1wdm技术与应用091121

,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,WDM技术与应用,9/21/2024,了解WDM的基本概念、基本原理、组成结构,了解WDM的传输媒质,掌握DWDM的关键技术,掌握DWDM的受限因素及解决办法,了解波分典型组网,学习目标,课程内容,第一章 波分复用技术概述,第二章 WDM 的传输媒质,第三章 DWDM的关键技术,第四章 WDM系统受限因素,第五章 典型组网信号流,WDM产生的背景,采用SDM，铺设多芯新光缆(需考虑时间与成本),更高比特率TDM。STM-1-STM-64,一根光纤上传输多个信号,各种新业务的蓬勃发展，需要的带宽越来越大,如何提高传输容量,高速路,加油站,巡逻车,什么是WDM？,小车/,信号,高速路/,光纤,加油站/,光放站,巡逻车/,监控信道,2.5G,10G,GE,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（,W,avelength,D,ivision,M,ultiplexing,）。,WDM的概念,稀疏波分复用（,CWDM,）：波长间隔大，一般为,20nm,密集波分复用（,DWDM,）：波长间隔小，小于等于,0.8nm,WDM对波长的要求,从技术实现的角度来说,各厂家可以选择任意波长进行波分复用,从技术兼容性的角度来说,我们必须对,WDM,系统中的光波长进行规范,ITU-T,对,WDM,系统中光波长的规定,G.692,建议、,G.694.1,建议、,G.694.2,建议,=,波长频率分配表,WDM,中的光波长必须严格遵照波长频率分配表,WDM典型模型,Rx1,Rxn,Rx2,Tx,1,Tx,2,Tx,n,M,U,X,OA,D,E,M,U,X,OSC,OSC,OSC,OSC,双纤单向波分复用系统采用两根光纤，每根光纤只完成一个方向光信号的传输。,双纤单向WDM,单纤双向波分复用系统则只用一根光纤，在这根光纤中同时实现双向信号的传输。,单纤双向波分复用系统中，两个方向的信号光应安排在不同波长上。,单纤双向WDM,主流,WDM系统的划分,开放式,WDM,系统,在终端复用设备中，具备光接口变换功能，,可以和任何厂家的,SDH,设备进行对接。,集成式,WDM,系统,在终端复用设备中，不具备光接口变换功能，,SDH,设备中的光发送单元性能必须满足波分系统的要求：,如：波长精度、光谱特性、发送光功率等等。,半开放式,WDM,系统,在终端复用设备中，发端具备光接口变换功能，,可以和任何厂家的,SDH,设备进行对接。,OTU,：完成非标准波长信号光到符合,G.694.1(2),的标准波长信号光的波长转换功能,OM/OD,：完成,G.694.1(2),固定波长信号光的合波,/,分波,OA:,BA,（功放）：通过提升合波后的光信号功率，从而提升各波长的输出光功率,PA,（预放）：通过提升输入合波信号的光功率，从而提升各波长的接收灵敏度,LA,（线放）：完成对合波信号的纯光中继放大处理,OSC:,通常采用,1510nm,和,1625nm,，,负责整个网络的监控数据传送。（后来出现了,ESC,技术,利用,OTU,光信号直接携带监控信息，在,ESC,方式下不需要,OSC,，但要求,OTU,支持,ESC,功能）,开放式WDM系统的组成,OTU,OUT,PA,1,n,合,波,器,OTU,OTU,1,n,OTM,OLA,OTM,BA,OTU,OM,OA,OD,分,波,器,OSC,OSC,OSC,OSC,OTU,OUT,LA,Client,Client,本章小结,什么是,WDM,？,WDM,对波长有何要求？,WDM,可分为哪几种类型？,开放式,WDM,系统由哪几部分组成？每部分的作用是什么？,课程内容,第一章 波分复用技术概述,第二章 WDM 的传输媒质,第三章 DWDM的关键技术,第四章 WDM系统受限因素,第五章 典型组网信号流,光在光纤中传输的原理,N 2,N 1,N 1 N 2,2,1,N1Sin,1=,N2Sin,2,Sin,c=N2/N1,1 =,c,折射定律以及全反射定律,光纤的结构,光纤的结构,纤芯的折射率n1 和包层的折射率 n2 哪个更大一些？,单模/多模光纤,随着纤芯直径的粗细不同，光纤中传输模式的数量多少也不同。