《DWDM系统的介绍与分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DWDM系统的介绍与分析（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业论文题目：DWDM的介绍与分析专业：名:号:_教师:时间:学院（直属系）年级、姓学i指完成摘要1前言2第一章DWDM技术的介绍3第一节DWDM的原理概论4第二节DWDM的特点5第三节DWDM的基本类型7第二章DWDM系统的介绍9第一节DWDM系统的基本结构与工作原理9第二节DWDM系统的网元类型与组网11第三章DWDM的关键技术13第一节光合波与分波技术14第二节光源技术14第三节光放大技术15第四节光波长转换技术17第四章DWDM技术在铁路干线中的应用18第一节XXXX线路的DWDM网络结构19第二节铁路传输设备的纤芯应用19总结与体会21谢词22参考文献23DWDM的介绍与分析摘要DW
2、DM系统是20世纪90年代末国际上商用的大容量光通信产品，它能适应快速增长的数据通信的需求，特别是快速增长的IP业务对传输容量的冲击。波分复用技术，可以充分利用光纤的巨大带宽资源，实现超大容量传输，由于DWDM系统的复用光通路速率可以是2.5Gbit/s、10Gbit/s等，而复用光通道的数量可以是4、8、16、32，甚至更多，因此系统的传统的传输容量可达到300400Gbit/s。而这样巨大的传输容量是传统的技术根本无法做到的。波分复用技术的发展是光纤通信发展史上的又一里程碑，不仅彻底的开发了无穷无尽的光传输线路的容量，近几年在全球范围内形成了采用DWDM系统扩大现有光纤传输容量的潮流。关键
3、词：DWDM光纤远距离传输超大容量前言随着话音业务的飞速增长和各种新业务的不断涌现，特别是IP技术日新月异的发展，网络容量必将会受到严重的挑战，SDM（空分复用技术）和TDM（时分复用技术）等传统的扩容方法不能满足时代需求，从而出现了新技术DWDM（DenseWavelengthDivisionMultiplexing，密集波分复用技术，亦称波分复用技术)。密集型光波复用是一项用来在现有的光纤骨干网上提高宽带的激光技术。更确切地说，该技术是在一根指定的光钎中，多路复用单个光纤载波的紧密光谱间距，以便利用可以达到的传输性能。这样，在给定的信息传输容量下，就可以减少所需要的光纤的总数量。DWDM最
4、大的特点在于能提供大容量的数据接入和传输，而且技术已经非常成熟，在长途骨干网中已经广泛应用。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。波分复用技术，可以更加充分利用光纤资源，增加光纤的传输容量，扩大带宽资源，WDM技术由于具有许多显著的优点而表现出强大的生命力，从而迅速得到推广应用，并向全光网络的发展。第一章DWDM技术的介绍随着经济和科技的发展，人们对于数据的传输速度也提升到了一个相对较高的水平上，针对于这种需求状况，密集型光波复用技术的前景也呈现出强
5、盛的生命力。该技术可以充分利用巨大的光纤带宽资源，大容量传输信息以及节约光纤资源。随着经济和科技的发展，人们对于数据的传输速度也提升到了一个相对较高的水平上，针对于这种需求状况，密集型光波复用技术的前景也呈现出强盛的生命力。第一节DWDM的原理概论一、概论DWDM是利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性采用多个波长的光作为载波，允许各载波信道在光纤内同时传输。与通用的单信道系统相比，DWDM不仅极大地提高了网络系统的通信容量，充分利用了光纤的带宽，而且它具有扩容简单和性能可靠等诸多优点，特别是它可以直接接入多种业务更使得它的应用前景十分光明。在模拟载波通信系统中，为了充分利用电缆的带宽资源，提高系
6、统的传输容量，通常利用频分复用的方法。即在同一根电缆中同时传输若干个信道的信号，接收端根据各载波频率的不同利用带通滤波器滤出每一个信道的信号。同样，在光纤通信系统中也可以采用光的频分复用的方法来提高系统的传输容量。事实上，这样的复用方法在光纤通信系统中是非常有效的。与模拟的载波通信系统中的频分复用不同的是，在光纤通信系统中是用光波作为信号的载波，根据每一个信道光波的频率（或者波长）不同将光纤的低损耗窗口划分成若十个信道，从而在一根光纤中实现多路光信号的复用传输。系统的构成及光谱示意下图所示。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饵光纤功
7、率放大器（掺饵光纤功率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，传输过程中可以根据情况选用光线路放大器，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。西华大学毕业论文DWDM系统的构成及频谱示意图第二节DWDM的特点一、特点DWDM技术是指同一窗口相邻波长间隔较小(一般为1.6nm、0.8nm或更低)的WDM技术。DWDM的工作波长位于1550nm窗口，且工作在一个窗口内共享一个掺饵光纤功率放大器，可以在一根光纤上承载8160个波长。DWDM主要应用于长距离传输系统
8、。1550nm窗口的工作波长分为3部分：即S波段、C波段和L波段。其中15251565nm一般为C波段，这是目前系统所用的波段，而正在研究和开发的是L波段(15651625nm)和S波段(14601525nm)。一般系统应用时所用的信道波长是等间隔的，即kx0.8mm，k取正整数。目前，DWDM系统支持的速率如下表所示：DWDM系统的速率序号波数速率容量序号波数速率容量144x2.5Gbit/s10Gbit/s54040x2.5Gbit/s100Gbit/s288x2.5Gbit/s20Gbit/s63232x2.5Gbit/s320Gbit/s31616x2.5Gbit/s40Gbit/s7
