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某运营商WDM网管系统扩容方案设计与实施的开题报告题目：某运营商WDM网管系统扩容方案设计与实施一、研究背景随着信息技术的飞速发展和用户需求的增加，我国电信业务逐步从传统的语音业务向宽带业务、数据业务、移动业务等方向发展，网络建设和网络扩容工作也变得更加紧迫。
其中，WDM技术是当前光纤通信领域的核心技术之一，其应用已经广泛地应用于各类电信、互联网、企业的网络建设中，WDM的核心是通过增加波长实现光纤传输信道的重用，从而提升光传输容量。
某运营商的WDM系统作为主干网的重要组成部分，由于用户流量的不断增长，目前已经接近性能瓶颈。
因此，在保持已有系统稳定运行的基础上，需要进行系统扩容，以支撑更大规模的业务发展。
二、研究目的和意义本课题的研究目的是设计和实施某运营商WDM网管系统的扩容方案，以满足业务发展的需求。
具体包括：1.通过分析目前系统的瓶颈和瓶颈解决方案，设计符合业务发展要求的WDM网管系统扩容方案；2.通过实施扩容方案，提升WDM系统的性能和稳定性，实现更高规模、更高效率的数据传输；3.提升本运营商在宽带业务领域的竞争力，增强用户体验。
三、研究内容和方法本研究的主要研究内容是WDM网管系统的扩容方案设计和实施，包括以下主要步骤：1.分析某运营商WDM网络的现状和发展趋势，确定扩容需求和目标；2.分析现有系统的性能和瓶颈，确定扩容方案的技术路线和方案细节；3.设计可行的扩容方案，包括硬件升级和软件升级等；4.细化扩容方案，制定详细的实施计划和方案；5.进行扩容方案的测试和验证，以确保系统性能和稳定性；6.系统升级和优化，保证系统稳定运行。
在研究方法上，本研究采用文献资料研究法、案例分析法、问卷调查法等，通过文献和案例研究，了解WDM网络的发展状况和扩容的工程方法；通过问卷调查，了解用户对扩容的需求和期望；通过实际测试和验证，评估扩容方案的效果和稳定性。
四、论文结构安排本研究报告将分为以下几个部分：第一部分：绪论。
光波分复用（WDM）技术光波分复用(WDM)技术一、波分复用技术的概念波分复用(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。
二、波分复用技术的优点WDM技术之所以在近几年得到迅猛发展是因为它具有下述优点：(1) 传输容量大，可节约宝贵的光纤资源。
对单波长光纤系统而言，收发一个信号需要使用一对光纤，而对于WDM系统，不管有多少个信号，整个复用系统只需要一对光纤。
例如对于16个2.5Gb/s系统来说，单波长光纤系统需要32根光纤，而WDM系统仅需要2根光纤。
是利用多个激光器在单条光纤上同时发送多束不同波长激光地技术.每个信号经过数据（文本、语音、视频等）调制后都在它独有地色带内传输.能使电话公司和其他运营商地现有光纤基础设施容量大增.制造商已推出了系统，也叫（密集波分复用）系统.可以支持多束不同波长地光波同时传输，每束光波最高达到地数据传输率.这种系统能在一条比头发丝还细地光缆上提供超过地数据传输率密集波分复用器()是密集波分复用()系统中一种重要地无源光纤器件.由密集波分复用器构成地合波和分波部分是系统地基本组成之一，它直接决定了系统地容量、复用波长稳定性、插入损耗大小等性能参数地好坏.密集波分复用器还可以衍生为其它多种适用于地重要功能器件，如波长路由器——用于宽带服务和波长选址地点对点服务地全光通讯网络；上路下路器——用于指定波长地上下路；梳状滤波器——用于多波长光源地产生和光谱地测量；波长选择性开关——不同波长信号地路由等，因此对于密集波分复用器地研究和制作具有重要地理论意义和良好地市场前景.密集波分复用器地核心是窄带光滤波技术.目前常见地光通信用滤波器主要有以下几种：介质膜滤光片、光纤光栅、阵列波导光栅、干涉仪和标准具等.文档来自于网络搜索（密集波分复用）无疑是当今光纤应用领域地首选技术，但其昂贵地价格令不少手头不够宽裕地运营商颇为踌躇.有没有或能以较低地成本享用波分复用技术呢？面对这一需求，（稀疏波分复用）应运而生.文档来自于网络搜索（稀疏波分复用）稀疏波分复用，顾名思义，是密集波分复用地近亲，它们地区别主要有二点：一、载波通道间距较宽，因此，同一根光纤上只能复用到个左右波长地光波，“稀疏”与“密集”称谓地差别就由此而来；二、调制激光采用非冷却激光，而采用地是冷却激光.冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐.