波分基礎知識 基礎學習必備

未來網絡發(fā)展趨勢1波分基礎知識2波分基礎知識2未來網絡發(fā)展趨勢－ALLIP視頻業(yè)務寬帶業(yè)務語音業(yè)務IPTV會議電視全球眼VPNInternet寬帶接入專線固定語音移動語音Multi_Play業(yè)務發(fā)展的兩大趨勢：TDMIP,FMC在未來的3～5年之內，新業(yè)務的發(fā)展將驅動業(yè)務量快速增長低QOS（低比特收益）業(yè)務無法讓運營商真正盈利，需要高質量網絡發(fā)展高QOS（高比特收益）業(yè)務Internet公眾接入31%寬帶業(yè)務11%專線和VPN25%視頻業(yè)務27%語音業(yè)務(固定+移動)4%傳統(tǒng)數據(ATM/FR,DDN)2%201X現在3未來網絡發(fā)展趨勢－ALLIP網絡ALLIP為什么產生ALLIP？數據業(yè)務得到普及所有新型通信應用軟件的開發(fā)都基于IP技術GE/10GE高帶寬成本，運行、管理及維護（OAM）優(yōu)勢網絡的帶寬增長UnifiedIPVoiceVideoDataAPPs基于IP技術快速靈活地創(chuàng)建業(yè)務IMS信令及OAMIPSIP信令HTTP業(yè)務控制IPoverWDM/MSTPIPEthernet業(yè)務交換業(yè)務接入與識別Packettransport虛擬局域網業(yè)務使用…IPVoiceVideoDataAPPs業(yè)務顯示…IPVoiceVideoDataAPPs什么是ALLIP？UuIuIubMc接入層匯聚層骨干層基于IP/混合技術4未來網絡發(fā)展趨勢－三網融合在國家三網融合的戰(zhàn)略背景下，視頻業(yè)務的端到端高帶寬承載要求，對業(yè)務平臺、承載網、接入網、家庭網絡等網絡各層面都帶來了新的挑戰(zhàn)。未來網絡需具備良好的擴展性和可靠性、方便高效的運維能力、視頻高效和高質量承載能力。5寬帶化IP化移動化話音業(yè)務：以2G、3G電路域網絡為主要承載網絡的移動話音業(yè)務NGN軟交換固定話音業(yè)務（VoIP）數據業(yè)務：基于移動或固定的數據業(yè)務基于GPRS、3G的分組域數據業(yè)務電信級以太網流媒體業(yè)務IPTV、HTV支持輔助通道業(yè)務：同步、信令和網管等支撐網所需電路VPN業(yè)務：企業(yè)信息化所需的通路未來網絡發(fā)展趨勢－業(yè)務類型6OSPF域SRBRAS國干省網省中心地市中心城域網省網匯接OSPF域SRBRAS國干省網省中心地市中心城域網省網匯接/地市出口傳送承載網絡演進－IP城域網演進演進CROTN/裸纖BRAS/SR市區(qū)OLT縣區(qū)OLT全業(yè)務區(qū)OLTBRAS/SR骨干層扁平化演進業(yè)務控制點下移CROTN/裸纖/PTNBRASSR市區(qū)OLT縣區(qū)OLT全業(yè)務區(qū)OLT7用戶接入層為FTTB與FTTH并存方式。OLT上行鏈路帶寬以GE為主。部分OLT通過匯聚交換機上聯BRAS/SR。傳送承載網絡演進－PON網絡演進用戶接入層以FTTH和FTTO為主。OLT上行鏈路帶寬可為多個GE鏈路聚合或10GE。接入匯聚層扁平化，OLT直接上聯BRAS/SR。83G基站寬帶接入專線存儲備份MSTP/SDH/PTN/綜合路由器OTN/WDMMSTP/SDHOTN/WDMOTN/WDM省干中繼層匯聚接入ASON（GMPLS）AG對于城域/本地網的中小顆粒業(yè)務，采用基于“MSTP/PTN/綜合接入路由器”的ASON設備進行承載對于干線、城域/本地網的大顆粒寬帶業(yè)務，采用基于“OTN/WDM”的ASON設備進行承載MSTP/SDH傳送承載網絡演進－傳送網絡演進9傳送承載網絡演進－ALLIP下的傳送承載網架構業(yè)務接入控制層：輕載、差異化省網城域骨干層SRWiFi互聯網專線移動網元IPRAN精品網接入匯聚層OTN大顆粒、長距離、交叉調度IP專網CMNet骨干網核心層：大容量、少節(jié)點、無級聯公眾網業(yè)務接入控制層：單邊緣，集中化OTN大顆粒、長距離、交叉調度OTN大顆粒、靈活調度，高可靠PTN/綜合路由器差異化、高可靠，高OAMBRAS大客戶互連專線iTV增值業(yè)務平臺大客戶互連專線互聯網業(yè)務IAD家庭寬帶家庭用戶個人用戶集團用戶AG大客戶互連專線大客戶互連專線10小結未來網絡發(fā)展趨勢是IP化、寬帶化、扁平化、智能化。OTN技術在傳送網絡的應用，順應了未來ALLIP框架下網絡的扁平化、寬帶化、智能化的發(fā)展趨勢。Internet業(yè)務需求對傳送技術的驅動

寬帶、IPTV、視頻業(yè)務等數據業(yè)務的發(fā)展，對運營商的傳送網絡提出了新的要求.

未來傳送網絡不僅要能夠提供適應這種增長的海量帶寬，更重要的是要求傳送網絡可以進行快速靈活的業(yè)務調度，完善便捷的網絡維護管理（OAM功能）.