9、4040x2.5Gbit/s400Gbit/s43232x2.5Gbit/s80Gbit/s从目前来看，DWDM技术之所以在近几年得到迅速发展，是因为它具有下述优点：1、超大容量传输目前使用的普遍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。3、超长距离传输EDFA具有高增益、宽带
10、宽、低噪声等优点，在光纤通信中得到了广泛的应用。EDFA的光放大范围为15301565nm但其增益曲线比较平坦的部分是15401560，它几乎可以覆盖整个DWDM系统的1550nm工作波长范围。所以用一个带宽很宽的EDFA就可以对EDFA系统的各复用光通路的信号同时进行放大，以实现系统的超长距离传输，避免每个光传输系统都需要一个光放大器的情况。DWDM系统的超长传输距离可达到数百公里，因此可以节约大量中继设备，降低成本。4、节约光纤资源对于单波长系统而言，1个SDH就需要一对光纤，而对于DWDM系统来讲，不管有多少个SDH分系统，整个复用系统只需要一对光纤就够了。5、可构成全光网络可以预见，在
11、未来可望实现的全光网络中，各种电信业务的上下、交叉连接等，都是在光层上通过对光信号波长的改变和调整来实现的。因此，DWDM技术将是实现全光网络的关键技术之一，而且DWDM系统能与未来的全光网兼容，将来可能会在已经建成的DWDM网络的基础上实现透明的、具有高度生存性的全光网络。由DWDM技术的特点可以看出，DWDM技术是对网络的扩容升级、发展带宽业务、充分挖掘光纤带宽潜力、实现超高速通信等具有十分重要的意义，尤其是DWDM加上掺饵光纤功率放大器更是对现代通信网络具有强大的吸引力。第三节DWDM的基本类型一、单纤单向DWDM概论：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这种DW
12、DM系统可以充分利用光纤的巨大宽带资源，使一根光纤的传输容量扩大几倍、几十倍直至上千倍。在长途网中，可以根据实际业务的需要逐步增加波长来实现扩容，十分灵活。在不清楚实际光缆色散的前提下，也是一种暂时采用超高速TDM系统而利用多个2.5Gbit/s系统实现超大容量传输的手段。二、单纤双向DWDM概论：在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输，两个方向光信号应安排在不同波长上，单纤双向传输的DWDM系统如下图所示的光纤器件，但缺点是该系统需要采用特殊的措施来对付光发射（包括由于光接头引起的离散反射和光纤本身的瑞利后向发射），以防多径干扰；当需要将光信号放大延长传输距离时，必须采用双向光纤放大器，但
13、其噪声指数稍差。从目前来看，大部分DWDM系统都是采用双纤单向系统，单向双向DWDM系统只适用于光缆相对比较紧张的情况。三、集成式DWDM集成式DWDM系统就是指要求接入的单光传输设备终端的光信号是满足G.692标准的光源。集成式DWDM系统的合波器和分波器在发端和收端是分别使用的，即：在发端只有合波器，在收端只有分波器，同时在收端和发端均去掉了OTU转换设备（此部分费用较大），因此DWDM系统设备的投资可节省60%以上。由于集成式的DWDM系统的合波波/分波设备为无源器件，便于提供多种业务、多速率的接口，只要业务端设备光端机的波长符合满足G.692的标准，即可以PDH、SDH、POS（IP）
14、、ATM等任何业务接入，支持8M、10M、34M、100M、155M、622M、1G、2.5G、10G等各种速率的PDH、SDH、ATM及IP以太网，避免了开放式DWDM系统由于OTU的原因，而只能使用所购DWDM系统已确定光波长（1310nm、1550nm）及传输速率的SDH、ATM或IP以太网设备，而根本不可能使用其他接口。四、开放式DWDM开放系统，是在合波器前端及分波器的后端，加波长转移单元OTU,将当前通常使用的G.957接口波长转换为G.692标准的波长光接口。这样，开放式系统采用波长转换技术，使任意满足G.957建议要求的光信号能运用光一电一光的方法，通过波长变换之后转换至满足G
15、.692要求的规范波长光信号，再通过波分复用，从而在DWDM系统上传输。开放是指在同一DWDM系统中，可以接入不同厂家的SDH系统。OTU对输入的光信号波长没有特殊要求，可以兼容任意厂家的光信号。开放式DWDM的网管系统负责：OTM（主要是OTU）、OADM、OXC、EDFA的监测，其设备投资约占DWDM系统总投资的20%。运营者可以根据需要，进行集成式系统和开发式系统的选取。在原SDH系统的环境中，可以选择开发式系统，而在新建干线和SDH系统较少的地区，可以选择集成式系统。第二章DWDM系统的介绍第一节DWDM系统的基本结构与工作原理一、DWDM系统的基本结构一般来说，DWDM系统主要由光发射机、光接收机、光中继放大、光监控信道和网络管理系统等五个部分等组成，如下图所示1、光发射机光发射机是DWDM系统的核心，它是光波长转换器、合波器和光功率放大器等组成。在发送端，光波长转换器首先将SDH设备送来的非特定波长的光信号转换成符合G.652标准的特定波长的光信号，合波器把多个不同波长的光信号；然后通过光功率放大器放大输出，注入光纤线路。2、光中继器光中继器用来放大光信号，以弥补光信号在传输中所产生的光损耗。光中继器距离一般为80120km。目前光中继器用的光放大器大多为掺饵光纤放大器。在DWDM系统中，必须采用增益平
