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文檔簡介

1、光纖通信仍然是最主要的傳輸技術(shù)(毛謙)摘要ITU組織的4年一度的國際電信博覽會是通信領(lǐng)域規(guī)模最大的展覽會,Telecom 99又是國際電信博覽會中規(guī)模最大的一次。本報告以參觀Telecom99所了解的情況為基本內(nèi)容,介紹了近年來光通信技術(shù)的發(fā)展情況,說明光纖通信仍然是最主要的傳輸技術(shù)。本報告從光纖通信設備和系統(tǒng)、光纖光纜、光器件、光儀表、工程施工及其它等幾個角度介紹光纖通信在核心網(wǎng)方面的最新進展,光接入網(wǎng)的技術(shù)另有專題報告,本文不再贅述。關(guān)鍵詞 光通信 光通信系統(tǒng) 光纖 光纜 光器件 1概述 ITU每4年一度組織的國際電信博覽會是通信領(lǐng)域規(guī)模最大的展覽會,Telecom 99又是國際電信博覽會

2、中規(guī)模最大的一次。參加展出的廠商約1200家,向全世界展示了近年來電信領(lǐng)域技術(shù)的進展。參觀這次國際電信博覽會可以感受到電信技術(shù)發(fā)展的脈搏,更可以感受到電信技術(shù)發(fā)展之快給我們這些電信技術(shù)研發(fā)人員帶來的壓力。當然從博覽會也看到社會進步給人類帶來的福音,信息社會為人們的工作、生活帶來更多的方便和利益,反過來又會促進社會更快地進步。 雖然在這次展覽會上,無線通信有一種將壓倒其它通信方式的氣勢。但通過仔細觀察和分析,可以看出,光纖通信依然是最主要的傳輸手段或者說是最主要的傳輸技術(shù),特別在核心網(wǎng)方面更加突出。概括起來,可以說世界主要的電信產(chǎn)品供應商如Lucent、Nortel、Alcatel、NEC、Si

3、emens、Maconi、Fujitsu等都把光纖通信放在相當重要的位置,投入大量的人力、資金進行研究、開發(fā),并分別取得重大的進展,創(chuàng)造了一個個新的世界記錄。許多原以家電產(chǎn)品為主或聞名的廠商如Toshiba、Hitachi、Sony或計算機廠商Cisco、Canon、3M,也紛紛擠入光纖通信的行列,并且成果斐然。 從電信展的整個情況來看,光纖通信技術(shù)無論是在核心網(wǎng),即長距離、大容量骨干網(wǎng)的應用方面,還是在城域網(wǎng)、接入網(wǎng)應用方面發(fā)展都很快;無論是在系統(tǒng)設備,還是在光纖光纜、光器件的研制方面都有很大的進步?;诜止さ脑蚝推邢?,本報告主要匯報這次電信展反映出來的光纖通信技術(shù)在核心網(wǎng)和城域網(wǎng)方面

4、的新進展。光纖通信技術(shù)在接入網(wǎng)方面的進展情況,另有專題報告,本報告不再贅述。 本報告主要從光通信設備和系統(tǒng)、光纖光纜、光器件、光儀表、工程施工及其它等幾個方面進行匯報。2光通信設備和系統(tǒng) Telecom99是光纖通信技術(shù)在近4年內(nèi)(Telecom95之后),特別是OFC99之后,國際水平進步的集中反映,以個人的認識水平,感到有如下幾個特點: (1)超高速大容量系統(tǒng)的記錄不斷被刷新(包括單波道速率和全系統(tǒng)容量) 回顧一下超高速大容量系統(tǒng)的歷史記錄可以看出: Telecom95上Nortel、Hitachi、Toshiba、Philips等公司均推出了單信道 10 Gbits設備,這在當時是最新記

