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如何利用WDM波分復用技術來擴展光纖容量？ 如何利用WDM來擴展光纖容量？ 什么是Mux合波和Demux分波？ CWDM, DWDM, OADM 了解WDM的常用波段 WDM技術：TFF和AWG WDM-PON應用于接入網 WDM網絡拓撲在5G傳輸中的應用 網絡提供商一直面臨著如何應對不斷擴大的帶寬需求，維護隨著倍增光纖容量帶來的更多服務數(shù)量和用戶端點，WDM波分復用技術的應用是除了增加鋪設光纜之外的另外一種解決方案。對已建的光纖系統(tǒng)，WDM波分復用技術可進一步增容，實現(xiàn)多個單向信號或雙向信號的傳送而不需要對原系統(tǒng)進行大的改動，具有靈活性。在骨干網及長途網絡中廣泛應用之外，基于CWDM和FOADM（固定光分插復用器）的波分復用技術也同時在城域網開始得到應用。WDM的特點和優(yōu)勢也在CATV傳輸系統(tǒng)中表現(xiàn)出廣泛的應用前景。即將到來的5G應用促進全光網的升級，作為全光網中的關鍵部分，ROADM市場有望迎來快速增長，特別是在城域網中的應用。 使用WDM擴展光纖容量 在同一根光纖中同時讓兩個或兩個以上的光波長信號通過不同光信道各自傳輸信息的技術稱之為波分復用技術（WDM）。WDM (Wavelength Division Multiplexing) 是將兩種或多種不同波長的光載波信號（攜帶著各種信息），在發(fā)送端經過合波器（Multiplexer）匯合在一起，并耦合到同一根光纖中進行傳輸，而在接收端經分波器（Demultiplexer）將各種波長的光信號分離出來，然后由光接收機進一步處理恢復為原信號。WDM波分復用系統(tǒng)主要為高速率、大容量信息的長距離傳輸提供了易于實現(xiàn)的方案，便于為通信網的傳輸擴容。 如圖，在傳統(tǒng)傳輸模式中，一根光纖只能傳輸攜帶一種信息的光載波信號，如果是要不同的業(yè)務，就需要無數(shù)根不同的、獨立的光纖來進行傳輸。但如果業(yè)務信息量多的話，就需要鋪設大量的光纖來進行傳輸，這對布線空間以及成本都是一個極大的挑戰(zhàn)。而一個WDM系統(tǒng)的應用則可以快速解決上述問題。WDM系統(tǒng)可以承載多種格式的“業(yè)務”信號，如ATM、IP等，通過復用、解復用的技術將多種業(yè)務信號通過一根光纖就可傳輸，大大的減少了光纖用量，是網絡擴充和發(fā)展中理想的擴容手段。 在引入寬帶新業(yè)務，比如CATV, HDTV, B-ISDN等，只需要增加一個附加波長即可。  Mux & Demux MUX和DEMUX是WDM波分復用系統(tǒng)中兩個最重要的器件，可以用光學棱鏡來理解兩者的作用。  合波器MUX的主要作用是將多個信號波長合在一根光纖中傳輸。在發(fā)送端，N個光發(fā)射機分別工作在N個不同波長上，這N個波長間有適當?shù)拈g隔分隔，分別記為λ1，λ2...λn。這N個光波作為載波分別被信號調制而攜帶信號。一個合波器將這些不同波長的光載波信號進行合并，耦合入單模光纖。由于不同波長的光載波信號可以看作互相獨立（不考慮光纖非線性時），從而在一根光纖中可實現(xiàn)多路光信號的復用傳輸。通過多路復用，通信運營商可以避免維護多條線路，有效地節(jié)約了運營成本。 分波器DEMUX的主要作用是將一根光纖中傳輸?shù)亩鄠�波長信號分離出來。在接收部分由一個分波器將不同波長的光載波信號分開， 由光接收機作進一步處理以恢復原信號。多路復用器(Demux)是一種對多路復用器進行反向處理的設備。  從原理上說，該器件是互易（雙向可逆）的，即只要將解復用器的輸出端和輸入端反過來使用，就是復用器。 CWDM & DWDM WDM技術根據(jù)不同的波長模式，又可以分為WDM，CWDM， DWDM。ITU對CWDM（ITU－T G．694．2）規(guī)定的波長范圍為1271至1611 nm，但在應用中考慮到1270－1470nm波段的衰減比較大，所以通常使用1470～1610nm的波段范圍。DWDM通道間隔更加密集，使用C波段（1530 nm－1565 nm）和L波段（1570nm－1610nm）傳輸窗口。普通WDM一般采用1310和1550nm波長。  CWDM（Coarse Wavelength Division Multiplexer）是稀疏波分復用器，也稱粗波分復用器。CWDM具有18個不同的波長通道，每個通道的不同波長相隔20nm，使用1270 nm至1610 nm的波長。CWDM支持的信道少于DWDM，因為它緊湊且具有成本效益，因此使其成為短距離通信的理想解決方案。CWDM系統(tǒng)的最大優(yōu)勢在于成本低，器件成本主要表現(xiàn)在濾波器和激光器。20nm的寬波長間隔同樣給CWDM帶來了對激光器的技術指標要求低、光復用器/解復用器的結構簡化的優(yōu)勢。結構簡化，成品率提高，故成本下降。 DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexer）是密集波分復用器。DWDM的信道間隔為1.6/0.8/0.4 nm（200GHz/100 GHz/50 GHz），遠遠小于CWDM。與CWDM相比，具有更緊密波長間隔的DWDM，可以在一個光纖上承載8~160個波長，更適于長距離傳輸。 在EDFA的幫助下，DWDM系統(tǒng)可以在數(shù)千公里的范圍內工作。 CWDM和DWDM之間的最大區(qū)別是波長間隔，這會導致可以使用的波長或信道數(shù)量。 這是“Coast”和“Dense”之間的區(qū)別。 CWDM信道每個消耗20nm的空間, DWDM使用50,100或200 GHz（約0.4， 0.8或1.6nm）的間隔， 這樣可以將更多波長復合在同一光纖上。 目前的DWDM系統(tǒng)可提供16/20波或32/40波的單纖傳輸容量，最大可到160波，具有靈活的擴展能力。可以充分利用光纖的巨大帶寬資源，使一根光纖的傳輸容量比單波長傳輸增加幾倍至幾十倍，極大的節(jié)約了光纖資源，降低線路建設成本。 與CWDM相比，具有更緊密波長間隔的DWDM，可以在一個光纖上承載8~160個波長，更適于長距離傳輸。 在EDFA的幫助下，DWDM系統(tǒng)可以在數(shù)千公里的范圍內工作。 |