因此光纤按照传输模式的数量多少，分为,单模光纤,和,多模光纤,：,当光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长时，光在波导光纤中会以几十种或更多的传播模式进行传播，这样的光纤叫做多模光纤。多模光纤的纤芯直径较粗，通常直径等于,50um,左右；,当光纤的几何尺寸可以与光波长相比拟时，即纤芯的几何尺寸与光信号波长相差不大时，光纤只允许一种模式在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤叫做单模光纤。单模光纤的纤芯直径较细，通常直径为,510um,；,从光纤的外观上来看，两种光纤区别不大，包括塑料护套的光纤直径都小于,1mm,；,波分系统里用的都是单模光纤,光纤的损耗特性,光纤的衰减或损耗是一个非常重要的、对光信号的传播产生制约作用的特性。光纤的损耗限制了光信号的传播距离。光纤的损耗主要包含吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗三种损耗。,光纤吸收损耗是制造光纤的材料本身造成的，包括紫外吸收、红外吸收和杂质吸收；,由于材料的不均匀使光散射而引起的损耗称为瑞利散射损耗。瑞利散射损耗是光纤材料二氧化硅的本征损耗；,光纤的弯曲会引起辐射损耗；,决定光纤衰减常数的损耗主要是吸收损耗和散射损耗,常规光纤损耗随波长变化曲线图,波长不同，损耗不同,1380nm,附近由于氢氧根粒子吸收，光纤损耗急剧加大，俗称水峰,ITU-T,将单模光纤在,1260nm,以上的频带划分了,O,、,E,、,S,、,C,、,L,、,U,几个波段,容易看出，在这,6,个波段中，,C,波段和,L,波段损耗最小,900,1300,1400,1500,1600,1700,波长:nm,损耗,dB/km,2,3,1,4,5,1200,多模光纤（850900nm）,O波段,E波段,S,C,L,U,OH-,WDM中信号光窗口范围,波段,说明,范围（nm）,带宽（nm）,O波段,原始,12601360,100,E波段,扩展,13601460,100,S波段,短波长,14601525,65,C波段,常规波长,15251565,40,L波段,长波长,15651625,60,U波段,超长波长,16251675,50,因为C波段和L波段这两个传输窗口的传输衰耗最小，所以DWDM系统中信号光选择在C波段和L波段。,粗波分由于传输距离短，衰耗并非主要限制因素，所以CWDM系统中信号光跨越多个波段（13111611nm）。,光纤中的色散特性,光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的群速度不同，因而这些频率成分和模式到达光纤终端有先有后，使得光脉冲发生展宽，这就是光纤的色散。,光纤中的色散可分为,模式色散,、,色度色散,、,偏振模色散,：,模式色散也称为模间色散，模式色散主要存在于多模光纤中；,色度色散（,CD,）也称为模内色散，可以分为材料色散和波导色散；,偏振模色散（,PMD,）是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，偏振模色散是由随机因素产生的，因而其为一随机量，难补偿；,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,PMD,Q,来表示，单位是,ps,/,km,（,n,为,1/2,）,色度色散的影响,从TDM角度上说，色散将导致码间干扰。,光源是非零谱宽的，光源输出的光信号被电脉冲进行强度调制 ，调制信号具有调制光源的每一波长成分 。,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+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。,但从,WDM,角度上说，色度色散有利于克服光纤的非线性造成的信道间干扰，如,FWM,和,XPM,。,需要辨证的看待色度色散的影响。