5、錄; OFC97 NEC宣布實現(xiàn)了2.6Tbits DWDM傳輸系統(tǒng)實 驗,號稱最新記錄; OFC99 NTT宣布完成了3 Tbit/s OTDMDWdM的傳輸 系統(tǒng)實驗,打破了NEC的記錄; 1999年,Siemens宣布了3.2Tbits(8040 Gbit/s)的記錄。 在這次Telecon99上,Nortel宣布了兩個世界記錄: 單信道 80 Gbits的最高記錄; DWDM6.4Tbits的最高記錄。 下面簡單介紹Noltel發(fā)表的記錄的主要情況: Nortel的單信道80 Gbits系統(tǒng)實際上是在實現(xiàn)電的時分復用ETDM 40 GbitS 的基礎上,采用OTDM技術(shù)將2個40 Gb

6、its復用為80 GbitS信號的。線路碼型為二進制RZ碼,沒有采用FEC。在正、負色散每5km交替使用的G.655光纖上傳送480km (相當于巴黎到日內(nèi)瓦)不用電再生器。線路上出現(xiàn)的最大色散為30psnm,總色散為零。工作波長1550nm,全線使用了12個摻餌光纖線路放大器。40Gbits信號的產(chǎn)生是用 Mach Zehader外調(diào)制器實現(xiàn)的。 6.4Tbits DWDM系統(tǒng)是在單波道80 Gbits的基礎上用 80個波道復用而成的。系統(tǒng)設計的可靠性為99.999%??梢跃哂性谝粚饫w上可靠地連接2500個核心路由器的能力。 順便提一下,Nortel估計到2002年全球光網(wǎng)絡的市場可達35

7、0億美元,而且容量要求每9個月翻一番。Nortel的10 GbitS系統(tǒng)占全球市場的90%,1998年的收入為176億美元,其從光通信市場來的收入每年增長50。如果按KMI公司的報告, Lucent的全球DWDM市場份額為29,其收入為22億美元,則全球DWDM市場應為76億美元。 實際上這兩個記錄還沒有保持多久,Lucent在11月就宣布了兩項新的世界記錄,又把Nortel遠遠地拋在后面: 單信道160 Gbits的新記錄; DWDM 16Tbits的刷新記錄。 Bell labs的一項新的世界記錄是,單波道的最高速率達到160 Gbits,在L ucent的TrueWave RS光纖中傳送

8、了300 km。該160 Gbts的系統(tǒng)用的是與目前商用的系統(tǒng)同樣的,基于半導體的發(fā)送機和解復用器。他們還準備將該系統(tǒng)用于DWDM系統(tǒng),至少采用當前商用可實現(xiàn)的100個波道,屆時單根光纖的傳輸容量將達到16Tbits。 40 Gbits,即STM256的SDH設備,除Nortel、Lucent之外,Hitachi、Fuji tsu、Siemens等公司也都已開發(fā)出來。 Lucent不僅研制出TM,還有AdM。 (2)無電再生距離不斷加長 通常的DWDM系統(tǒng)的無電再生傳輸距離可達600 km(5 33 dB),Pirelli公司利用光線路擴展模塊 LEM可以將這個距離提高到 6000 km。 一

9、般的10 GbitS系統(tǒng)的傳輸距離為 3000 5000 km,每隔300 km需要加以電的再生。而Siemens的TransXpress Iafinity320Gbits(3210 Gbits)DWD M系統(tǒng)可以傳輸至 10000km之外,且只需每600km電再生一次。由于它采用了與眾不同的光放大器及可選各種泵浦源,包括預放的遠泵,使跨距衰減可達4475dB,根據(jù)光纖參數(shù)不同,跨距可達210km到385km。同時采用帶外的FEC還可贏得額外的5.5 dB,這對海光纜系統(tǒng)是特別有利的。 (3)波分復用的波長數(shù)不斷增加 目前商用的DWDM系統(tǒng)的波長數(shù)一般為8波或16波,32波和40波系統(tǒng)也開始使

