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DWDM技术DWDM —- Dense Wavelength Division Multiplexing，即密集波分复用。
DWDM是一种光纤数据传输技术，这一技术利用激光的波长按照比特位并行传输或者字符串行传输方式在光纤内传送数据。
●概述本文将引领读者了解可伸缩的DWDM系统在促使服务供应商满足消费者日益增长的带宽需求这一领域所具有的重要性。
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。
● 1. 当前通信网络所面临的问题为了理解DWDM和光网互联的重要性，我们就必须在通信产业、特别是服务供应商当前面临何种问题这一大前提下来讨论DWDM技术所带来的强大功能。
我们知道，在网络的设计和建设时期，工程设计人员必须对网络未来的带宽需求作出合理的估计。
目前，美国等地区铺设的大多数网络对带宽的需求估计都是来源于古典的工程公式概算,比如泊松(Poisson）概率分布模型等。
结果呢，网络所需带宽量的估测值通常按照某种统计假设条件给出，比如,一般认为个人在通常的情况下，在一个小时之内只会使用6分钟的网络带宽.然而,这一数学模型并没有考虑到由于Internet接入（这一业务的数据流量的年增长率是300％）、传真、多条电话线路、调制解调器、电话会议、数据和视频传输等业务而产生的数据流量.如果考虑到这些因素，网络带宽的用户使用模型就和现有的设计初期估计大大不同了.实际上，在今天的日常生活中,许多人平均使用网络带宽的时间是180分钟甚至超过1个小时!显而易见，运营商们迫切地需要大量的网络容量来满足顾客日益增长的服务需求。
据估计，仅在1997年，通过一对光缆传输的长途电话的带宽容量就增加到了1。
2 Gbps（百万比特每秒）。
当数据传输速度以Gbps单位计算的时候，每秒钟可以通过网络传输1000本图书的信息。
DWDM基本原理详解DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing）是一种光通信技术，利用不同波长的光信号在同一光纤上进行传输，从而实现大带宽、高速率的光通信传输。
DWDM通过将多个信号以不同的波长分在一根光纤上，从而实现了在同一光纤中传输多个信道的通信，极大地提高了光纤的利用率和传输容量。
DWDM系统由多个部分组成，包括发射端（Transmitter）、光纤传输链路（Fiber Link）、接收端（Receiver）和信号处理器（Signal Processor）。
下面将从基本原理、组件、工作过程和优点等方面详细介绍DWDM技术。
1.DWDM的基本原理：DWDM的基本原理是利用不同波长的激光器将多个信道的信号分别调制到不同波长的光子上，然后将这些不同波长的光子通过同一根光纤传输到接收端，再通过接收端的信号处理进行解调和分离。
这样就实现了多个信道共享一根光纤传输，大大提高了光纤的利用率和传输容量。
2.DWDM系统的组件：（1）激光器（Laser）：用于发射不同波长的激光光子。
（2）调制器（Modulator）：用于将信号调制到激光器发出的光子上。
（3）分波器（Multiplexer）：用于将多个信道的信号分别调制到不同波长的光子上。
（4）解复用器（Demultiplexer）：用于将接收到的多个波长的光信号分离并进行解调。
3.DWDM的工作过程：（1）发射端：激光器将不同波长的激光光子经过调制器调制成带有信号的光信号，然后经过分波器将多个不同波长的光信号合并成一个信号流，经过光纤传输到接收端。
（2）光纤传输链路：多个不同波长的光信号在同一根光纤中传输到接收端，信号之间通过不同波长进行区分。
（3）接收端：接收端通过解复用器将多个波长的光信号分离并解调，将各个信道的信号传递给信号处理器进行进一步处理。
