密集波分复用系统（2）－思考题及参照答案 （1）简述何为NRZ和RZ？它们分别有何特点？答：不归零码（NRZ，Not Return to Zero）数字信号可直接采用基带传播，所谓基带就是指基本频带基带传播就是路中直接传送数字信号的电脉冲，这是一种最简朴的传播方式，近距离通信的局域网都采用基带传播 基带传播时，需要解决数字数据的数字信号表达以及收发两端之间的信号同步问题对于传播数字信号来说，最简朴最常用的措施是用不同的电压电平来表达两个二进制数字，也即数字信号由矩形脉冲构成按数字编码方式，可以划分为单极性码和双极性码，单极性码使用正（或负）的电压表达数据；双极性码是二进制码，1为反转，0为保持零电平根据信号与否归零，还可以划分为归零码和非归零码，归零码码元中间的信号回归到0电平，而非归零码遇1电平翻转，零时不变常用的几种基本的数字信号脉冲编码方案如下： 单极性不归零码，无电压（也就是元电流）用来表达"0"，而恒定的正电压用来表达"1"每一种码元时间的中间点是采样时间，判决门限为半幅度电平（即0.5）也就是说接受信号的值在0.5与1.0之间，就判为"1"码，如果在O与0.5之间就判为"0"码。
每秒钟发送的二进制码元数称为"码速" 双极性不归零码，"1"码和"0"码均有电流，但是"1"码是正电流，"0"码是负电流，正和负的幅度相等，故称为双极性码此时的判决门限为零电平，接受端使用零判决器或正负判决器，接受信号的值若在零电平以上为正，判为"1"码;若在零电平如下为负，判为"0"码 以上两种编码，都是在一种码元的所有时间内发出或不发出电流（单极性），以及发出正电流或负电流（双极性）每一位编码占用了所有码元的宽度，故这两种编码都属于全宽码，也称作不归零码NRZ （Non Return Zero）如果反复发送"1"码，势必要持续发送正电流;如果反复发送"0"码，势必要持续不送电流或持续发送负电流，这样使某一位码元与其下一位码元之间没有间隙，不易辨别辨认归零码可以改善这种状况 单极性归零码，当发"1"码时，发出正电流，但持续时间短于一种码元的时间宽度，即发出一种窄脉冲;当发"0"码时，仍然完全不发送电流，因此称这种码为单极性归零码 双极性归零码，其中"1"码发正的窄脉冲，"0"码发负的窄脉冲，两个码元的间隔时间可以不小于每一种窄脉冲的宽度，取样时间是对准脉冲的中心 非归零码在传播中难以拟定一位的结束和另一位的开始，需要用某种措施使发送器和接受器之间进行定期或同步;归零码的脉冲较窄，根据脉冲宽度与传播频带宽度成反比的关系，因而归零码在信道上占用的频带就较宽。
单极性码会积累直流分量，这样就不能使用变压器在数据通信设备和所处环境之间提供良好绝缘的交流藕合，直流分量还会损坏连接点的表面电镀层;双极性码的直流分量大大减少，这对数据传播是很有利的NRZ特点： Ø 重要应用于LH、VLH系统； Ø 在10 Gbit/s及如下系统中，普遍采用非归零（NRZ）码调制格式； Ø 最常用的是用DFB激光器和外部调制器对信号进行编码；Ø NRZ只需一种高速外部调制器，实现简便；Ø 优势在于设计简朴、调制解调器成本低Ø 符合G.709原则 RZ 为（return to zero）归零制当电压从正极—>0.表达 "1".当电压从负极—>0表达 "0".信号的拟定，并不是电压为正极或负极的时候而是电压变化的过程这种传送方式，是用2个信号来表达一种二进制数"1".电压要先在正极，再向负极信号变化两次占用宽带RZ应用特点： Ø 重要应用于ULH； Ø RZ码的平均光功率较低，对光纤非线性、PMD的容忍度更高，Ø RZ码有更高的峰值功率Ø RZ码的谱宽是NRZ码的一半，因此对色散等因素引起的信号劣化容忍度增长了一倍 Ø RZ调制格式在编码位（1表达“开”，0表达“关”）之间始终都产生不同的转换，因此它能产生更“干净”的光信号供接受器解读。