10、用。 80波和160波(如NEC的1602.5 Gbits系統(tǒng))的實用化系統(tǒng)也已面世。1997年 Bell Labs創(chuàng)造的最高記錄是206個波,到1999年11月,Lucent在貝爾實驗室實現(xiàn)了超密集波分復用(UDWDM),可以在一根光纖中傳送1022個波道,波長間隔為10GHz。 波道數(shù)的增加一方面靠減少波道間隔,另一方面靠增加窗口寬度,如Pirelli 的128波道系統(tǒng)是如下安排的: 15291536nm 安排16個波道 15411562nm 安排48個波道 15751502nm 安排64個波道 最近加拿大LMGR公司宣布,該公司采用聲控光波專利技術(shù)使單根光纖能夠傳輸多達65536個彼此分

11、離的光信道,并進行演示。這將使DWDM系統(tǒng)的潛在容量比目前可商用的160波系統(tǒng)提高400倍。 (4)DWDM系統(tǒng)從干線進入城域網(wǎng) 無論是Lucent、Nortel、NEC,還是Alcatel、Siemens、Maconi、Fujitsu等都展示了城域網(wǎng)的DWDM解決方案。 典型的有Nortel的OPTera Metro,是基于環(huán)形的城域網(wǎng)DWDM系統(tǒng),系統(tǒng)容量可達320 GbitS??梢蕴峁?Video、以太網(wǎng)和SDH的傳輸。它可以工作在32個有保護的波長或64個不保護的波長。每個波長可以傳送的信號可從16Mbits到2.5 Gbits。Lucent的WaveStar AllMetro,是城域

12、網(wǎng)DWDM系統(tǒng),主要應用于局域網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng),為光纖到桌面提供最經(jīng)濟的方案,容量可達100Gbits。它可在任何波長保護由于光纖出現(xiàn)的故障,并將話音、數(shù)據(jù)和視頻信號綜合在一起,具有容易使用的特點。 (5)多模光纖傳輸高速率信號有新的突破 Lucent用新研制的LazrSPEEDTM多模光纖,將10 Gbits信號傳輸了1.6km,創(chuàng)造了新的世界記錄。這種多模光纖主要是為局域網(wǎng)LAN設計的,1998年5月,Bell Labs就做了類似的實驗,當時模擬了最壞條件的情況,包括使用4個最壞情況的光連接器,加上光纜受壓力的影響和廉價的光收發(fā)器與光纖的耦合不準等因素,因此傳輸距離只有300 m。這兩次實驗用的

13、發(fā)光器件都是850nm的垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL),系統(tǒng)的誤碼率均達到110-9。 (6)對OTN的開發(fā)都給予了高度重視 在展覽會上,許多廠商都展出了OADM、OXC等OTN的網(wǎng)元。 NEC的OADM中的16個波長可以任選波長分插,可以構(gòu)成雙纖線路倒換自愈環(huán)和雙向通道保護自愈環(huán),通道倒換的時間為50 ms。 Nortel的OXC采用Corning的40波100 GHz波長選擇開關(guān),可有512個波長進出。還可以實現(xiàn)波長保護,采用的是聚合物波導開關(guān),開關(guān)的菲特率為100 Fit,開關(guān)執(zhí)行時間2ms,總的光倒換時間為2050ms。其光交換的容量是每個子框2.8 Tbits,一個機架裝兩個子框

14、可達5.6TbitS容量,其內(nèi)核仍是電的交換。與之相連的包交換設備的交換能力可達19.2 Tbits。 Fujitsu的OADM有8個端口,每個端口16個波,目前可經(jīng)配置選擇波長分插,20 01年可實現(xiàn)任選波長分插。其OXC設備采用一種PILOSS開關(guān),即通道無關(guān)插入損耗(PathIndependent Insertion Loss)所關(guān)。輸入喘口可以為3210 Gbits。 ECI的OADM可工作于40波的DWDM系統(tǒng),可以分插16個波長。 Lucent的WaveStar OLS 400 Gbit/s系統(tǒng)可以靈活地用于4010GbitS或80 2.5GbitS,也可以在40 80波之間2.5