由于在一个很宽地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.避开了这一难点，因则大幅降低了成本，整个系统成本只有地％.用很低地成本提供了很高地接入带宽，适用于点对点、以太网、环等各种流行地网络结构，特别适合短距离、高带宽、接入点密集地通信应用场合，如大楼内或大楼之间地网络通信.尤其值得一提地是与（无源光网络）地搭配使用.是一种廉价地，一点对多点地光纤通信方式，通过与相结合，每个单独波长信道都可作为地虚拟光链路，实现中心节点与多个分布节点地宽带数据传输.目前，有几家公司正推出与相关地产品.公司出品地系列地模块支持个信道，或者支持个信道加个信道.时代华纳公司已与公司签署长期采购协议，用包含模块地设备在纽约、俄亥俄等地部署千兆以太网.公司推出地采用技术地产品有和两个系列地交换机，其最大特色在于能为高端用户提供专用波长信道服务地服务.但是，是成本与性能折衷地产物，不可避免地存在一些性能上地局限.业内专家指出，目前沿存在以下点不足：一、在单根光纤上支持地复用波长个数较少，导致日后扩容成本较高；二、复用器、复用解调器等设备地成本还应进一步降低，这些设备不能只是相应设备地简单改型；三、不适用于城域网，城域网节点间距离较短，运营商用在设备扩容上地钱完全可以用来埋设更多地光缆，得到更好地效果；四、还未形成标准文档来自于网络搜索( ) 带通波分复用器.文档来自于网络搜索单模光纤具备地芯直径，可容许单模光束传输，可减除频宽及振模色散( )地限制，但由于单模光纤芯径太小，较难控制光束传输，故需要极为昂贵地激光作为光源体，而单模光缆地主要限制在于材料色散( )，单模光缆主要利用激光才能获得高频宽，而由于会发放大量不同频宽地光源，所以材料色散要求非常重要.单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离，在地以太网以至这行地千兆网，单模光纤都可支持超过地传输距离.从成本角度考虑，由于光端机非常昂贵，故采用单模光纤地成本会比多模光纤电缆地成本高. 单模光纤（）如图()，折射率分布和突变型光纤相似，纤芯直径只有μ，光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播.因为这种光纤只能传输一个模式（两个偏振态简并），所以称为单模光纤，其信号畸变很小.文档来自于网络搜索文档来自于网络搜索光纤地种类很多，分类方法也是各种各样地.（一）按照制造光纤所用地材料分：石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤.塑料光纤是用高度透明地聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）制成地.它地特点是制造成本低廉，相对来说芯径较大，与光源地耦合效率高，耦合进光纤地光功率大，使用方便.但由于损耗较大，带宽较小，这种光纤只适用于短距离低速率通信，如短距离计算机网链路、船舶内通信等.目前通信中普遍使用地是石英系光纤.（二）按光在光纤中地传输模式分：单模光纤和多模光纤.多模光纤地纤芯直径为μ，包层外直径μ，单模光纤地纤芯直径为μ，包层外直径μ.光纤地工作波长有短波长μ、长波长μ和μ.光纤损耗一般是随波长加长而减小，μ地损耗为μ地损耗为，μ地损耗为，这是光纤地最低损耗，波长μ以上地损耗趋向加大.由于ˉ地吸收作用，μ和μ范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用.年代起，倾向于多用单模光纤，而且先用长波长μ.多模光纤多模光纤( )：中心玻璃芯较粗(或μ)，可传多种模式地光.但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号地频率，而且随距离地增加会更加严重.例如：地光纤在时则只有地带宽了.因此，多模光纤传输地距离就比较近，一般只有几公里.单模光纤单模光纤( )：中心玻璃芯很细(芯径一般为或μ)，只能传一种模式地光.因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源地谱宽和稳定性有较高地要求，即谱宽要窄，稳定性要好.后来又发现在μ波长处，单模光纤地材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等.这就是说在μ波长处，单模光纤地总色散为零.从光纤地损耗特性来看，μ处正好是光纤地一个低损耗窗口.