波分复用技术及其在通信中的应用

光通信技术

oPTICALV01.24No.4COMMUNICATIONTECHNOLOGY

中目无线电电子学、电信技术类核心期刊

波分复用技术及其在通信中的应用

甘朝钦谢斌孙小菡

(东南大学电子工程系张明德南京210096)

摘要波分复用(wDM)技术以其优异特征成为对现有光纤传输系统进行扩容、升扭改造及建设新的高速、大容量通信网络的优选技术方案。文中阐述了它的主要技术特点,着重论述j它在通信领域中的应用:长途通信干线传输、区域网、接入网等,并对wDM技术的未来发展和应用进行了分析与展望。

关曩词波分复用区域网接入网自愈网

中图分类号TN929.1l文献标识码A

的机会并不多}(3)光分/插复用传输。通过各种波长

光信号的合流与分流,实现信息的上/下光路,由此可

根据光纤通信线路沿线业务量分布情况,合理安排分

出或插入光信号。

随着wDM技术日臻成熟和不断发展,尤其是

wDM器件价格不断下降,它必将全面、深入地应用

于通信各个领域。本文第二部分阐述wDM技术在

长途通信干线传输中的应用,第三部分阐述wDM1弓l言近年来,随着通信业务量的激增,原有通信系统的低容量已成为当前和未来信息业务发展的“瓶颈”,急需对原有光纤传输系统进行扩容、升级改造,以及建设新的高速、大容量通信网络。wDM技术以其优异特征,成为最佳的技术选择;(1)wDM器件是光无源器件,结构简单,体积小,稳定可靠,在网络设计和施工中有很大的灵活性}(2)可充分利用光纤的巨大

带宽资源,使同一根光纤的传输容量增加几倍至几十

倍,甚至几百倍。在大容量长途传输中,可节省大量光

纤;(3)wDM通道对数据格式是透明的。wDM系统

可承载多种格式的“业务”信号(如;ATM、IP或将来

可能出现的信号),满足多媒体通信的特殊要求,也是

引入宽带新业务的有效方法;(4)在网络扩容、升级

中,wDM技术给系统提供“在线升级、平滑过渡”的

技术支持,是理想的扩容手段}(5)利用wDM技术

选路实现网络交换和恢复,从而可实现未来透明的、

具有高度生存性的全光网络。

wDM系统有3种常规结构:(1)单纤单向多路

复用传输,目前大多采用单纤单向wDM系统;(2)

单纤双向多路复用传输。亦称单纤全双工通信,但双

向wDM系统设计比较复杂。单纤双向wDM系统

只适用于光缆对比较紧张的情况,在通信干线中应用

甘朝戗男.1963年生,在读博士生

2000-03-27收藕技术在区域网中的应用,第四部分阐述wDM技术在接入网中的应用,第五部分阐述wDM技术在我国的应用,最后,对wDM技术的未来发展和应用进行了分析与展望。2wDM技术在长途通信干线传输中的应用wDM系统在长途通信干线传输中的模块结构如图1所示。在发射端,Ⅳ个信道的光发射机发出Ⅳ束不同波长的光载波,经合波器复用后进入一根光纤,考虑到长距离传输的实际,需再经掺铒光纤放大器(EDFA)对其进行功率放大,然后进入光纤中传输。在传输途中,若距离过长,中途须分段设置EDFA进行线路放大;在接收端,由EDFA对接收到的光信号进行前置放大(或不用),再经分波器将不同的波长分开,最后分别送往Ⅳ个信道的接收机进行信号处理。

万方数据 

2000年第4期甘朝饮等;渡分复用技术及其在通信中的应用

}巍l爵妻苔卜\笞

—卜【_/:—+

EDF^

线路放大

中继部分

发射部分蓬

圈1干线传输wDM系统模块结构

当用EDFA作功率放大器和前置放大器时,传wDM技术发展非常迅猛。1996、1997年8×输系统自身的监控信道就可用于对它们的监控I但当2.5Gb/swDM系统开始实用化,1998年16波长系用EDFA作线路放大器时,由于EDFA上业务信号统已大量商用化。世界各大设备生产厂商和营运商都不进行上/下,无电接口接入,只有光信号的放大,且对这一技术的商用化表现出极大的热情,wDM系统业务信号的开销(如sDH)上也没有对EDFA进行监在全球范围内有了较广泛的应用。当前,利用wDM控的字节,因而必须增加一电信号对EDFA的运行技术实现干线传输扩容几十倍、几百倍的效果是显而状态进行控制。常采用的是使用一个额外的光信遭传易见的。现在,2、4、8、16和32路wDM系统都已商输监控管理信号;通过这个光信道,利用分/插复用用。目前,大部分公司的wDM系统都以2.5Gb/s为器,使监控管理信号能在每个线路放大器处进行上/基本速率,但以loGb/s为基本速率更为理想。加拿下光路。使用单独光信道传输监控管理信号有两种方大北方电信公司的8×10Gb/s系统已用于美国McI法;带外波长监控法和带内波长监控法“”。公司的网络。据称McI公司是世界上第一个采用8

带外波长监控。根据ITU—T建议,采用一个特×10Gb/swDM系统开通实际业务的运营公司。泛定波长传送监控管理信号,可选131ollm、1480nm或欧运营商HER公司将采用ciena公司的40×1510nm。它们位于EDFA增益带宽(1530~1565nm)2.5Gb/swDM系统。williams公司也将为Frontier之外,监控信号不能通过EDFA,而必须在EDFA之在休士顿、亚特兰大等地的网络提供16×2.5Gb/s前下光路.在EDFA之后再上光路,如图2所示。带WDM系统。

外监控信道的光信号得不到EDFA的放大,传送的2.1wDM技术在陆地干线传输中的应用

监控信息速率低,一般为2Mb/s。现在wDM技术应用于陆地干线传辖已取得了

带内波长监控。若选EDFA增益带宽之内的波巨大的成功,其系统结构如图1所示。途中站点与干长(如1532nm)传送监控信号,就能利用EDFA增线的连接采用分/插复用结构。对线路放大系统的监益,且监控系统的速率可提高到155Mb/s;但监控信控管理,一般采用带外波长监控方法,根据情况亦可号须在EDFA之后下光路,再在EDFA之前上光路。采用带内波长监控。wDM技术在陆地干线传输的具可见,采用带外波长监控,wDM器件简单、廉价,且体应用可分为两方面:(1)对原有常规光纤传输系统不占用当前可用于通信的波长。我国通信规范中所用进行扩容、升级改造,(2)新的高速系统的建设。的正是带外波长监控法,且规定采用1510nm波长。“在线升级、平滑过渡”是用wDM技术对原有

常规光纤传输系统进行扩容、升级改造的特点。考虑

到已建G.652光纤上开通的PDH光纤传输系统只

利用了光纤的1310nm窗口,且早期铺设的干线光缆

纤芯数量少,扩容时无空余纤芯可直接利用。因而对

原有常规光纤传输系统的扩容、升级改造,最佳选择

便是wDM技术。利用尚未使用的1550nm窗口,在

线增加一套1550m相应的光传输设备和wDM器田2带外波长监控廉理件,这样既有效地保护了原有投资,又不必对原有系

万 方数据

光通信技术2000年第4期

统作太大的改动,且能较容易、快捷地实现对系统扩

容改造,实现平滑过渡的升级目标。尽管如此,系统改

造后传输容量的增加仍然有限。

近两年来,IP业务激增所引发的对网络容量的

巨大需求导致了新一轮的干线光缆建设高潮。以美国

著名新兴公司Qwest为例,在1998年底前就新建了

总长为2.5×10‘km的光缆,覆盖全美,它的特点是

全部采用最新的G.655光纤,并具有120芯的光纤

密度。worldcom,GlobalLlnk和Level三公司都在

建全国性的骨干网,且全部采用G.655光纤。G.655

光纤在1550nm波长附近传输窗口宽达100nm,可有

效地抑制色散受限和四波混频等非线性效应问题,又

可方便地进行色散管理,保证了loGb/s系统无中继

传输距离达300km以上,非常适用于高速wDM系

统,现在和今后建设新的高速wDM系统所铺设的

新光纤都将是G.655光纤.

