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1、8.4 光纤传输技术,WDM系统中的光纤传输技术与一般的光纤通信 系统相比，由于存在传输速率高和信道数量多等特 点，因此存在着一些特殊的要求，包括光纤选型、色散补偿技术和色散均衡技术等。,1.光纤选型,在使用1550nm波长段的光纤通信系统中，对单波长、长 距离的通信采用G.653光纤（DSF光纤）具有很大的优越性。但当G.653光纤用于WDM系统中时，可能在零色散波长区出 现严重的非线性效应，其中四波混频FWM对系统的影响尤为 明显。FWM效应产生的大量寄生波长或感生波长与初始的某个 传输波长一致，造成严重的干扰。如在已有的G.653光纤线 路上开通WDM系统，一般可以采用非等间隔布置波长和
2、增大 波长间隔等方法。但总的来看，G.653光纤不适合于高速率、大容量、多波长的WDM系统。,WDM系统中不能使用G.653光纤原因：四波混频效应原理示意,f3,f1,频率,f12,f331,f221 f332,f223,f13,f321 f231,f312 f132,f213 f123,信道1,信道2信道3,f2fFWM=f1f2f3,由于四波混频（FWM）效应，多个波长会激发出新的感生波长，对原有信道产生影响和干扰。G.653光纤在1550nm波长处色散 为零，FWM效应明显，因此不适合用于WDM系统。,DWDM系统光纤选型,为了有效抑制四波混频效应，可以选择G.655非零色散位移光 纤（
3、NZ DSF）。这样既避开了零色散区（避免FWM效应），同时 又保持了较小的色散值，利于传输高速率的信号。而为了适应 WDM系统单个信道的传输速率需求，可以使用偏振模色散性能较 好的G.655B和G.655C光纤。从系统成本角度考虑，尤其是对原有采用G.652光纤的系统升 级扩容而言，在G.652光纤线路上增加色散补偿元件以控制整个光 纤链路的总色散值也是一种可行的办法。未来WDM系统中可能会利用整个O、S、C和L波长段，因此 色散平坦光纤G.656光纤可能会得到较大的应用，如果单信道速率 要求较低的话，无水峰的G.652C和G.652D也可以选择。,2.色散补偿技术,随着现代通信网对传输容量
4、要求的急剧提高，原有光纤线路中大量使用的G.652光纤已不能适应，采用波分复用和色散补偿技术在现有光纤系统上直 接升级高速率传输系统是目前较为适宜的技术方法。,色散补偿光纤DCF,传输光纤的长度；,对光纤一阶群速度色散（GVD）完全补偿的条件为Dt()LtDc()Lc0式中Dt()传输光纤在波长处的色散系数；Dc()色散补偿光纤在波长处的色散系数；,Lt,Lc色散补偿光纤的长度。,DCF的品质因数,DCF的品质因数FOM（Figure of Merit）定义为,式中FOM为品质因数，单位（ps/nmdB）；D色散系数，单位（ps/nmkm）衰减系数，单位（dB/km）。FOM是DCF的重要参数
5、，可以用来对不同类型的DCF进行性能比较。,FOMD,色散补偿光纤DCF与常规单模光纤色散特性,D/ps/kmnm,-20,+50-5,+20+15,1310,1550,G.652,DCF,常 规 单 模 光 纤 在 1550nm附近具有高的 色散，不利于高速率光,纤通信系统,/nm色散补偿光纤在 1550nm 附近具有 负色散，可以抵消 常规单模光纤的正 色散,3.色散均衡技术,在原有采用G.652光纤的系统中，采用色散补偿技 术只能实现整个链路或者其中部分数字段的总色散为零，但是由于色散补偿元件是分段式的使用的，这就可能造 成光纤链路的色散值呈现起伏波动的情况，这也不利于 WDM系统。因此
6、需要引入色散均衡技术，在保证整个链 路色散最小的同时，中间任意数字段的色散起伏都不会 很大。,4 光放大器增益箝制技术,WDM系统中，个别波长通道的故障或者波长上下路等网 络配置的更改，都会引起光纤链路中实际传输波长数量的变 化，光功率也随之变化。为了保证每个波长通道的输出功率 稳定，光放大器的增益应能随实际应用的波长数进行自动调 整，即需要光放大器的泵浦源输出功率能够随着输入信号的 变化进行自动调整。光放大器的增益箝制技术就是指当输入功率在一定范 围内变化时，光放大器的增益随之变化并使得其他波长通道 的输出功率保持稳定的技术。实现机制主要包括总功率控制 法、饱和波长法、载波调制法和全光增益箝
7、制法等。,8.5 光监控信道技术,在使用光放大器作为中继器的WDM系统中，由于光放大 器中不提供业务信号的上下，同时在业务信号的开销位置中（如SDH的帧结构）也没有对光放大器进行监控的冗余字节，因此缺少能够对光放大器以及放大中继信号的运行状态进 行监控的手段。此外，对WDM系统的其他各个组成部件的故 障告警、故障定位、运行中的质量监控、线路中断时备用线 路的监控等也需要冗余控制信息。为了解决这一问题，WDM 系统中通常采用的是业务以外的一个新波长上传送专用监控 信号，即设置光监控信道（OSC）。,OSC的设置原则,OSC的波长不应与光放大器的泵浦波长重叠；OSC不应限制两线路放大器之间的距离；
8、OSC提供的控制信息不收光放大器的限制，即线路放 大器失效时监控信道应尽可能可用；OSC传输应该是分段的，且具有均衡放大、识别再生、定时功能和双向传输功能，在每个光放大器中继站上，信息能被正确的接收下来；只考虑在两根光纤上传输的双向系统，允许OSC在双 向传输，以便若其中一根光纤被切断后，监控信息仍然 能被线路终端接受到。,OSC实现技术,带外监控技术对于使用EDFA作为线路放大器的WDM系统，需要一个 额外的光监控信道。ITU-T建议采用一个特定波长作为 光监控信道，传送监测管理信息。此波长位于业务信息 传输带宽之外时可选用151010nm，速率为2048kb/s。带内监控技术选用位于EDFA增益带宽内的波长15324.0nm作为监 控信道波长。此时监控系统的速率可取为155Mbit/s。,带外波长监控示意图,分 波 器,合 波 器,EDFA,监控系统 PD2048kbit/s LD,下光路,上光路,