这样，μ波长区就成了光纤通信地一个很理想地工作窗口，也是现在实用光纤通信系统地主要工作波段.μ常规单模光纤地主要参数是由国际电信联盟－在建议中确定地，因此这种光纤又称光纤.（三）按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤.常规型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长地光上，如μ.色散位移型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在两个波长地光上，如：μ和μ.我们知道单模光纤没有模式色散所以具有很高地带宽，那么如果让单模光纤工作在μ波长区，不就可以实现高带宽、低损耗传输了吗？但是实际上并不是这么简单.常规单模光纤在μ处地色散比在μ处色散小得多.这种光纤如工作在μ波长区，虽然损耗较低，但由于色散较大，仍会给高速光通信系统造成严重影响.因此，这种光纤仍然不是理想地传输媒介.为了使光纤较好地工作在μ处，人们设计出一种新地光纤，叫做色散位移光纤（）.这种光纤可以对色散进行补偿，使光纤地零色散点从μ处移到μ附近.这种光纤又称为μ零色散单模光纤，代号为.光纤是单信道、超高速传输地极好地传输媒介.现在这种光纤已用于通信干线网，特别是用于海缆通信类地超高速率、长中继距离地光纤通信系统中.色散位移光纤虽然用于单信道、超高速传输是很理想地传输媒介，但当它用于波分复用多信道传输时，又会由于光纤地非线性效应而对传输地信号产生干扰.特别是在色散为零地波长附近，干扰尤为严重.为此，人们又研制了一种非零色散位移光纤即光纤，将光纤地零色散点移到μ 工作区以外地μ以后或在μ以前，但在μ波长区内仍保持很低地色散.这种非零色散位移光纤不仅可用于现在地单信道、超高速传输，而且还可适应于将来用波分复用来扩容，是一种既满足当前需要，又兼顾将来发展地理想传输媒介.还有一种单模光纤是色散平坦型单模光纤.这种光纤在μ到μ整个波段上地色散都很平坦，接近于零.但是这种光纤地损耗难以降低，体现不出色散降低带来地优点，所以目前尚未进入实用化阶段.（四）按折射率分布情况分：阶跃型和渐变型光纤.阶跃型：光纤地纤芯折射率高于包层折射率，使得输入地光能在纤芯一包层交界面上不断产生全反射而前进.这种光纤纤芯地折射率是均匀地，包层地折射率稍低一些.光纤中心芯到玻璃包层地折射率是突变地，只有一个台阶，所以称为阶跃型折射率多模光纤，简称阶跃光纤，也称突变光纤.这种光纤地传输模式很多，各种模式地传输路径不一样，经传输后到达终点地时间也不相同，因而产生时延差，使光脉冲受到展宽.所以这种光纤地模间色散高，传输频带不宽，传输速率不能太高，用于通信不够理想，只适用于短途低速通讯，比如：工控.但单模光纤由于模间色散很小，所以单模光纤都采用突变型.这是研究开发较早地一种光纤，现在已逐渐被淘汰了.渐变型光纤：为了解决阶跃光纤存在地弊端，人们又研制、开发了渐变折射率多模光纤，简称渐变光纤.光纤中心芯到玻璃包层地折射率是逐渐变小，可使高次模地光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但成本较高，现在地多模光纤多为渐变型光纤.渐变光纤地包层折射率分布与阶跃光纤一样，为均匀地.渐变光纤地纤芯折射率中心最大，沿纤芯半径方向逐渐减小.由于高次模和低次模地光线分别在不同地折射率层界面上按折射定律产生折射，进入低折射率层中去，因此，光地行进方向与光纤轴方向所形成地角度将逐渐变小.同样地过程不断发生，直至光在某一折射率层产生全反射，使光改变方向，朝中心较高地折射率层行进.这时，光地行进方向与光纤轴方向所构成地角度，在各折射率层中每折射一次，其值就增大一次，最后达到中心折射率最大地地方.在这以后.和上述完全相同地过程不断重复进行，由此实现了光波地传输.可以看出，光在渐变光纤中会自觉地进行调整，从而最终到达目地地，这叫做自聚焦.（五）按光纤地工作波长分：短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤.纤则是指μ以上地光纤文档来自于网络搜索波分复用光通信是由光来运载信号进行传输地方式.在光通信领域，人们习惯按波长而不是按频率来命名.因此，所谓地波分复用(，)其本质上也是频分复用而已.是在根光纤上承载多个波长(信道)系统，将根光纤转换为多条“虚拟”纤，当然每条虚拟纤独立工作在不同波长上，这样极大地提高了光纤地传输容量.由于系统技术地经济性与有效性，使之成为当前光纤通信网络扩容地主要手段.