15、GbitS與10GbitS混用。它的光分插設備稱為WAD(Wavelength Addand Drop),在直通波道中無需光放大器。 Nortel的OADM可以靈活地應用于不同的波道速率,其最大容量為:16010Gbi ts,或6402.5Gbits,或12801.25Gbits,或2560622Mbit/s。當采用F EC時,誤碼率可低于11015。 Siemens也開發(fā)了 OADM和 OXC。利用光開關(guān)支持光的11線路保護,用OXC的自由光保護機制對付多個故障的出現(xiàn)。 (7)光的大氣傳輸為光通信增加了靈活性 Luent宣布,載送話音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務的2.5 Gbits單波道光信號可以直接通

16、過大氣傳送。傳送距離到2000年3月可達2km,到2000年9月可達5km。并準備用DW DM技術(shù)將8個波道復用后,達 20 Gbits速率。該光束可以通過水簾,說明抗惡劣氣候的能力很強。據(jù)介紹,該系統(tǒng)用的是1550nm波長。系統(tǒng)的特點是: 容量大:2.520Gbits; 距離遠:25km; 對人眼安全:符合IEC60825; 安裝時間短:允許快速、簡易安裝; 投資效率高:是光纖接人的經(jīng)濟的替代方式。 其主要應用是: 要求增強帶寬時(如話音、數(shù)據(jù)、Internet和CATV)的“最后一公里”解決方案; 提供大樓到大樓的城域鏈路或計算機網(wǎng)絡; 在沒有接入條件或原帶寬不能滿足時提供的高效接入方案;

17、 光纜線路維修的臨時鏈路或第二備用手段。 (8)光通信都要為Data傳輸提供解決方案 NEC在其N2.5 GbitS的DWDM環(huán)中,可以連接其IX7000核心路由器(100C背板容量)及IX5000邊緣路由器(4G背板容量),而這些路由器均可提供ATM、ISDN、PO TS、WPN和VOIP等接口。其IP的傳送是先映射進SDH,然后通過WDM實現(xiàn)的。組網(wǎng)能力為525dB。 NEC提出了光子IP方案、STMATMIP方案。NEC所提供的綜合業(yè)務節(jié)點可實現(xiàn)ATM STMIP的混合,節(jié)點容量可達2Tbit/s。 Lucent的4040 Gbits系統(tǒng),采用了具有拉曼增益的光線路放大器。其中可以傳送

18、DVS(Digital Video SystemS),這是MPEG2的編碼信號,用VC12級聯(lián)的方式映射到SDH幀中傳送。 Lucent的OptiStar OC48和Optistar OC12就是一種 IP適配卡,可以直接插人服務器,這樣服務器就可以直接連到光纖主干線路上了。而OptiStar GE1000則是全速千兆比以太網(wǎng)接入的適配卡。 Nortel的OPTera PacketCore及OPTera Connect也是為 IP提供解決方案的。可以提供10100BaseT和千兆比以大網(wǎng)接口。還有Versalar15000、Versalar 2500 0M、Passport 15000等都是將

19、光層和路由層綜合在一起,能夠處理多種協(xié)議,如IP MPLS。ATM、TDM或?qū)>€等,容量可擴充至100Tbits以上,系統(tǒng)可靠性在99.999以上。 (9)傳輸設備的集成度越來越高 Alcatel的16808M 10 Gbit/s設備,在一個子框中可以容納 2個10 Gbit/S的AD M設備,每個ADM具有512512個VC4的交叉能力。其他SDH設備的集成度也很高,單板普遍實現(xiàn)322Mbit/s或4155Mbit/S。STM16設備具有3232個VC4的交叉能力,可以當小型DXC使用。在后面要提到的單片2.5 Gbits,甚至單片10 Gbits 都說明了設備集成度的迅速提高。 (10)速