4.DWDM的优点：（1）大带宽：DWDM技术能够同时传输多个信道，大大提高了光纤的传输容量，满足了高速率通信的需求。
● 开放式WDM开放式DWDM 系统的特点是对复用终端光接口没有特别的要求，只要求这些接口符合ITU-T 建议的光接口标准。
● 集成式WDM集成式DWDM 系统没有采用波长转换技术，它要求复用终端的光信号的波长符合DWDM 系统的规范，不同的复用终端设备发送不同的符合ITU-T 建议的波长，这样他们在接入合波器时就能占据不同的通道，从而完成合波。
●TS0：帧定位字节；TS1：E1中继段公务字节； TS2：F1字节；TS3~TS14：D1-D12数据通信信道 TS15：E2复用段公务字节 TS16~31：保留字节。
●光纤有两个长波长的低损耗窗口，1310nm 窗口和1550nm 窗口，均可用于光信号传输，但由于目前常用的掺铒光纤放大器的工作波长范围为192.1～196.1THz 。
因此，光波分复用系统的工作波长区为192.1～196.1THz 。
注意：受到掺铒光纤放大器工作波长的限制。
● 色散引起的脉冲展宽将使前后光脉冲发生重叠，称为码间干扰。
在光纤数字通信中，色散会导致码间干扰，最终产生误码。
●光滤波器可以允许某一个波长通过并阻挡其他波长，或者相反；隔离器是不可逆器件，它只允许光在一个方向上通过，隔离反射光；环行器也是不可逆器件，它在方向上引导光信号从一个端口到另一个端口。
● 放大的自发辐射（ASE ）是噪声的最主要来源。
● OptiX BWS 1600G I 系统单根光纤传输总容量最大可达160波×10Gbit/s 。
且具备从400G 到1600G 平滑扩容能力；提供3 路PDH 时钟通道；最小34M ； ● 整机最大功耗（满配置）2000W ，单子架最大功耗650W ； ● 通过六个机柜就可以实现一个1600G 容量的OTM 配置。
● 每个机柜可以放置3个子架，一个电源盒，HUB 和DCM 模块各两个。
●每个子架提供13个槽位，中间第7槽位固定插主控板；光连接器类型包括：LC/PC 、E2000/APC 。
![[WDM] 波分原理基础学习PPT](https://img.taocdn.com/s1/m/bcf388a0112de2bd960590c69ec3d5bbfc0ada42.png)
DWDM复习题第1 章1、光域中复用方式的种类:光时分复用OTDM，光码分复用OCDM，光频分复用OFDM，光波分复用WDM2、WDM 中的无电中继、无中继系统，传输距离答：WDM系统分为无电中继系统和无中继系统；无电中继长距离传输系统是指发射端和接收端之间光信号不需要经过光\电\光（OEO）的转化，只需要经过光放大器和其他无源光器件对光信号的进行端到端的传输。
无电中继光纤传送系统就传输距离而言，可以分为以下3种：长度在1000km以下的常规长距离传输系统LH；长度在1000-2000km范围内的亚超长距离传输系统ELH；长度在2000km以上的超长距离传输系统ULH。
无中继长距离传输系统是指发射端和接收端之间既没有光电光（OEO）也没有光放大器设备对传输的光信号进行处理，一般把超过120km 的无中继传输系统叫做超长无中继传输系统。
3、光合、分波器的性能指标有哪些答：复用通路数、插入衰耗、隔离度、温度系数、带宽（只针对分波器）、反射系数、偏振相关衰耗（PDL）4、波分（OTN）分层结构答：OTN将整个光层细分为光通路层OCH，光复用段层OMS，光传输段层OTS。
OCH 层直接跟各个数字化的用户信号相连接，为透明地传送SDH、PDH、ATM、IP等业务信号提供点到点的以光通路为基础的组网功能。
OMS为DWDM复用的多波长信号提供组网功能。
OTS经光接口与传输媒质相连接。
