控信道
1510nm
DWDM系统网管
光传送网分层模型
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
WDM(Wavelength Division Multiplexer)
TDM和WDM技术合用
5
DWDM技术特点
高容量：可以充分利用光纤的巨大带宽资源，使传
输容量比单波长传输增加几倍至几十倍
低成本：在大容量长途传输时可以节约大量光纤和
再生器，大大降低传输成本
透明性：与信号速率、格式无关, 是引入宽带新业务
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集成式4波、8波、16波、32波WDM系统
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开放式系统的关键技术------
OMT
1 OTU1
2 OTU2
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O 2 OTU2
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（例如CATV ) 的方便手段
波长路由：利用WDM选路实现网络交换和恢复从而
实现未来透明的、具有高度生存性的光联网
6
采用WDM前的扩容
7
采用WDM后的扩容
8
WDM+EDFA 革新了光纤传输
40km 40km 40km 40km 40km 40km 40km 40km 40km
TXTXTXTXTXR1TP3XR11TTP30RXR11TTP30RXR11TP30RR11TP30RR11TR1P30RP3R11TR11TP30RP30RR11TR11TP30RP30R1TR11T0RP30RR11TP30RR11TR1P30RP3R11TR11TP30RP30RR11TR11TP30RP30R1TR11T0RP30RR11TP30RR11TR1P30RR1P31TR1P31T0RR1P31T0RR1P31T0RP31T0RR110TRP30RR11TP30RR11TR1P30RP3R11TR11TP30RRP310R1TR11TP30RP30R1TR11T0RP30RR11TP30RR11TR1P30RRP311TR11P3T0RRP310R1TR11TP30RP30R1TR11T0RP30RR11TP30RR11TR1P30RP3R11TR11TP30RP3R0R11TR11TP30RP30R1TR11T0RP30RR11TP30RR11TR1P30RRP311TR11TP30RRP301R1TR11TP30RP30R1TR11T0RP30RR11TP30RR11TP30RR11TTP30RRX11TTP30RX1TT0RXTXTXTXTXTX
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21世纪的传输
• Tbit技术到干线网 nGbit技术到办公室/家庭 nMbit技术到个人
4
扩容的选择
空分复用
SDM(Space Division Multiplexer)
时分复用
TDM(Time Division Multiplexer)
TX TX TX TX TX TX
TX TX
M 120 km
U
EDFA
X
120 km
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E 120 km
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9
波分复用技术的发展
1310nm/1550nm窗口的波分复用
仍用于接入网，但很少用于长距离传输
1550nm窗口的密集波分复用(DWDM)
可广泛用于长距离传输，用于建设全光网络
波长转换(Wavelength Convertion)
开放式系统 集成式系统
各种设备供应厂家 各种速率接入 任意波长接入 各种数据格式 任意时刻接入 成本较高
没有互操作性 成本较低
16
DWDM系统的五大组成部分
光传输和光放大
小色度色散系数光纤 增益平坦和增益锁定的EDFA光放大器
发射和接收有源部分
10
二 DWDM技术
11
DWDM系统的分类
以系统接口分类：集成式或开放式系统 以信道数分类：4、8、16、32等 以信道速率分类：2.5Gbit/s 、10Gbit/s及混合速率 以信道承载业务类型分类：PDH、SDH、ATM、
IP或混合业务等
12
开放式和集成式系统结构
13
开放式4波、8波、16波、32波WDM系统
DWDM 波长范围
1310nm
1550nm
波长
色散位移光纤（DSF,G.653） 非零色散位移光纤（NZDSF,G.655）
20
G.652单模光纤（NDSF）
大多数已安装的光纤 低损耗 大色散分布 大有效面积 色散受限距离短
2.5Gb/s系统色度色散受限距离约600km 10Gb/s系统色度色散受限距离约34km G.652+DCF方案升级扩容成本高
波分复用
1. 概述 2. DWDM技术 3. DWDM组网
1
一概述
话音业务数据业务宽带综合业务
数据业务 爆发性 增长
Internet骨干网的业务 量几乎每6～9个月翻一番， 比著名的CPU性能进展more定律 （18个月左右翻番）快2～3倍
2
容量的需求
话音和IP通信量的增长情况
250
250 话音
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
大有效面积G.655
19
三种光纤色散情况比较
18
色散 0 ps/nm•km
普通光纤(SMF) 非色散位移光纤（NDSF，G.652） 已有光纤的>95%
结论: 不适用于10Gb/s以上速率传输，但可应用于
2.5Gb/s以下速率的DWDM。
21
特定波长和波长稳定、色散容限大的激光器发射源 能容忍一定SNR信号的光接收机
合波和分波无源部分
信道隔离度高的光解复用器
光监控信道
1510nm
DWDM系统网管
光传送网分层模型
17
光纤衰耗
10.0
5.0 光 纤 衰 2.0 减 (dB)
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1978 年
1982 年
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