目前,应用最多的wDM系统为:4、8、16×

2.5Gb/s和4、8×5Gb/s系统。这些系统已在美国、

日本、欧洲等许多国家和地区得到大量应用。现在,全

球实际铺设的wDM系统已超过2000个,而实用化

系统的最大容量已达160Gb/s(16×10Gb/s),美国

朗讯公司前不久刚推出80个波长wDM系统,其总

容量可达200Gb/s(80×2.5Gb/s)或400Gb/s(40×

10Gb/3)。在我国也已开始新的高速wDM系统建

设。另外,32×10Gb/sDwDM系统长途干线总距离

可达640km,也已开始投入商用。据报道,日本NEc

公司已成功地进行了无中继传输距离120km、132个

波长信道,总传输速率为2.64Tb/s的DwDM系统

传输实验。贝尔实验室则成功地进行了206个波长的

DwDM系统实验。Lucent公司最新推出了一种被命

名为“waveStarOLsAOOG”的超高密度wDM系

统,该系统的最大容量达3.2Tb/s,AT&T公司则即

将这种wavestarDwDM系统投放市场。

(a)(b)

田3海底光纤啊典型拓扑结构

万 方数据2.2wDM技术在海底光缆传输中的应用wDM技术现正应用于国际海底光缆网,以增大网络容量和增强网络的灵活性。海底光缆所含光纤对数较少,长度却很长,因此,在海底wDM系统中,也要使用EDFA进行功率、线路和前置放大。干线与途中登陆站点的连接通过海底wDM分支单元实现,采用分/插复用结构。对线路放大系统的监控管理和陆地干线一样,可根据具体情况采用带外波长监控或带内波长监控。海底光纤网典型拓扑结构如图3所示n】。图3(a)中,光缆主干线处于深海区,wDM分支单元线路经浅海区将主干线与登陆站点相连,网络自愈性能的实现,通过wDM分支单元或登陆站点完成。wDM技术应用于海底光纤网也分两方面:增加网络容量和增强网络性能。从过去的技术发展看,海缆系统一般总是最先采用新技术,首先应用wDM技术进行扩容、升级改造的海底光纤网是TAT一12/13和TPc-5。以TAT一12/13为例,它每光纤对原来仅有一个运行在5Gb/s的信道,第一次扩容、升级改造每光纤对增加了一个5Gb/s信道,第二次升级改造又增加了一个5Gb/s信道,TAT一12/13的逐步扩容、升级改造,使其容量成倍增长,达到每光纤对15Gb/s,满足了通信业务不断发展的需要。此外,东南亚、中欧、西欧和南大西洋等海底光缆.也都将加装wDM系统。wDM技术使网络性能得到显著增强,它主要有以下3个特点:(1)增强了海底(或岸)光波长的分/插性能。在保持系统光纤对数不变或最少的情况下,通过在海底分支单元的波长层分出/插入光波长,可方便地设置更多的登陆点。如图3(a)所示}(2)增强了信息流寻径的灵活性。由于光波长能独立寻径和重新配置,使得网络性能不再受海底光缆中物理光纤路径的约束;(3)通过分/插光波长的重新配置,增强了海底光纤网的带宽和光中继管理以及网络自愈性能。网络带宽的分配可根据各登陆点(各国)信息流量的大小,通过分出/插入光波长的重新配置来实现,网络有自动恢复功能——自愈性能。在实际应用中,首先实现大规模自愈环网(如图3(b)所示)的海底光缆网是TAT—12/13和TPC一5。wDM技术的应用,给设计具有更多登陆点和更具灵活性的复杂海底网络创造了条件。新的海底光缆网建设,将充分利用wDM技术来实现。如:1998年完成的sEA—ME—wE.3网是第一个使用wDM技术实现的海底光纤网,其拓扑结构如图3(a)所示:它的主干光缆从西欧的德国经中东一直延伸到南亚的新加坡,途中通过使用海底波长分/插复用分支单元与