第2 章1、色散、非线性效应的分类（特别注意：两个散射，概念）答：色散的种类：模间（模式）色散、色度色散、偏振色散。
其中色度色散分为：材料色散和波导色散。
非线性效应的分类：受激拉曼散射SRS，受激布里渊散射SBS，自相位调制SPM，交叉相位调制XPM，四波混频FWM。
SRS和SBS的概念及区别：SBS和SRS都是在散射过程中通过相互作用，光波与介质发生能量交换,使得光子能量减少。
SRS所产生的斯托克斯波属于光频范围，其波的方向与泵浦光波的方向一致，而SBS所产生的斯托克斯波属于声频范围，其波的方向与泵浦波方向相反。
光纤光纤衰减：10 * log(光纤输入功率/ 光纤输出功率) 单位db 10 * log2 ≈3以1mW为基准，几位0dbm。
10dbm 3.3* 10log2 增长了2^3.3 = 9.85 mW ≈10mW光纤衰减系数：每公里的光纤衰减量，其中光纤输入功率和光纤输出功率的检测点之间有1km光纤，单位db/km 常用每百公里多少db对于单模光纤，约0.18db/km，即18db/100km。
光纤衰耗的原因，主要有吸收衰耗——杂质吸收和本征吸收；散射衰耗——线性散射、非线性散射、结构不完整散射等；其他衰耗——微弯曲衰耗。
最主要的是杂质吸收，降低衰耗要提取更高纯度的二氧化硅（玻璃），杂质含量降到几个ppb以下。
光纤成分不均匀引起光纤中出现折射率分布不均匀的局部区域，引起光的散射，将一部分光功率散射到光纤外引起损耗；单模光纤在1310nm和1550nm波长区的衰减系数一般为30-48db/100km(1310nm)17-25db/100km(1550nm)G.652标准规定分别在50db/100km和40db/100km。
实际应用中，G.652光纤在1550nm窗口的衰减系数一般在25db/100km。
综合光接头、冗余等因素，综合衰减系数一般在27.5db/100km.ppm part per million 百万分之一10^-6ppb part per billion 十亿分之一10^-9ppt part per trillion万亿分之一10^-12衰减：C=30万公里/s=3*10^5 km/s 二氧化硅的折射率为n=1.44，实际光纤一般为1.5所以每百公里光纤的光通时间约为100 * 1.5 / 3 *10^-5 s = 50 * 10 ^-5 s =500 us即每公里光纤约5微妙时延。
OTDR通过时延来测量光纤距离（利用了光纤头的反射，得到光的往返时间，再进行计算）每经过一次光设备，如OA，就必然产生衰耗和时延。
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word文本 --------------------- 方便更改DWDM试题一、单项选择题：1．下面哪种情况下DWDM设备的APR功能一定会启动：DA．线路光功率下降；B．O PA盘出现故障；C．O SC盘出现OSC-LOS告警；D．线路光缆断。
2．下面单盘属于无源器件的是：BA．光监控信道（OSC）盘；B．分波（ODU）盘；C．光功放（OBA）盘；D．网元管理（EMU）盘。
3．根据啦曼放大盘的工作原理，请指出下面哪个说法是正确的CA．啦曼放大盘可以替代OPA（光前放）盘来工作；B．如果将啦曼放大盘的信号输入输出接口反接的话，它将成为一个衰耗值较大的衰耗器；C．光信号必须直接接入啦曼放大盘，啦曼放大器的输入端必须是光纤；D．啦曼放大盘适合于城域网系统。
4．有一块波长转换OTU盘，波长为1535.82nm,其色散为7200PS,若使用该盘在无中继再生的情况下传递A、B两点的信号，则A、B间的距离最大满足BA．120公里；B．720公里；C．360公里；D．960公里。
5．对于160×10Gbit/s的DWDM来说，波道的通道间隔为AA．50GHz；B．100GHz；C．200GHz；D．250GHz。
