粗波分復(fù)用(CWDM)技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2008/12/3 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):1138
在40gb/s vsr標(biāo)準(zhǔn)中,定義了一個(gè)使用了波分復(fù)用(wdm)技術(shù)的方案,即在1310 nm波長(zhǎng)區(qū)的4×10 cwdm光技術(shù) 方案。cwdm是指信道之間的波長(zhǎng)間隔較大的一種波分復(fù)用,即人們所稱的粗波分復(fù)用。
wdm技術(shù)是一種在光域進(jìn)行的多信道復(fù)用方案,即利用單模光纖低損耗區(qū)的巨大帶寬,將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)混合 在一起進(jìn)行傳輸。不同波長(zhǎng)的光信號(hào)所承載的數(shù)字信號(hào)可以是相同速率,相同數(shù)據(jù)格式,也可以是不同速率,不 同數(shù)據(jù)格式。波分復(fù)用技術(shù)方案可與時(shí)分復(fù)用(tdm)和頻分復(fù)用(fdm)結(jié)合使用,即將在電域已復(fù)用的tdm和 fdm復(fù)用比特流調(diào)制多個(gè)光載波,然后通過(guò)同一根光纖傳輸,實(shí)現(xiàn)多層復(fù)用。在接收端依次利用光域和電域解復(fù)用 不同的信道,從而最大限度地利用光纖的帶寬能力。
目前,wdm技術(shù)在光纖通信網(wǎng)中已獲得到了廣泛的應(yīng)用。單根光纖在1 310 nm和1 550 nm處有兩個(gè)低損耗窗口, 分別有12 thz和15 thz的帶寬。最早的波分復(fù)用是對(duì)已鋪設(shè)的1 310 nm光波系統(tǒng),利用1 310/1 550 nmwdm技術(shù), 在1 550 nm增加另一個(gè)信道,構(gòu)成兩路復(fù)用,信道間隔δλ=250 nm。隨著技術(shù)的進(jìn)步,信道間隔不斷減小,復(fù) 用信道數(shù)不斷增加。在20世紀(jì)80年代末,隨著具有極窄線寬的可調(diào)激光器的出現(xiàn),以及1550 nm窗口摻鉺光纖放大 器的商用化,wdm系統(tǒng)的相鄰信道間隔可以很窄(一般小于1.6 nm),且工作在一個(gè)窗口中,共享edfa光放大器。 為了區(qū)別于傳統(tǒng)的wdm系統(tǒng),人們稱這種波長(zhǎng)間隔更緊密的wdm系統(tǒng)為密集波分復(fù)用系統(tǒng)(dwdm)。所謂密集,是 指相鄰波長(zhǎng)間隔而言,過(guò)去wdm系統(tǒng)是幾十nm的波長(zhǎng)間隔,現(xiàn)在的波長(zhǎng)間隔可以只有0.4~2 nm。
在20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的多模光纖局域網(wǎng)中,已經(jīng)在850 nm窗口定義了間隔25 nm的光波長(zhǎng)復(fù)用方式,只是那時(shí)被 稱為“wdm”,而不是現(xiàn)在的cwdm。1996年,為了區(qū)分廣泛使用的wdm技術(shù),cwdm這一概念正式提出,但是缺乏統(tǒng) 一的標(biāo)準(zhǔn)。90年代后期,ieee 802.3小組為了解決萬(wàn)兆位以太網(wǎng)中的色散和損耗問(wèn)題,在已經(jīng)鋪設(shè)的多模光纖中 ,建議在850 nm窗口采用基于vcsel的4路cwdm技術(shù),在1 310 nm窗口也采用4路波長(zhǎng)間隔25 nm的波分復(fù)用技術(shù), 并將這種在1 310 nm窗口的波分復(fù)用技術(shù)稱之為wwdm(widewdm)。