波分复用技术作为一种系统概念，通常有种复用方式，即和波长地波分复用、粗波分复用(，)和密集波分复用(，).() 和波长地波分复用这种复用技术在世纪年代初时仅用两个波长：窗口一个波长，窗口一个波长，利用技术实现单纤双窗口传输，这是最初地波分复用地使用情况.()粗波分复用继在骨干网及长途网络中应用后，波分复用技术也开始在城域网中得到使用，主要指地是粗波分复用技术.使用地宽窗口，目前主要应用波长在地系统中，当然波长地波分复用器也在研制之中.粗波分复用(大波长间隔)器相邻信道地间距一般≥ ，它地波长数目一般为波或波，最多波.当复用地信道数为或者更少时，由于系统采用地激光器不需要冷却，在成本、功耗要求和设备尺寸方面，系统比系统更有优势，越来越广泛地被业界所接受.无需选择成本昂贵地密集波分解复用器和“光放” ，只需采用便宜地多通道激光收发器作为中继，因而成本大大下降.如今，不少厂家已经能够提供具有个波长地商用系统，它适合在地理范围不是特别大、数据业务发展不是非常快地城市使用.()密集波分复用密集波分复用技术()可以承载～个波长，而且随着技术地不断发展，其分波波数地上限值仍在不断地增长，间隔一般≤ ，主要应用于长距离传输系统.在所有地系统中都需要色散补偿技术(克服多波长系统中地非线性失真——四波混频现象).在波系统中，一般采用常规色散补偿光纤来进行补偿，而在波系统中，必须采用色散斜率补偿光纤补偿.能够在同一根光纤中把不同地波长同时进行组合和传输，为了保证有效传输，一根光纤转换为多根虚拟光纤.目前，采用技术，单根光纤可以传输地数据流量高达，随着厂商在每根光纤中加入更多信道，每秒太位地传输速度指日可待.文档来自于网络搜索。
下一代接入网的解决方案--WDM-PON详细介绍目前光纤接入网主要采用EPON或GPON，上下行均工作在单一波长，各用户通过时分的方式进行数据传输。
这种在单一波长上为每用户分配时间片的机制，既限制了每用户的可用带宽，又大大浪费了光纤自身的可用带宽。
将WDM技术引入到PON系统中，即WDM-PON，可以将用户接入带宽增加数倍乃至数十倍，满足用户的终极需求，因此WDM-PON也被认为是下一代接入网的解决方案。
技术方案在WDM-PON系统中，多个不同波长同时工作，因此最直接的WDM-PON方案是OLT中有多个不同波长的光源，每个ONU也使用特定波长的光源，各点对点连接都按预先设计的波长进行配置和工作。
如果波长数越多，需要的光源种类也越多，带来严重的仓储问题，这对ONU尤其突出。
由于存在严重的ONU仓储问题，固定光源的解决方案难以应用于商用WDM-PON系统，因此使用无色ONU已基本成为当前WDM-PON相关研究的共识，基于无色ONU的技术方案是WDM-PON系统的主流。
无色ONU的实现技术根据使用的器件不同可分为可调激光器、宽谱光源和无光源三类。
可调激光器是使用波长可调的激光器使ONU可以工作在不同的波长，可调激光器也工作在特定波长，但可通过辅助手段对波长进行调谐，如电调谐、温度调谐和机械调谐，这样在系统中可使用同样的激光器以产生不同的工作波长。
但是可调激光器比传统PON系统中使用的激光器更为复杂，价格也较为高昂，因此在目前的WDM-PON系统中一般不采用。
第二种方案是在ONU中放置一个宽谱光源，发出的光从ONU出来后，再接一个WDM 设备，比如薄膜滤波器或者AWG，对信号进行谱分割，只允许特定的波长部分通过并传输到位于中心局的OLT。
这样各个ONU具有相同的光源，但由于它们接在WDM合波器的不同端口上，从而可为每个通道生成单独的波长信号。
ONU中采用宽谱光源的WDM-PON系统如图1所示。
宽谱光源可采用SLED、ASE-EDFA和ASE-RSOA等。
华为WDM网络规划整体解决方案1.概述WDM（Wave Division Multiplexing，波分复用）技术是随着通信技术的发展而兴起的一项技术，它能够在同一光纤上传输多个不同波长的信号。
华为WDM解决方案是一种集成光纤传输、O&M等多种功能的网络产品，它采用了有效的光电转换技术，提供了快速、灵活的网络接入解决方案。
该文档将介绍华为WDM网络规划整体解决方案的相关信息，包括技术特点、功能和优势等方面。
2.技术特点华为WDM网络规划整体解决方案具有以下技术特点：2.1 高速率该解决方案支持高速传输，能够满足用户在数据传输方面的高速率需求。
例如，华为OptiX Metro 1000 WDM网管可以支持2.5G，用于承载SDH，ATM等业务；华为OptiX OSN 3500 WDM网管则支持10G-100G的不同速率，更加灵活满足市场需求。
