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波分复用系统的基本结构和工作原理

波分复用系统的基本结构和工作原理

The Basic Structure and Working Principle of WDM System
随着人类社会信息时代的到来,人们对通信的需求也在不断加快。各种新业务(特别是高速数据和视频业务)的迅速发展,对通信网络的带宽(或容量)提出了更高的要求。为了适应通信网络传输容量的不断增加,满足网络交互性和灵活性的要求,各种复用技术应运而生。
除了光纤通信系统中众所周知的时分复用(TDM)技术外,还出现了其他复用技术,如光时分复用(OTDM)、光波分复用(WDM),以及光频分复用(OFDM)和副载波复用(SCM)技术。本文主要介绍WDM的基本技术。
The Basic Structure and Working Principle of WDM System
一般来说,WDM系统主要由以下五部分组成:光发射机、光中继放大器、光接收机、光监控信道和网络管理系统。
光发射机是波分复用系统的核心。根据ITU-T的建议和标准,除了对WDM系统中传输激光的中心波长有特殊要求外,还需要根据WDM系统的不同应用(主要是传输光纤类型和电气中继传输距离)来选择一个具有一定的色散容限。在发送端,首先使用符合G.957建议的光转换单元(OTU)将从终端设备(例如SDH终端)输出的光信号转换为具有稳定特定波长的光信号。多径光信号经多路复用器合成后,经升压放大器(BA)放大输出。
光纤长距离传输(80-120km)后,需要对光信号进行光中继放大。目前使用的光放大器主要是掺铒光纤放大器(EDFAs)。在波分复用系统中,必须采用增益平坦技术,使掺铒光纤放大器对不同波长的光信号具有相同的放大增益。同时,需要考虑不同数量的光信道同时工作的情况,以保证光倍数的增益竞争不影响传输性能。在实际应用中,根据具体情况,掺铒光纤放大器可以用作“线路放大器(LA)”、“升压放大器(BA)”和“前置放大器(PA)”。
The Basic Structure and Working Principle of WDM System
在接收端,光预放大器(PA)放大通过传输衰减的主信道光信号,并使用解复用器将特定波长的光信道与主信道光信号分开。接收机不仅要满足一般接收机对光信号灵敏度、过载功率等参数的要求,还要能够承受一定的光噪声信号,并具有足够的带宽性能。
光监控通道的主要功能是监控系统中各个通道的传输状态。在发送端,插入该节点产生的波长为1510nm的光监控信号,并将输出与主信道的光信号合并。在接收端,将接收到的光信号解复用,分别输出波长为(1510nm)的光监控信号和业务信道的光信号。网络管理使用的帧同步字节、服务字节和开销字节通过光监控信道传输。
The Basic Structure and Working Principle of WDM System
网管系统通过光监控通道的物理层向其他节点传输开销字节或从其他节点接收开销字节来管理WDM系统,并实现配置管理、故障管理、性能管理、安全管理、上层管理等功能层系统(如TMN)是相互连接的。
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