目前傳輸技術的局限性

SDH技術偏重于業(yè)務的電層處理，它以VC4為基本交叉調度顆粒，在擴展性方面存在明顯的不足。目前的WDM網絡主要采用點對點的應用方式，缺乏有效的網絡維護管理手段.OTN技術的產生OTN技術是綜合了SDH和WDM優(yōu)勢并考慮了大顆粒傳送和端到端維護等新需求而提出并實現的技術，相關規(guī)范同時涵蓋了未來全光網的范疇，是光網絡極有發(fā)展?jié)摿Φ男滦图夹g。

OTN的靈感來源于SDH（映射、復用、靈活地交叉、嵌入式開銷、級聯、保護、FEC）。OTN將SDH的可運營可管理能力應用到WDM系統(tǒng)中，同時具備了SDH和WDM的優(yōu)勢。

OTN定義了一套完整的體系結構，對于各層網絡都有相應的管理監(jiān)控機制，光層和電層都具有網絡生存性機制，可以真正滿足各類運營商的運營及維護需求。

OTN技術的引入背景支線路分離業(yè)務匯聚與調度多策略保護類SDH的OAMOTN技術應用定位OTN技術優(yōu)勢傳送技術分析－OTN技術應用定位OTN以多波長、大顆粒、長距離調度傳輸為基礎，綜合了SDH及WDM的優(yōu)點，可在光層及電層實現波長及子波長業(yè)務的交叉調度，并實現業(yè)務的接人、封裝、映射、復用、級聯、保護／恢復、管理及維護，形成一個以大顆粒寬帶業(yè)務傳送為特征的大容量傳送網絡。OTN作為承載GE以上顆粒度業(yè)務的傳送網技術，目前定位于城域核心骨干層、匯聚層，今后有可能向接入層延伸。未來網絡發(fā)展趨勢1波分基礎知識2波分基礎知識Page14目錄系統(tǒng)概述WDM的系統(tǒng)受限因素WDM的關鍵技術WDM的信號流WDM的華為硬件WDM的網絡設計什么是DWDM密集波分復用技術（DWDM）在一根光纖上同時傳送多個攜帶有電信息（模擬或數字）的光載波，它將幾種不同波長的光信號組合（復用）起來傳輸。傳輸后將光纖中組合的光信號再分離開（解復用），送入不同的通信終端。即在一根物理光纖上提供多個虛擬的光纖通道，從而可節(jié)省大量的光纖資源。lNl2l1lNl2l1lNl2l1光復用器光解復用器光纖放大器DWDM定義WDM—將攜帶不同信息的多個光載波復合到一根光纖中進行傳輸(早期使用1550/1310兩波長系統(tǒng)）cwdmDWDM（DenseWavelengthDivisionMultiplexing）在1550nm窗口，采用更多波長進行波分復用(8，16，32…)SDHsignalIPpackageATMcellsDWDM系統(tǒng)基本結構光轉發(fā)器1┇輸入信道1信道N信道1信道Nλ1λn光轉發(fā)器n光合波器BALAPA光分波器λ1λn接收1┇接收nλsλsλsλs光監(jiān)控信道接收/發(fā)送光監(jiān)控道發(fā)送器光監(jiān)控道接收器輸出網絡管理系統(tǒng)光發(fā)射機光中繼放大光接收機光轉發(fā)單元（OTU）光合波器（OMU）光功率放大器（OBA）光前置放大器（OPA）光分波器（ODU）光轉發(fā)單元（OTU）

光終端設備lNl2l1ODUOPAlNl2l1OMUOBAOTU光終端設備光終端OTMOTU

—發(fā)送端、接收端設備（OTM）OLA線路設備支持3×33dB、5×30dB、8×22dB等標準配置，并可根據實際工程需要支持多種配置。光線路放大OLA

—線路放大設備（OLA）1、實現監(jiān)視、控制和管理DWDM設備的通道。2、獨立于主光通道，基于1510nm波長。光監(jiān)控通道OSC

—監(jiān)控通道（OSC）復用器解復用器OBAOPAOPAOBA解復用器復用器OLAOLAOLAOLAOLAOLA

OSC

OSC

OSC

OSC

OSCOLAOLAOPAOBA光監(jiān)控通道主光通道1550nmPage21G.709介紹G.709是OTN中的協(xié)議之一項目SDHOTN建議的框架G.871元件和子系統(tǒng)G.661,G.662,G.663,G.671G.661,.662,G.663,G.671功能特性G.783,G.784,G.813,G.825,G.826,G.958,G.EPRMSG.681,G.798物理層G.703,G.957,G.691G.691,G.692,G.664,G.959.1總體結構G.803,G.805G.872,G.873結構和映射G.707,G.832G.709管理G.774-x,G.784,G.831G.874,G.875G.709定義的是OTN的結構和映射OTN分層結構OTN的標準體系架構OTN采用網絡分層方式定義了光層，包括光傳輸段（OTSn）層、光復用段（OMSn）層和光通道（OCh）層，和電層（OTUk、ODUk、OPUk）結構。

分層：OCH、OMSn、OTSn

接口：OTM-n.m、OTM-nr.m、OTM-0.mn表示最高容量時承載的波數；m表示速率，取值范圍為1(OTU1)、2(OTU2)、3(OTU3)、12(OTU1和OTU2混傳)、23(OTU2和OTU3混傳)、123(OTU1、OTU2、OTU3混傳)；r表示該OTM去掉了部分功能，這里表示去掉了OSC功能；0表示單波；OTM-nr.m加上OSC信號就變成了OTM-n.m；OTM-0.m是OTM-nr.m的一個特例OPSn：光物理段OPUk：第k階光通道凈荷單元ODUk：第k階光通道數據單元ODUkP：第k階光通道數據單元信息通道，用于支持端到端ODUk路徑的信息結構ODUkT：第k階光通道數據單元串接連接監(jiān)視信（TCM）號通道OTUk：完全標準的第k階光通道傳送單元OTUkV：功能性標準的第k階光通道傳送單元OTN層結構示意圖OTN的標準體系架構光通道凈荷單元k光通道數據單元k完全標準化的光通道傳送單元k完整功能的光通道光復用段光傳輸段G.709幀結構OTN的標準體系架構

