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一級建造師考試通信與廣電DWDM設(shè)備的構(gòu)成及功能考點(diǎn)

1L23掌握DWDM設(shè)備的構(gòu)成及功能

一、DWDM工作方式

(一)按傳輸方向的不同可分為雙纖單向傳輸系統(tǒng)、單纖雙向傳輸系統(tǒng)

1.雙纖單向傳輸系統(tǒng)：

如1L23-1所示， 在雙纖單向傳輸系統(tǒng)中，單向DWDM是指所有光通道同時(shí)在一根光纖上沿同一方向傳送，

在發(fā)送端將載有各種信息的具有不同波長的已調(diào)光信號λ1，入2...λn通過光復(fù)用器組合在一起，并在一根光纖中單向傳輸，由于各信號是通過不同的光波長攜帶的，所以彼此之間不會混淆。

在接收端通過光解復(fù)用器將不同光波長信號分開，完成多路光信號傳輸?shù)娜蝿?wù)。反向光信號的傳輸由另一根光纖來完成，同一波長在兩個方向上可以重復(fù)利用。這種DWDM系統(tǒng)在長途傳輸網(wǎng)中應(yīng)用十分靈活，可根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)量需要逐步增加波長來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容。

2.單纖雙向傳輸系統(tǒng)：如1L23-2所示，單纖雙向DWDM是指光通路在同一根光纖上同時(shí)向兩個方向傳輸，所用波長相互分開，以實(shí)現(xiàn)彼此雙方全雙向有通信聯(lián)絡(luò)。

與單向傳輸相比的優(yōu)點(diǎn)：

1) 通常可節(jié)約一半光纖器件。

2)另外，由于兩個方向傳輸?shù)男盘柌粫换ギa(chǎn)生四波混頻(FWM)，因此其總的四波混頻(FWM)產(chǎn)物比雙纖單向傳輸少得多。

缺點(diǎn)是，該系統(tǒng)需要采用特殊的措施來對付光反射，且當(dāng)需要進(jìn)行光信號放大時(shí)，必須采用雙向光纖放大器。

(二)從系統(tǒng)的兼容性方面考慮可分為集成式系統(tǒng)、開放式系統(tǒng)

1.集成式DWDM系統(tǒng)：集成式系統(tǒng)是指被承載的SDH業(yè)務(wù)終端必須具有標(biāo)準(zhǔn)的光波長和滿足長距離傳輸?shù)墓庠矗挥袧M足這些要求的SDH業(yè)務(wù)才能在DWDM系統(tǒng)上傳送。因此集成式DWDM系統(tǒng)各通道的傳輸信號的兼容性差，系統(tǒng)擴(kuò)容時(shí)也比較麻煩，因此實(shí)際工程較少采用。

2.開放式DWDM系統(tǒng)：對于開放式波分復(fù)用系統(tǒng)來說，在發(fā)送端和接收端設(shè)有光波長轉(zhuǎn)換器(OTU)，它的作用是在不改變光信號數(shù)據(jù)格式的情況下(如SDH幀結(jié)構(gòu))，把光波長按照一定的要求重新轉(zhuǎn)換，以滿足DWDM系統(tǒng)的波長要求。現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)絕大多數(shù)采用的是開放式系統(tǒng)。

二、DWDM系統(tǒng)主要網(wǎng)元及其功能

DWDM系統(tǒng)在發(fā)送端采用合波器(OMU)，將窄譜光信號(速率在2.5Gb/s及以下符合ITU-T G.692)的不同波長的光載波信號合并起來，送入一根光纖進(jìn)行傳輸;在接收端利用一個分波器(ODU), 將這些不同波長承載不同信號的光波分開。各波信號傳輸過程中相互獨(dú)立。

波分復(fù)用設(shè)備合(分)波器的不同，傳輸?shù)淖畲蟛ǖ酪膊煌壳吧逃玫腄WDM系統(tǒng)波道數(shù)可達(dá)160波，若傳輸l0Gbit/s系統(tǒng)，整個系統(tǒng)總?cè)萘烤陀?. 6Tbit/s.