2000年第4期甘朝钦等;渡分复用技术及其在通信中的应用

10多个国家相连;每光纤对复用8个波长,每波长载

荷2.5Gb/s。目前在设计建设进程中的中美太平洋海

底光缆包含4对光纤,采用wDM系统且每对光纤载

荷8x5Gb/s,一根光缆的总容量为80Gb/s,总距离

达12oookm。同时设计的还有连接美、德、英、荷的大

西洋海底光缆,沿海岸环绕整个非洲的海底光缆等。

据报道,一个32×5Gb/swDM实验系统,已成功传

输9300km・另一个64×10Gb/swDM实验系统传

输距离也已达7200km。作者认为.随着wDM技术

的快速发展,这些实验系统将很快应用于海底光缆网

络。另据报道,到1999年底,几个国际海底光缆网的

wDM技术扩容、升级改造将被完成,那时,将形成光

缆总长达10万km、连接90多个国家的全球光缆网。

而所有这些,仅仅在几年前都是不可想象的。

从目前商用化的水平来看,虽然40波长和80波

长的系统相继投入使用,但是干线系统的传输很难突

破100个波长。这是因为随着通道数的增加,在总功

率一定的情况下,每路的功率随之下降,使EDFA之

间的中继距离缩短。超过100波长的系统将主要应用

在对中继距离要求较低的城域网中。

3wDM技术在区域网中的应用

wDM技术在点到点的线性系统已得到广臣应

用,其巨大优势显而易见,人们自然要将其应用推向

区域网中,这已成为当今研究的热点。由于环形网络

具有良好的经济性和生存性,因而wDM技术在区

域网中的应用大都针对环形网展开,特别是双纤环。

未来的区域网将是具有高度自愈性的wDM环形

网。

wDM环形网分为单向环和双向环。对环中某一

节点,若同一通道中来、去业务波长传输方向相同,则

该环称为单向环;若传输方向相反,则称为双向环,如

图4所示[。】。但若按连接环路中相邻节点的光纤数,

环形网又可分为单纤环、双纤环、四纤环和多纤环。目

前,wDM的应用研究主要为双纤环。

双纤环结构也分为单向环和双向环(如图4所

示)。在单向环中.一根光纤承载业务,另一根光纤作

保护,在光缆被切断时,光缆切断的邻近两节点执行

倒换指令,完成环回。单向环结构的特点是:实现简

单,控制方便,但提供保护时,单向环一个通道要占用

整个环路的一个波长,所以波长的使用效率较低。在

双向环中,两根光纤都用来传送业务,一根沿着顺时

针方向,一根是逆时针方向。每根光纤的一半波长用

来传送业务,另一半波长用来保护另一根光纤的业

务。双向环结构的特点是:控制较复杂,但一对节点之

间的通信通道只占用该通道所在医段的一个波长资

 方数据(b)-叫双纤双向环圈4wDM双纤环结构源,在其他区段.该波长可重用,所以波长分配相当灵活,使用效率大大提高。现在许多公司都在开发WDM双纤环系统方面的产品,不久就可商用化。另外,为了适应未来通信发展的需要,人们致力于研究wDM双纤环的同时,也在进行wDM四纤环的研究。wDM自愈性环形网络不仅具有良好的经济性.更具有强大功能,这些功能主要表现在:网络的生存性、互通性和组网的灵活性。为提高环形网络可靠性和可用性,可采用1t1的光线路保护,也可采用较经济的1zⅣ光线路保护。利用光分/插复用(ADM)和光交叉连接(Oxc)等新的光网元,既可组成2光纤或4光纤双向自动保护转换环,又可提供灵活多样的网络互通功能(包括:环形网与线形网、环形网与环形网、环间单节点或双节点的互通等)。并给组网以极大的灵活性。这种利用波长选择光路由,既有光信道的自动保护转换,又有光信道的最佳路由选择;且通过光ADM和光oxc处理传送最高容量信息流的级;它既是网络扩容、升级的有效手段,又是迈向透明全光通信网络的第一步。此外,由wDM系统组成的光纤通信网络除可迅速增加网络的容量外,还具有对数据格式的透明性;并因多个光信道共用光放大器而将显著降低成本,据评估,由此可使网络成本下降50“~80%,网络容量则提高40倍。据AT&.T估计,在未来3到5年内,大容量wDM光自愈环网将大量投入使用。wDM光自愈环形网,不但容量大而且易于平滑升

光通信技术2000年第4期

4WDM技术在接人网中的应用

wDM技术的飞速发展使刺用的波长数目大量(2)光纤/同轴电缆混合型wDM接入网系统。光纤/同轴电缆混合型(HFc)wDM接入网系统结构

如图6所示[1“,在光信号通路上通过wDM技术将

数字信道和模拟信道分开,在光网络单元(0Nu)处

直接采用现有双绞线电缆到用户开通电话业务和低

速数字业务,其他宽带数字业务(如:视频点播、高清

晰度电视等)则通过调制形成的射频信号和模拟有线

电视综合在一起,以波分模拟方式在光缆和同轴电缆

系统中进行双向传输和分配。HFc—wDM接入系统

充分利用了目前较为成熟的光电技术,具有造价低,

可分期投入,逐步升级的优势。目前可开通模拟广播

电视业务,以后将逐步开通数据及其他业务。

4.2增加,有可能对每种业务采用一个波长传输‘,特别是在接入网中,采用wDM低速接口可以很容易地区分每一个用户,而且wDM本身的业务透明,允许用户根据自己的需要选择业务类型和速率。考虑到接入网建设点多线长,结构复杂,投资大,必须采取逐步过渡的办法,扩容、升级改造,分区、分阶段的实现接入网的最终目标:基于wDM技术的全光接入网,wDM技术在光纤cATv中的应用

铺设新光缆,建设新的wDM系统用于CATv

传输,能较好的顾及将来扩容和网络升级的需要,但

投资很大。目前,主要是利用wDM技术在已铺的光

户内缆上传输cATv信号,这样,建设网络时间短,费用

低。利用wDM技术,在原有电信光纤阿引入光纤

cATV,不影响原有电信业务,不须添加设备,只需在

光纤传辕系统两端按要求接入wDM器件,就可实

现电话和电视的同向、反向或双向传输。

(1)电话、电视的同纤同向(或反向)传输。在原有

电信光纤传输系统两端同时接入wDM器件,就可

实现电话、电视的同向(或反向)传输,原有电话改为

1550nm载波。电话、电视的同向传输,如图7所

示‘1“。

(2)电话和电视的双向传输。上述电话、电视的同

纤同向(或反向)传输中,电视传输均是单向,只有下

行,没有上行,如此做法在光纤cATv的初始发展阶

段是可行的,但以后必将要有上行。在原有电信光纤

传输系统引入电视信号的双向传输,只要在系统的两

端分别接入一对wDM器,使原有电信光纤传输系

统两根光纤都传输两个波长的载波即可,如图8所

示‘1”。田5wDM无蔫双量网络结构4.1wDM接人网系统结构当前,实用的wDM接入网系统主要有以下几种类型:(1)无源双星形wDM接入网系统。其结构如图5所示口5]。无源网络系统中,一根光缆可分成Ⅳ条分支光缆(Ⅳ=2、4、6、8、16、32),不同的光分配比有不同的光衰减,故传输距离随光分配比而变化,适合市话网的应用。无源设备适应环境的能力较强,既可置于室外,维护管理容易}又可升级发展成光纤到户,适应宽带业务。目前,各国都在积极引进光接入网系统,研究重点是wDM无源星形网。根据西欧、日本的研究和试验现状,采用无源双星形结构及wDM传输技术可以实现经济的光接入,是解决本地接入网要求

的最佳途径。

圉6HF℃用结结构

万方数据 

2000年第‘期甘朝铁等。渡分复用技术及其在通信中的应用

如在“南昌一九江”光缆扩容工程中,采用的就是

AT8LT公司的设备和双窗口wDM系统,即在G.

652光纤的1310nm、1550nm两个低损耗工作窗口分

别运行一个系统。这样可在不拆除1310nm窗口原有

PDH设备的情况下,利用未使用的1550nm窗口,加

开SDH2.5Gb/s系统。为保证我国干线网的高速率、

图7电话、电视同纤同向传输大容量并有足够的余量确保网络安全和未来发展的需

要,在部分干线采用wDM技术的工作已全面展开。

6结束语

当前,wDM技术仍处于快速发展阶段,16(8)波

长的应用只是第一步。近期内,许多厂商的32×

2.5Gb/swDM系统都将投入商用,Ⅳ×10Gb/s的

wDM技术也发展很快。从现有的应用来看,wDM

圈8电话、电攫双向传输系统只用于2.5Gb/s以上高速系统,承载的客户层

信号都是SDH信号。但未来wDM低速接口将大量

wDM技术在光纤cATv系统中的应用,可根出现,以承载各种格式的信号,满足城域网和接入网据实际需要形成各种结构,但它们的基本结构大同小的需求。从价格上看,现在wDM系统的工程造价还异。比较高,但随着wDM技术的迅速发展,wDM器件

的价格正不断快速下降,可望在近几年内wDM系

5wDM技术在我国的应用统的工程造价达到正常水平。从系统性能上看,

我国首先在长途干线上采用wDM技术进行点wDM系统不仅能保证系统改造完成后满足现实需到点扩容,紧接着将在节点上采用oADM、oxc技要,而且能适应未来通信业务发展的新趋势,给系统术进行上/下话路。我国于1997年引进第一套8波长的再改造提供“在线升级、平滑过渡”的技术支持。随wDM系统,并安装在西安至武汉的干线上。1998着时代的发展,wDM技术特别是全光网络技术的进年,我国开始大规模引进8×2.5Gb/swDM系统,步,核心网将被基于wDM的光网络所取代,实现全对总长达2万多km的12条省际光缆干线进行扩容光通信网。

改造。同时,各省内干线也相继采用wDM技术扩容,

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AhtnctWDMTechn0109yhasbecomethebestselectionoftechn0109yeniargi“gthecapacityofcurrentfibertransportsystemsandconstructingthenewhigh—speedandhuge—capacitycommunicationnetworkbe—causeofitsoutstandi“gfeatures.InthisPaPer,themainfeauresof

areWDMtechnologyaresummarizedbriefly.Itsapplicationsinthef01lowingregionsofcommunication