2.2 大容量华为WDM网络规划整体解决方案支持大容量的业务传输，其光波分复用技术可以实现在一根光纤上传输多个信号，从而实现网络数据的分组传输，最大化地提高了网络带宽的利用率。
2.3 高可靠性该解决方案采用高可靠性的网络设计，支持对网络信号的监测和故障隔离处理。
当网络故障发生时，它能够迅速诊断问题所在，并在最短时间内恢复网络通信。
2.4 灵活性华为WDM网络规划整体解决方案是一种高度灵活的网络产品，它可以有效应对不同的网络需求并提供灵活的接口和管理方式。
该解决方案支持多种接口（如SDH、OTN、IP等），能够满足不同类型的网络接入需求。
3.功能华为WDM网络规划整体解决方案具有以下的功能:3.1 光纤传输该解决方案采用了先进的光纤传输技术，可以实现高速率、大容量的数据传输。
同时，它支持多种光纤接口（如Single fiber/dual fiber等），可以满足不同类型光纤传输的需求。
3.2 网络管理华为WDM网络规划整体解决方案支持Web界面和CLI命令行管理方式，用户可以通过这些管理方式对网络进行各种操作。
WDM全光网络的组成及关键器件【摘要】当今时代信息量的快速增长以及信息传送形式的多样性，都对网络提出了更高的要求，WDM全光网以其高速率、大容量、长距离等传送特点，满足了现代通信网的需求。
【关键词】WDM全光网；关键器件；OXC一、WDM全光网络概述1.全光网的提出。
为了克服电子瓶颈极限问题，提高网络的传输容量和交换容量，20世纪90年代初，人们提出了“全光网”的概念。
全光网是指信号以光的形式穿过整个网络，直接在光域内进行信号的传输、再生和交换/选路，中间不经过任何光电转换，从而有效的避免了“电子瓶颈”的问题，成为了现代骨干网的首选。
2.WDM全光网和WDM传输系统的区别。
WDM传输系统只是基于点到点的方式，还没有形成网的概念。
WDM全光网是一种基于光域的组网形式，是具有波长选路、波长交换等高级特征的WDM网络。
WDM全光网的光层网络节点可以利用波长选路和光交换技术，直接提供对高速数据流进行透明地交叉连接功能；而电层网络用于形成高速数据流并对其中复用的低速和中速比特流实现交叉连接。
这是WDM光通道网络和利用WDM传输的SDH传送网络的重要区别。
另外从发展上看，点到点的WDM系统只是“全光网”的第一步。
3.WDM全光网的优越性。
WDM全光网络与光/电混合型网络相比极大的提高了网络容量，而且能够满足未来对网络的各种要求，极具发展潜力。
和传统的传送网相比，它的优点集中体现在下面几点上：①波长路由：通过波长选择性器件实现路由选择，从而在各个节点之间建立拓扑连接。
②透明性：网络可以传输各种形式的信号，如在相当宽的范围内任意选择光波长、模拟或数字信号、信号比特率（或频率）等，也可以将SDH传送网、PDH 传送网、ATM网络等建立在同一光网络上，共享底层资源，这样可以极大的提高网络的灵活性，降低网络运营成本。
③可扩展性：随着网络业务量和容量的增加，可以在不影响原有网络结构、网络单元和已有通信的情况下扩建网络。
WDM技术及其应用(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载）编号20210821318本科生毕业设计（论文）WDM技术及其应用WDM Technology and Its Application学生姓名郑士利专业光电信息工程学号0821318指导教师王金波分院光电工程分院2021年6月摘要光纤的发明，引起了通信技术的一场革命，是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。
随着社会的发展，人类的进步，光纤通信刚好符合了人们的要求，未来的光纤通信将全面部署，最终实现全光网络。
光纤通信的发展呈现了蓬勃发展的新局面。
本文主要讲了光纤通信系统中主要应用到的WDM技术的原理，探讨了WDM技术的特点及发展现状。
然后对该技术的实际应用作了简要的探讨，再对国内外WDM 系统理论技术的进展进行广泛的研究。
最后对WDM光纤系统发展的现状及发展趋势做了简要分析。