,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,光纤的截止波长,截止波长：单模光纤中光信号能以单模方式传播的最小波长；,实际光波长比截止波长小时会有多个模式在单模光纤中传播，并呈现多模特性；,为避免模式噪声和模式色散，实际系统光缆中的最短光缆长度的截止波长应该小于系统的最低工作波长，截止波长条件可以保证在最短光缆长度上单模传输，并且可以抑制高阶模的产生或可以将产生的高阶模式噪声功率代价减小到完全可以忽略的地步；,G.652,光纤在,22,米长光缆上的截止波长,1260nm,，在,220,米长的跳线光缆截止波长,1260nm,，在短于,2,米长跳线光缆上的光纤的截止波长,1250nm,；,G.655,光纤在,22,米长光缆上的截止波长,1480nm,，在短于,2,米长光缆上的一次涂敷光纤上的截止波长小于等于,1470nm,，,220,米长跳线光缆上的截止波长,1480nm,。,光纤的模场直径,在光纤中，光能量不完全集中在纤芯中传输，部分能量在包层中传输，纤芯的直径不能反映光纤中光能量的分布 ，于是提出了模场直径的概念。,模场直径就是描述单模光纤中光能集中程度的参量,模场直径越小，通过光纤横截面的能量密度就越大。当通过光纤的能量密度过大时，会引起光纤的非线性效应，造成系统的光信噪比降低，大大影响系统性能。,思考：此值是越大越好还是越小越好？,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；,单模光纤的非线性效应一般可以分：,受激非弹性散射（受激拉曼散射,SRS,、受激布里渊散射,SBS,）、,克尔效应（自相位调制,SPM,、交叉相位调制,XPM,、四波混频,FWM,）,注意：,非线性效应一旦产生，就无法消除或补偿,，必须尽量防止非线性效应的产生！,使用模场直径大的光纤，可以降低通过光纤的功率密度，可以抑制非线性效应的产生。,最主要我们可以通过降低入纤光功率、采用大有效面积光纤等来防止非线性效应的发生。,非线性效应与色散相关，色散并不是越小越好。,单模光纤的非线性效应,ITU-T已经在G.652、G.653、G.654和G.655建议中分别定义了4种不同设计的单模光纤，区别见下表：,类型,定义,适用范围,主要指标,G.652,标准单模光纤（SMF），是指色散零点（即色散为零的波长）在1310nm附近的光纤。,SDH系统、DWDM系统均可。,衰耗：1310nm窗口目前一般在0.3-0.4dB/km，典型值0.35dB/km；1550nm窗口目前一般在0.17-0.25dB/km，,典型值0.20dB/km,；,色散：零色散波长的允许范围是1300nm到1324nm。在1550nm窗口的色散系数是正的。在波长1550nm处，色散系数D的,典型值是17ps/nm-km,，最大值一般不超过20ps/nm-km；,G.653,色散位移光纤（DSF），是指色散零点在1550nm附近的光纤，它相对于标准单模光纤（G.652），色散零点发生了移动。,SDH系统可以，DWDM一般不采用。,衰减：1310nm波段：0.55dB/km，目前没有掌握典型值数据。1550nm波段：0.35dB/km，目前一般在0.19-0.25dB/km；,色散：G.653的零色散波长在1550nm附近，在1525-1575nm范围内，最大色散系数是3.5ps/nm-km，在1550nm窗口，特别是在C_band，色散位移光纤的色散系数太小或可能为零；,G.655,非零色散位移光纤（NZDSF），将色散零点的位置从1550nm附近移开一定波长数，使色散零点不在1550nm附近的DWDM工作波长范围内。,SDH/DWDM系统均可，但更适合DWDM系统的传送。,衰减：1310nm,波段：,ITU-T,无规定。,1550nm,波段：,0.35dB/km,，目前一般在,0.19-0.25dB/km,。,色散：当1530nm 1565nn，0.1ps/nm-km |D()| 6.0 ps/nm-km；655光纤色散系数没有典型值，因厂家而异，常见的有4.5ps/nm.km和6pm/nm.km,。需要实地确认。,G.652/G.653/G.655单模光纤,G.652/G.653/G.655单模光纤各自的特点,色散系数(ps/nmkm),正色散系数G.655光纤,波长(nm),1550,1310,17,1.1550nm波长区具有最小色散和衰减，适合DWDM系统、高速信号传输,2.应用：TrueWave真波光纤(正色散区的SPM效应有利于传输)；LEAF-大有效面积光纤（克服非线性效应）,G.652光纤:大量铺设，传高速信号需色散补偿,G.653光纤:1550nm波长区混频严重，不适合DWDM,负色散系数G.655光纤,G.654,于653类似，截止波长不同1530nm,全波光纤,消除了1380nm处的水峰增益,本章小结,WDM,系统中使用的是单模还是多模光纤？