Ø RZ一般要有两个调制器，一种生成脉冲，另一种对这些脉冲进行编码，不仅增长了成本，还增长了复杂性2）目前，商用40Gbps光传播系统采用何种光调制格式？其有何特点？ 答：采用PSBT （Phase-Shaped Binary Transmission） 调制格式 PSBT调制格式有如下特点：Ø 双二进制信号是一种三电平信号，双二进制编码和电场之间的映射可以进一步减少光纤色散的影响，容许一定的ISI，因而双二进制调制格式具有优越的抗色散性能； Ø 双二进制调制与RZ调制和NRZ调制相比，它具有更好的抗色散性能和实现技术简朴等长处，是一种更好的提高传播速率和传播距离的方案；Ø 40G 双二进制调制器（驱动组件）的传播距离至少是老式NRZ强度调制器产品的5倍，而无色散补偿；Ø 除了性能的改善，由于不必匹配电路的调试，该组件还将简化40G板卡的制造 （3）什么是前向纠错、带外前向纠错 和 原则前向纠错算法？ 答：前向纠错 （FEC: Forward Error Correction）是指信号在被送入传播信道之前预先按一定的算法进行编码解决，加入带有信号自身特性的冗码，在接受端按照相应算法对接受到的信号进行解码，从而找出在传播过程中产生的错误码并将其纠正的技术。
当线性纠错分组码的冗码部分位于SDH帧外时，称为带外前向纠错； 原则前向纠错算法：ITU-T G.709和ITU-T G.975原则将Reed-Solomon （255，239） 算法规定为原则的带外纠错算法，同步拟定了前向纠错术传播的帧构造这种原则的前向纠错算法使用了大概7%的纠错冗码，可以获得5 ~ 6 dB的净编码增益 （4）DWDM系统中，一般采用带内FEC、还是带外FEC？为什么？采用FEC对提高光通信系统功率预算和光信噪比中哪个性能有协助？答：带外FEC由于带外FEC的纠错能力一般高于带内FEC 光信噪比 （5）在实际应用中，EDFA一般采用几级放大构造？为什么？其两泵浦源一般采用何种波长的光？为什么一般在其中内置可调光衰减器？ 答：采用2级放大构造兼顾“小信号放大”和“高功率输出”泵浦波长：第一级：980nm；第二级：1480nm 内置可调光衰减器的作用：通过调节中间段的损耗而控制输入功率，以优化EDFA的光谱平坦度 （6）在干线DWDM系统中，一般采用哪两个波长之一用作监控信道？色散补偿模块一般置于何处？两相邻线路光放大器之间的距离如何？目前商用DWDM系统的最高单波长速率是多少？ 答：DWDM系统监控通道波长：1510nm或1310nm。
色散补偿模块置于两级光放中间两相邻线路光放大器之间的距离为：80～120KM 最高单波长速率：40 Gbps （7）简述目前商用ROADM的原理？ 答：目前商用ROADM的原理如下图所示在动态可配备OADM （ROADM）中，采用动态波长阻隔技术（Wavelength Blocker）完毕针对单个光波长的直通、阻断或衰减，进而实现设备的波长上/下指配功能，由此，为实现网络的动态可重构组网提供了有力的技术支持 （8）DWDM系统的将来演进将重要体目前哪几种方面？简述之 答：重要体目前如下四个方面：集成度、灵活性、高性能、自动化 “集成度”方面：在既有设备基本上进一步将高速传播技术（如：40 Gbps）和数据业务传播（如：Gbe 汇聚、分组互换等）集成在一起，提高系统设备集成度，从而消除多种设备重叠，减少网络建设成本 “灵活性”方面：运用可调 R-OADM技术，采用基于WSS的多维系统构造，完毕节点由二维向多维的技术演进，实现“多维节点”；进而大幅提高波长调度能力（带宽资源运用率）和网络组网能力，由此将实现一种“无流量预测规定”的、具有“足够带宽供应”的网络；同步也为将来向全光网络演进奠定基本。
“高性能”方面：一是运用最新高速传播技术（如：100Gbps 速率），进一步增长线路速率；二是运用新的调制技术（如：DPSK、DQPSK等）优化40 Gbps商用系统，进一步其增长传播距离；继而实现消除再生和额外光纤需求的目的 “自动化”方面：发展基于GMPLS的波长提供与恢复技术，实现系统的自动化和网络规划的智能化（ONDP & SPLM），最后目的是：消除人工干预，向全网智能化迈进。