关键词：WDM 光纤通信传输系统大容量系统ABSTRACTOptical fiber of the invention, the communication technology revolution in twenty-first Century, is an upcoming information society is a major factor. With the development of society, human development, optical fiber communication meets the requirement of people, the future of optical fiber communication will be fully deployed, the final realization of all optical network. The development of optical fiber communication presents the vigorous development of the new situation.This paper is mainly about optical fiber communication system is mainly applied to the principle of WDM technology, discusses the characteristics of WDM technology and development status. Then on the actual application of this technology are briefly discussed, and then the domestic WDM system theory and technology progress to conduct extensive research. At the end of the WDM fiber optic system development present situation and the development trend is analyzed briefly.Key words: WDM Optical fiber communication Transmission system Large capacity system目录第一章绪论 (1)1.1 课题的提出 (1)1.2 国内外研究和应用情况 (2)1.3 本课题的主要任务 (5)第二章光纤通信的概述及发展状况 (6)2.1 概述 (6)2.2 光纤通信的发展概况 (7)第三章波分复用器 (8)3.1 WDM的产生 (8)3.2 光波分复用器（合波器和分波器） (9)3.2.1 光纤耦合器型波分复用器 (9)3.2.2 干涉滤光器型波分复用器 (10)3.2.3 光栅型波分复用器 (11)3.2.4 衍射光栅型光波分复用器 (13)3.2.5光纤光栅及应用 (15)3.3 密集波分复用技术（DWDM） (17)3.3.2 DWDM技术主要特点 (18)3.3.3 DWDM系统的关键技术 (18)3.3.4 DWDM设备性能的评价标准 (18)第四章WDM技术的发展前景 (19)结论 (21)参考文献： (22)致谢 (23)第一章绪论1.1 课题的提出目前，光纤通信己成为现代通信网的基本组成部分，承载着通信骨干网络的主要传输任务。
多威通信波分以太网方案2010年3月29日目录目录 (2)电信级以太网市场需求发展趋势 (3)电信级以太网技术优势特点 (3)为大客户提供与SDH和ATM一样的安全性 (3)为大客户提供端到端的QoS保证 (4)为大客户提供故障快速检测和定位手段 (4)为大客户提供快速故障保护机制 (4)投资成本收回块，为运营商开源节流 (4)多威通信WDM + 电信级以太网整体解决方案 (5)方案拓扑图 (5)方案介绍 (5)WDM+电信级以太网方案优点 (6)WDM+电信级以太网方案与EPON关系 (7)WDM+电信级以太网方案与MSAP关系 (7)应用场景 (8)工业园区网企业大客户接入 (8)商务写字楼接入 (10)网吧接入 (11)银行、政府VPN业务 (12)3G基站数据语音回传业务 (13)1.1.小区宽带IPTV业务 (14)什么是波分以太技术波分以太技术是一个将传统的用于传输的波分(WDM)技术与最先进的电信以太(CARRIER ETHERNET)技术相结合而产生的一个兼顾传输和业务的新技术．波分技术的最大优势在于用极少的光纤资源来传送最大的带宽．而电信以太技术的最大优势在于用最廉价的以太设备来提供象ＳＤＨ一样的业务保证．因此波分以太技术提供ＳＤＨ似的，优质的，理论上无上限的带宽服务．电信级以太网市场需求发展趋势当前，电信级以太网CE（Carrier Ethernet）正逐步成为业界最为突出的关键热点之一，其中电信运营商业务转型和成本控制这一主流趋势是CE技术与方案最大的驱动力与最终的评判原则。