,单模光纤中损耗最小的窗口是哪些窗口？,信号光在单模光纤中传输会遇到哪些问题？,G.652/653/655,光纤各自的特点是什么？,色散是否越小越好？,课程内容,第一章 波分复用技术概述,第二章 WDM 的传输媒质,第三章 DWDM的关键技术,第四章 WDM系统受限因素,第五章 典型组网信号流,DWDM系统的关键技术,光放大器,光监控技术,光源/光电检,测器,监控信道,合波分波技术,DWDM光源技术,DWDM系统的光源具有两个最突出的特点：,1、比较大的色散容限值；,2、标准而稳定的波长；,因此选择半导体激光器（LD）作为光源。对于应用于高速光纤通信系统中LD光源，又分为多纵模（MLM）激光器和单纵模（SLM）激光器两类 。,MLM,SLM,b、马赫-策恩德尔调制光源(M-Z),1、直接调制光源,a、电吸收调制光源(EA),激光器的调制方式,2、间接调制光源,优点：技术简单、成本较低,缺点：因存在1和0频率的变化，不可避免存在啁啾。啁啾的存在展宽了激光器发射光谱的带宽，使光源的光谱特性变坏，限制了系统的传输速率和距离；适用于短距离传输,直接调制光源,直接调制：直接调就是利用电信号的,1,和,0,控制激光器的开、关，使特定波长的光波携载电信号。,间接调制光源,间接调制不直接调制光源，而是在光源的输出通路上外加调制器对光波进行调制，此调制器实际上起到一个开关的作用。,恒定光源是一个连续发送固定波长和功率的高稳定光源，在发光的过程中，不受电调制信号的影响，因此不产生调制频率啁啾，光谱的谱线宽度维持在最小。,光调制器对恒定光源发出的高稳定激光根据电调制信号以“允许”或者“禁止”通过的方式进行处理，而在调制的过程中，对光波的频谱特性不会产生任何影响，保证了光谱的质量，适用于高速率、长距离传输。,常用的间接调制有两种：电吸收调制光源和M-Z光源,优点：频率啁啾较低，色散受限距离较长,缺点：技术较复杂,电吸收调制光源（EA）,优点：可忽略啁啾，色散受限距离很长,缺点：技术难度大，不便于集成,马赫-策恩德尔调制光源（M-Z）,三种光源的比较,WDM中，我们常用的是电吸收调制光源和直调光源,光电检测器,光电检测器的作用是把接收到的光信号转换成相应的电信号。,半导体光检测器主要有两类：PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）。,PIN,管由于其灵敏度比较低（一般为,-20dBm,左右）、过载点比较高（一般为,0dBm,左右）适用于短距离传送。,APD,管由于其灵敏度比较高（一般为,-28dBm,左右） 、过载点比较低（一般为,-9dBm,左右），适用于长距离传送。,较高的反向偏压以及较强的输入光信号都可能导致反偏电流过大，使,APD,管被反向击穿。因此在现场需要注意操作规范：,1,、使用,OTDR,表等能输出大功率光信号的仪器对光路进行测量时，注意将对端通信设备与光路断开，一面强光损坏接收机。,2,、保证输入光功率不超过器件允许的最大值，单板自环时注意加适当的衰减器。,3,、不能采用将光纤连接器插松的形式来代替光衰减器。,半导体光放大器(SOA),拉曼放大器(Raman),掺铒光纤放大器(EDFA),放大器,EDFA组成及原理,EDFA输出功率的大小与这些因素有关,输入信号光强度,铒纤的长度,泵浦光强度,ASE噪声,增益控制的两种方式：,1、掺金属元素； 2、GFF定制；,EDFA增益平坦控制,增益平坦技术-GFF,G,波长,1530nm,EDFA的增益谱曲线,GFF - Gain Flat Filter,增益平坦滤波器,IL,波长,使输出平坦,要求：,增益平坦度20dB,因此通过计算信噪比满足系统的要求。,OSNR计算实例,此工具得出的信噪比值（19.93dB）与用公式计算的值（20.45dB）相差不大，如果用CAS.EXE计算的值符合要求，那么实际的网络OSNR就是满足要求的。,注：此工具放在7.0资料光盘中：“7.0中文资料光盘05-波分产品族资料01-波分公共03-功能与特性02-仪器工具01-信噪比粗略计算工具”下。