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1、SS72M32成品板改换成D32单板操作指导书文档密级：内部公开资料编码产品名称使用对象产品版本编写部门资料版本课程 TC000003 WDM 原理ISSUE1.0拟 制：日 期：审 核：日 期：审 核：日 期：批 准：日 期：华 为 技 术 有 限 公 司版权所有 侵权必究修 订 记 录日 期修订版本作 者描 述2005-3-24华为机密，未经许可不得扩散第2页, 共49页课程 TC000003 WDM 原理ISSUE1.0文档密级：内部公开目录课程说明6课程介绍6课程结构6课程目标6相关资料71波分复用技术概述81.1波分复用光传输技术81.1.1波分复用的基本概念81.1.2WDM技术的
2、发展背景91.2DWDM原理概述101.3WDM设备的传输方式121.3.1单向WDM121.3.2双向WDM121.4开放式与集成式系统131.5WDM系统组成131.6WDM的优势141.7CWDM简介151.8思考题162WDM传输媒质172.1光纤的结构172.2光纤的种类192.3光纤的基本特性192.3.1几何尺寸（模场直径）192.3.2衰减常数202.3.3色散系数202.4思考题213DWDM关键技术223.1光源223.1.1激光器的调制方式233.1.2激光器的波长的稳定253.2光电检测器273.2.1PIN光电二极管273.2.2雪崩光电二极管（APD）273.3光放
3、大器283.3.1光放大器概述283.3.2掺铒光纤（EDF）293.3.3EDFA增益平坦控制303.3.4EDFA的增益锁定313.3.5掺铒光纤放大器的优缺点333.3.6拉曼光纤放大器343.3.7有关光放大器的技术指标353.4光复用器和光解复用器353.4.1光栅型波分复用器363.4.2介质薄膜型波分复用器383.4.3熔锥型波分复用器393.4.4集成光波导型波分复用器393.4.5波分复用器件性能比较403.4.6对光复用器件的基本要求403.5光监控信道413.5.1光监控通路要求413.5.2监控通路接口参数423.5.3监控通路的帧结构423.6思考题434DWDM光传
4、输系统的技术规范444.1ITU-T有关WDM系统的建议444.2传输通道参考点的定义444.3光波长区的分配454.4思考题475专用词汇及缩略语482005-3-24华为机密，未经许可不得扩散第4页, 共49页课程 TC000003 WDM 原理ISSUE1.0文档密级：内部公开关键词： WDM DWDM 光纤 光源 光放大 复用和解复用 光监控信道 摘 要：本课程主要介绍了波分复用技术的基础知识，并对DWDM的主要关键技术、DWDM光传输技术规范进行了讲解。通过本课程，您可以对WDM知识以及光传输网络的发展方向，有一个较全面的了解。缩略语清单：无。参考资料清单：（1）光纤通信基础（2）密
5、集波分复用技术导论（3）DWDM传输系统原理与测试（4）高速光纤通信ITU-T规范与系统设计（5）城域光网络（6）TA052401 光监控信道及其在DWDM系统中的应用 ISSUE1.0（7）TC000001 光纤与光器件 ISSUE1.0（8）TC000002 光放大器 ISSUE1.0。2005-3-24华为机密，未经许可不得扩散第5页, 共49页课程 TC000003 WDM 原理ISSUE1.0文档密级：内部公开课程说明课程介绍本课程主要介绍了波分复用技术的基础知识，并对DWDM的主要关键技术、DWDM光传输技术规范进行了讲解。通过本课程，您可以对WDM知识以及光传输网络的发展方向，有
6、一个较全面的了解。课程结构本课程分为四章：第一章 波分复用技术概述这一章内容告诉你什么是波分复用技术，WDM如何发展而来，WDM的工作方式和组成形式以及WDM的特点。通过本章的学习，可以使我们对于光传输网络前沿技术WDM有一个基本的了解。第二章 WDM传输媒质这一章主要介绍光纤的结构、种类和特性。通过这一章的学习使我们对于G.652、G.653、G.654、G.655光纤有一个基本的认识，同时对于色散等概念有一个基本的了解。第三章 DWDM的关键技术如果要把DWDM这种新型技术转化为商品，在硬件上如何实现呢？带着这个疑问从本节内容中可以了解到DWDM的关键技术以及实现方法，包括光源、光放大和波
7、分复用器件等内容。第四章 DWDM光传输系统的技术规范本章内容主要介绍了ITU-T对于WDM系统的一些建议以及规范，使我们对于在WDM系统中涉及的到的ITU-T一些知识有一个基本的了解。课程目标1.了解WDM的一些基本概念及WDM的原理、传输方式以及组成；2.了解WDM传输媒质；3.了解DWDM的技术原理和关键技术实现方法；4.了解DWDM光传输系统的技术规范。相关资料（1）光纤通信基础（2）密集波分复用技术导论（3）DWDM传输系统原理与测试（4）高速光纤通信ITU-T规范与系统设计（5）城域光网络（6）TA052401 光监控信道及其在DWDM系统中的应用 ISSUE1.0（7）TC000