6．下面关于波分复用系统保护的说法中错误的是CA．波分复用系统的保护可以通过SDH设备自愈环保护来完成；B．光通道保护（OCP）盘可以作为波分复用系统实现的保护的一种手段；C．如果波分复用系统中传输的是以太网信号，则该信号是无法实现保护的；D．波分复用系统的保护可以是基于光层的保护。
7．那种情况可能导致光监控信号无法从上游站点向下游传递CA．光放大盘失效；B．两业务站点间跨距太大；C．光缆中断；D．都可能。
8．OSNR光信噪比是衡量传输质量的依据之一，请指出下列哪种波分系统在传输400公里时OSNR值最低BA．5个跨距段，每段跨距为100公里的波分系统；B．3个跨距段，每段跨距为120公里的波分系统；C．8个跨距段，每段跨距为80公里的波分系统；D．6个跨距段，每段跨距为80公里的波分系统；。
D W D M产品常见基础知识解答光盘精编Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986资料编码产品名称使用对象产品版本编写部门资料版本DWDM产品常见基础知识解答拟制：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目录关键词：波分问题摘要：本资料主要介绍了一些大家感兴趣的，经常问起的波分基础知识。
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1公共知识2光功率单位dBm和mW之间怎么换算在实际光功率的测量中，光功率的单位经常可以选dBm和mW，两者之间的换算关系如下：1、dBm的定义为10×lg（P/1mW），其中的P单位为“mW”。
根据定义，1mW换算为0dBm，另外几个常见功率dBm和mW两个单位之间的关系如：＝－3dBm，＝－10dBm等等。
2、在波分系统里，光纤中总的光功率应该是频率轴上信号光功率的积分，包括各波光功率和噪声之和，在理想状态下（没有噪声），总的光功率就是各波光功率总和。
如WBA的单波光功率要求输入为P1（mW）（典型值为－18dBm），那么有N个波长输入时，总光功率应该是N×P1（mW）。
在实际工程中，总是以dBm为单位来衡量光功率大小。
理想状态下总输入光功率为10×lg（N×P1/1mW）=10lg（P1/1mW）＋10×lg（N）＝－18＋10lg（N）。
同样道理，可以大致算出其它点的光功率。
3、在发送端，信号噪声较小，一般可以忽略噪声的影响。
在实际系统中噪声会积累，接收端噪声的影响就不可以忽略，系统光路调测阶段可以采用光功率计测量，配合网管，根据经验值调高光功率，一般经过一个WPA/WLA，光功率提高1dB。
在系统验收阶段中要求用光谱分析议来进行调测，以单波的光功率的典型值为准。
3光功率单位dBm和dB之间的关系dBm是光功率的单位，定义为dBm=10lgmW。
dB为光功率的比值，换算关系为dB＝10lgmW1/mW2＝10lgmW1－10lgmW2＝dBm1-dBm2,如果用dBm来表示光功率的话，dB数为两者差。
我们在测合波器合分波器的插损的时候，只需将输入与输出的光功率的dBm数相减即可。
4光纤头SC/PC中“SC”和“PC”的含义“SC”表示尾纤接头型号为SC接头，业界传输设备侧光接口一般用用SC接头，SC接头是工程塑料的，具有耐高温，不容易氧化优点； ODF侧光接口一般用FC接头，FC是金属接头，但ODF不会有高温问题，同时金属接头的可插拔次数比塑料要多，维护ODF尾纤比光板尾纤要多。
其它常见的接头型号为：ST、DIN 、FDDI。
“PC”表示光纤接头截面工艺，PC是最普遍的。
在广电和早期的CATV中应用较多的是APC型号。
