光波分复用技术讲座第3讲WDM系统技术规范

光波分复用（WDM）技术第一章：了解光波分复用(WDM)把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送（每个波长承载一个TDM 电信号）的方式统称为波分复用。

波分复用是一种光纤传输技术，这种技术在一根光纤上使用不同的波长传输多种光信号。

现在，在为远程通信设计的高端WDM系统中，每种光信号（通常是指一个信道或一种波长）最多可以达到2．5Gps或10Gbps的传输速率。

当前的系统能够支持32到64个信道，厂商承诺将在不久的将来提供支持96信道或128信道的系统。

这将使得一根光纤就能够传送几百Gps的信息。

密集波分复用（DWDM）一词经常被用来描述支持巨大数量信道的系统，在这里，“密集”没有明确的定义。

相反，在一根光纤上使用两个或者四个信道有时也被称为WDM。

＜WDM光传输技术简介＞波分复用（WDM）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，把光纤可能应用的波长范围划分成若干个波段，每个波段用作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。

通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有差别，按照通道间隔差异，WDM可以细分为W-WDM、M-WDM、D-WDM。

我们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道路上的一条车道，而使用D-WDM技术，类似于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。

＜波分复用技术的发展＞波分复用技术在光纤通信出现伊始就出现了。

从1995年开始，WDM发展进入了快车道，Lucent率先推出了8*2.5G波分复用系统，Ciena推出了16*2.5G系统。

我国已完成了4*2.5G的现场实验，8*2.5G实验系统已通过签定。

WDM发展迅速的主要原因在于：（1）光电器件的迅速发展。

（2）TDM 10Gb/s面临着电子元器件响应时间的挑战。

（3）光纤色散和偏振模色散限制了10Gb/s的传输。

90年代初，EDFA（掺铒光纤放大器）的迅速商用化解决了WDM 复用器带来的插入损耗问题。

波分复用技术（WDM）第一、发展和起源1、光复用技术的发展●空分复用SDM（Space Division Multiplexing）——线性增加光纤对和传输设备——是一种十分有限的扩容方式优点：扩容方案简单，容易实现缺点：线路敷设困难，没有充分利用光纤带宽●时分复用TDM（Time Division Multiplexing）——PDH、SDH——是一种被普遍采用的扩容方式优点：成倍提高传输容量，降低了设备和线路成本缺点：升级至更高速率需要完全更换设备和中断服务，速率升级缺乏灵活性●波分复用WDM（Wavelength Division Multiplexing）——是一种在一根光纤内实现多路光信道传输的有效扩容方案优点：充分利用光纤线路资源，极大地提高传输容量缺点：需要较多光器件，增加了失效和故障的概率●TDM + WDM——充分利用TDM和WDM技术的优点进行系统扩容2、两波长复用和密集波分复用DWDM●两波长复用——两波长系统：1310nm和1550nm——中继方式：光/电/光（原因：无兼顾2个窗口的光放大器件）——采用熔融波分复用器件，插入损耗小●密集波分复用DWDM（Dense WDM）——在1550nm窗口的多波长系统——中继方式：光3、DWDM发展状况3.2 国内发展●1998年4月：清华大学、北京大学和北京邮电大学合作完成了4波长4节点的WDM 实验网● 1999年1月：武汉邮电科学研究院研制了济南—青岛8×2.5Gbps 密集型WDM系统工程第二、基本原理1、光传输波段的划分2、光波长与频率的换算λ×f = cλ——波长；f ——光波频率；c ——光在真空中的传播速度，一般采用3.0×108m/s 。

