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1、DWDM产品技术交流,主讲人:关旺振,前言,随着数据业务的飞速发展，对传输网的带宽需求越来越高。传统的PDH或SDH技术，采用单一波长的光信号传输，这种传输方式是对光纤容量的一种极大浪费，因为光纤的带宽相对于目前利用的单波长信道来讲几乎是无限的。DWDM技术就是在这样的背景下应运而生的，它不仅大幅度地增加了网络的容量，而且还充分利用了光纤的宽带资源，减少了网络资源的浪费。,带宽及业务受限解决方案,重新铺设光缆,提高光纤单信道传输速率,增加单光纤中传输的波长数量WDM,目录,DWDM系统概述,DWDM传输媒质,DWDM关键技术,DWDM受限因素,飞宇光电DWDM介绍,DWDM组网方案,什么是波分
2、复用？,高速公路,加油站,巡逻车,DWDM系统概述,DWDM系统定义,SDH signal,IP package,ATM cells,把不同波长的光信号复用到同一根光纤中进行传送，这种方式我们把它叫做波分复用（Wavelength Division Multiplexing）在接收端，经解复用器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。DWDM：波长间隔为0.21.2nm之间，波长间隔相对密集，相对于CWDM具有更大的容量，波道数更多，支持EDFA光放大，传输距离更远,DWDM系统概述,N路波长复用的DWDM系统的总体结构主要有：光波长转换单元（OTU）；波分复用器：分波
3、/合波器（ODU/OMU）；光放大器（BA/LA/PA）；,DWDM的系统结构,DWDM系统概述,传输模式,单纤单向,MUX,DEMUX,OTU,OTU,将携带不同信息的多个光载波复合到一根光纤中进行传输(2/4/./48波),DWDM系统概述,应用模式,开放式系统,MUX,DEMUX,OTU,OTU,客户设备,客户设备,DWDM系统概述,MUX,DEMUX,客户设备,客户设备,应用模式,集成式系统,DWDM系统概述,WDM的优势,超大容量数据透明传输长距离传输兼容已有光纤灵活组网经济性和可靠性平滑扩容能力,DWDM系统概述,40波DWDM的波长分配,DWDM系统概述,光纤的传输特性,损耗色散
4、,DWDM的传输媒质,DWDM的传输媒质,光纤的损耗特性,光纤的损耗主要包含：吸收损耗散射损耗弯曲损耗光纤损耗计算公式为:光纤损耗(dB)=光纤长度(Km)*光纤损耗系数(dB/Km),DWDM的传输媒质,光纤中的色散可分为模式色散色度色散偏振模色散色散：由于光纤所传送信号的不同频率成分或不同模式成分的群速度不同，而引起传输信号畸变的一种物理现象。,光纤的色散特性,色散系数D(ps/nm.km),光纤损耗计算公式为:,色散(ps/nm),=,距离L(Km),*,DWDM的传输媒质,DWDM关键技术,OTU的作用：实现波长转换的同时，也可以实现单/多模转换、光信号的再生放大。OTU的工作原理：采
5、用光电光变换的方法实现波长转换，首先客户端光模块接收到的客户设备过来的光信号，转换成电信号，经过信号放大、整形/时钟提取，再将电信号调制到激光器上输出。,为何需要OTU,DWDM关键技术,客户端信号输入（单/多模）,光电光 转换,DWDM波长输出（单模）,波分端光接口,客户端光接口,DWDM关键技术,MUX,DEMUX,DWDM复用器与解复用器（MUX/DEMUX）,光波分复用解复用技术：介质薄膜技术衍射光栅技术阵列波导技术,光波分复用解复用主要参数：插入损耗通道隔离度通道带宽偏振相关损耗,DWDM关键技术,干涉滤光膜型波分复用器,输入光纤,1,4,3,2,0(监管信道),干涉滤光膜,DWDM