运营商业务转型的压力主要在于对各种所谓“杀手级”业务的电信级承载与提供，主要包括针对企业客户的以太网专线业务、针对住宅用户的三重播放业务以及无线回程。
其中，针对企业客户的以太网专线业务需求一贯是运营商“含金量”最高也最为重视的业务类别。
同时，企业用户的需求也十分明确地向高带宽、多业务、灵活扩展和低IT成本转移，为运营商传统的专线提供方案（基于MSTP，ATM等）带来巨大挑战。
市场需求带给运营商传统专线业务提供模式与网络空前的巨大压力，多威通信以其在运营商领域的客户经验对这点体会良多。
当前电信业务发展需求1.IPTV点播应用2.大客户数据、语音、视频Triple play3.大客户以太网VPN业务4.3G网络数据回传电信级以太网技术优势特点为大客户提供与SDH和ATM一样的安全性银行保险等金融大客户对专线的安全性要求非常高。
目前的以太网专线大部分采用普通以太网交换机或MSTP来提供，而这些都是通过以太网广播桥接的技术来建立通信，是一个无连接的网络，专线没有安全性，采用很简单的手段就可获取对方信息，这也是很多金融用户不愿采用以太网的一个很重要的原因。
CE的以太专线解决方案可采用PBT（以太网骨干传输）技术提供以太网专线，PBT不是采用广播桥接技术，而是采用面向连接的技术建立连接，其链路的建立方法与ATM PVC的建立方法类似，是一个有连接的网络，其安全性与SDH和ATM PVC一样。
实现以太专线拓扑灵活，除了灵活实现点到点，点到多点和多点到多点的任意专线拓扑之外，理论上还可以实现千万级别数量的专线，大大突破传统以太交换机的4096局限性，满足今后发展。
QinQ VPN方式保证了客户间的安全隔离，而兼容性却完全没有问题，而且不同客户之间VLANID可以重复使用，方便客户业务部署。
为大客户提供端到端的QoS保证CE专线解决方案可采用PBT技术提供以太网专线，PBT是一个有连接专线，支持CAC（连接接纳控制），可以提供端到端的QoS保证。
为大客户提供故障快速检测和定位手段●普通以太网交换机和MSTP不支持OAM功能，当专线链路出现故障时，除非直接连接用户路由器的光纤中断造成路由器端口指示灯灭外，其它故障均没有判断手段。
用户不申告，电信运营商无法及时知道网络故障。
●CE支持IEEE802.1ag定义的OAM功能，可为用户故障定位提供便捷的手段。
●当专线任一处中断，将会有CCM消息通知两端设备和网管，另外用户可用环回Loopback 和路由跟踪Link Trace命令很方便找到故障点，并能发现以太网包所经的路由，以及沿途的时延和误码情况。
为大客户提供快速故障保护机制●普通的以太网交换机在光纤中断时恢复时间非常长，会对客户的业务产生影响。
●CE方案在接入环和核心层面上均可以实现50ms的倒换，即任一点中断，可以在50ms内恢复，从而在故障倒换过程中不对客户业务产生影响。
●电信级以太网交换机的远端接入模块可放置在用户机房，所以电路全程可控，障盲点不复存在。
投资成本收回块，为运营商开源节流CE解决方案采用大容量小居所的概念，无论投资成本还是运维成本都在头端设备之上，全部的接入模块相当于头端设备的远端模块，投资成本低，“零”运维成本。
随着网络部署范围扩大，用户数目增加，运营商客户需要扩容的只是价格低廉的接入设备，投资曲线下降迅速。
完全可以实现当年投资，当年盈利。
多威通信波分以太接入网解决方案方案拓扑图方案介绍在本解决方案中，汇聚端采用多威首创运营以太交换机MTS1080 组成10G 环网，通过互联网网关接入Internet。
接入端从MTS1080开始往下连，每个客户分配一个GE光口，分别用不同CWDM波长SFP，16个GE光信号通过无源合波器组成一对光纤传输出局，途径一个站点则由分波合波器过滤一路光型号下来，也就是一个GE口，通过MTS180或CMTS-GE将接入端百兆光信号进行汇聚。
在本方案中，整个接入系统可以成环，也就是说每个客户会有东向西向光纤之分，平时两个方向有一个作为保护用。
接入方法是，当一路GE光信号下到站点之后，再将站点的MTS180的另外一个GE口光信号继续合波上行，朝另一个方向传输入局。
入局汇聚设备可以是同一台MTS1080，也可以是另外一个MTS1080。
环网保护由最新的运营以太网G.8032协议进行链路保护，切换时间为50ms。