3、WDM 概念● 把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传输（每个波长承载一个TDM 电信号）● 目前常用的复用波长都是在C 波段范围内（1530nm~1565nm ）…波长波长光 谱光 谱λ１λ２λ３λ４λ５λ６λＮＷＤＭ单通道4、粗波分复用（CWDM）和密集波分复用（DWDM）●粗波分复用（Corse WDM）——通道间隔~ 20nm——复用波长范围1270nm ~ 1610nm （间隔20nm，共18个波长）——只适用于短距离、低速率的城域网●密集波分复用——通道间隔≤200GHz5、工作方式5.1 双纤单向传输⏹一根光纤只完成一个方向的光信号传输，反向光信号传输由另一根光纤来完成。

波分复用概念与其技术讲解波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。

这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。

通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。

按照通道间隔的不同，WDM 可以细分为CWDM(稀疏波分复用)和DWDM(密集波分复用)。

CWDM 的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。

CWDM 和DWDM 的区别主要有二点：一是CWDM 载波通道间距较宽，因此，同一根光纤上只能复用5 到6 个左右波长的光波，“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来；二是CWDM 调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光。

冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐。

由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。

CWDM 避开了这一难点，因而大幅降低了成本，整个CWDM 系统成本只有DWDM 的30%。

CWDM 是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。

在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，接到不同的接收机。

由于光波长与频率的关系：= ×。

实际上为一种频分复用，所以WDM通常也被称为光频分复用(OFDM), WDM系统的主要优点为：1．充分利用光纤的低损耗波段，大大增加光纤的传输容量，降低成本2．对革新到传输的信号的速率，格式具有透明性，有利于数字信号和模拟信号的兼容3．节省光纤和光中继器，便于对已经建成的系统进行扩容4．可以提供波长选路，使建立透明，灵活，具有高度生存性的WDM网络成为可能46.2.2 波分复用/解复用器件在整个WDM 系统中，需要使用多种波长的光信号，通常光纤的损耗随着传输距离的增长而增大。

【业界新技术】1．光波分复用系统(WDM)技术要求【RPR专栏】1．新一代光环城域网——弹性分组环2．For personal use only in study and research; not for commercial use3．4．城域网新标准：弹性分组环RPR【业界新技术】光波分复用系统(WDM)技术要求（2003-07-31 通新世界）一、引言在过去几年中，WDM技术使得光纤丰富的带宽资源得以开发利用。

然而，2.5Gbit/s 或10Gbit/s的WDM信号经过400-600km传输后，还需要进行电再生中继。

整个系统结构复杂，成本昂贵。

如何在实现全光传输的前提下，降低传输成本，延长传输距离，是一个急需解决的问题。

在超长距传输环境下，引入了许多新的技术，如采用喇曼放大器。

在传输过程中，进行波形管理、功率管理、色散管理，以及信号编码采用RZ编码和超强FEC等技术。

信号在无电中继传输的距离达到3000km，在实验室甚至达到了10000km。

鉴于国内外WDM技术发展迅速，1.6Tbit/s与800Gbit/s的WDM设备已经有商用化产品，并在干线网络上有实际应用。

为了给研制和运营部门提供技术依据，在以往WDM标准基础上，制定了《光波分复用系统(WDM)技术要求——1.6Tbit/s部分与800Gbit/s部分》。

二、光波分复用系统(WDM)技术标准介绍我国于1997年在省际干线(西安－武汉)引入第一条WDM系统(Lucent公司的8*2.5Gbit/s系统),从此揭开了WDM系统在中国大规模应用的序幕，WDM技术系列标准的研究和制定也正式开始。

1999年，我国第一个针对WDM技术的标准——《光波分复用系统总体技术要求暂行规定》(YDN120--1999)正式发布，标准中对8*2.5Gbit/sWDM系统及16*2.5Gbit/sWDM系统的技术要求进行了规范。

2000年，发布了《光波分复用系统(WDM)技术要求——32*2.5Tbit/s部分》(YD/T1060--2000)。

光波分复用技术讲座第一讲 WDM技术的差不多原理信息产业部电信研究院 xxx目前，WDM（波分复用）技术进展十分迅速，已展现出巨大的生命力和光明的进展前景，我国的光缆干线和一些省内干线已开始采纳WDM系统，同时国内一些厂商也正在开发这项技术。