對于不同速率的G.709OTUk信號，即OTU1，OTU2，和OTU3具有相同的幀尺寸，即都是4×4080個字節(jié)，但每幀的周期是不同的，這跟SDH的STM-N幀不同。SDHSTM-N幀周期均為125微妙，不同速率的信號其幀的大小是不同的。Page25G.709幀結構與SDH幀結構對比SOHAUPTRSOHSTM-N凈負荷(含POH)9×N261×N13459SDH幀結構幀結構：4行、4080列，固定不變幀速率：可變20.420kHz(48.971s)forOTU182.027kHz(12.191s)forOTU2329.489kHz(3.035s)forOTU3包括：OPUk、ODUk、OTUk、FEC幾個部分每秒8000幀幀結構：9行，270n列，長度可變幀速率：8000幀/秒，固定不變包括：段開銷、指針、通道開銷、凈荷G.709幀結構OTN電交叉示意圖客戶側WDM

側客戶側其他單板的客戶側連接到TOM單板的客戶側單板內部直通單板內部交叉連接TOM單板的客戶側交叉連接到其他單板的WDM側交叉模塊其他單板TOM單板341210(TX8/RX8)-13(TX1/RX1)-14(TX2/RX2)-15(TX3/RX3)-16(TX4/RX4)-17(TX5/RX5)-18(TX6/RX6)-19(TX7/RX7)-110(TX8/RX8)-13(TX1/RX1)-14(TX2/RX2)-15(TX3/RX3)-16(TX4/RX4)-17(TX5/RX5)-18(TX6/RX6)-19(TX7/RX7)-1交叉模塊2341201(ClientLP1/ClientLP1)-1201(ClientLP1/ClientLP1)-2201(ClientLP1/ClientLP1)-4201(ClientLP1/ClientLP1)-3201(ClientLP1/ClientLP1)-7201(ClientLP1/ClientLP1)-8201(ClientLP1/ClientLP1)-6201(ClientLP1/ClientLP1)-5201(ClientLP1/ClientLP1)-1201(ClientLP1/ClientLP1)-2201(ClientLP1/ClientLP1)-4201(ClientLP1/ClientLP1)-3201(ClientLP3/ClientLP1)-1201(ClientLP3/ClientLP1)-2201(ClientLP2/ClientLP1)-2201(ClientLP2/ClientLP1)-1201(ClientLP3/ClientLP1)-3201(ClientLP3/ClientLP1)-4201(ClientLP4/ClientLP1)-1201(ClientLP4/ClientLP1)-2交叉模塊WDM

側固定交叉連接NS2單板TOM單板201(ClientLP1/ClientLP1)-151(ODU1LP1/ODU1LP1)-151(ODU1LP1/ODU1LP1)-351(ODU1LP1/ODU1LP1)-451(ODU1LP1/ODU1LP1)-2201(ClientLP2/ClientLP1)-1201(ClientLP3/ClientLP1)-1201(ClientLP4/ClientLP1)-1客戶側OTN電交叉設備的功能模型OTM復用和映射結構OTN技術優(yōu)勢大容量傳送T比特的傳送容量數據業(yè)務的高效、可靠承載超大顆粒業(yè)務的接入能力支持波長及子波長級組播支持GE/10GELAN的長距傳送，降低IP承載網整體建設成本靈活的疏導光層交叉，支持ROADM子波長業(yè)務（ODUk/GE)的復用和疏導，更靈活、高效率ODUk的級聯和虛級聯，滿足大顆粒疏導支持智能調度，支持基于OTN的ASON可靠的保護有效的管理支持傳統(tǒng)波分的光層保護子波長通道（ODUk/GE)的專有和共享保護基于Mesh網的智能保護和恢復比傳統(tǒng)波分網絡更低的網絡管理投入實現對光域各層的管理基于通道的端到端的性能和連接監(jiān)視（TCM）OTN技術特點1-靈活的電交叉功能電交叉線路單元支路單元ODU0、ODU1、ODU2ODU0/1ODU2ODU2ODU0/1/2ODU0/1/2ODU0/1/2STM-N/GE/2.5G2.5G/10GE/10GPOS/ATM/SANOTU2OTU2OTU3ODUk電交叉模塊是OTN調度和保護能力的重要基礎，豐富的嵌入式開銷支撐了OTN強大而精細化的管理。OTN實現100M-40G業(yè)務統(tǒng)一接入，匹配多元化網絡之需；OTU支線路分離，實現業(yè)務的靈活調度；OTN保護方式光線路保護（OLP）子網連接保護：ODUkSNCP保護共享環(huán)網保護：ODUkSPRingandOWSP(OChSPRing)

MESH保護：基于ODUk及波長，GMPLS控制平面網絡安全性需求傳統(tǒng)WDM網絡無法提供業(yè)務保護、快速故障定位、故障的恢復等；IP城域網無法提供靈活的保護恢復的機制；OTN網絡采用光交叉技術可實現波長和子波長級大顆粒業(yè)務的交叉調度，為數據網提供大量帶寬的同時，還提供了電信級的保護。在引入ASON智能控制平面后，能提供