20、率在10 Gbits以上的設備和系統(tǒng)都考慮了FEC NEC在其1610 GbitS的海光纜系統(tǒng)中采用了G.975所規(guī)定的RS(ReedSo lomo,)碼作為FEC碼。 Alcate的1680SM 10Gbit/s設備也采用了RS碼作為FEC碼。 3光纖光纜 光纖光纜方面的展出內(nèi)容相對較少,光纖方面主要仍是Corning的Leaf光纖和 Lucent的RS光纖,光海線需采用正負色散交替的G.655光纖。 Prilli又推出一種叫FreeLight的光纖,仍是一種G.655光纖,主要是把工作窗口擴展到了1625nm。 此外,如前所述,Lucent新研制了LazrSPEED(tm)多模光纖,但無法

21、了解其技術(shù)細節(jié)。Lucent還研制了全波光纖,長飛公司研制了色散平坦光纖,這些光纖各有所長,最關(guān)鍵問題是需要相應波長的光器件與之配套,才能發(fā)揮各自的特點。 光纜方面沒有太多新的展示,除了接入網(wǎng)用的光纖帶光纜之外,ADSS和OPGW在電力部門的應用也越來越普遍,纏繞式光纜在數(shù)年前就有應用,這次亦有展出。 4微電子器件和光器件 (1)微電子器件 Lucent發(fā)布一項消息說,他們做出了僅 50 nm的晶體三極管,比人的頭發(fā)還要細2000倍。這是一種垂直型晶體管,體積比180 nm的普通水平型晶體管小,同時它比通常的晶體管的開關(guān)速度快一倍。采用這種技術(shù)有望將集成電路,特別是 ASIC的集成度大大提高,

22、數(shù)百萬門甚至千萬門的ASIC將不是夢想。 Lucent宣布做出了第一個可以把一個SDHSONET ADM功能放在一片芯片上的 ASIC,實現(xiàn)了“Systm on Chip”。這種芯片采用CMOS技術(shù),工作速率為2.5-10 Gbits。目前芯片有兩種:TADMN42G5(和TADM0410G,分別對應于2.5 Gbits 和10 Gbits系統(tǒng)。 (2)光器件 Nortal宣布用最先進的技術(shù)開發(fā)出可調(diào)諧范圍為15nm的DFBLD(一般可調(diào)諧 LD的可調(diào)范圍為35nm),對100 GHz波道間隔的DWDM系統(tǒng)可支持18個波長,對 50 GHz波道間隔的DWDM系統(tǒng)可支持36個波長。這種可調(diào)諧DF

23、BLD的關(guān)鍵技術(shù)是采用了三段電極級聯(lián),每一段電極提供5nm的可調(diào)范圍,總的連續(xù)可調(diào)15 nm。如果將兩個這樣的器件耦合進同一根光纖,則可調(diào)范圍可擴展為30 nm。其特點是:簡單、可控、易于生產(chǎn)。 Fujitsu用于DWDM的可調(diào)諧LD,是在一個基片上做8個可調(diào)諧DFBLD,并且還有SOA。 Lucent在其OXC中所用的光開關(guān)是自由空間光開關(guān),是用微鏡陣列(Micrro- mirror Array),構(gòu)成了128128的光開關(guān)矩陣。每個開關(guān)尺寸為0.5mm,開關(guān)間隔為1mm,做在硅的基片上,最大規(guī)??蛇_10241024。開關(guān)時間為1ms。 Fujitsu做出了用于40 Gbits的LiNb03

24、(銀酸鋰)外調(diào)制器。 它還研制了用于OXC的光開關(guān),采用PLC技術(shù),每個基片上可集成88的開關(guān)矩陣。下一步要做到316波316波,即4848的能力。 OKI公司為DWDM研制了一系列光器件,包括: 2.5Gbits WDM DFB-LD組件 2.5Gbits WDM DFB-LDEA集成器件 1480nm高功率FP腔LD組件 1510nm監(jiān)控波道DFBLD組件 1625nm監(jiān)控波道FP腔LD組件 小型封裝MWQ FP LD組件 小型封裝雙向組件 小型封裝帶前放PD組件 HitaChi的光器件一直比較領(lǐng)先,它有成套的各種光器件,如SONETSDH光發(fā)射機、SONET/SDH光接收機、光收發(fā)器、并