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敬告作者

l_为适应我国信息化建设需要,扩大作者学术交流渠道,本刊已加入《中国学术期刊(光盘版)》和。中国期刊网”。

2.为适应我国信息化建设需求,扩大作者学术交流渠道,本刊已和《北极星》网站合作,从2000年起,将本刊所有文章全文在‘北极星》网站(http://w、vw.10desta^com.cn)发布。

若作者不同意将文章编入上述数据库或不同意在网站发布,请在来稿时声明,本刊将作适当处理。

(本刊编辑部)

中国移动通信联合会在京成立

据悉,今年9月16日,中国移动通信联合会在北京宣布成立。参加联合会的会员有中国联通、中国电信、大唐电信、深圳华为等近200个单位和个人。

大会通过了一份宣言。宣言提出:在中国加入世贸组织之后,联合会会员将发挥整体优势,积极参加竞争,实现移动通信事业快速、健康地发展。

据介绍,今后联合会将开展多种活动:对外将代表中国参加国际组织的交流活动,参与通信技术标准的研究,对内则组织制定行约、行规,实现行业自律;组织业内与政府主管部门的交流与沟通,配合政府的行业管理,成为政府、企业及消费者之间的桥梁;促进提高技术水平和服务质量,保护国家利益和消费者利益,保障国家信息安全,促进移动通信与金融和手段的结合,推动我国通信制造业的进步。(南德)

万方数据 

波分复用技术及其在通信中的应用

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年,卷(期):

引用次数:甘朝钦, 谢斌, 孙小菡, 张明德东南大学电子工程系南京 210096光通信技术OPTICAL COMMUNICATION TECHNOLOGY2000,(4)1次

参考文献(20条)

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相似文献(10条)

1.期刊论文 周转运. 岳祥. 吴军. Zhou Zhuanyun. Yue Xiang. Wu Jun 基于MSTP/CWDM的远程容灾解决方案 -光通信研究2006(4)

文章分析了远程异地容灾的特点以及面临的问题,讨论了容灾中光纤通道储存区域网(FC SAN)技术以及服务器集群的使用,并且详细分析了如何利用多业务传送平台(MSTP)和粗波分复用(CWDM)技术来解决异地FC SAN存储子网之间的传输问题,最后提出了一套完整的、应用级别的远程容灾解决方案.

2.期刊论文 周海蓉. 邵钟浩. ZHOU Hai-rong. SHAO ZHONG-HAO 基于DWDM/CWDM的存储区域网络技术应用 -光通信技术2005,29(6)

对使用不同WDM系统(DWDM、CWDM)接入到城域网和广域网的SAN模型进行了详细比较和分析,并提出了基于DWDM/CWDM技术相结合的应用模型,对其主要特点和在城域网中的应用进行了探讨.

3.学位论文 阳根柱 流媒体技术在WDM光层组播网络中的应用研究 2006

流媒体(StreamingMedia)指在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续性媒体,网络带宽是它传输的最主要瓶颈,要支持大规模的流媒体服务、,组播(Multicast)是最好的解决方法。然而基于IP层的组播技术在路由器中对流媒体数据以电的方式进行复制分组,并不能满足用户对带宽越来越强烈的需求。通过把面向IP层的组播技术推广到光层领域,可以突破“电子瓶颈”的限制,使得运营商能够提高流媒体的宽带应用,如视频会议、视频点播、光存储区域网等业务的传输性能。因此,研究在光层的组播技术具有拓展该技术到骨干网乃至Internet网络中的重大作用,将流媒体通信在更大范围内实现。具有组播能力的WDM广域网不仅能够对组播业务提供有效的选路支持,而且使得网络具有更丰富的逻辑连接拓扑。此外,还可减少网络中收发机的数量、延长网络节点间的“虚”连接、减少波长数目。由于以上优点使得对支持流媒体传输的光层组播网络的研究成为一个越来越重要的研究热点。 本论文首先介绍了流媒体技术的系统组成,流式传输的基本原理,流媒体的网络传输和控制协议,以及流媒体的播放方式;简要介绍了WDM技术,并分析了WDM光传送网的分层结构。探讨了光层组播的原理,且对两种具有光层组播能力OXC的结构进行了比较分析,同时分析了几种情况下的具有组播能力的路由和波长分配(MC-RWA)算法,以及对实现无阻塞组播通信的波长满足条件进行了研究。最后在分析了基于IP组播VOD系统的流媒体应用实现的机理的基础上,抽象出IPoverWDM光因特网中组播的数学模型,并定义了用户QoS满意度的概念;同时构造了一种QoS组播路由算法,且对算法进行了仿真分析。结果表明,算法较好地解决了IPoverWDM光因特网中的QoS组播路由问题。 基于IPoverWDM的光传送网将是下一代网络的首选技术,光层组播技术也是基于光传送网实现的。本论文提出的流媒体在WDM光层组播网络中的应用实现方案,为流媒体在WDM光层组播网络中的大规模应用提供了一定的参考。

4.期刊论文 苏勇. 周敬利. 李榕. 秦磊华. Su Yong. Zhou Jingli. Li Rong. Qin Leihua 基于CWDM的FC-SAN I/O接口模块的设计 -计算机工程与应用2005,41(11)

研究了SAN的光纤通道技术和低成本、高带宽的CWDM波分复用技术,在分析QLA2200光纤通道卡原理的基础上,设计了一个基于CWDM的FC-SANI/O接口模块,实现了应用CWDM技术对SAN的远程连接,对构建专有线路的基于CWDM的SAN容灾系统具有一定意义.

5.期刊论文 苏勇. 周敬利. SU Yong. ZHOU Jing-Li 基于CWDM的SAN网远程连接应用研究 -武汉科技学院学报2005,18(11)

研究了SAN中的光纤通道技术及目前常用的三种SAN网远程连接技术的优缺点,在分析光网络中的新型波分复用技术CWDM系统基础上,设计并实现一个基于CWDM的SAN网远程连接,其具有不需要数据帧格式转换、数据传输速度快、延迟小、实施成本低适合构建专有线路的远程数据同步镜像容灾系统等特点.

6.期刊论文 李小军. LI Xiao-jun 粗波分复用在远程备份系统中的应用 -电子工程师2006,32(4)

CWDM(粗波分复用)技术以其在系统成本、性能及可维护性等方面的优势,正逐渐成为城域网的主流技术.文中在对比和分析DWDM(密集波分复用)和CWDM技术特点的基础上,提出了采用CWDM替代基于DWDM实现远程备份的新方法,并设计了CWDM接口和基于CWDM远程备份应用的体系结构,对CWDM链路的可靠性和数据传输率进行了分析.