MESH網的保護與恢復。OTN技術特點2-多策略的保護功能OLP保護原理：1+1雙發(fā)選收，單端倒換，默認非恢復式OLP倒換時間：不需要全網協(xié)議，小于50ms倒換條件：主備通道光功率相對差異越限（POWER_DIFF_OVER）、主或備用通道LOSOLP除了用于光線路保護，還可用于OTU板內1+1、OTU客戶側1+1保護光線路保護（OLP）OLPOLPAB支路板電交叉（備）電交叉（主）群路板群路板群路板群路板支路板iplpopopopoplpip子網連接保護-ODUKSNCP保護工作ODU1背板總線保護ODU1背板總線工作光纖保護光纖客戶側光纖ODU1SNCP保護通過配置交叉完成雙發(fā)選收，單端倒換，非恢復式ODU1SNCP倒換時間：不需要全網協(xié)議，小于50ms電交叉（主）電交叉（備）控制平面GMPLS光傳送技術發(fā)展演進合分波G.709線路適配OTH電交叉子速率T-MUX客戶接口適配ROADMG.709線路適配OTH電交叉子速率T-MUX客戶接口適配合分波線路接口適配客戶接口適配傳統(tǒng)WDMOTN（G.709+電交叉）OTN（電+光交叉+GMPLS）點對點、大顆粒、長距離傳送

增強了OAM管理功能加入電交叉模塊實現支線路分離實現基于ODUK的波長和子波長保護，保護方式多樣。

實現光層面的調度（光－光）引入GMPLS控制平面，實現ASON功能。2.5G×162.5/10G×4010/40G×40/80100G×40/80Page35光電集成的OTN設備，與SDH設備結構的比較基于光電集成構建的OTN設備，特別是單波帶PID，與SDH設備結構非常類似12波*10G8/16路GE12波*10GPID支路單元大容量ODUk電交叉ODU0/1/2ODU0/1/2東向線路接口西向線路接口PIDODU0/1/2支路OTU4/8路2.5G支路OTU2/4路10G支路OTUOTN設備63路E11*10GSTM-64支路單元大容量VC4/VC12電交叉VC4VC12/VC4東向線路接口西向線路接口STM-641*10GVC4支路接口4/8路155M支路接口2/4路622M支路接口普通10GSDHADM設備Page36目錄系統(tǒng)概述WDM的系統(tǒng)受限因素WDM的關鍵技術WDM的信號流WDM的華為硬件WDM的網絡設計Page37WDM的受限因素光功率色散光信噪比DHDJGDJDJWDM網絡非線性效應受限因素Page38常規(guī)光纖的損耗系數-波長曲線圖90013001400150016001700nmdB/km231451200Multi-mode（850~900nm）ObandESCLUOH-

波帶不同，損耗系數不同

1380nm附近由于氫氧根粒子吸收，光纖損耗急劇加大，俗稱水峰容易看出，在O~U這六個波段中，C波段和L波段損耗系數最小目前使用的C波段：1525~1565nm;L波段:1570~1620nm正在研究與開發(fā)的：S波段1400nmPage39光功率預算光纖損耗(dB)=P輸出(dBm)-P輸入(dBm)=距離(km)xa(dB/km)采用不同增益的EDFA可補償光纖衰耗!a：損耗系數在1550nm窗口，G.652和G.655光纖的損耗系數：a=0.22dB/kmSRP輸出

P輸入距離L(km)站點A站點BPage40波段劃分波段說明范圍（nm）帶寬（nm）O波段原始1260~1360100E波段擴展1360~1460100S波段短波長1460~152565C波段常規(guī)波長1525~156540L波段長波長1565~162560U波段超長波長1625~167550因為C波段和L波段這兩個傳輸窗口的傳輸衰耗最小，所以DWDM系統(tǒng)中信號光選擇在C波段和L波段。粗波分由于傳輸距離短，衰耗并非主要限制因素，所以CWDM系統(tǒng)中信號光跨越多個波段（1311~1611nm）。Page41WDM的受限因素光功率色散光信噪比DHDJGDJDJWDM網絡非線性效應受限因素脈沖展寬T光脈沖信號中的不同頻譜成份在光纖中的傳輸速度不同，導致脈沖信號傳輸后展寬甚至離散。傳輸光信號的色散容限與光信號的光譜寬度成反比，同時和光信號的脈沖寬度成正比。色散概念光纖線性特性之—光纖色散Page43色散色度色散（ps/nm）=距離（km）x色散系數（ps/nm.km）G.652光纖：色散系數=17ps/nm.kmG.655光纖：色散系數=4.5ps/nm.km實際工程中主要考慮色度色散。在長距離傳輸的情況下，采用色散補償模塊（DCM）進行色散補償。OMS距離L(km)站點A站點BPage44色散系數(ps/nm·km)正色散系數G.655光纖波長λ(nm)負色散系數G.655光1550nm波長區(qū)具有最小色散和衰減，適合DWDM系統(tǒng)、高速信號傳輸2.應用：TrueWave真波光纖(正色散區(qū)的SPM效應有利于傳輸)；LEAF-大有效面積光纖（克服非線性效應）G.652光纖:大量鋪設，傳高速信號需色散補償G.653光纖:1550nm波長區(qū)混頻嚴重，不適合DWDM色散G.655光纖不能用于1310nm窗口！受色散限制的無中繼距離（理論值）速率1550nm（G.652）1550nm（G.655）1310nm（G.652）2.5Gb/s10Gb/s20Gb/s40Gb/s960km58km14.5km3.6km4528km283km70km18km6400km400km100km25km色散對傳輸的影響Page46色散光纖即使對相同頻率的光，只要其偏振模式不同，也會導致其傳播速度不同，這稱為偏振模色散（PMD）。偏振模色散也會導致光脈沖的ISI，進而導致誤碼和系統(tǒng)代價。調制光信號的PMD容限和光脈沖的脈沖寬度成正比，調制頻率越高的光信號，其光脈沖的時間寬度越窄，PMD容限也越小。對于G.655光纖PMD取0.3ps/km1/2時，對10Gb/s單波長速率的DWDM系統(tǒng)的PMD受限距離為1111km左右。對于G.652光纖PMD取0.5ps/km1/2