目前,dwdm是長(zhǎng)途干線傳輸?shù)闹髁骷夹g(shù),它涉及到光放大、色散補(bǔ)償、非線性效應(yīng)補(bǔ)償、前向糾錯(cuò)、光源等復(fù) 雜的技術(shù),系統(tǒng)整體造價(jià)高。而cwdm技術(shù)是一種簡(jiǎn)化的wdm技術(shù),對(duì)光源、色散補(bǔ)償、非線性效應(yīng)等要求相對(duì)降低 ,系統(tǒng)造價(jià)隨之降低,適用于短距離傳輸,如vsr技術(shù)、局域網(wǎng)和城域網(wǎng)技術(shù)。
1.cwdm的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
。1)itu-t的cwdm建議。
itu-t面向城域網(wǎng),2002年制定了g.694.2標(biāo)準(zhǔn)“針對(duì)wdm應(yīng)用的光譜間隔:cwdm波長(zhǎng)間隔”。在1 270~1 610 nm范圍內(nèi),建議了波長(zhǎng)間隔20nm的18個(gè)可用波長(zhǎng),可以在g.652光纖上使用,如圖1所示。
。2)ieee的10gbe系列標(biāo)準(zhǔn)。
該系列主要包括850 nm窗口的10gbasesx-4 cwdm和1 310 nm窗口的10gbaselx-4cwdm兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。10gbaselx-4 cwdm同]tu-t建議1 310 nm窗口的標(biāo)準(zhǔn)相似,只是其波長(zhǎng)間隔為24.5 nm,即wwdm 。由于僅采用了4個(gè)波長(zhǎng),波長(zhǎng)間隔較大的信道之間能夠容許更大的色散,每個(gè)信道傳輸速率可以達(dá)到3.125 gb/s ,傳輸距離超過(guò)10 km。在1 310 nm窗口建議的可選信道波長(zhǎng)為:1 275.7 nm(1 269.0~l 282.4 nm);1 300.2 nm(1 293.5~1 306.9 nm);1 324.7 nm (1318.0~1 331.4 nm): 1 349.2 nm (1 342.5~1 355.9 nm)。
圖1 itu-tg.694.2建議的cwdm波長(zhǎng)可用范圍和波長(zhǎng)間隔
。3)0if的vsr-5標(biāo)準(zhǔn)。
在40gb/s的vsr5中的4×10cwdm方案中,4路傳輸速率為10.264 gb/s至11.09 gb/s的并行數(shù)據(jù)信號(hào),分別驅(qū)動(dòng)4個(gè) 波長(zhǎng)在1 269.0 nm至1 355.9 nm的激光器。每個(gè)激光器的中心波長(zhǎng)間隔為24.5 nm,同ieee的標(biāo)準(zhǔn)一致。從這些激 光器發(fā)出的光經(jīng)一個(gè)光復(fù)用器耦合到一根普通的單模光纖中,復(fù)用后的光信號(hào)以39.813 gb/s至43.018 gb/s的速 率在光纖鏈路上傳輸。
以上幾個(gè)國(guó)際建議標(biāo)準(zhǔn),趨向于統(tǒng)—采用波長(zhǎng)間隔24.5 nm的ieee和0if建議。這樣在1 260~1 625 nm的波長(zhǎng)范 圍內(nèi),可用波長(zhǎng)數(shù)為17個(gè),16個(gè)波長(zhǎng)可以在城域網(wǎng)或者局域網(wǎng)的范圍內(nèi)分配給用戶使用,剩余一個(gè)波長(zhǎng)用做管理 信道。
2.cwdm系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
(i)傳輸介質(zhì)。
由于cwdm在1 260~1 625 nm的范圍內(nèi)采用了等間隔的波長(zhǎng)信道,因此,推薦的傳輸介質(zhì)是無(wú)水峰的itu-t的g. 652c光纖。但是對(duì)于波長(zhǎng)數(shù)量較少的情況,可以避開(kāi)水峰,例如vsr5的4×cwdm方案,采用普通g.652光纖即可。