8、001 光纤与光器件 ISSUE1.0（8）TC000002 光放大器 ISSUE1.02005-3-24华为机密，未经许可不得扩散第11页, 共49页课程 TC000003 WDM 原理ISSUE1.0文档密级：内部公开1 波分复用技术概述(1) & 目标：掌握WDM的基本概念。掌握WDM的基本原理、传输方式以及WDM的组成。了解WDM的产生背景、技术特点。1.1 波分复用光传输技术1.1.1 波分复用的基本概念光通信系统可以按照不同的方式进行分类。如果按照信号的复用方式来进行分类，可分为频分复用系统（FDM-Frequency Division Multiplexing ）、时分复用系统（
9、TDM-Time Division Multiplexing）、波分复用系统（WDM- Wavelength Division Multiplexing）和空分复用系统（SDM-Space Division Multiplexing）。所谓频分、时分、波分和空分复用，是指按频率、时间、波长和空间来进行分割的光通信系统。应当说，频率和波长是紧密相关的，频分也即波分，但在光通信系统中，由于波分复用系统分离波长是采用光学分光元件，它不同于一般电通信中采用的滤波器，所以我们仍将两者分成两个不同的系统。波分复用是光纤通信中的一种传输技术，它利用了一根光纤可以同时传输多个不同波长的光载波的特点，把光纤可能
10、应用的波长范围划分成若干个波段，每个波段作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。光波分复用的实质是在光纤上进行光频分复用（OFDM），只是因为光波通常采用波长而不用频率来描述、监测与控制。随着电-光技术的向前发展，在同一光纤中波长的密度会变得很高。因而，使用术语密集波分复用（DWDM-Dense Wavelength Division Multiplexing），与此对照，还有波长密度较低的WDM系统，较低密度的就称为稀疏波分复用（CWDM-Coarse Wave Division Multiplexing）。这里可以将一根光纤看作是一个“多车道”的公用道路，传统的TDM系统只不过利用了这条
11、道路的一条车道，提高比特率相当于在该车道上加快行驶速度来增加单位时间内的运输量。而使用DWDM技术，类似利用公用道路上尚未使用的车道，以获取光纤中未开发的巨大传输能力。1.1.2 WDM技术的发展背景随着科学技术的迅猛发展，通信领域的信息传送量正以一种加速度的形式膨胀。信息时代要求越来越大容量的传输网络。近几年来，世界上的运营公司及设备制造厂家把目光更多地转向了WDM技术，并对其投以越来越多的关注，增加光纤网络的容量及灵活性，提高传输速率和扩容的手段可以有多种，下面对几种扩容方式进行比较。n 空分复用SDM（Space Division Multiplexer）空分复用是靠增加光纤数量的方式线
12、性增加传输的容量，传输设备也线性增加。在光缆制造技术已经非常成熟的今天，几十芯的带状光缆已经比较普遍，而且先进的光纤接续技术也使光缆施工变得简单，但光纤数量的增加无疑仍然给施工以及将来线路的维护带来了诸多不便，并且对于已有的光缆线路，如果没有足够的光纤数量，通过重新敷设光缆来扩容，工程费用将会成倍增长。而且，这种方式并没有充分利用光纤的传输带宽，造成光纤带宽资源的浪费。作为通信网络的建设，不可能总是采用敷设新光纤的方式来扩容，事实上，在工程之初也很难预测日益增长的业务需要和规划应该敷设的光纤数。因此，空分复用的扩容方式是十分受限。n 时分复用TDM（Time Division Multiple
13、xer）时分复用也是一项比较常用的扩容方式，从传统PDH的一次群至四次群的复用，到如今SDH的STM-1、STM-4、STM-16乃至STM-64的复用。通过时分复用技术可以成倍地提高光传输信息的容量，极大地降低了每条电路在设备和线路方面投入的成本，并且采用这种复用方式可以很容易在数据流中抽取某些特定的数字信号，尤其适合在需要采取自愈环保护策略的网络中使用。但时分复用的扩容方式有两个缺陷：第一是影响业务，即在“全盘”升级至更高的速率等级时，网络接口及其设备需要完全更换，所以在升级的过程中，不得不中断正在运行的设备；第二是速率的升级缺乏灵活性，以SDH设备为例，当一个线路速率为155Mbit/s
14、的系统被要求提供两个155Mbit/s的通道时，就只能将系统升级到622Mbit/s，即使有两个155Mbit/s将被闲置，也没有办法。对于更高速率的时分复用设备，目前成本还较高，并且40Gbit/s的TDM设备已经达到电子器件的速率极限，即使是10Gbit/s的速率,在不同类型光纤中的非线性效应也会对传输产生各种限制。现在，时分复用技术是一种被普遍采用的扩容方式，它可以通过不断地进行系统速率升级实现扩容的目的，但当达到一定的速率等级时，会由于器件和线路等各方面特性的限制而不得不寻找另外的解决办法。不管是采用空分复用还是时分复用的扩容方式，基本的传输网络均采用传统的PDH或SDH技术，即采用单一波长的光信号传输，这种传输方式是对光纤容量的一种极大浪费，因为光纤的带宽相对于目前我们利用的单波长信道来讲几乎是无限的。我们一方面在为网络的拥挤不堪而忧心忡忡，另一方面却让大量的网络资源白白浪费。n 波分复用WDM（Wavelength Division Multiplexing）