時，對10Gb/s單波長速率的DWDM系統(tǒng)的PMD受限距離為400km左右。DGD時延DGD時延計算公式如下：單段光纖的DGD(ps)＝PMD×L1/2對于單信道10Gb/sDWDM系統(tǒng)，要求DGD平均時延小于10ps。Page47WDM的受限因素光功率色散光信噪比DHDJGDJDJWDM網絡非線性效應受限因素Page48光信噪比OSNR（OpticalSignalNoiseRatio）光信噪比:光信噪比的定義是在光有效帶寬為0.1nm內光信號功率和噪聲功率的比值。光信號的功率一般取峰峰值，而噪聲的功率一般取兩相臨通路的中間點的功率電平。光信噪比(OSNR)是限制光信號傳輸距離的一個因素。尤其是隨著波長數和節(jié)點數的增多，光信噪比對傳輸距離的影響也增長。OSNR是描述系統(tǒng)低誤碼運行能力的重要參數P—單信道入纖功率；L—兩個放大器之間的線路損耗；NF—EDFA的噪聲系數；N—光放大段的數量。

OSNR=Pout/PAseOSNR=Pout(li)+58.03-L-NF-10log(N)（YDN120信息產業(yè)部郵電技術標準推薦公式）光信噪比Page50光信噪比距離(km)光功率(dBm)P信號P噪聲（ASE）OSNR(dB)距離(km)M40M40OAOAOAOAM40D40OAOAOTUOTUOTUOTUOTS1OTS2OTS3OTS4OTS5Page51光信噪比提高系統(tǒng)信噪比RAMAN放大技術采用低噪聲的前置放大器+高增益的功率放大器降低系統(tǒng)對信噪比的要求新的碼型技術前向糾錯編碼技術Page52WDM的受限因素光功率色散光信噪比DHDJGDJDJWDM網絡非線性效應受限因素受激拉曼散射（SRS）受激布里淵散射（SBS）自相位調制（SPM）交叉相位調制（XPM）四波混頻（FWM）光纖非線性效應光纖非線性特性FWM是影響系統(tǒng)性能的主要非線性效應：定義：信道間相互作用產生新的頻率，(N(N-1))當FWM產生的新頻率落入信道帶寬范圍內時，會引起信道強度起伏和信道間串擾。w1w2ww1w22w1-w22w2-w1w光纖光纖非線性特性之—四波混頻FWM的影響因素：信道間隔色散補償措施：采用非零色散位移光纖（G.655）和常規(guī)單模光纖（G.652）采用大有效纖芯面積光纖（LEAF）控制入纖功率光纖非線性特性之—四波混頻Page56目錄系統(tǒng)概述WDM的系統(tǒng)受限因素WDM的關鍵技術WDM的信號流WDM的華為硬件WDM的網絡設計DWDM的關鍵技術光源技術（波長穩(wěn)定要求、色散容限要求、3R、接收靈敏度、過載功率）合波和分波技術（插損、隔離度、通道數）光放大技術（增益平坦、增益鎖定、功率控制等）網絡監(jiān)控技術（要求、傳輸通道中心波長）光源技術－WDM工作波長區(qū)系統(tǒng)工作波長區(qū)：WDM的波長范圍為C波段和L波段C波段波長范圍為1525－1565nmL波段波長范圍為1565－1625nmDWDM工作波長區(qū)為1550nm，波長范圍為1528.77nm－1560.61nm。對應的工作頻率為196.1－192.1THZG.692規(guī)定，通道間隔是100GHZ（約0.8nm）的整數倍波長穩(wěn)定要求色散容限要求DWDM對光源要求：光源技術－波長轉換器把光通路信號的非標稱波長轉換為符合G.692規(guī)定的標稱波長，使得WDM具有開放性具有3R功能（再定時、再整形、數據再生）波長轉換器采用的是光/電/光（O/E/O）方法，即先用PIN或APD光二極管把接收到的光信號轉換成電信號，然后再用該電信號對具有標稱光波長的激光器進行調制，從而得到合乎要求的光波長信號。O/EE/O整形、定時、再生

光信號出

G.692光信號入G.957波長轉換器種類根據再WDM系統(tǒng)中位置不同而分為發(fā)送端OTU再生中繼OTUG接收端OTUR

SSS復用器波分OAOA解波分復用器OTU復用器波分OAOA解波分復用器.23nR2R3RnOTUOTUOTU

OTUG.957S1G.692R1

OTUG.957光源技術－光轉發(fā)器件參數色散容限：接收靈敏度：過載功率：光合波和分波技術波分復用器件包括合波器和分波器，又叫光復用器和光解復用器，是一種光學濾波器合波器：把具有標稱波長的各復用通路光信號合成為一束光波，送到光纖中進行傳輸，對光波起復用作用。分波器：把來自光纖的光波分解成具有原標稱波長的光通路信號，分別輸入到相應的光通路接收機中，即對光波起解復用作用。合波器（OMU）與分波器（ODU）皆為無源器件。光波分復用器的種類WDM對光合波器和分波器的要求衰耗偏差小信道間串擾小合波器和分波器類型光型波分復用器介質薄膜波分復用器陣列波導波分復用器耦合性波分復用器

