采用波分复用(WDM)技术的主要目的是( )。
采用波分复用(WDM)技术的主要目的是( )。
A 、简化设备
B 、网络扩容
C 、提高可靠性
D 、增加新业务
参考答案:
【正确答案:B】
光波分复用器的主要功能是什么?
光波分复用器(WDM)功能是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束,沿着单根光纤传输;在接收端再用某种方法,将各个不同波长的光信号分开的通信技术。波分复用器采用的就是这个技术。WDM是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束,沿着单根光纤传输;在接收端再用某种方法,将各个不同波长的光信号分开的通信技术。这种技术可以同时在一根光纤上传输多路信号,每一路信号都由某种特定波长的光来传送,这就是一个波长信道。在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息,称为光波分复用技术,简称WDM。光波分复用包括频分复用和波分复用。光频分复用(frequency-division multiplexing,FDM)技术和光波分复用(WDM)技术无明显区别,因为光波是电磁波的一部分,光的频率与波长具有单一对应关系。通常也可以这样理解,光频分复用指光频率的细分,光信道非常密集。光波分复用指光频率的粗分,光信道相隔较远,甚至处于光纤不同窗口。光波分复用一般应用波长分割复用器和解复用器(也称合波/分波器)分别置于光纤两端,实现不同光波的耦合与分离。这两个器件的原理是相同的。光波分复用器的主要类型有熔融拉锥型,介质膜型,光栅型和平面型四种。其主要特性指标为插入损耗和隔离度。通常由于光链路中使用波分复用设备后,光链路损耗的增加量称为波分复用的插入损耗。当波长11,l2通过同一光纤传送时,在与分波器中输入端l2的功率与11输出端光纤中混入的功率之间的差值称为隔离度。
波分复用技术的简介
(1)充分利用光纤的低损耗波段,增加光纤的传输容量,使一根光纤传送信息的物理限度增加一倍至数倍。目前我们只是利用了光纤低损耗谱(1310nm-1550nm)极少一部分,波分复用可以充分利用单模光纤的巨大带宽约25THz,传输带宽充足。
(2)具有在同一根光纤中,传送2个或数个非同步信号的能力,有利于数字信号和模拟信号的兼容,与数据速率和调制方式无关,在线路中间可以灵活取出或加入信道。
(3)对已建光纤系统,尤其早期铺设的芯数不多的光缆,只要原系统有功率余量,可进一步增容,实现多个单向信号或双向信号的传送而不用对原系统作大改动,具有较强的灵活性。
(4)由于大量减少了光纤的使用量,大大降低了建设成本、由于光纤数量少,当出现故障时,恢复起来也迅速方便。
(5)有源光设备的共享性,对多个信号的传送或新业务的增加降低了成本。
(6)系统中有源设备得到大幅减少,这样就提高了系统的可靠性。 时分复用( TDM)、频分复用( FDM)、码分复用( CDMA)、波分复用( WDM)。
(1)时分复用(TDM):当信道达到的数据传输率大于各路信号的数据传输率总和时,可以将使用信道的时间分成一个个的时间片(时隙),按一定规则将这些时间片分配给各路信号,每一路信号只能在自己的时间片内独占信道进行传输,所以信号之间不会互相干扰。
(2)频分复用(FDM)
当信道带宽大于各路信号的带宽时,可以将信道分割成若干个子信道,每个子信道用来传输一路信号。或者说是将频率划分成不同的频率段,不同路的信号在不同的频段内传送,各个频段之间不会相互影响,所以不同路的信号可以同时传送。
(3)码分复用(CDM)
这种技术多用于移动通信,不同的移动台(或手机)可以使用同一个频率,但是每个移动台(或手机)都被分配带有一个独特的“码序列”,该序列码与所有别的“码序列”都有不同,所以各个用户相互之间也没有干扰。因为是靠不同的“码序列”来区分不同的移动台(或手机),所以又叫做“码分多址”技术
(4)波分复用(WDM)
这是FDM在光纤信道的一个变例。是指在一根光纤上不只是传送一个载波,而是同时传送多个波长不同的光载波。这样一来原来在一根光纤上只能传送一个光载波的单一信道变为可传送多个不同波长光载波的信道,从而使得光纤的传输能力成倍增加。 光波分复用是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带有名种类型的信息),在发送端经复用器(亦称合波器,multiplexer)把这些光载波信号汇合在一起,并耦合到光线路中同一根光纤中进行传输;在接收端经分波器(亦称解复用器或去复用器,demulti-plexer)将各种波长的光载波进行分离,然后由光接收机相应的进一步处理恢复信号。这种复用方式称为波分复用。可以是单向传输,也可以是双向传输。
WDM本质上是光域上的频分复用(FDM)技术,WDM系统的每个信道通过频域的分割来实现,如图2所示。每个信道占用一段光纤的带宽,与过去同轴电缆FDM技术不同的是:
(1)传输媒介不同,WDM系统是光信号上的频率分割,而同轴系统是电信号上的频率分割。
(2)在每个通路上,同轴电缆系统传输的是模拟的4KHZ语音信号,而WDM系统目前每个通路上传输的是数字信号SDH2.5Gbit/s或更高速率的数字信号。
波分复用的简介
在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息,称为光波分复用技术,简称WDM。 光波分复用包括频分复用和波分复用
光频分复用(FDM)技术和光波分复用(WDM)技术无明显区别,因为光波是电磁波的一部分,光的频率与波长具有单一对应关系。通常也可以这样理解,光频分复用指光频率的细分,光信道非常密集。光波分复用指光频率的粗分,光信道相隔较远,甚至处于光纤不同窗口。 其主要特性指标为插入损耗和隔离度
由于光链路中使用波分复用设备后,光链路损耗的增加量称为波分复用的插入损耗。当波长λ1,λ2通过同一光纤传送时,在与分波器中输入端λ2的功率与λ1输出端光纤中混入的功率之间的差值称为隔离度。 充分利用光纤的低损耗波段,增加光纤的传输容量,使一根光纤传送信息的物理限度增加一倍至数倍。目前我们只是利用了光纤低损耗谱(1310nm-1550nm)极少一部分,波分复用可以充分利用单模光纤的巨大带宽约25THz,传输带宽充足。
具有在同一根光纤中,传送2个或数个非同步信号的能力,有利于数字信号和模拟信号的兼容,与数据速率和调制方式无关,在线路中间可以灵活取出或加入信道。
对已建光纤系统,尤其早期铺设的芯数不多的光缆,只要原系统有功率余量,可进一步增容,实现多个单向信号或双向信号的传送而不用对原系统作大改动,具有较强的灵活性。
由于大量减少了光纤的使用量,大大降低了建设成本、由于光纤数量少,当出现故障时,恢复起来也迅速方便。
有源光设备的共享性,对多个信号的传送或新业务的增加降低了成本。
系统中有源设备得到大幅减少,这样就提高了系统的可靠性 光纤通信飞速发展,光通信网络成为现代通信网的基础平台。光纤通信系统经历了几个发展阶段,从80年代末的PDH系统,90年代中期的SDH系统,WDM系统,光纤通信系统快速地更新换代。双波长WDM(1310/1550nm)系统80年代在美国AT&T网中使用,速率为2×17Gb/s。 应用WDM技术第一次把复用方式从电信号转移到光信号,在光域上用波分复用(即频率复用)的方式提高传输速率,光信号实现了直接复用和放大,并且各个波长彼此独立,对传输的数据格式透明。当前研究的热点之一是DWDM,DWDM实验室水平可达到100╳10Gbit/s,中继距离400km;
3、0╳40Gbit/s,中继距离85km;
6、4╳5Gbit/s,中继距离720km。密集波分复用DWDM商用水平为320Gbit/s,即一对光纤可传送400万话路。目前商用系统的传输能力仅是单根光纤可能传输容量为数十Tbit/s的1/100。
中国开展WDM技术的研究起步比较晚,首先在长途干线上采用WDM技术进行点到点扩容,后在节点上采用OADM、OXC技术进行上/下话路。中国于1997年引进第一套8波长WDM系统,并安装在西安至武汉的干线上。1998年中国开始大规模引进8×2.5Gb/sWDM系统,对总长达2万多km的12条省际光缆干线进行扩容改造。同时各省内干线也相继采用WDM技术扩容,如在“南昌-九江”光缆扩容工程中,采用的就是AT&T公司的设备和双窗口WDM系统,即在G.652光纤的1310nm、1550nm两个低损耗工作窗口分别运行一个系统。这样可在不拆除1310nm窗口原有PDH设备的情况下,利用未使用的1550nm窗口,加开SDH2.5Gb/s系统。为保证中国干线网的高速率、大容量并有足够的余量确保网络安全和未来发展的需要,采用WDM技术的工作已全面展开。 90年代中期,WDM系统发展速度并不快
主要原因
TDM(时分复用)技术的发展,155Mb/s-622Mb/s-2.5Gb/sTDM技术相对简单。据统计在2.5Gb/s系统以下(含2.5Gb/s系统),系统每升级一次,每比特的传输成本下降30%左右。因此在系统升级中,人们首先想到并采用的是TDM技术
波分复用器件不成熟。波分复用器/解复用器和光放大器在90年代初才开始商用化,1995年开始WDM技术发展很快,特别是基于掺铒光纤放大器EDFA的1550nm窗口密集波分复用(DWDM)系统。Ciena推出了16×2.5Gb/s系统,Lucent公司推出8×2.5Gb/s系统,目前试验室已达Tb/s速率。 光电器件的迅速发展,特别是EDFA的成熟和商用化,使在光放大器(1530~1565nm)区域采用WDM技术成为可能
利用TDM方式已接近硅和镓砷技术的极限,TDM已无太多的潜力,且传输设备价格高
已敷设G.652光纤1550nm窗口的高色散限制了TDM10Gb/s系统的传输,光纤色散的影响日益严重。从电复用转移到光复用,即从光频上用各种复用方式来提高复用速率,WDM技术是能够商用化最简单的光复用技术。
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