6、关键技术,衍射光栅型,输入光（1，2.8),12378,自聚焦透镜,光栅,DWDM关键技术,阵列波导光栅(AWG),DWDM关键技术,光放大技术,EDFA,RFA,拉曼光纤放大器,掺饵光纤放大器,光放,DWDM关键技术,EDFA的特性,增益谱与低损耗区间一致高效率能量转换高增益、低串扰良好的增益稳定性,增益区间固定受限 增益不平坦性光浪涌问题,优点,缺点,DWDM关键技术,拉曼放大器的特性,灵活的增益区间结构简单 利用了非线性效应低噪声特性,高泵浦功率低能量转换效率成本较高,优点,缺点,DWDM关键技术,FEC技术：,前向纠错编码技术：发端加入冗余纠错码，收端进行解码纠错，消除线路产生的误码降
7、低接收机的OSNR容限要求，降低的OSNR容限称为“编码增益”编码增益越强，表示FEC的纠错能力越强,FEC技术的种类带内FEC，ITU-T G.707标准支持，编码增益：34dB带外FEC，ITU-T G.975/709标准支持，编码增益：56dB超强FEC，目前无统一标准，编码增益最高：79dB,DWDM关键技术,DWDM 网络,DWDM网络受限因素,受限因素,光功率,色散,光信噪比,光功率预算,光纤损耗(dB)=P输出(dBm)-P输入(dBm)=距离(km)x a(dB/km)a：损耗系数在1550nm窗口，G.652和G.655光纤的损耗系数：a=0.22dB/km,P输出,P输入,
8、距离L(km),解决之道光放大器技术（EDFA、OEO中继）降低系统插损,DWDM网络受限因素,色散预算,色散（ps/nm）=距离（km）x 色散系数（ps/nm.km）G.652光纤：色散系数=17ps/nm.kmG.655光纤：色散系数=4.5ps/nm.km,色散问题解决之道色散补偿技术 在长距离传输的情况下，采用色散补偿模块（DCM）进行色散补偿。,DCM,距离L(km),DWDM网络受限因素,光信噪比,DWDM网络受限因素,提高OSNR解决之道,提高系统信噪比RAMAN放大技术采用低噪声的前置放大器+高增益的功率放大器OEO中继，完成信号的再生放大、整形和再定时采用FEC技术，降低系
9、统对信噪比的要求,DWDM网络受限因素,飞宇光电产品介绍,DWDM产品介绍,DWDM组网应用,EDFA产品介绍,飞宇光电产品介绍,产品介绍(DWDM系列DWDM),紧凑型DWDM设备,2U机架式DWDM,5U机架式DWDM传输设备,无源DWDM设备,飞宇光电DWDM设备介绍,飞宇光电产品介绍,紧凑型DWDM DWDM面板示意图,客户端1,客户端2,客户端3,客户端4,透传端口,升级端,客户端5,客户端6,客户端7,客户端8,公共端,飞宇光电产品介绍,紧凑型DWDM,机架式DWDM,客户端1,波分端1,网管卡,OM 1,OD 1,升级端口,外线端口,飞宇光电产品介绍,设备容量大 目前使用单模光纤
10、传输，DWDM的每通道的最高传输速率可达10G，总容量可达480G 设备组网灵活 波分复用设备可以组成点到点、点对多点、链状、环状、单纤单向、单纤双向等网络拓扑结构。支持多种速率业务灵活透明接入多种业务接口：支持以太网、PDH、SDH、CATV及专网等业务；多种速率选择：155M，1.25G、2.5G，10G各种速率支持向下兼容；,飞宇光电产品介绍,满足多种规格的传输距离 无中继可支持30km、40km、80km、100km、120km等多种距离规格；支持中继，实现长距离的传输。具有良好的可扩展性 DWDM最大可扩展到48波。可实现11光复用端保护功能 光路倒换时间30ms，保证线路的安全可靠