合/分波器技術

介質薄膜型陣列波導光柵型耦合器型34衍射光柵型341234。。。34343434耦合性波分復用器原理：通過將多根光纖熔融在一起，使多個輸入波長可以耦合在一起，達到波長合并的目的，但不能用來將不同波長進行分離。優(yōu)點溫度特性很好光通道帶寬較好缺點 插入損耗很高尺寸大，復用的波長數少IN123456。13141516介質薄膜濾波器型分波器原理：利用幾十層不同的介質薄膜組合起來，組成具有特定波長，選擇特性的干涉濾波器，就可以實現將不同的波長分離。優(yōu)點：插入損耗較低通道間隔好溫度特性好缺點：通道數量多時插損一致性差入射光（1,2...n）多層介質模123nn-1光柵型波分復用器光柵型波分復用器屬于角色散型器件。它利用不同波長的光信號在這種元器件的反射角度不一樣的特性，來分離和合并不同波長的光信號。波長選擇特性優(yōu)良，可以使波長間隔小到0.5nm左右通道數量多、溫度特性好、隔離度高、體積小要求制作工藝非常精良，在實驗研究中多用陣列波導型復用器陣列波導波分復用器是以光集成技術為基礎的平面波導型器件。該器件可以集成生產，在今后的接入網中有很大的潛在應用。通道數量多、插損小、通帶寬、需要溫控波分復用器主要參數復用通路數：代表波分復用器件能進行復用與解復用的光通路數量，它與器件的分辨率、隔離度等參數密切相關。插入損耗：波分復用器件本身對光信號的衰耗作用信道隔離度：它表征此光元器件中各復用光通路彼此之間的隔離程度。中心波長：進出復用器的波長與ITU-T規(guī)定的標準波長相比不能相差太大偏差，否則會引起系統(tǒng)崩潰。反射系數：是指在波分復用器件的輸入端，反射光功率與入射光功率之比帶寬：該參數僅對分波器有效，－20dB描述分波器阻帶特性，－0.5dB描述分波器帶通特性光放大技術光放大器的出現和發(fā)展克服了高速長距離傳輸的最大障礙——光功率受限，這是光通信史上的重要里程碑。光放大器是一種不需要經過光/電/光變換而直接對光信號進行放大的有源器件EDFA結構EDFA主要是由摻鉺光纖、泵浦源、耦合器和光隔離器組成

耦合器光隔離器光隔離器摻鉺光纖980nm泵浦激光器輸入信號輸出信號

是為了保證泵浦光與EDFA中合波器的反射光不向外洩漏，光隔離器的特點是只允許正方向的光進入。

信號光和與泵浦光同時沿摻鉺光纖傳輸，泵浦光的能量被光纖中的鉺離子吸收而躍遷到更高的能級，并可以通過能級間的受激發(fā)射轉移為信號光的能量。信號光沿摻鉺光纖長度不斷放大，泵浦光沿摻鉺光纖長度不斷衰減把鉺離子從E1能級“泵”到E3能級，使其形成粒子數反轉分布狀態(tài)，為受激幅射創(chuàng)造條件。

把泵浦光與信號光合并在一起輸入到摻鉺光纖中EDFA工作原理980nm泵浦1480nm泵浦快速非輻射躍遷N1N3~0N21530-1560nm受激輻射躍遷和自發(fā)輻射躍遷1550nm信號受激吸收泵浦光經耦合器通入摻鉺光纖，激發(fā)其中的鉺離子從低能級躍遷到高能級，形成粒子數反轉分布區(qū)；當波長為1550nm的信號光通過同一耦合器進入摻鉺光纖時，因感應誘發(fā)使鉺離子產生受激輻射從而發(fā)出增強信號。Page73EDFA的飽和輸出特性光放大器的輸入光功率范圍有一定的要求，當輸入光功率大于某一閾值時，如圖1-3中PT，就會出現增益飽和；增益飽和是指輸出功率不再隨輸入功率增加而增加或增加很小。根據ITU-T的建議，當增益比正常情況低3dB時的輸出光功率稱為飽和輸出功率，圖1-3中Ps，其單位通常用dBm表示。

EDFA具有增益高、輸出功率大、工作光學帶寬較寬、與偏振無關、噪聲指數較低、放大特性與系統(tǒng)比特和數據格式無關等優(yōu)點。EDFA在DWDM中的應用合波器λ1λ2λn???光功率放大分波器λ1λ2λn???光線路放大光前置放大光線路放大用于對合波后的信號進行功率提升；對于噪聲系數、增益要求不高，要求有較大的輸出功率用在中繼設備上，用于補償線路的傳輸損耗；要求有較小的噪聲系數和較大輸出光功率用于提高接收機的靈敏度；要求噪聲系數較小，對于輸出功率沒有太大的要求EDFA使用中應注意的問題非線形問題：當光功率達到一定程度時，會有非線形效應產生，限制放大性能和傳輸距離。光浪涌問題：當輸入信號能量跳變時，輸出光功率出現尖峰，即為浪涌。色散問題：放大器僅僅補償因衰耗而引起的功率問題，但是隨著傳輸距離的增加，總色散隨之增加，從而成為限制系統(tǒng)的主要因素。帶寬問題：EDFA能進行平坦放大的光波長范圍。要求EDFA在WDM系統(tǒng)中對每一個復用光通路都具有相同的增益。浪涌及APSD當WDM系統(tǒng)的傳輸鏈路突然斷開，如果光放大器的泵浦源不關閉，繼續(xù)向摻鉺光纖“泵浦”，使處于穩(wěn)態(tài)的鉺離子越積累越多；若此時有一個較高功率的光信號輸入，將使所有處于穩(wěn)態(tài)的鉺離子發(fā)生受激幅射，從而導致光放大器的輸出光功率出現“尖峰”，“燒壞”光連接器和光接收機，給系統(tǒng)帶來無法彌補的損傷EDFA主要技術參數增益平坦度：用放大帶寬內增益的最大差異值來表征。要求進入OA的各波長具有相同的光功率。增益平坦度:+-1db輸出功率：注意控制單個復用通路的輸出光功率。通道增益：輸出光功率和輸入光功率之比。噪聲系數：輸入端信噪比與輸出端信噪比之比。帶寬：是指EDFA能進行平坦放大的光波長范圍。1530nm-1565nm光監(jiān)控技術對監(jiān)控通道的要求：不限制EDFA所用的泵浦波長；不限制兩個線路放大器之間的距離不限制未來在1310nm波長上的業(yè)務監(jiān)控通路的傳輸應該是分段的雙向傳輸線路放大器失效時仍能使用；監(jiān)控通道的實現：采用1510nm的波長信號速率為2.048Mb/s，幀格式符合G.704標準。監(jiān)控通道接口參數監(jiān)控信息的接入和解出WBAOM2OSC信息（1510nm）OD2OSC信息（1510nm）WPAO