7.学位论文 苏彦君 基于弹性分组环的存储扩展关键技术研究 2006

随着网络技术应用的不断发展和普及,互联网上数据量正在呈爆炸式的增长,需要越来越大的存储设备。相对于直连存储而言,网络存储技术在可靠性、扩展性和性能等方面具有明显的优势,因此得到了广泛的应用。同时,为了防止由于人为或自然灾害对数据造成的破坏,提高数据的可用性,往往借助于广域网技术把分布在异地的存储连接起来,并通过广域网络将数据备份到异地存放。 在分析网络存储技术特点的基础上,对目前常见的基于IP、基于SONET(SynchronousOpticalNetwork,同步光纤网)和基于WDM(WavelengthDivisionMultiplexing,波分复用)的三种存储扩展的工作原理和技术特点进行了分析。结果表明,对于长距离的存储扩展应用而言,基于IP、基于SONET和基于WDM的存储扩展均不是理想的高性能价格比的解决方案,于是人们开始从新的广域网络技术中探求适合于存储扩展的网络技术。 弹性分组环(ResilientPacketRing,简称RPR)是一项新兴的城域网二层接入标准。它集合以太网的高效性、经济性和SONET/SDH光纤环网的可靠性于其一身,以分组网络为基础,是新一代城域网组网的发展趋势,可用以平稳地向光网络过渡,RPR的这些技术特点非常适合长距离的存储扩展应用需求。 对RPR的协议和网络体系结构、工作原理、队列技术、环网保护机制以及以及带宽利用率等方面进行分析和研究,在此基础上,设计了基于RPR的存储扩展方案,并利用网络仿真软件OPNET对基于RPR的存储扩展进行了仿真。仿真结果表明,RPR能为存储扩展提供基于网络流量的动态带宽分配机制以及快速的故障自愈能力,特别适合于长距离的存储扩展应用需要。

8.会议论文 曹梓楠. 李新碗. 刘婷. 卢加林. 周俊鹤. 陈建平 一种基于SOA的可调增益2×2光开关的设计与实现 2006 本文介绍了一种基于半导体光放大器(SOA)与密集波分复用(DWDM)窄带滤光膜片的2×2光开关的设计,设计并实现了SOA可调增益高速数字驱动电路,使得光开关增益可调.对光开关进行了实验测试,结果表明本文设计的光开关具有开关速度快,温度稳定性良好,可调增益补偿,插入损耗小等优点.

9.期刊论文 黄志刚. 郭玉东. HUANG Zhi-gang. GUO Yu-dong 基于CWDM和IP网的多层次网络存储容灾体系结构 -计算机工程与设计2008,29(1)

随着数据信息渐渐成为核心资源以及社会对数据存储安全的迫切需求,高保障的存储容灾系统成为了大家关注的热点和迫切的需要.提出一种基于CWDM和IP网的多层次网络存储容灾体系结构,根据不同的灾难程度,采用了三层容灾来分别应对解决,分别通过本地集群以及相关冗余备份,同城容灾中心和远程备份中心来实现,从而在灾难发生后,能够保证数据的完整,可靠、安全以及各项应用服务的正常运行.

10.期刊论文 秦磊华. 苏彦君. 张宗平. QIN Lei-hua. SU Yan-jun. ZHANG Zong-pin 光纤通道存储区域网扩展研究 -计算机工程2007,33(24)

存储扩展是建立数据容灾的基础.文章分析了基于因特网、同步光纤网/同步数字序列(SONET/SDH)和波分复用技术(WDM)的存储扩展工作原理以及它们的流控机制,对存储扩展的性能与扩展距离、流控机制以及与丢包率的关系进行了研究,对提高存储扩展性能的方法进行分析,对不同存储扩展技术的应用进行了归纳.

引证文献(1条)

1. 张立毅. 王华奎. 沙定国 光波分复用系统及其应用[期刊论文]-太原理工大学学报 2001(05)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gtxjs200004012.aspx

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光通信技术

oPTICALV01.24No.4COMMUNICATIONTECHNOLOGY

中目无线电电子学、电信技术类核心期刊

波分复用技术及其在通信中的应用

甘朝钦谢斌孙小菡

(东南大学电子工程系张明德南京210096)

摘要波分复用(wDM)技术以其优异特征成为对现有光纤传输系统进行扩容、升扭改造及建设新的高速、大容量通信网络的优选技术方案。文中阐述了它的主要技术特点,着重论述j它在通信领域中的应用:长途通信干线传输、区域网、接入网等,并对wDM技术的未来发展和应用进行了分析与展望。

关曩词波分复用区域网接入网自愈网

中图分类号TN929.1l文献标识码A

的机会并不多}(3)光分/插复用传输。通过各种波长

光信号的合流与分流,实现信息的上/下光路,由此可

根据光纤通信线路沿线业务量分布情况,合理安排分

出或插入光信号。

随着wDM技术日臻成熟和不断发展,尤其是

wDM器件价格不断下降,它必将全面、深入地应用

于通信各个领域。本文第二部分阐述wDM技术在

长途通信干线传输中的应用,第三部分阐述wDM1弓l言近年来,随着通信业务量的激增,原有通信系统的低容量已成为当前和未来信息业务发展的“瓶颈”,急需对原有光纤传输系统进行扩容、升级改造,以及建设新的高速、大容量通信网络。wDM技术以其优异特征,成为最佳的技术选择;(1)wDM器件是光无源器件,结构简单,体积小,稳定可靠,在网络设计和施工中有很大的灵活性}(2)可充分利用光纤的巨大

带宽资源,使同一根光纤的传输容量增加几倍至几十

倍,甚至几百倍。在大容量长途传输中,可节省大量光

纤;(3)wDM通道对数据格式是透明的。wDM系统

可承载多种格式的“业务”信号(如;ATM、IP或将来

可能出现的信号),满足多媒体通信的特殊要求,也是

引入宽带新业务的有效方法;(4)在网络扩容、升级

中,wDM技术给系统提供“在线升级、平滑过渡”的

技术支持,是理想的扩容手段}(5)利用wDM技术

选路实现网络交换和恢复,从而可实现未来透明的、

具有高度生存性的全光网络。

wDM系统有3种常规结构:(1)单纤单向多路

复用传输,目前大多采用单纤单向wDM系统;(2)

单纤双向多路复用传输。亦称单纤全双工通信,但双

向wDM系统设计比较复杂。单纤双向wDM系统

只适用于光缆对比较紧张的情况,在通信干线中应用

甘朝戗男.1963年生,在读博士生

2000-03-27收藕技术在区域网中的应用,第四部分阐述wDM技术在接入网中的应用,第五部分阐述wDM技术在我国的应用,最后,对wDM技术的未来发展和应用进行了分析与展望。2wDM技术在长途通信干线传输中的应用wDM系统在长途通信干线传输中的模块结构如图1所示。在发射端,Ⅳ个信道的光发射机发出Ⅳ束不同波长的光载波,经合波器复用后进入一根光纤,考虑到长距离传输的实际,需再经掺铒光纤放大器(EDFA)对其进行功率放大,然后进入光纤中传输。在传输途中,若距离过长,中途须分段设置EDFA进行线路放大;在接收端,由EDFA对接收到的光信号进行前置放大(或不用),再经分波器将不同的波长分开,最后分别送往Ⅳ个信道的接收机进行信号处理。

万方数据 

2000年第4期甘朝饮等;渡分复用技术及其在通信中的应用

}巍l爵妻苔卜\笞

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EDF^

线路放大

中继部分

发射部分蓬

圈1干线传输wDM系统模块结构

当用EDFA作功率放大器和前置放大器时,传wDM技术发展非常迅猛。1996、1997年8×输系统自身的监控信道就可用于对它们的监控I但当2.5Gb/swDM系统开始实用化,1998年16波长系用EDFA作线路放大器时,由于EDFA上业务信号统已大量商用化。世界各大设备生产厂商和营运商都不进行上/下,无电接口接入,只有光信号的放大,且对这一技术的商用化表现出极大的热情,wDM系统业务信号的开销(如sDH)上也没有对EDFA进行监在全球范围内有了较广泛的应用。当前,利用wDM控的字节,因而必须增加一电信号对EDFA的运行技术实现干线传输扩容几十倍、几百倍的效果是显而状态进行控制。常采用的是使用一个额外的光信遭传易见的。现在,2、4、8、16和32路wDM系统都已商输监控管理信号;通过这个光信道,利用分/插复用用。目前,大部分公司的wDM系统都以2.5Gb/s为器,使监控管理信号能在每个线路放大器处进行上/基本速率,但以loGb/s为基本速率更为理想。加拿下光路。使用单独光信道传输监控管理信号有两种方大北方电信公司的8×10Gb/s系统已用于美国McI法;带外波长监控法和带内波长监控法“”。公司的网络。据称McI公司是世界上第一个采用8