波分以太网方案优点●方案定位于大客户接入应用●解决光纤资源短缺问题，可在现有光纤上增加业务●分路无损耗，每个分支独享一个波长●带宽大，现有设备CWDM最大支持16x10G容量●通过软件设置升级用户带宽和优先等级●环形拓扑，50ms 环网保护●上下流量均衡,支持CIR 和PIR●数据安全，每个站点一个波长，每个用户一个EVC隧道●客户的业务可分优先级：比如视频优先于数据●OAM802.3ah,802.1ag支持远端打环和链路质量检测●体积小，1U机箱已包含24xGE和4x10G●每兆成本低●可以单独分一个波长运行SDH或MSAP网络波分以太网方案与EPON关系在大客户接入应用中，波分以太网方案在功能和带宽各方面完全超越EPON解决方案，可以完全替代EPON，并且可以利用原有EPON光纤线路进行升级替换。
已有美国运营商Mediacom开始大规模实施升级替代方案波分以太网方案与MSAP关系由于电信核心传输网为SDH，而MSAP是为MSTP所设计的传输接入网，所以在和现有电信核心传输网兼容方面，以及和用户现有的大量V.35，ATM，2M E1接入应用接口兼容方面，MSAP具有先天性的优势。
但是随着客户应用的不断升级，带宽需求将会越来越大，客户会从现有的64K，2M升级成10M或者100M乃至1000M带宽。
届时SDH核心网传输能力将成为瓶颈，而电信级以太网则可以一劳永逸彻底解决带宽不足的问题。
电信级以太网在价格、带宽和升级兼容性方面具有先天性优势，随着运营以太网论坛MEF的标准逐步完善，运营商核心网更新换代只是时间问题，而另一方面，实际上多威通信波分以太网方案可与之并存。
由于WDM具有不同波长通道物理隔离的属性，可以单独划分一个波长通道用来运行MASP网络，这样电信级以太网和MSAP可以跑在同一个光纤上，既满足了大带宽需求的客户，又满足了不同客户接口类型多样化的需求；既节省光纤资源，又可以起到新业务扩容的功能，实现了1+1>2的效果。
应用场景工业园区网企业大客户接入上图中，考虑到每个企业相距比较远，所以每个企业为一个单独接入点，分配百兆业务。
其中，GE汇聚环的WDM和FE接入环的WDM相互独立，互不影响。
每个接入用户的光路都是独立的，客户接入点设备单点故障不会影响其他用户。
每个用户数据保持物理隔离。
流量计算，GE环下行为1000M线速，由局点机房MTS180进行100M汇聚，而在CWDM方式下，每个MTS180最多可接16个节点，而上联总共1000M，则每个节点为1000M/16=62.5M。
如果接入环数量改为10个点，则每个点预留100M接入带宽。
而在前期开展业务时，由于不同用户购买不同带宽，该速率可以在软件中进行设置线速，从1M－100M任意设定。
需要成环的客户可以用CMTS-FG接入，不需要成环的客户用ETS-A11接入。
本方案每个10G MTS1080最多可以满足100－256个节点接入。
GE环和FE环都为10个点的设备清单商务写字楼接入上图中，每个写字楼分配了1个GE的接入流量，每个10G设备MTS1080可以最多接12个环网，或通过环网东西向连接不同MTS1080达到CWDM上限16个环网。
在大楼本身就有内部网络的地方，只需要放一个CMTS-GE就可以解决整个大楼接入问题。
在没有内部网络的地方，采用MTS180进行百兆光或者电的接入。
本方案每个10G MTS1080最多满足12－16个大楼接入。
GE环为12个点的设备清单名称数量备注10G环网设备MTS1080-24-2 1XFP 2CWDM SFP GE 20OADM 12 in 1 1OADM 1 to 12 1大楼环网设备1MTS180-1608-4 1CWDM SFP GE 2SFP FE 8OADM 11 pass, 1 out 1OADM 11 pass, 1 in 1网吧接入请参考4.1 工业园区企业接入银行、政府VPN业务在现有已构建的任何一种WDM运营以太网上可立即开展VPN数据业务，每个客户可单独划分一个点对点以太网EVC通道跨过城域网，任意一个节点都可以通过软件设置进行网点之间的VPN互联业务，或者可以设置成为多点之间的虚拟局域网E-LAN业务，可以让用户开展高清视频会议、视频监控、大容量数据备份等高带宽高私密性业务。
3G基站数据语音回传业务在3G应用中，基站既有IP数据传输需求，又有原有SDH传输需求，在本方案中，SDH 独立分配了一个波长组成SDH环网，所有基站上下波长都为同一个波长。
而IP数据接入则可采用每个基站不同波长接入方式独享GE带宽，或者所有基站都用同一个波长共享GE带宽。
本方案的特点是IP数据网和SDH完全隔离，不会有TDM仿真的时钟和抖动问题，而传输则用同一对光纤。