DO

Mλ1λ2λnλ2λ1λnOSC監(jiān)控信息的接入與解出（單向）

光纖

Page81目錄系統(tǒng)概述WDM的系統(tǒng)受限因素WDM的關鍵技術WDM的信號流WDM的華為硬件WDM的網絡設計OTM需要的功能單元波長轉換單元（LWF,LWC1…）光分波/合波單元M40+V40構成的40波OTM：M40/V40(或M40V),D40/D48M40+V40+ITL構成的80波OTM：M40/V40(或M40V),D40，ITLM48+V48+ITL構成的96波OTM：M48/V48,D48，ITLOADM單板構成的OTM：MR2,MR4光放大單元（OAU,OBU,OPU…）光纖線路接口單元（FIU）光監(jiān)控信道處理單元（SC1,ST1）主控單元（SCC）M40+D40構成的40波OTM信號流適用于BWS1600GIII/V型對于2.5G系統(tǒng)，不需使用DCM模塊BWS1600GVII型系統(tǒng)支持48波系統(tǒng)，信號流與40波系統(tǒng)相同，將M40/D40更換為M48/D48C-EVENM40D40OBUDCMOAUDCMFIUSC1To客戶側設備To線路側ODFC-EVENMCAOTUλ40OTUλ1OTUλ40OTUλ1M40M40C-ODDM40+D40+ITL構成的80波OTM信號流適用于BWS1600GII型BWS1600GVII型系統(tǒng)支持96波系統(tǒng)，信號流與80波系統(tǒng)相同，將M40/D40更換為M48/D48OTUOTUOTUOTUM40M40M40M40M40D40M40D40C-EVENC-ODDITLC-EVENλ40λ1λ40λ1λ40λ1λ40λ1OBUDCMOAUDCMFIUSC1To線路側ODFTo客戶側設備OLA需要的功能單元光放大單元（OAU,OBU,OPU…）光纖線路接口單元（FIU）光監(jiān)控信道處理單元（SC2,ST2）主控單元（SCC）OLA信號流FIUFIUSC2OAUDCMOAUDCMTo東向線路側ODFTo西向線路側ODFRPCPage87目錄系統(tǒng)概述WDM的系統(tǒng)受限因素WDM的信號流WDM的網絡設計WDM的華為硬件DWDM系統(tǒng)典型組網OTMOLAOADMOLAREGOTM客戶側設備客戶側設備客戶側設備在鏈型組網中，定義左邊是西向，右邊是東向。在環(huán)型組網中，定義逆時針方向為主環(huán)方向。西向東向西向東向東向西向西向東向東向西向東西方向的定義網絡結構圖圖例:OTM光跳站G.652光纖G.655光纖衰耗=局方提供值建陽邵武1光澤邵武2順昌南平濱江建甌火車站建甌城關政和松溪浦城武夷山63.69Km21.51db63.69Km22.06db50Km17.75db新建波分環(huán)10新建波分環(huán)1138.6Km15.46db83Km22.48db39.70Km15.46db38.6Km15.95db39.9Km14.75db96.50Km24.81db97.50Km31.77db89.11Km24.06db61.00Km17.68db82Km25.6db62.4Km21.16db64Km18.9db73.68Km24.26db74.02Km26.36db67.14Km23db74.3Km21.97db26.6Km9.99db26.60Km11.93db88.3Km28.96db94Km29.85db66.36Km24.25db70.2Km24.31db113.69Km32.56db102Km26db110Km27.17db109Km27.99db網絡示意圖Page91網絡配置圖SUBNET_298.00km24.67dBG65297.90km24.58dBG652邵武M40M40D40D40B103A103EB103A103EOSNR=29.523dBOSNR=29.582dB65.95km17.60dBG652武夷山M40M40D40D40B103A103EB101A101COSNR=30.923dB125.80km30.84dBG652建陽M40M40D40D40A100A101CB103B103FB101OSNR=24.601dB83.45km21.40dBG652浦城M40M40D40D40B103B103FB101B103A101EOSNR=31.191dB33.87km10.45dBG65283.45km21.40dBG652松溪M40M40D40D40B103A101EA101AOSNR=34.645dBOSNR=31.191dB102.87km25.63dBG652政和M40M40D40D40A101AB103A103EOSNR=28.866dB88.10km24.00dBG652建歐M40M40D40D40B103A103EB103A101EOSNR=29.699dB103.40km26.28dBG652南平M40M40D40D40B103A103EB103A103EOSNR=28.397dB97.90km24.58dBG652103.40km26.28dBG652順昌M40M40D40D40B103A103EB103A103EOSNR=29.582dBOSNR=28.397dB網絡配置圖普明青陽17Km10.7dB17.9Km10.9dBC波段光放大器色散補償模塊(G.652)C波段光功率放大器COAU**OBU**C波段偶數合波器M40D40C波段偶數分波器圖例：B103M40VB103D40M40VM40VD40B103A101安海B103D40M40VA101A101D4029.51Km16.12dBOLPOLPAATT46.4Km20.76dBSSOLPOLPBB安海龍湖21.7Km12dB37.9Km17.4dBB103M40VB103D40M40VM40VD40B103A101羅山B103D40M40VA101B103D40B10320.2Km11.56dBOLPOLPAA36.7Km17.1dBAAOLPOLPSSAAA101TT網絡配置圖新建波分環(huán)10邵武263.69km21.51dBG655-LEAF89.11km24.06dBG652B103A103D82.00km25.60dBG652A105A101D39.70km15.46dBG65282.00km25.60dBG652A105A101DA101B103B38.60km15.95dBG655-LEAFA101B103BA101B103B97.50km31.77dBG652A101B103BA105B103EB10163.69km22.06dBG655-LEAF61.00km17.68dBG652南平濱江M40M40D40D40B205OLPOLPA103COLPOLPB103A101C