带外波长监控。根据ITU—T建议,采用一个特×10Gb/swDM系统开通实际业务的运营公司。泛定波长传送监控管理信号,可选131ollm、1480nm或欧运营商HER公司将采用ciena公司的40×1510nm。它们位于EDFA增益带宽(1530~1565nm)2.5Gb/swDM系统。williams公司也将为Frontier之外,监控信号不能通过EDFA,而必须在EDFA之在休士顿、亚特兰大等地的网络提供16×2.5Gb/s前下光路.在EDFA之后再上光路,如图2所示。带WDM系统。

外监控信道的光信号得不到EDFA的放大,传送的2.1wDM技术在陆地干线传输中的应用

监控信息速率低,一般为2Mb/s。现在wDM技术应用于陆地干线传辖已取得了

带内波长监控。若选EDFA增益带宽之内的波巨大的成功,其系统结构如图1所示。途中站点与干长(如1532nm)传送监控信号,就能利用EDFA增线的连接采用分/插复用结构。对线路放大系统的监益,且监控系统的速率可提高到155Mb/s;但监控信控管理,一般采用带外波长监控方法,根据情况亦可号须在EDFA之后下光路,再在EDFA之前上光路。采用带内波长监控。wDM技术在陆地干线传输的具可见,采用带外波长监控,wDM器件简单、廉价,且体应用可分为两方面:(1)对原有常规光纤传输系统不占用当前可用于通信的波长。我国通信规范中所用进行扩容、升级改造,(2)新的高速系统的建设。的正是带外波长监控法,且规定采用1510nm波长。“在线升级、平滑过渡”是用wDM技术对原有

常规光纤传输系统进行扩容、升级改造的特点。考虑

到已建G.652光纤上开通的PDH光纤传输系统只

利用了光纤的1310nm窗口,且早期铺设的干线光缆

纤芯数量少,扩容时无空余纤芯可直接利用。因而对

原有常规光纤传输系统的扩容、升级改造,最佳选择

便是wDM技术。利用尚未使用的1550nm窗口,在

线增加一套1550m相应的光传输设备和wDM器田2带外波长监控廉理件,这样既有效地保护了原有投资,又不必对原有系

万 方数据

光通信技术2000年第4期

统作太大的改动,且能较容易、快捷地实现对系统扩

容改造,实现平滑过渡的升级目标。尽管如此,系统改

造后传输容量的增加仍然有限。

近两年来,IP业务激增所引发的对网络容量的

巨大需求导致了新一轮的干线光缆建设高潮。以美国

著名新兴公司Qwest为例,在1998年底前就新建了

总长为2.5×10‘km的光缆,覆盖全美,它的特点是

全部采用最新的G.655光纤,并具有120芯的光纤

密度。worldcom,GlobalLlnk和Level三公司都在

建全国性的骨干网,且全部采用G.655光纤。G.655

光纤在1550nm波长附近传输窗口宽达100nm,可有

效地抑制色散受限和四波混频等非线性效应问题,又

可方便地进行色散管理,保证了loGb/s系统无中继

传输距离达300km以上,非常适用于高速wDM系

统,现在和今后建设新的高速wDM系统所铺设的

新光纤都将是G.655光纤.

目前,应用最多的wDM系统为:4、8、16×

2.5Gb/s和4、8×5Gb/s系统。这些系统已在美国、

日本、欧洲等许多国家和地区得到大量应用。现在,全

球实际铺设的wDM系统已超过2000个,而实用化

系统的最大容量已达160Gb/s(16×10Gb/s),美国

朗讯公司前不久刚推出80个波长wDM系统,其总

容量可达200Gb/s(80×2.5Gb/s)或400Gb/s(40×

10Gb/3)。在我国也已开始新的高速wDM系统建

设。另外,32×10Gb/sDwDM系统长途干线总距离

可达640km,也已开始投入商用。据报道,日本NEc

公司已成功地进行了无中继传输距离120km、132个

波长信道,总传输速率为2.64Tb/s的DwDM系统

传输实验。贝尔实验室则成功地进行了206个波长的

DwDM系统实验。Lucent公司最新推出了一种被命

名为“waveStarOLsAOOG”的超高密度wDM系

统,该系统的最大容量达3.2Tb/s,AT&T公司则即

将这种wavestarDwDM系统投放市场。

(a)(b)

田3海底光纤啊典型拓扑结构

万 方数据2.2wDM技术在海底光缆传输中的应用wDM技术现正应用于国际海底光缆网,以增大网络容量和增强网络的灵活性。海底光缆所含光纤对数较少,长度却很长,因此,在海底wDM系统中,也要使用EDFA进行功率、线路和前置放大。干线与途中登陆站点的连接通过海底wDM分支单元实现,采用分/插复用结构。对线路放大系统的监控管理和陆地干线一样,可根据具体情况采用带外波长监控或带内波长监控。海底光纤网典型拓扑结构如图3所示n】。图3(a)中,光缆主干线处于深海区,wDM分支单元线路经浅海区将主干线与登陆站点相连,网络自愈性能的实现,通过wDM分支单元或登陆站点完成。wDM技术应用于海底光纤网也分两方面:增加网络容量和增强网络性能。从过去的技术发展看,海缆系统一般总是最先采用新技术,首先应用wDM技术进行扩容、升级改造的海底光纤网是TAT一12/13和TPc-5。以TAT一12/13为例,它每光纤对原来仅有一个运行在5Gb/s的信道,第一次扩容、升级改造每光纤对增加了一个5Gb/s信道,第二次升级改造又增加了一个5Gb/s信道,TAT一12/13的逐步扩容、升级改造,使其容量成倍增长,达到每光纤对15Gb/s,满足了通信业务不断发展的需要。此外,东南亚、中欧、西欧和南大西洋等海底光缆.也都将加装wDM系统。wDM技术使网络性能得到显著增强,它主要有以下3个特点:(1)增强了海底(或岸)光波长的分/插性能。在保持系统光纤对数不变或最少的情况下,通过在海底分支单元的波长层分出/插入光波长,可方便地设置更多的登陆点。如图3(a)所示}(2)增强了信息流寻径的灵活性。由于光波长能独立寻径和重新配置,使得网络性能不再受海底光缆中物理光纤路径的约束;(3)通过分/插光波长的重新配置,增强了海底光纤网的带宽和光中继管理以及网络自愈性能。网络带宽的分配可根据各登陆点(各国)信息流量的大小,通过分出/插入光波长的重新配置来实现,网络有自动恢复功能——自愈性能。在实际应用中,首先实现大规模自愈环网(如图3(b)所示)的海底光缆网是TAT—12/13和TPC一5。wDM技术的应用,给设计具有更多登陆点和更具灵活性的复杂海底网络创造了条件。新的海底光缆网建设,将充分利用wDM技术来实现。如:1998年完成的sEA—ME—wE.3网是第一个使用wDM技术实现的海底光纤网,其拓扑结构如图3(a)所示:它的主干光缆从西欧的德国经中东一直延伸到南亚的新加坡,途中通过使用海底波长分/插复用分支单元与