11、。,飞宇光电产品介绍,开放式系统结构 支持不同厂商的客户端接入，与多种厂家的设备互连、互通可实现OADM光分插复用功能，中间节点可上下波长强大的网管功能 支持基于SNMP的网管，具有实时性监控功能，人机界面友好。同时支持CLI、WEB、TELNET等网管方式具有11的电源热冗余备份 有源波分设备提供双电源1+1热备份功能，电源支持热插拔，交、直流可选。,飞宇光电产品介绍,DWDM的升级指通过插入更多的波道数量，以实现传输更多的业务数量。采用模块化设计，有源区和无源区分开，扩容方便DWDM的升级通过升级接口实现，只需增加OUT板卡，即可实现扩容DWDM最多可以升级到48波(C+L波段可升级至16
12、0波）,飞宇光电DWDM系统扩容及升级特性,飞宇光电产品介绍,飞宇光电EDFA介绍,1U、19英寸机架式EDFA设备实物图,DWDM系列掺铒光纤放大器，具有低噪声、高增益、增益可调、增益平坦、结构标准、高可靠性等特点，应用在15281564nm光波范围内的密集波分复用传输系统中，可实现超大容量、超长距离光纤通讯，可延长中继距离，使无电中继传输达数百公里。,飞宇光电产品介绍,EDFA的基本结构示意图,耦合器,耦合器,光隔离器,信号输入,铒光纤,信号输出,LD1,LD2,EDFA结构示意图,飞宇光电产品介绍,掺铒光纤放大器的放大作用是通过受激辐射机理产生的.泵激光能量将铒离子激发至较高能级,信号光
13、则激发受激离子向较低能级跃迁,从而产生具有同样能量-与输入信号具有同样的波长的光子的辐射，使信号得到放大,EDFA基本原理,飞宇光电产品介绍,EDFA的三种类型,线路放大器功率放大器前置放大器,EDFA的应用,放大器应用的三种方式,80KM/24db,40KM/15db,发射机,接收机,线路放大器,110KM/33db,发射机,接收机,前置放大器,110KM/33db,发射机,接收机,功率放大器,飞宇光电产品介绍,EDFA的特点：,增益谱与低损耗区间一致高效率能量转换高增益、低串扰良好的增益稳定性电源支持交直流可选，双电源保护支持串口、SNMP网管，远程数据监控和控制,自 动报警,关断,和恢复
14、等一系列智能化功能。,飞宇光电产品介绍,ATM交换机,路由器,Netriver,ATM交换机,路由器,DWDM应用方案,使用一对DWDM设备，点对点传输,点到点的拓扑中，设备利用有限的光纤资源，复用出几倍于原有的带宽来实现两点之间多业务的双向汇聚，比CWDM具有更大的带宽容量,FE,GE,GE,FE,SDH,SDH,DWDM应用方案,ATM交换机,路由器,ATM交换机,路由器,DWDM链状组网,使用波分复用终端设备和光分插复用设备配合，上下几路波长，构架出城域光通信中的链状网络,OADM,ATM交换机,1,2,1,3,2,3,路由器,使用DWDM设备构建链状网络,DWDM应用方案,机房A,机房
15、B,机房C,西向,东向,骨干网,用户路由器,用户路由器,用户路由器,用户路由器,用户交换机,用户交换机,2,1,3,4,5,6,Netriver,利用多个波通道在双纤资源中实现业务对称环网，相互通讯无干扰，充分体现波分复用的优势。,DWDM环网组网图,DWDM应用方案,利用EDFA光放技术，配合DWDM，实现长途传输；同时，考虑色散问题，进行色散补偿。,复用器,解复用器,1,2,40,1,2,40,.,.,EDFA,OBA,EDFA,OLA,EDFA,OPA,DCM,预补偿,线路补偿,后补偿,DCM,DCM,DWDM+EDFA+DCM的应用,DWDM应用方案,利用DWDM进行双星型网络改造,改造前,原来由于每个节点都需要四根光纤与核心层交换机相连，因此需要大量的光纤资源。通过DWDM组建的双星型网络，只需要很少的光纤就可以更好地完成相同的功能。同时能够在有限的光纤资源上提供更多的用户接入。,DWDM应用方案,谢谢！,诚信 服务 共赢,