尾纤头采用了带倾角的端面，斜度一般看不出来，可以改善电视信号的质量，主要原因是电视信号是模拟光调制，当接头耦合面是垂直的时候，反射光沿原路径返回。
由于光纤折射率分布的不均匀会再度返回耦合面，此时虽然能量很小但由于模拟信号是无法彻底消除噪声的，所以相当于在原来的清晰信号上叠加了一个带时延的微弱信号。
表现在画面上就是重影。
尾纤头带倾角可使反射光不沿原路径返回。
一般数字信号一般不存在此问题。
还有一种“UPC”的工艺，它的衰耗比PC要小，一般有特殊需求的设备其法兰盘一般为FC/UPC。
国外厂家ODF架内部跳纤用的就是FC/UPC，提高ODF设备自身的指标。
5何谓ESCONESCON (Enterprise Systems Connection) 即企业系统互连。
它是IBM公司的一个标准，用于S/390型计算机间互连以及S/390计算机和附属存储设备，本地工作站，使用光纤技术的其他设备和被称作ESCON Directors的可动态改变的交换器。
在IBM大型机系统中，本地硬件单元的互连叫作通道连接，以区别与远端连接。
ESCON光纤能够将这种本地到大型机的连接扩展到60公里（约海里）。
链路本身的数据传输速率可以达到200 Mbps(million bits per second)，有时为了适配通道接口会稍低于这个数字。
ESCON, Fibre Channel, and SCSI(Small Computer System Interface) 是三种可选的用于SAN(storage area network)的技术.6何谓FICONFICON （Fibre Connection) 即光纤连接，是一个高性能的I/O接口标准，它主要用于高速接入和存储访问服务。
FICON 设备使用基于ANSI的标准光纤通道－物理和信令接口（FC-PH）。
FC-PH接口规定了光纤通道的物理层信令，媒质和传输速率。
每一个FICON通道能够支持超过每秒4000个I/O操作，允许每个通道的速率均可以达到8个ESCON通道的容量。
FICON通道链路速率是100M byte/sec, ESCON链路为17M byte/sec. 在一般情况下，FICON直连传输距离可以达到10公里，在某些情况下可以达到20公里。
7RZ、NRZ、CRZ编码的原理与区别NRZ和RZ码，顾名思义就是指不归零码和归零码。
NRZ码逻辑“1”用高电平表示，逻辑“0”用低电平表示；而RZ码逻辑“1”分为两部分，前半部分为高电平，后半部分为低电平，逻辑“0”仍然用低电平表示。
如图2所示，从图中可以看出RZ码比NRZ码的占空比要小，即相同速率RZ码的脉冲要比NRZ码窄些。
RZ码和NRZ码对比CRZ 码在编码方式上和RZ 码是相同的，属于RZ 码的一种，只是CRZ 调制方式在每个“1”码的比特周期内部，都加上特殊的相位调制（频率啁啾），如下图所示蓝色曲线：F M a m p l i t u d e (GH z )21123RZ pulse intensity Freq. modulation Accumulated SPM after 5 spans of SSMF (<P> = 0 dBm)图1. CRZ 相位调制方式 8 CRZ 如何实现超长距离传输：背靠背的情况下，不考虑光纤的因素，RZ 码的占空比要比NRZ 小，这样在平均功率一定时RZ 脉冲功率要比NRZ 高。
例如当RZ 码的占空比为50％时，逻辑“1”的功率要比NRZ 提高1倍，因此OSNR 从理论上可相应获得3dB 余量（实际上由于各方面因素，余量没有这么多）。
另外RZ 具有优异的时钟抖动特性和更高的消光比，这也在一定程度上提高了系统传输性能，增加了信噪比的余量。
因此在背靠背的情况下，RZ 的OSNR 余量与NRZ 相比大约提高2～3dB 。