,提高系统的,OSNR,：,1,、采用低噪声前置光放大器,+,高增益功率光放大器；,2,、采用拉曼放大器，使之与,EDFA,配合使用，降低,NF,；,降低系统的,OSNR,的容限：,1,、采用前向纠错技术,FEC or EFEC or AFEC,2,、使用特殊码型技术,如何提高信噪比裕量,信号码型技术,NRZ,RZ,1,1,1,1,1,1,1,0,0,较小的,duty cycle,；,同等,OSNR,条件下更大的,Q,值富余度；,更高的抵抗光纤色散和非线性失真的能力；,更高的抵抗,PDM,导致的接收眼图畸变的能力；,信号码型技术,2000T bit/s*km,SuperDRZ,容量* 距离,1000T bit/s*km,3000T bit/s*km,ALL,RAMAN,system,RZ,CSRZ,SuperCRZ,ODB,BL-PSBT,DMS,编码技术比较,编码调制技术,非线性能力,色散容限,光谱效率,备注,RZ,RZ,good,Normal,50GHz,CSRZ,good,Normal,50GHz,DMS,Very excellent,Good,50GHz,工程实施负责，需要RAMAN放大器,SuperCRZ,Very excellent,Nomal,50GHz,SuperDRZ,Excellent,Good,25GHz,在非线性、色散、和光谱效率三方面取得最佳平衡,SuperWDM technology,DRZ码型技术,0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0,SuperDRZ,0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0,SuperDRZ,进入光纤传输前的SuperDRZ脉冲序列（红色脉冲和蓝色脉冲相位相差180度）,由于前后相邻的两个“1”脉冲相位相反，在接收机上表现的此处的光功率依然为“0”信号,SuperDRZ,利用差分信号输入产生正的和负的脉冲，用以驱动,MZ,调制器；经过调制后的光脉冲序列（,SuperDRZ,编码）相邻“,1”,码之间的相位差,180,度（相位相反）。,随着光信号在光纤里的传输，光脉冲会展宽；但由于相邻的“,1”,码之间的相位是相反的，因此相邻的“,1”,码即使有重叠，反映在光强度上仍然趋于“,0”,。,经过一定长度光纤传输的SuperDRZ脉冲序列（,红色脉冲和蓝色脉冲相位相差180度）,DRZ减少码间干扰,信号不同传输距离后的眼图,相比,RZ,具有更大的色散容限，可以有效减少码间干扰,SuperDRZ PMD,容限比,RZ,高,General RZ,SuperDRZ,DRZ优秀的非线性容限,DRZ,通过使用可控制的啁啾调制，继承了,SuperWDM,在非线性容限方面的优越性能。,特殊的频率调制能够抑制非线性效应,自相位调制,(SPM),、四波混频,( FWM),喇曼散射,( SRS),和布里渊反射,( SBS),。,FEC技术,FEC技术有带内FEC和带外FEC两种，DWDM单板主要采用带外FEC技术，带外FEC由ITU-T G.975/709标准支持。,信号净荷,FEC,编码,ITU-T G.975,利用,RS,（,255,，,239,）码对,SDH,信号直接进行,FEC,编,/,解码；,ITU-T G.709,对,OTN,网络进行了结构描述，其中,FEC,开销被直接定义到了,OTN,网络的,OTUk,层 。,RS（255，239）纠错前后的理论BER对比表,FEC纠错前的BER,FEC纠错后的BER,1.0E-3,8.6E-8,2.0E-4,2.0E-12,1.0E-4,5.0E-15,1.0E-5,6.3E-24,1.0E-6,6.4E-33,FEC技术,G.709里的FEC及扩展FEC：,FEC技术,编码,编码算法,编码增益,线速,标准,Out-of-band FEC,RS(255,239),57dB,10.7Gbps,G.709,Enhanced-FEC,RS(255,238),RS(245,210),79dB,12.5Gbps,No,Advanced-FEC,RS(255,238),BCH(900,860),BCH(500,491),79dB,10.7Gbps,G.709,AFEC,的线速与带外,FEC,相同，但编码增益更高。,AFEC,的编码增益与,EFEC,相当，但线速更低，因此带宽代价较少。,AFEC,符合,G.709,标准定义的帧格式。,Without,FEC,In Band,FEC,Out of Band,FEC,AFEC,OSNR25dB,OSNR23.5dB,OSNR20dB,OSNR16dB,Without,FEC,Out of Band,FEC,OSNR20dB,OSNR,14,dB,10G:,2.5G:,FEC对OSNR的要求,目前降低光纤色度色散的影响主要是采用色散补偿补偿模块对光纤中的色散累积进行补偿。