25、聯(lián)光互連模塊、塑料光纖模塊等。特別是它的16波622Mbit/s到10 Gbits的光發(fā)送和接收模塊,為設備制造廠商提供了很大的方便。 5光儀表、工程施工及其它 光測試儀表方面的新內(nèi)容也不多,主要在兩個方面: 10 Gbit/s信號分析儀,除惠普公司(現(xiàn)安捷倫公司(Agilent)和安立公司(Anritsu)外,安藤公司(Ando)和萬谷公司(WG)也已開發(fā)出來,但40 Gbi ts的儀表尚未見到展示。 DWDM的測試儀表比較多,如光譜分析儀、多波長計、可調(diào)諧光源和多路光源等。光譜分析儀的性能有較大的提高,如Agilent 86142A和86145A的分析帶寬均達到6001700nm;實時掃描

26、;70dB動態(tài)范圍和-90 dBm靈敏度等。多波長計的波長范圍為12501600nm;動態(tài)范圍為65dB??烧{(diào)諧光源的波長范圍為15001640 nm;輸出功率達+10dBm??梢詫WDM系統(tǒng)進行測試,也可對系統(tǒng)的元器件(如ED FA)、合波分波器、濾光器、連接器等進行測試。 當光纜的芯數(shù)逐漸加大時,光纜的接續(xù)護套能否適應光纜芯數(shù)的需要,就成了突出的矛盾。在展覽會上,有專門研制光纜施工所需器材的公司展出各種接續(xù)護套,HellermannTrton就是其中之一。它展出了18碟片的通常束管式光纜接續(xù)護套,適于多芯及光纖帶光纜的72碟片的接續(xù)護套,每碟片可容納54個光接頭,最大容量為2000芯。同

27、時也考慮了光纜分支的需要,有各種多分支接續(xù)護套。 Plumett公司專門展出其氣動容管的設備,其穿管的能力達1000m到3000m。同時還有配套的器件和專用工具,也有纏繞式光纜的纏繞設備展出。 光纖熔接設備比較突出的還是多芯一次熔接的熔接機。 6結(jié)語 微電子技術(shù)、光電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展為光纖通信技術(shù)的快速發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。這次展覽會的展示表明,近年來光纖通信技術(shù)的發(fā)展也是日新月異,從中我們也看到了自己的差距。我國在光纖通信領(lǐng)域與國際水平相比,在應用和產(chǎn)品方面相對來說差距還略小一些,但實驗室水平的差距就太大了。其主要原因有科研經(jīng)費投入不足、高科技人才的不斷流失、裝備條件差等方面的問

28、題,也有配套基礎力量弱的因素,如器件研究和制造水平差距太大,無論是微電子器件還是光電子器件,遠遠趕不上國際水平。因此我們研制、開發(fā)的設備中,主要器件都是從國外采購的。Teecom99上亮相的器件都是當前最新技術(shù)的結(jié)晶,超高速、大容量的系統(tǒng)沒有這些器件是無法實現(xiàn)的。例如40 GbitS(STM256)設備目前在國內(nèi)就難以開展研究,主要問題就是沒有器件,即使國外肯賣,價格也是天價,無法問津。這些問題單靠企業(yè)本身是難以解決的,建議政府進一步重視基礎環(huán)節(jié),并加大投入力度,為科研人員營造更為良好的研究環(huán)境,通過數(shù)年奮斗,振興我國的民族光通信產(chǎn)業(yè)。WDM技術(shù)的原理及其應用與發(fā)展(吳海西) 三、WDM系統(tǒng)在