在光纤中传输时， CRZ 采用相位调制技术，可对系统中的非线性（如SPM 、XPM ）给予一定的抑制，从而将预留给非线性损伤的那一部分OSNR 代价释放出来，也相应地增加OSNR 容忍度。
而且传输光纤越长，CRZ 释放的OSNR 代价和NRZ 相比就越大。
综合以上两方面的情况，CRZ 的富余度与普通NRZ 相比可以提高大约3～6dB 。
9 带内FEC 、带外FEC 两者区别是什么SDH 信号帧结构是标准的STM-1的标准帧结构通过间插复用的方式形成的。
带内FEC使用了标准帧内空闲字节做纠错字节，信号速率没有变，频宽的利用率提高了。
带内FEC符合现行标准ITU-T ，纠错能力较强，兼容性好，可平滑升级过渡，不需对设备进行改动；但由于可用于FEC的开销有限，且受SDH帧格式限制，FEC的纠错力有限，信噪比只能改善3dB。
带外FEC，是在原来帧结构外通过数字包封技术加入了纠错字节，信号的速率增大。
它采用RS码进行编解码，符合标准ITU-T 或ITU-T ，纠错能力很强，在海底光缆等长距离通信方面得到了快速发展。
由于该方案增加了线速率，因此不能实现无缝升级，需要对相应设备进行改动，投资相对较大。
其优点是开销采用外加方式，不受SDH帧格式限制，可方便地插入FEC开销，具有很大的灵活性，纠错能力可做到很强。
LWCs－>s)、TWF/RWF/TRF (10Gb/s－>s)就采用了带外FEC。
注意一点是收发必需同时都有FEC功能，否则收端会出现RLOS。
10G的OTU都带有FEC功能，但的LWC单板的FEC功能可以通过软件切换，开局的时候将SW4拨码开关的前两位设置为00，缺省设置为FEC模式，上电后可以通过PTP命令切换FEC的工作模式，但不能在线进行操作，目前不要求对FEC模式进行操作。
硬件掉电后，FEC模式会恢复。
10和标准FEC协议的区别和有相似的帧结构，的字节数量为的1/4；的开销字节部分只规定前两个字节用作帧定位同步字而没有规定同步字节的值，其他字节没有规定含义，明确规定前六个开销字节即帧定位同步字为三个连续0xF628，还有其他开销有明确功能定义如BIP8/APS等；没有规定产生冗余字节编码方法，明确指定为RS(255,239)方式；没有低阶到高阶的复用功能，也没有高阶到低阶的阶复用功能，而有同步和异步复用、净荷级连等功能。
11光纤传输的非线性效应对系统有什么影响在SDH系统中，我们主要考虑光纤的衰耗系数和色散系数，但在WDM系统中，由于再生段的距离比较长，波分系统光器件的插损比较大，为了解决光纤衰耗的问题，采用EDFA进行放大补偿，在放大光功率的同时，也使光纤中的非线性效应大大增加，成为限制再生中继距离的一个重要因素。
光纤中的非线性效应包括：①散射效应（受激布里渊散射SBS 和受激拉曼散射SRS等）、②与克尔效应相关的影响，即与折射率密切相关（自相位调制SPM、交叉相位调制XPM、四波混频效应FWM），其中四波混频、交叉相位调制对系统影响严重。
320G设备的WBA板的标称输出光功率一般为5dBm，16波系统在特殊情况下可以单波输出8dBm，32 波系统不得大于5dBm，＋8dBm输出的功放板不能用在32波系统。
可以知道16波系统最大输出光功率为5＋10lg16＝17dBm，特殊情况下可以到达20dBm。
32波系统则最大不能超过5＋10lg32＝20dBm。
实际波分工程中，发送端光功率为5dBm，也会出现由于光纤的非线性效应造成接收端出零星误码（信噪比满足要求）。
不过出现非线性效应影响系统出现误码概率比较小，没有一定的规律性。
处理方法是在保证系统接收端的信噪比满足要求的情况下，在WBA输出后加固定光衰进行解决。
12单纤双向和双纤双向有什么不同我司目前的波分设备采用双纤双向方式传输，目前暂不提供单纤双向的传输方式（即使用一根光纤传输双向业务）。
单纤双向传输的主要优势是节省光纤，由于单纤双向对于器件的要求比较高，价格比双纤双向要高出很多。