色散补偿主要有两种方式：,1、一种是色散补偿光纤（DCF，Dispersion Compensation Fiber）法；,2、一种是色散补偿光栅法，即啁啾光纤光栅(CFG，Chirped Fiber Grating)法；,DWDM系统目前采用DCF来进行色散补偿,色散补偿技术,色散补偿光纤与普通传输光纤的不同之处是它在1550nm处具有负的色散系数，DCF补偿法实际上就是利用这种负色散的光纤，接入G652 光纤系统中抵消 G652 光纤的正色散。,其色散系数典型值为-90ps/（nmKm），因而DCF只需在总线路长度上占G.652 光纤的长度的1/5,即可使总链路色散值接近于零。,DCF色散补偿技术,色散受限距离=(色散容限/色散系数)+DCM补偿-(1030),(确保系统有1030公里冗余度）,10G波长转换板色散容限为700ps/nm，若在G.652光纤中传输，其色散系数为 17ps/nm.km，考虑到系统的冗余度1030km，无补偿最大传输距离L=700/17-(1030)=1030km。也就是说：系统传输距离超过30km时就必须加入DCM进行补偿；同理，若在G.655光纤中传输，其色散系数为4.5ps/nm.km，无补偿最大传输距离L=700/4.5=155km，考虑余量后，传输距离超过100km时必须加入DCM补偿。,G.652,光纤中，计算公式为：,DCM,L-(,色散容限,/,色散系数,)-(10,30)=L-(700/17)-(10,30)=L-(10,30),G.655,光纤中，计算公式为：,DCML(4.5/17)-(10,30) =Lx-(10,30),注： 首先将,G.655,折算成,G.652,长度：,Lx=L(4.5ps/17ps),DCM色散补偿规格计算,CFG补偿技术,啁啾光纤光栅（,CFG,，,Chirped Fiber Grating,），它是用紫外光经过模板照射在光纤上刻蚀而成，使得光纤内折射率呈周期性的变化。入射脉冲中不同频率的光在光栅中不同位置反射，其耦合是在两个反向传播模之间发生的。反射的时延调整到使之与光纤传输所产生的时延大小相等、方向相反。,光环行器,1,2,3,信号入,信号出,40G传输关键技术,码型调制技术,ODB，CS-RZ，RZ-DPSK，DQPSK,FEC,AFEC,色散管理，,ADC，EDC,分布式,Raman放大,OSNR容限,升高6dB,色散容限降低,16倍（60ps/nm）,PMD效应的,危害增加4倍,更大的非线性,效应危害,在同等物理条件下，DWDM 40G 要达到与现有DWDM 10G 同等性能，必须具备：,AFEC,提高克服白噪声的纠错能力，降低系统,OSNR,要求,6dB,；,先进的编码调制技术，全面提升传输性能，降低,OSNR,PMD,非线性、色散等各方面的限制。,新型色散管理技术（如：,ADC,），提高色散容限，减少非线性。,本章小结,WDM,系统的受限因素主要有哪些？,色散补偿采用了哪种技术？,改善信噪比的途径有哪些？,课程内容,第一章 波分复用技术概述,第二章 WDM 的传输媒质,第三章 DWDM的关键技术,第四章 WDM系统受限因素,第五章 典型组网信号流,波分网络单元类型,按用途可分为：,光终端复用设备,(OTM),光线路放大设备,(OLA),光分插复用设备,(OADM),电中继设备,(REG),组网类型介绍,SDH,OTM,OLA,OLA,OTM,SDH,STM-16,16个,OTM16/16,120km,STM-16,16个,STM-16,8个,OTM16/16,120km,OADM16/8,链型组网：,点到点组网：,组网类型介绍,环行组网：,OADM,OADM,OADM,OADM,1,8,1,8,18,18,1600G组网示意图,D,M,X,D,M,X,D,M,X,D,M,X,OTU,L,OTU,L,OTU,OTU,C,M,U,X,M,U,X,M,U,X,OTU,L,OTU,C,OTU,OTU,SC1,ITL,ITL,ITL,SC1,SC2,SC2,OADM,OADM,F,I,U,OTM,OLA,OADM,OTM,C,L,F,I,U,F,I,U,F,I,U,F,I,U,F,I,U,C,M,U,X,ITL,L Band Module,C Band Module,50GHz,50GHz,50GHz,50GHz,C/L Band