为关心读者了解和熟悉这一新技术，我们组织了该系列讲座。

第一讲是WDM 技术的差不多原理；第二讲介绍WDM系统中应用的光电器件的种类及其要紧原理，以及它们的应用情况；第三讲介绍WDM系统的技术规范，特不是信息产业部刚刚制定公布的16（8）×2.5Gb／s WDM系统规范，并予以较详细的讲明；第四讲要紧是关于WDM系统治理方面的要求，以及WDM和SDH网管系统的关系；第五讲是关于WDM系统测试方法和相关仪表；第六讲要紧探讨采纳0ADM组环的技术，另外还将讨论基于OXC和0ADM的全光网技术。

欢迎读者朋友随时对该讲座提出意见和要求（热线电话：010-********）。

1 概述——在过去20年里，光纤通信的进展超乎了人们的想象，光通信网络也成为现代通信网的基础平台。

就我国长途传输网而言，截止到1998年底，省际干线光缆长度已接近2O万km。

光纤通信系统经历了几个进展时期，从80年代末的PDH系统，90年代中期的SDH系统，以及近来风起云涌的WDM系统，光纤通信系统自身在快速地更新换代。

——波分复用技术从光纤通信出现伊始就出现了，两波长WDM （1310／1550nm）系统80年代就在美国AT&T网中使用，速率为2×1.7Gb／s。

然而到90年代中期，WDM系统进展速度并不快，要紧缘故在于：（1）TDM（时分复用）技术的进展，155Mb／s—622Mb／s—2.5Gb／s TDM技术相对简单。

据统计，在2.5Gb／s系统以下（含2.5Gb／s系统），系统每升级一次，每比特的传输成本下降3O％左右。

正由于此，在过去的系统升级中，人们首先想到并采纳的是TDM技术。

YD 中华人民共和国通信行业标准YD/T XXXX－20XX光缆波分复用（WDM）系统工程设计规范（送审稿）Specifications of Engineering Design for Optical Fiber CableWavelength Division Multiplexing System20XX－××－××发布 20XX－XX－XX实施中华人民共和国工业和信息化部发中华人民共和国通信行业标准光缆波分复用（WDM）系统工程设计规范（送审稿）Specifications of Engineering Design for Optical Fiber Cable Wavelength Division Multiplexing SystemYD/T XXXX－20XX主管部门：工业和信息化部通信发展司批准部门：中华人民共和国工业和信息化部施行日期：XXXX年X月X日××××出版社20XX 北京前言本规范根据工业和信息化部“关于安排2009年通信工程建设标准编制计划的通知”(工信部通函[2009]98号)的要求，整合光缆波分复用系统设计相关规范，增加超长距和40G等有关内容，编制而成。