29、傳送網(wǎng)中的應用 傳送網(wǎng)面臨著巨大帶寬需求和網(wǎng)絡業(yè)務調(diào)度等壓力,2000年傳送網(wǎng)絡的熱點是:長途干線大規(guī)模應用DWDM系統(tǒng),從而提供更多的帶寬、降低中繼成本;在大容量市話網(wǎng)絡中規(guī)模應用STM64和STM16系統(tǒng),支持業(yè)務的靈活調(diào)度。 1WDM在長途干線傳輸網(wǎng)中的應用 與由分插復用器(ADM)和中繼器構(gòu)建的傳統(tǒng)SDH長途干線網(wǎng)相比,DWDM系統(tǒng)由于采用具有多波長放大能力的接餌光纖放大器技術(shù),從而降低了長途干線網(wǎng)的中繼成本,獲得了廣泛應用。在長途干線傳輸網(wǎng)中,DWDM負責解決業(yè)務的長距離傳送,SDH負責解決業(yè)務的調(diào)度、上下和保護。根據(jù)目前長途干線網(wǎng)建設和維護中對DWDM的要求,總結(jié)出以下幾個要點:

30、在長途干線網(wǎng)中,中繼設備數(shù)量大為減少,具有統(tǒng)一管理DWDM和SDH設備能力的網(wǎng)管系統(tǒng)可降低網(wǎng)管系統(tǒng)的投資,簡化維護工作。 長途干線中設備節(jié)點距離較遠,給系統(tǒng)維護和故障排除帶來很大不便。如果采用具有定時掃描各種光譜特性的內(nèi)置光譜分析單元,維護人員就可以在網(wǎng)管中心實時了解動態(tài)運行中的每個波長的光功率、中心波長、光信噪比等光譜特性,實現(xiàn)系統(tǒng)在線監(jiān)控,滿足干線網(wǎng)遠程監(jiān)控與維護的需要。 目前ITUT建議只定義了822dB,530dB,333 dB三種規(guī)模的光放大單元,但長途干線中實際再生段超出120km的情況很多,隨著器件技術(shù)水平的提高,采用具有更多光放規(guī)格的DWDM系統(tǒng),在工程設計時就可以超出上述受限

31、范圍,最終降低中繼建設成本。 目前大多數(shù)DWDM系統(tǒng)尚不支持系統(tǒng)誤碼性能監(jiān)測和連接完整性確認等重要功能,相反,SDH利用豐富的開銷字節(jié)能很好地支持上述功能。目前國內(nèi)有些廠商的DWDM系統(tǒng)在收端和發(fā)端的波長轉(zhuǎn)換單元(OTU)進行波長轉(zhuǎn)換的同時,將SDH幀結(jié)構(gòu)中的B1字節(jié)提取出來進行校驗,可實現(xiàn)在線監(jiān)測和故障準確定位。 長途干線中具有再定時、再整形和再放大(3R)能力的OTU單元可在國距離原因?qū)е鹿庑旁氡认陆低黄崎撝?、超出色散容限的?jié)點替代SDH電中繼設備,以降低建設成本。 2WDM技術(shù)在城域網(wǎng)中的應用 隨著技術(shù)的進步和業(yè)務的發(fā)展,WDM技術(shù)正從長途傳輸領(lǐng)域向城域網(wǎng)領(lǐng)域擴展,當然這種擴展不是直截了

32、當?shù)?,還需要針對城域網(wǎng)的特定環(huán)境進行改造。適用于城域網(wǎng)領(lǐng)域的WDM 系統(tǒng)稱為城域網(wǎng)WDM系統(tǒng),其主要特點和要求是:首先,低成本是城域網(wǎng)WDM系統(tǒng)最重要的特點,特別是按每波長計其成本必須明顯低于長途網(wǎng)用的WDM系統(tǒng)。由于城域網(wǎng)范圍傳輸距離通常不超過100km,因而不必使用長途網(wǎng)必須用的外調(diào)制器和光放大器。由于沒有光放大器,也就不需要任何形式的通路均衡,從而減少了分波器和合波器的復雜性,也不會遭受與光放大器有關(guān)的非線性損傷。光放大段的設計僅僅是光損耗的設計,十分簡單明了。最后,由于沒有光放大器,波長數(shù)的增加和擴展也不再受光放大器頻帶的限制,容許使用波長間隔較寬、波長精度和穩(wěn)定度要求較低的光源、合波