Module,D,M,X,D,M,X,D,M,X,D,M,X,OTU,L,OTU,L,OTU,OTU,C,M,U,X,M,U,X,M,U,X,OTU,L,OTU,C,OTU,OTU,SC1,ITL,ITL,ITL,SC1,SC2,SC2,OADM,OADM,F,I,U,OTM,OLA,OADM,OTM,C,L,F,I,U,F,I,U,F,I,U,F,I,U,F,I,U,C,M,U,X,ITL,D,M,X,D,M,X,OTU,OTU,C,M,U,X,C,OTU,OTU,SC1,ITL,SC1,SC2,SC2,OADM,F,I,U,OTM,OLA,OADM,OTM,C,F,I,U,F,I,U,F,I,U,F,I,U,F,I,U,C,M,U,X,ITL,M,U,X,C,OTU,OTU,C,M,U,X,ITL,ITL,D,M,X,D,M,X,OTU,OTU,C,C,ITL,ITL,50GHz,25GHz,50GHz,50GHz,25GHz,新的系统结构只采用C波段模块，增加一级25GHz波长间隔的Interliver，放弃了昂贵的L波段器件，支持模块化升级方式。,1600G组网演进,OTM,REG,REG,OTM,OADM,第一阶段,：,点到点组网,600,公里无电中继传输,OADM,ROADM,第二阶段,：,环形组网,2000,3000,公里无电中继传输能力降低,OEO,成本,第三阶段,：,环形,/MESH,组网,支持基于,ROADM,技术的动态网络,4000,5000,公里无电中继传输能力,OADM,OADM,多样化的FOADM,低成本,结构简单,最大,16,波上下,FOADM I,多层介质膜技术,串行OADM,FOADM II,AWG技术,并行OADM,支持在线升级,100,业务上下,直接穿通，无需电中继,从,2,维至,3,维的扩展能力,OADM的应用目标是降低DWDM中波长转换器的成本,EREG,FOADM组网举例,ADM,OTU,ADM,OTU,OTU,ADM,ADM,ADM,OTU,FOADM I,FOADM II,3,: 在每个OADM站点穿通，无需电中继,2:,在FOADM I站点穿通、在FOADM II站点上下,1: 在每个OADM站点上下,根据节点的上下业务规模实现灵活的,FOADM,配置；,FOADM I,适用于中小节点,(16),，,FOADM II,适用于大节点,(,16),；,2维ROADM,Splitter,/Drop Filters,Add Filters,/Combiner,WB Module,ROADM II,(Wavelength Selective Switch),适用于,2,维节点,支持动态的波长上下和穿通,100,波长上下能力,内置光均衡功能,Coupler,19 switch,Multi-port Mux/Demux,WSS Module,Tunable laser for colorless add,Broadband Receiver for colorless drop,ROADM I,(,Waveblocker,),更灵活的业务上下能力，,Colorless ADD/Drop,更方便的升级方式,2D-4D-8D,无损扩展能力,支持,MESH,组网,40 switchs,多维ROADM,Colorless Drop and Multi-degree update ports,OA,1*9,WSS,S,OA,E,OA,E,OA,S,OA,N,OA,W,OA,W,OA,N,M32,D32,1*9,WSS,1*9,WSS,1*9,WSS,1*9,WSS,1*9,WSS,1*9,WSS,Add local traffic,Drop local traffic,Coupler,Coupler,1*9,WSS,Ring1,Ring2,Major Hub nodes,灵活的光层能力,跨环组网实现自动波长连接，消除光,Hub,点人工跳纤方式。,从,2,维向多维的在线升级（最大支持,8,维）,通过光层穿通的方式减少中继消除昂贵的电中继级联的成本,灵活的ROADM组网,汇聚型 OADM节点,2,维节点,低的波长上下率,上下业务在本地终结,基本无重构需求,ROADM(WSS),OADM,/ROADM(WB),汇合型 OADM节点,低的波长上下率,与,3-5,个节点连接,具有远程重构和管理需求,主核心节点,高的波长上下率,可能有重构需求,与多个节点连接,本章小结,ROADM的种类有哪些？,