色散位移g.653光纖由于四波混頻等非線性效應(yīng)的影響,對(duì)于c波段的dwdm系統(tǒng)不適用。四波混頻效應(yīng)是影響c波段dwdm傳輸系統(tǒng)性能的主要因素,它主要與光功率密度、
在40gb/s vsr標(biāo)準(zhǔn)中,定義了一個(gè)使用了波分復(fù)用(wdm)技術(shù)的方案,即在1310 nm波長(zhǎng)區(qū)的4×10 cwdm光技術(shù) 方案。cwdm是指信道之間的波長(zhǎng)間隔較大的一種波分復(fù)用,即人們所稱的粗波分復(fù)用。
wdm技術(shù)是一種在光域進(jìn)行的多信道復(fù)用方案,即利用單模光纖低損耗區(qū)的巨大帶寬,將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)混合 在一起進(jìn)行傳輸。不同波長(zhǎng)的光信號(hào)所承載的數(shù)字信號(hào)可以是相同速率,相同數(shù)據(jù)格式,也可以是不同速率,不 同數(shù)據(jù)格式。波分復(fù)用技術(shù)方案可與時(shí)分復(fù)用(tdm)和頻分復(fù)用(fdm)結(jié)合使用,即將在電域已復(fù)用的tdm和 fdm復(fù)用比特流調(diào)制多個(gè)光載波,然后通過(guò)同一根光纖傳輸,實(shí)現(xiàn)多層復(fù)用。在接收端依次利用光域和電域解復(fù)用 不同的信道,從而最大限度地利用光纖的帶寬能力。
目前,wdm技術(shù)在光纖通信網(wǎng)中已獲得到了廣泛的應(yīng)用。單根光纖在1 310 nm和1 550 nm處有兩個(gè)低損耗窗口, 分別有12 thz和15 thz的帶寬。最早的波分復(fù)用是對(duì)已鋪設(shè)的1 310 nm光波系統(tǒng),利用1 310/1 550 nmwdm技術(shù), 在1 550 nm增加另一個(gè)信道,構(gòu)成兩路復(fù)用,信道間隔δλ=250 nm。隨著技術(shù)的進(jìn)步,信道間隔不斷減小,復(fù) 用信道數(shù)不斷增加。在20世紀(jì)80年代末,隨著具有極窄線寬的可調(diào)激光器的出現(xiàn),以及1550 nm窗口摻鉺光纖放大 器的商用化,wdm系統(tǒng)的相鄰信道間隔可以很窄(一般小于1.6 nm),且工作在一個(gè)窗口中,共享edfa光放大器。 為了區(qū)別于傳統(tǒng)的wdm系統(tǒng),人們稱這種波長(zhǎng)間隔更緊密的wdm系統(tǒng)為密集波分復(fù)用系統(tǒng)(dwdm)。所謂密集,是 指相鄰波長(zhǎng)間隔而言,過(guò)去wdm系統(tǒng)是幾十nm的波長(zhǎng)間隔,現(xiàn)在的波長(zhǎng)間隔可以只有0.4~2 nm。
在20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的多模光纖局域網(wǎng)中,已經(jīng)在850 nm窗口定義了間隔25 nm的光波長(zhǎng)復(fù)用方式,只是那時(shí)被 稱為“wdm”,而不是現(xiàn)在的cwdm。1996年,為了區(qū)分廣泛使用的wdm技術(shù),cwdm這一概念正式提出,但是缺乏統(tǒng) 一的標(biāo)準(zhǔn)。90年代后期,ieee 802.3小組為了解決萬(wàn)兆位以太網(wǎng)中的色散和損耗問(wèn)題,在已經(jīng)鋪設(shè)的多模光纖中 ,建議在850 nm窗口采用基于vcsel的4路cwdm技術(shù),在1 310 nm窗口也采用4路波長(zhǎng)間隔25 nm的波分復(fù)用技術(shù), 并將這種在1 310 nm窗口的波分復(fù)用技術(shù)稱之為wwdm(widewdm)。