33、器、分波器和其他元件,使元器件,特別是無源器件的成本大幅度下降,從而降低了整個系統(tǒng)的成本。 城域網(wǎng)WDM系統(tǒng)容許網(wǎng)絡運營者提供透明的以波長為基礎的業(yè)務,這樣用戶可以靈活地傳送任何格式的信號而不必受限于SDH的結(jié)構(gòu)和格式。特別是對于應用在城域網(wǎng)邊緣的系統(tǒng),直接與用戶接口,要能靈活快速地支持各種速率和信號格式的業(yè)務,因而要求其光接口可以自動接收和適應從10Mbit/s到2.5Gbit/s范圍的所有信號,包括SDH,ATM,IP,ESCON, FDDI、千兆以太網(wǎng)和光纖通路等。而對于應用在城域網(wǎng)核心的系統(tǒng),將來有可能還會要求支持10 Gbit/s的SDH信號和10Gbits的以太網(wǎng)信號。 城域網(wǎng)WD

34、M系統(tǒng)還應具備波長可擴展性,新的波長應能隨時加上而不會影響原有工作波長。這樣,系統(tǒng)可以通過簡單地增加波長而迅速提供新的業(yè)務,極大地增強運營商的市場競爭能力。 四、WDM技術(shù)在數(shù)據(jù)業(yè)務中的應用 隨著Internet的迅猛發(fā)展,對其骨干網(wǎng)的帶寬提出了很大需求。從目前的發(fā)展看,最合適的解決方案是千兆以太網(wǎng)(GE)over DWDM,它可以提供幾十個千兆比每秒的通信帶寬,而且具有以太網(wǎng)的簡易性,與其它類似速率的通信技術(shù)比較,具有價格低廉的特點。 GE over DWDM實現(xiàn)了以太網(wǎng)基礎之上的平滑過渡,綜合平衡了現(xiàn)有的端點工作站、管理工具和培訓I基礎等各種因素。千兆以太網(wǎng)采用802.32協(xié)議,與10M,

35、100M以太網(wǎng)具有同樣的幀格式和幀長。對于廣大的網(wǎng)絡用戶來說,這意味著現(xiàn)有的投資可以在合理的初始開銷上延續(xù)到千兆以太網(wǎng),而不需要對技術(shù)支持人員和用戶進行重新培訓,也不需要作另外的協(xié)議和中間件的投資。 IP over DWDM的通俗說法就是讓 IP數(shù)據(jù)包直接在光路上傳送,減少網(wǎng)絡層之間的冗余部分。由于省去了中間的ATM和SDH層,其傳輸效率最高,節(jié)省了網(wǎng)絡運營商的成本,同時也降低了用戶獲得多媒體通信業(yè)務的費用,是一種最直接、最經(jīng)濟的IP網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)。GE over DWDM是IP over DWDM的一種廉價方式,非常適用于大型城域IP骨干網(wǎng)的應用。 GE over DWDM的基本原理和工作方式是:在發(fā)送端,將交換機、路由器等設備發(fā)出的千兆以太網(wǎng)光信號送給千兆以太網(wǎng)波長轉(zhuǎn)換板進行光電轉(zhuǎn)換,變?yōu)殡娦盘?;此電信號分為兩路,一路送給千兆以太網(wǎng)的MAC芯片,另一路去調(diào)制具有特定波長的激光器;通過千兆以太網(wǎng)的MAC芯片可以獲取千兆以太網(wǎng)的傳輸情況,如數(shù)據(jù)包流量和錯誤的數(shù)據(jù)包數(shù)量,可以很方便地在傳輸網(wǎng)管設備上觀察到千兆以

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