2000年第4期甘朝钦等;渡分复用技术及其在通信中的应用

10多个国家相连;每光纤对复用8个波长,每波长载

荷2.5Gb/s。目前在设计建设进程中的中美太平洋海

底光缆包含4对光纤,采用wDM系统且每对光纤载

荷8x5Gb/s,一根光缆的总容量为80Gb/s,总距离

达12oookm。同时设计的还有连接美、德、英、荷的大

西洋海底光缆,沿海岸环绕整个非洲的海底光缆等。

据报道,一个32×5Gb/swDM实验系统,已成功传

输9300km・另一个64×10Gb/swDM实验系统传

输距离也已达7200km。作者认为.随着wDM技术

的快速发展,这些实验系统将很快应用于海底光缆网

络。另据报道,到1999年底,几个国际海底光缆网的

wDM技术扩容、升级改造将被完成,那时,将形成光

缆总长达10万km、连接90多个国家的全球光缆网。

而所有这些,仅仅在几年前都是不可想象的。

从目前商用化的水平来看,虽然40波长和80波

长的系统相继投入使用,但是干线系统的传输很难突

破100个波长。这是因为随着通道数的增加,在总功

率一定的情况下,每路的功率随之下降,使EDFA之

间的中继距离缩短。超过100波长的系统将主要应用

在对中继距离要求较低的城域网中。

3wDM技术在区域网中的应用

wDM技术在点到点的线性系统已得到广臣应

用,其巨大优势显而易见,人们自然要将其应用推向

区域网中,这已成为当今研究的热点。由于环形网络

具有良好的经济性和生存性,因而wDM技术在区

域网中的应用大都针对环形网展开,特别是双纤环。

未来的区域网将是具有高度自愈性的wDM环形

网。

wDM环形网分为单向环和双向环。对环中某一

节点,若同一通道中来、去业务波长传输方向相同,则

该环称为单向环;若传输方向相反,则称为双向环,如

图4所示[。】。但若按连接环路中相邻节点的光纤数,

环形网又可分为单纤环、双纤环、四纤环和多纤环。目

前,wDM的应用研究主要为双纤环。

双纤环结构也分为单向环和双向环(如图4所

示)。在单向环中.一根光纤承载业务,另一根光纤作

保护,在光缆被切断时,光缆切断的邻近两节点执行

倒换指令,完成环回。单向环结构的特点是:实现简

单,控制方便,但提供保护时,单向环一个通道要占用

整个环路的一个波长,所以波长的使用效率较低。在

双向环中,两根光纤都用来传送业务,一根沿着顺时

针方向,一根是逆时针方向。每根光纤的一半波长用

来传送业务,另一半波长用来保护另一根光纤的业

务。双向环结构的特点是:控制较复杂,但一对节点之

间的通信通道只占用该通道所在医段的一个波长资

 方数据(b)-叫双纤双向环圈4wDM双纤环结构源,在其他区段.该波长可重用,所以波长分配相当灵活,使用效率大大提高。现在许多公司都在开发WDM双纤环系统方面的产品,不久就可商用化。另外,为了适应未来通信发展的需要,人们致力于研究wDM双纤环的同时,也在进行wDM四纤环的研究。wDM自愈性环形网络不仅具有良好的经济性.更具有强大功能,这些功能主要表现在:网络的生存性、互通性和组网的灵活性。为提高环形网络可靠性和可用性,可采用1t1的光线路保护,也可采用较经济的1zⅣ光线路保护。利用光分/插复用(ADM)和光交叉连接(Oxc)等新的光网元,既可组成2光纤或4光纤双向自动保护转换环,又可提供灵活多样的网络互通功能(包括:环形网与线形网、环形网与环形网、环间单节点或双节点的互通等)。并给组网以极大的灵活性。这种利用波长选择光路由,既有光信道的自动保护转换,又有光信道的最佳路由选择;且通过光ADM和光oxc处理传送最高容量信息流的级;它既是网络扩容、升级的有效手段,又是迈向透明全光通信网络的第一步。此外,由wDM系统组成的光纤通信网络除可迅速增加网络的容量外,还具有对数据格式的透明性;并因多个光信道共用光放大器而将显著降低成本,据评估,由此可使网络成本下降50“~80%,网络容量则提高40倍。据AT&.T估计,在未来3到5年内,大容量wDM光自愈环网将大量投入使用。wDM光自愈环形网,不但容量大而且易于平滑升

光通信技术2000年第4期

4WDM技术在接人网中的应用

wDM技术的飞速发展使刺用的波长数目大量(2)光纤/同轴电缆混合型wDM接入网系统。光纤/同轴电缆混合型(HFc)wDM接入网系统结构

如图6所示[1“,在光信号通路上通过wDM技术将

数字信道和模拟信道分开,在光网络单元(0Nu)处

直接采用现有双绞线电缆到用户开通电话业务和低

速数字业务,其他宽带数字业务(如:视频点播、高清

晰度电视等)则通过调制形成的射频信号和模拟有线

电视综合在一起,以波分模拟方式在光缆和同轴电缆

系统中进行双向传输和分配。HFc—wDM接入系统

充分利用了目前较为成熟的光电技术,具有造价低,

可分期投入,逐步升级的优势。目前可开通模拟广播

电视业务,以后将逐步开通数据及其他业务。

4.2增加,有可能对每种业务采用一个波长传输‘,特别是在接入网中,采用wDM低速接口可以很容易地区分每一个用户,而且wDM本身的业务透明,允许用户根据自己的需要选择业务类型和速率。考虑到接入网建设点多线长,结构复杂,投资大,必须采取逐步过渡的办法,扩容、升级改造,分区、分阶段的实现接入网的最终目标:基于wDM技术的全光接入网,wDM技术在光纤cATv中的应用

铺设新光缆,建设新的wDM系统用于CATv

传输,能较好的顾及将来扩容和网络升级的需要,但

投资很大。目前,主要是利用wDM技术在已铺的光

户内缆上传输cATv信号,这样,建设网络时间短,费用

低。利用wDM技术,在原有电信光纤阿引入光纤

cATV,不影响原有电信业务,不须添加设备,只需在

光纤传辕系统两端按要求接入wDM器件,就可实

现电话和电视的同向、反向或双向传输。

(1)电话、电视的同纤同向(或反向)传输。在原有

电信光纤传输系统两端同时接入wDM器件,就可

实现电话、电视的同向(或反向)传输,原有电话改为

1550nm载波。电话、电视的同向传输,如图7所

示‘1“。

(2)电话和电视的双向传输。上述电话、电视的同

纤同向(或反向)传输中,电视传输均是单向,只有下

行,没有上行,如此做法在光纤cATv的初始发展阶

段是可行的,但以后必将要有上行。在原有电信光纤

传输系统引入电视信号的双向传输,只要在系统的两

端分别接入一对wDM器,使原有电信光纤传输系

统两根光纤都传输两个波长的载波即可,如图8所

示‘1”。田5wDM无蔫双量网络结构4.1wDM接人网系统结构当前,实用的wDM接入网系统主要有以下几种类型:(1)无源双星形wDM接入网系统。其结构如图5所示口5]。无源网络系统中,一根光缆可分成Ⅳ条分支光缆(Ⅳ=2、4、6、8、16、32),不同的光分配比有不同的光衰减,故传输距离随光分配比而变化,适合市话网的应用。无源设备适应环境的能力较强,既可置于室外,维护管理容易}又可升级发展成光纤到户,适应宽带业务。目前,各国都在积极引进光接入网系统,研究重点是wDM无源星形网。根据西欧、日本的研究和试验现状,采用无源双星形结构及wDM传输技术可以实现经济的光接入,是解决本地接入网要求

的最佳途径。

圉6HF℃用结结构

万方数据 

2000年第‘期甘朝铁等。渡分复用技术及其在通信中的应用

如在“南昌一九江”光缆扩容工程中,采用的就是

AT8LT公司的设备和双窗口wDM系统,即在G.