工作OSNR=27.377dB/27.377dB保護OSNR=27.801dB/27.801dB工作OSNR=29.195dB/28.666dB保護OSNR=27.264dB/26.918dB50.00km17.75dBG655-LEAF建甌火車站M40M40D40D40B205OLPA103CB103A101C工作OSNR=28.666dB/28.666dB83.00km22.48dBG655-LEAF建陽M40M40D40D40B103A101COLPB103A103D工作OSNR=27.84dB/27.305dB保護OSNR=27.819dB/27.819dB38.60km15.46dBG655-LEAF83.00km22.48dBG655-LEAF邵武1M40M40D40D40OLPOLPA101A101DOLPOLPA101B103B工作OSNR=28.666dB/28.666dB保護OSNR=28.666dB/28.666dB工作OSNR=27.84dB/27.305dB保護OSNR=27.819dB/27.819dB39.90km14.75dBG652光澤M40M40D40D40OLPOLPA101B103BOLPOLPA101B103B工作OSNR=28.666dB/28.666dB保護OSNR=28.666dB/28.666dB96.50km24.81dBG655-LEAF邵武2M40M40D40D40OLPOLPA101B103BOLPOLPA105A103E工作OSNR=26.991dB/26.991dB保護OSNR=23.141dB/23.141dB89.11km24.06dBG65297.50km31.77dBG652A105B103EB101A101A103D61.00km17.68dBG65296.50km24.81dBG655-LEAF順昌M40M40D40D40OLPOLPA105A103EOLPOLPA101A101C工作OSNR=29.195dB/28.666dB保護OSNR=27.264dB/26.918dB工作OSNR=26.991dB/26.991dB保護OSNR=23.141dB/23.141dB波道時隙圖圖例：8路任意速率業(yè)務處理板（可配置4×2.5Gor8*GE）TOM4路10G業(yè)務處理板TQX南平濱江建甌火車站建陽邵武1光澤邵武2線路側9-192.910-193.0...40-196.0雙路4*ODU1匯聚OTU2光接口板ND2四路4*ODU1匯聚OTU2光接口板NQ2單路4*ODU1匯聚OTU2光接口板NS22路10G業(yè)務處理板TDX順昌南平濱江支路側電交叉連接NQ2NQ2NQ2NQ2電交叉連接電交叉連接電交叉連接電交叉連接電交叉連接電交叉連接電交叉連接TOM×5TOM×3TOM×1TOM×2TOM×2TOM×2TOM（4路2.5G）×1TOM（4路2.5G）×2TOM（4路2.5G）×1TOM（4路2.5G）×1TOM（4路2.5G）×1NQ2GE×42.5G×42.5G×42.5G×4ND2NQ2NQ2NQ2ND2NQ2NQ2NQ2NQ2NQ2NQ2NQ2NQ2NQ2NQ2NQ2NQ2NQ2NQ210G10G10G10G10G10G10G10G11-193.112-193.213-193.310GLSX10GLSXLSXLSXLSXLSXLSXLSXLSXLSXLSXLSX站名南平濱江單機架滿配功耗2200W/單面機架尺寸（高×寬×深）2600×600×300mm推薦熔絲規(guī)格(4*63A+4*32)*2單機架滿配重量385KG機架配置圖12DCM-652-DDCM-LEAF-COSN6800:TO建甌城關123456789101112131415161718192021123456789101112131415161718FANOLPFIUM40D40OBU205OAU103PIUPIUAUXSCCOSN6800:TO順昌123456789101112131415161718192021123456789101112131415161718FANOLPSC2M40D40OAU103OAU101PIUPIUAUXSCCFAN123456789101112131415161718123456789101112131415161718192021222324252627282930313233341920212223242526272829303132333469707172737475767778796970717273747576777879Master-OSN8800II:TO順昌,建甌火車站,建甌城關,建陽NQ1234NQ540540NQ540540TOMTOMTOMTOMTOMNQ1234NQ1234NQ1234PIUPIUPIUPIUEFI1EFI2AUXXCTSXMSCC南平濱江-1-正面12DCM-LEAF-FOSN6800:TO建陽123456789101112131415161718192021123456789101112131415161718FANFIUM40D40OBU205PIUPIUAUXSCCOSN6800:TO建甌火車站123456789101112131415161718192021123456789101112131415161718FANOLPFIUM40D40OAU103SC2SC2PIUPIUAUXSCCFAN35363738394041424344454647484950515235363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768535455565758596061626364656667688081828384858687888980818283848586878889Master-OSN8800II:TO順昌,建甌火車站,建甌城關,建陽PIUPIUPIUPIUATEAUXXCTSXM南平濱江-1-背面TOMTOMTOMTOMTOMTOMMCA4DCM-LEAF-CITLITLITLITLOBU103OBU10312DCM-652-COBU205OBU101OBU103FIUFIUSC2SCCFIUOBU205OBU101OBU10312DCM-LEAF-FOLPLSXLSXVA4M40+D40構成的40波OTM信號流M40+D40構成的40波OTM信號流Page98目錄系統(tǒng)概述WDM的系統(tǒng)受限因素WDM的信號流WDM的網絡設計WDM的華為硬件OptiXOSN6800子架子架正面分區(qū)：子架指示燈、單板區(qū)、走纖區(qū)、風機盒/防塵網、子架接口區(qū)子架接口區(qū)位于子架指示燈后方項目參數外形尺寸（mm）400(高)×487(寬)×295(深)滿配置最大功