本规范主要包括光缆波分复用系统的系统制式、系统设计、网络组织、网络管理、传输性能设计指标、设备选型及配置、局站设备安装等。

本规范用黑体标注的条文为强制性条文，必须严格执行。

本规范由工业和信息化部通信发展司负责解释、监督执行。

规范在使用过程中，如有需要补充或修改的内容，请与部通信发展司联系，并将补充或修改意见寄部通信发展司。

主编单位：中国移动通信集团设计院有限公司主要起草人：刘建平高军诗李勇参编单位：广东省电信规划设计院有限公司主要参加人：曹炼铿目次1 总则.............................................................................................................................................. １2 术语和符号...................................................................................................................................... ２3 系统制式及系统设计...................................................................................................................... ４3.1 波分复用系统特性............................................................................................................... ４3.2 系统组成及分类................................................................................................................... ４3.3 系统应用代码、参考点及波长分配................................................................................... ５3.4 主光通道........................................................................................................................... １２3.5 波长转发器光接口........................................................................................................... １３3.6 光监控通路....................................................................................................................... １４3.7 光纤选用........................................................................................................................... １５3.8 系统设计........................................................................................................................... １５3.9 站址设置........................................................................................................................... １８3.10 公务联络系统设置......................................................................................................... １８4 网络管理................................................................................................................................ １９4.1 网管系统组成................................................................................................................. １９4.2 网管系统配置原则......................................................................................................... １９4.3 EMS/SMS与NMS的互连............................................................................................... ２０4.4 网管系统数据通信网设计要求..................................................................................... ２０5 网络保护................................................................................................................................ ２２5.1 网络拓扑........................................................................................................................... ２２5.2 保护方式的选用............................................................................................................... ２２6 传输性能设计指标...................................................................................................................... ２３6.1 光信噪比........................................................................................................................... ２３6.2 误码/丢包率性能.............................................................................................................. ２４6.3 抖动性能........................................................................................................................... ２５7 局站设备安装.............................................................................................................................. ２８7.1 局站通信系统................................................................................................................. ２８7.2 设备选型......................................................................................................................... ２８7.3 设备配置......................................................................................................................... ２９7.4 设备布置......................................................................................................................... ３１7.5 设备安装......................................................................................................................... ３２7.6 布线要求与线缆选择..................................................................................................... ３２7.7 电源系统及接地............................................................................................................. ３２7.8 局站装机条件................................................................................................................. ３３附录A 32/40×2.5Gbit/s WDM系统主光通道参数.................................................................... ３５附录B 32/40×10Gbit/s WDM系统主光通道参数..................................................................... ３６附录C 80×10Gbit/s WDM系统主光通道参数.......................................................................... ３８附录D 40/80×40Gbit/s WDM系统主光通道参数..................................................................... ３９附录E 40×10Gbit/s超长距WDM系统主光通道参数(G.652/G.655) ......................................... ４１附录F 80×10Gbit/s超长距WDM系统主光通道参数(G.652/G.655) ......................................... ４３附录G 40×10Gb/超长距单跨段WDM系统主光通道参数....................................................... ４５附录H OTU的Rn/Sn接口参数................................................................................................... ４７附录I 本规定用词说明 ............................................................................................................ ５２条文说明.................................................................................................................................... ５３1 总则1.0.1《光缆波分复用（WDM）系统工程设计规范》（以下简称“本规范”）适用于新建单纤单向光缆波分复用系统的工程设计。

WDM技术1.波分服用光传输技术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，可以分为频分复用系统、时分复用系统、波分复用系统和空分复用系统。

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，所以我们任将两者分成两个不同的系统。

波分服用是光钎通信中的一种传输技术，它利用了一根光钎可以同时传输多个不通波长的逛载波的特点，把光纤可能应用的波长范围划分成若干波段，每个波段作一个独立的通道传输一种预定波长的信号。

光波分复用的实质是在光纤上进行光频分复用，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。

随着光电技术的向前发展，在同一光纤中波长的密度会变得很高。

因而，使用术语密集波分服用，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。

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道路的一条车道，提高比特率相当于在该车道上加快行使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。

1.2 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光注，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。

1）空分复用SDM空分复用是靠增加光纤数量的方式线性增加传输的容量，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任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。

光波分复用技术讲座第三讲WDM系统技术规范
张成良;张海懿
【期刊名称】《电信技术》
【年(卷),期】1999(000)007
【摘要】无
【总页数】1页(P7)
【作者】张成良;张海懿
【作者单位】无
【正文语种】中文
【相关文献】
1.光波分复用技术讲座第一讲WDM技术的基本原理 [J], 张成良
2.光波分复用技术讲座第二讲WDM系统中的光电器件 [J], 张成良;张海懿
3.光波分复用技术讲座第四讲WDM系统网络管理要求 [J], 张成良
4.光波分复用技术讲座第五讲WDM系统测试及仪表 [J], 张成良;张海懿
5.光波分复用技术讲座第三章WDM系统工程设计 [J], 谭文;谢桂月
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