652光纤的1310nm、1550nm两个低损耗工作窗口分

别运行一个系统。这样可在不拆除1310nm窗口原有

PDH设备的情况下,利用未使用的1550nm窗口,加

开SDH2.5Gb/s系统。为保证我国干线网的高速率、

图7电话、电视同纤同向传输大容量并有足够的余量确保网络安全和未来发展的需

要,在部分干线采用wDM技术的工作已全面展开。

6结束语

当前,wDM技术仍处于快速发展阶段,16(8)波

长的应用只是第一步。近期内,许多厂商的32×

2.5Gb/swDM系统都将投入商用,Ⅳ×10Gb/s的

wDM技术也发展很快。从现有的应用来看,wDM

圈8电话、电攫双向传输系统只用于2.5Gb/s以上高速系统,承载的客户层

信号都是SDH信号。但未来wDM低速接口将大量

wDM技术在光纤cATv系统中的应用,可根出现,以承载各种格式的信号,满足城域网和接入网据实际需要形成各种结构,但它们的基本结构大同小的需求。从价格上看,现在wDM系统的工程造价还异。比较高,但随着wDM技术的迅速发展,wDM器件

的价格正不断快速下降,可望在近几年内wDM系

5wDM技术在我国的应用统的工程造价达到正常水平。从系统性能上看,

我国首先在长途干线上采用wDM技术进行点wDM系统不仅能保证系统改造完成后满足现实需到点扩容,紧接着将在节点上采用oADM、oxc技要,而且能适应未来通信业务发展的新趋势,给系统术进行上/下话路。我国于1997年引进第一套8波长的再改造提供“在线升级、平滑过渡”的技术支持。随wDM系统,并安装在西安至武汉的干线上。1998着时代的发展,wDM技术特别是全光网络技术的进年,我国开始大规模引进8×2.5Gb/swDM系统,步,核心网将被基于wDM的光网络所取代,实现全对总长达2万多km的12条省际光缆干线进行扩容光通信网。

改造。同时,各省内干线也相继采用wDM技术扩容,

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万 方数据

光通信技术2000年第1期

15

16PaulEGr呦,Jropticalnet帅rki叫upd且te.IEEEP,甜耐,A啊ide—b^lldJ.sel∞t.A弛asC衄帅un..1996・14(5)i764~779K-lninowa¨_opticalwDMnetwork.1EEEJ.sel托t.ArnsCommun..1996,14(5)}780~799

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20张成良.韦乐早.光适信技术发晨的新趋势.电信科学,1999,(6)t1~4

ApplicationsofWDMTechnologyinCommunications

G口,zC^口ogi咒,X搪Bi咒,S越,2XinoAn,z,Z^n咒g』l靠咒gd已

(DepartmentofElectronicE“gineeri“g,SoutheastUniversity,Nan豇ng210096)

AhtnctWDMTechn0109yhasbecomethebestselectionoftechn0109yeniargi“gthecapacityofcurrentfibertransportsystemsandconstructingthenewhigh—speedandhuge—capacitycommunicationnetworkbe—causeofitsoutstandi“gfeatures.InthisPaPer,themainfeauresof

areWDMtechnologyaresummarizedbriefly.Itsapplicationsinthef01lowingregionsofcommunication

networkandaccesselaboratedindetail:long—haultransport10calare

—+斗—■—十……・+-■——●—■-・■—-■——■——+——h-■——’-—●——}—_—‘+卅呻—●—…¨一…・■——■‘。■。呻‘Keywor山waveIengthdivisionnetwork.It3depIoymentsandadvancementsinfutureanalyzed.multiplexing(WDM);localnetwork;accessnetwork;self—healingnetwork

敬告作者

l_为适应我国信息化建设需要,扩大作者学术交流渠道,本刊已加入《中国学术期刊(光盘版)》和。中国期刊网”。

2.为适应我国信息化建设需求,扩大作者学术交流渠道,本刊已和《北极星》网站合作,从2000年起,将本刊所有文章全文在‘北极星》网站(http://w、vw.10desta^com.cn)发布。

若作者不同意将文章编入上述数据库或不同意在网站发布,请在来稿时声明,本刊将作适当处理。

(本刊编辑部)

中国移动通信联合会在京成立

据悉,今年9月16日,中国移动通信联合会在北京宣布成立。参加联合会的会员有中国联通、中国电信、大唐电信、深圳华为等近200个单位和个人。

大会通过了一份宣言。宣言提出:在中国加入世贸组织之后,联合会会员将发挥整体优势,积极参加竞争,实现移动通信事业快速、健康地发展。

据介绍,今后联合会将开展多种活动:对外将代表中国参加国际组织的交流活动,参与通信技术标准的研究,对内则组织制定行约、行规,实现行业自律;组织业内与政府主管部门的交流与沟通,配合政府的行业管理,成为政府、企业及消费者之间的桥梁;促进提高技术水平和服务质量,保护国家利益和消费者利益,保障国家信息安全,促进移动通信与金融和手段的结合,推动我国通信制造业的进步。(南德)

万方数据 

波分复用技术及其在通信中的应用

作者:

作者单位:

刊名:

英文刊名:

年,卷(期):

引用次数:甘朝钦, 谢斌, 孙小菡, 张明德东南大学电子工程系南京 210096光通信技术OPTICAL COMMUNICATION TECHNOLOGY2000,(4)1次

参考文献(20条)

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4.期刊论文 苏勇. 周敬利. 李榕. 秦磊华. Su Yong. Zhou Jingli. Li Rong. Qin Leihua 基于CWDM的FC-SAN I/O接口模块的设计 -计算机工程与应用2005,41(11)

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5.期刊论文 苏勇. 周敬利. SU Yong. ZHOU Jing-Li 基于CWDM的SAN网远程连接应用研究 -武汉科技学院学报2005,18(11)

研究了SAN中的光纤通道技术及目前常用的三种SAN网远程连接技术的优缺点,在分析光网络中的新型波分复用技术CWDM系统基础上,设计并实现一个基于CWDM的SAN网远程连接,其具有不需要数据帧格式转换、数据传输速度快、延迟小、实施成本低适合构建专有线路的远程数据同步镜像容灾系统等特点.

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8.会议论文 曹梓楠. 李新碗. 刘婷. 卢加林. 周俊鹤. 陈建平 一种基于SOA的可调增益2×2光开关的设计与实现 2006 本文介绍了一种基于半导体光放大器(SOA)与密集波分复用(DWDM)窄带滤光膜片的2×2光开关的设计,设计并实现了SOA可调增益高速数字驱动电路,使得光开关增益可调.对光开关进行了实验测试,结果表明本文设计的光开关具有开关速度快,温度稳定性良好,可调增益补偿,插入损耗小等优点.

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存储扩展是建立数据容灾的基础.文章分析了基于因特网、同步光纤网/同步数字序列(SONET/SDH)和波分复用技术(WDM)的存储扩展工作原理以及它们的流控机制,对存储扩展的性能与扩展距离、流控机制以及与丢包率的关系进行了研究,对提高存储扩展性能的方法进行分析,对不同存储扩展技术的应用进行了归纳.

引证文献(1条)

1. 张立毅. 王华奎. 沙定国 光波分复用系统及其应用[期刊论文]-太原理工大学学报 2001(05)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gtxjs200004012.aspx

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