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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
2、波分复用？,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）；
3、波分复用器：分波/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,O T U,O T U,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,O T U,O T U,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,
4、DWDM系统概述,光纤的传输特性,损耗 色散,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
5、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,DWD
6、M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关键技术,衍射光栅型,输入光（ 1， 2. 8),1 2 3 7 8,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
7、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
8、 (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,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.km G.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
9、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
10、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
11、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。,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,DW
12、DM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160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
13、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/33d
14、b,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,
15、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,