《光纖通信與數(shù)字傳輸》課件-47WDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)備與組網(wǎng)

光纖通信與數(shù)字傳輸?shù)谒氖咧v：WDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備與組網(wǎng)

包括：光發(fā)射機(jī)，光放大器，光接收機(jī)，光監(jiān)控信道，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)圖1WDM系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖（單向）一.WDM系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)1/20（1）光發(fā)射機(jī)

它是WDM系統(tǒng)的核心，根據(jù)ITU-T的建議和標(biāo)準(zhǔn)，除了中心波長有特殊要求外，還需根據(jù)應(yīng)用來選擇具有一定色度色散容限的發(fā)射機(jī)。在發(fā)送端，先將來自終端設(shè)備的光信號(hào)，利用光波長轉(zhuǎn)換器(OTU)把符合G.957建議的非標(biāo)準(zhǔn)波長的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)波長(ITU-TG.692建議)的光信號(hào)，然后經(jīng)合波器合成多通路光信號(hào)送入光功率放大器(BA,彌補(bǔ)合波器引起的功率損失和提高光信號(hào)發(fā)送功率)，再將放大后的多路信號(hào)送入光纖傳輸。（2）光放大器

光線路放大器可根據(jù)情況決定有或沒有，一般經(jīng)過80~120km傳輸后，需要對(duì)光信號(hào)進(jìn)行光中繼放大。目前使用的光放大器多數(shù)為摻鉺光纖放大器(EDFA)。使用時(shí)可根據(jù)具體情況，將EDFA用作“線放(LA)”、“功放(BA)”和“前放(PA)”。一.WDM系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)2/20（3）光接收機(jī)在接收端，光前置放大器(PA,提高接收靈敏度，以便延長傳輸距離)放大傳輸而衰減的主信道光信號(hào)，采用分波器從主信道光信號(hào)中分出特定波長的光信道。（4）光監(jiān)控信道主要功能：監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)各信道的傳輸情況，在發(fā)送端，插入本節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的波長為λs(1510nm)的光監(jiān)控信號(hào)，與主信道的光信號(hào)合波輸出；在接收端，將接收到的光信號(hào)分波，分別輸出波長為λs(1510nm)的光監(jiān)控信號(hào)和業(yè)務(wù)信道光信號(hào)。幀同步字節(jié)、公務(wù)字節(jié)和網(wǎng)管所用的開銷字節(jié)等都是通過光監(jiān)控信道來傳遞。（5）網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)網(wǎng)管系統(tǒng)通過光監(jiān)控信道物理層傳送開銷字節(jié)到其他節(jié)點(diǎn)或接收來自其他節(jié)點(diǎn)的開銷字節(jié)對(duì)WDM系統(tǒng)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等功能。一.WDM系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)3/20二.WDM系統(tǒng)設(shè)備1．DWDM器件

DWDM器件分為合波器和分波器兩種，如圖2所示。合波器的主要作用是將多個(gè)信號(hào)波長合在一根光纖中傳輸。分波器的主要作用是將在一根光纖中傳輸?shù)亩鄠€(gè)波長信號(hào)分離。圖2DWDM器件4/202.WDM系統(tǒng)設(shè)備

DWDM設(shè)備可分為光終端復(fù)用器（OTM）、光線路放大器（OLA）、光分插復(fù)用器（OADM）和電中繼器（REG）幾種類型。以華為公司的波分320G設(shè)備為例講述各種網(wǎng)單元的作用。

（1）光終端復(fù)用器（OTM）在發(fā)送方向，OTM把波長為λ1～λ16（或λ32）的STM-16信號(hào)經(jīng)合波器復(fù)用成DWDM主信道，然后對(duì)其進(jìn)行光放大，并附加上波長為λs的光監(jiān)控信道。在接收方向，OTM先把光監(jiān)控信道取出，然后對(duì)DWDM主信道進(jìn)行光放大，經(jīng)分波器解復(fù)用成16（或32）個(gè)波長的STM-16信號(hào)。OTM的信號(hào)流向如圖3所示。5/20圖3OTM信號(hào)流向圖

華為公司波分320G設(shè)備的OTM光終端復(fù)用器的信號(hào)流向圖6/20

（2）光線路放大器（OLA）每個(gè)傳輸方向的OLA先取出光監(jiān)控信道（OSC）并進(jìn)行處理，再將主信道進(jìn)行放大，然后將主信道與OSC合路并送入光纖。圖4華為公司波分320G設(shè)備的OLA光線路放大器的信號(hào)流向圖7/20