DWDM系統(tǒng)主要網(wǎng)絡(luò)單元有：光合波器(OMU )、光分波器(ODU)、光波長轉(zhuǎn)換器(OTU)、光纖放大器(OA)、光分插復(fù)用器(OADM)、光交叉連接器(OXC)。各網(wǎng)元主要功能如下：

1.光合波器(OMU)：

光合波器在高速大容量波分復(fù)用系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用，其性能的優(yōu)劣對系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量有決定性影響。

功能就是將不同波長的光信號相互獨(dú)立藕合在一起，傳送到一根光纖里進(jìn)行傳輸。這就要求合波器插入損耗及其偏差要小，信道間串?dāng)_小，偏振相關(guān)性低。

合波器主要類型有介質(zhì)薄膜干涉型、布拉格光柵型、星形藕合器、光照射光柵和陣列波導(dǎo)光柵(AWG)等。

2.光分波器(ODU)：

光分波器在系統(tǒng)中所處的位置與光合波器相互對立，光合波器在系統(tǒng)的發(fā)送端，光分波器在系統(tǒng)的接收端，所起的作用是將藕合在一起的光載波信號按波長，將各波道的信號相互獨(dú)立地分開，并分別發(fā)送到相應(yīng)的低端設(shè)備。對其要求和其主要類型與光合波器類同。

3. 光波長轉(zhuǎn)換器(OTU)：

光波長轉(zhuǎn)換器根據(jù)其所在DWDM系統(tǒng)中的位置，可分為發(fā)送端OTU、中繼器使用OTU和接收端OTU。

發(fā)送端OTU主要作用是將終端通道設(shè)備送過來的寬譜光信號，轉(zhuǎn)換為滿足WDM要求的窄譜光信號，因此其不同波道OTU的型號不同。

中繼器使用OTU主要作為再生中繼器用:

執(zhí)行光/電/光轉(zhuǎn)換、實(shí)現(xiàn)3R(再整形、再生、再定時(shí))功能;

對某些再生段開銷字節(jié)進(jìn)行監(jiān)視的功能。

接收端OTU主要作用是將光分波器送過來的光信號轉(zhuǎn)換為寬譜的通用光信號。

根據(jù)波長轉(zhuǎn)換過程中信號是否經(jīng)過光/電域的變換，又可將光波長轉(zhuǎn)換器分為兩大類：光一電一光波長轉(zhuǎn)換器和全光波長轉(zhuǎn)換器。

4.光纖放大器(OA)：光纖放大器是一種不需要經(jīng)過光/電/光變換而直接對光信號進(jìn)行放大的有源器件。它能高效補(bǔ)償光功率在光纖傳輸中的損耗，延長通信系統(tǒng)的傳輸距離，擴(kuò)大用戶分配網(wǎng)覆蓋范圍。

光纖放大器在WDM系統(tǒng)中的應(yīng)用主要有三種形式: 功率放大器(BA，簡稱功放)、線路放大器(LA，簡稱線放)、預(yù)放大器(PA，簡稱預(yù)放)之分。

在發(fā)送端光纖放大器可以用在光發(fā)送端機(jī)的后面作為系統(tǒng)的功率放大器(BA)，用于提高系統(tǒng)的發(fā)送光功率。在接收端光纖放大器可以用在光接收端機(jī)的前面作為系統(tǒng)的預(yù)放大器(PA)，用于提高信號的接收靈敏度。光纖放大器作為線路放大器時(shí)可用在無源光纖段之間以抵消光纖的損耗、延長中繼長度，稱之為光線路放大器(LA，簡稱線放)。

實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵是要在OTN(光傳送網(wǎng))節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)信號在全光域上的交換、復(fù)用和選路。目前在OTN(光傳送網(wǎng))上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)主要有兩類：光分插復(fù)用器(OADM)和光交叉連接器(OXC)。

5.光分插復(fù)用器(OADM)： P6 P21

主要功能是：在光域?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)SDH中的SADM 分插復(fù)用器在時(shí)域中實(shí)現(xiàn)的功能，包括從傳輸設(shè)備中有選擇地下路去往本地的光信號，同時(shí)上路本地用戶發(fā)往其他用戶的光信號，而不影響其他波長信號的傳輸。即將需要上下業(yè)務(wù)的波道采用分插復(fù)用技術(shù)終端至附屬的OUT(光波長轉(zhuǎn)換器)設(shè)備。

光分插復(fù)用器(OADM)工程中的主要技術(shù)要求是通道串?dāng)_和插入損耗。

6.光交叉連接器(OXC)：P6 P21

光交叉連接器是實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的核心器件，其功能類似于SDH系統(tǒng)中的SDXC，差別在于OXC在光域上直接實(shí)現(xiàn)了光信號的交叉連接、路由選擇、網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)等功能，無需進(jìn)行OEO轉(zhuǎn)換和電處理.

通過使用光交叉連接器，可以有效地解決現(xiàn)有的數(shù)字交叉連接設(shè)備(DXC)的電子瓶頸問題。

光交叉連接器(OXC)是構(gòu)成OTN(光傳送網(wǎng))的核心設(shè)備

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