（3）光分插復(fù)用器（OADM）

OADM設(shè)備接收線路的光信號(hào)后，先提取監(jiān)控信道，再用WPA將主光通道預(yù)放大，通過MR2單元把含有16或32路STM-16的光信號(hào)按波長取下一定數(shù)量后送出設(shè)備，要插入的波長經(jīng)MR2單元直接插入主信道，再經(jīng)功率放大后插入本地光監(jiān)控信道，向遠(yuǎn)端傳輸。以MR2為例，其信號(hào)流向如圖5所示。8/20圖5靜態(tài)OADM（32/2）信號(hào)流向圖華為公司波分320G設(shè)備的OADM信號(hào)流向圖9/20

雙OTM背靠背組成的光分插復(fù)用器用兩個(gè)OTM背靠背的方式組成一個(gè)可上/下波長的OADM，如圖6所示。圖6兩個(gè)OTM背靠背組成的OADM信號(hào)流向圖華為公司波分320G設(shè)備的OADM設(shè)備信號(hào)流向圖10/20

（4）電中繼器（REG）以STM-16信號(hào)的中繼為例，其的信號(hào)流向如圖7所示。圖7電中繼器（REG）的信號(hào)流向圖華為公司波分320G設(shè)備的設(shè)備信號(hào)流向圖11/20（1）點(diǎn)到點(diǎn)組網(wǎng)

DWDM的點(diǎn)到點(diǎn)組網(wǎng)示意圖如圖8（a）所示。圖8（a）DWDM的點(diǎn)到點(diǎn)組網(wǎng)示意圖

三.WDM組網(wǎng)12/20（2）鏈形組網(wǎng)

DWDM的鏈形組網(wǎng)示意圖如圖8（b）所示。

圖8（b）DWDM的鏈形組網(wǎng)示意圖

圖8（c）DWDM的環(huán)形組網(wǎng)示意圖13/20（3）環(huán)形組網(wǎng)

DWDM環(huán)形組網(wǎng)示意圖如圖8（c）所示。點(diǎn)到點(diǎn)線路保護(hù)主要有兩種保護(hù)方式（1）基于單個(gè)波長的保護(hù)：在SDH層實(shí)施的1+1保護(hù)，或1︰N的保護(hù)；四.WDM網(wǎng)絡(luò)保護(hù)14/20圖9基于單個(gè)波長，在SDH層實(shí)施的1+1保護(hù)四.WDM網(wǎng)絡(luò)保護(hù)15/20圖10基于單個(gè)波長，在SDH層實(shí)施的1：n保護(hù)（2）光復(fù)用段上的保護(hù)：在光路上同時(shí)對(duì)合路信號(hào)進(jìn)行保護(hù)，這種保護(hù)也稱光復(fù)用段保護(hù)（OMSP）四.WDM網(wǎng)絡(luò)保護(hù)16/20圖11光復(fù)用段(OMSP)保護(hù)（3）基于環(huán)網(wǎng)的保護(hù)。為通道保護(hù)環(huán)和復(fù)用段保護(hù)環(huán)兩類。四.WDM網(wǎng)絡(luò)保護(hù)17/20圖12光通道保護(hù)環(huán)（3）基于環(huán)網(wǎng)的保護(hù)。為通道保護(hù)環(huán)和復(fù)用段保護(hù)環(huán)兩類。四.WDM網(wǎng)絡(luò)保護(hù)18/20圖13二纖單向光復(fù)用段保護(hù)環(huán)WDM的網(wǎng)絡(luò)管理包括：故障管理、性能管理、配置管理和安全管理。五.WDM網(wǎng)絡(luò)管理WDM與SDH網(wǎng)管系統(tǒng)的關(guān)系：相對(duì)于WDM技術(shù)而言，SDH與PDH、ATM信號(hào)一樣，都只是WDM系統(tǒng)所承載的業(yè)務(wù)。在傳送網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中，SDH和WDM是分屬于不同邏輯“層”的系統(tǒng)，它們之間是客戶層/服務(wù)層之間的關(guān)系。WDM系統(tǒng)管理的傳輸資源是波長光通道（帶寬、信號(hào)格式不確定），SDH系統(tǒng)管理的傳輸資源是VC-４