目前,dwdm是長(zhǎng)途干線傳輸?shù)闹髁骷夹g(shù),它涉及到光放大、色散補(bǔ)償、非線性效應(yīng)補(bǔ)償、前向糾錯(cuò)、光源等復(fù) 雜的技術(shù),系統(tǒng)整體造價(jià)高。而cwdm技術(shù)是一種簡(jiǎn)化的wdm技術(shù),對(duì)光源、色散補(bǔ)償、非線性效應(yīng)等要求相對(duì)降低 ,系統(tǒng)造價(jià)隨之降低,適用于短距離傳輸,如vsr技術(shù)、局域網(wǎng)和城域網(wǎng)技術(shù)。
1.cwdm的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
。1)itu-t的cwdm建議。
itu-t面向城域網(wǎng),2002年制定了g.694.2標(biāo)準(zhǔn)“針對(duì)wdm應(yīng)用的光譜間隔:cwdm波長(zhǎng)間隔”。在1 270~1 610 nm范圍內(nèi),建議了波長(zhǎng)間隔20nm的18個(gè)可用波長(zhǎng),可以在g.652光纖上使用,如圖1所示。
。2)ieee的10gbe系列標(biāo)準(zhǔn)。
該系列主要包括850 nm窗口的10gbasesx-4 cwdm和1 310 nm窗口的10gbaselx-4cwdm兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。10gbaselx-4 cwdm同]tu-t建議1 310 nm窗口的標(biāo)準(zhǔn)相似,只是其波長(zhǎng)間隔為24.5 nm,即wwdm 。由于僅采用了4個(gè)波長(zhǎng),波長(zhǎng)間隔較大的信道之間能夠容許更大的色散,每個(gè)信道傳輸速率可以達(dá)到3.125 gb/s ,傳輸距離超過(guò)10 km。在1 310 nm窗口建議的可選信道波長(zhǎng)為:1 275.7 nm(1 269.0~l 282.4 nm);1 300.2 nm(1 293.5~1 306.9 nm);1 324.7 nm (1318.0~1 331.4 nm): 1 349.2 nm (1 342.5~1 355.9 nm)。
圖1 itu-tg.694.2建議的cwdm波長(zhǎng)可用范圍和波長(zhǎng)間隔
(3)0if的vsr-5標(biāo)準(zhǔn)。
在40gb/s的vsr5中的4×10cwdm方案中,4路傳輸速率為10.264 gb/s至11.09 gb/s的并行數(shù)據(jù)信號(hào),分別驅(qū)動(dòng)4個(gè) 波長(zhǎng)在1 269.0 nm至1 355.9 nm的激光器。每個(gè)激光器的中心波長(zhǎng)間隔為24.5 nm,同ieee的標(biāo)準(zhǔn)一致。從這些激 光器發(fā)出的光經(jīng)一個(gè)光復(fù)用器耦合到一根普通的單模光纖中,復(fù)用后的光信號(hào)以39.813 gb/s至43.018 gb/s的速 率在光纖鏈路上傳輸。
以上幾個(gè)國(guó)際建議標(biāo)準(zhǔn),趨向于統(tǒng)—采用波長(zhǎng)間隔24.5 nm的ieee和0if建議。這樣在1 260~1 625 nm的波長(zhǎng)范 圍內(nèi),可用波長(zhǎng)數(shù)為17個(gè),16個(gè)波長(zhǎng)可以在城域網(wǎng)或者局域網(wǎng)的范圍內(nèi)分配給用戶使用,剩余一個(gè)波長(zhǎng)用做管理 信道。
2.cwdm系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
。╥)傳輸介質(zhì)。
由于cwdm在1 260~1 625 nm的范圍內(nèi)采用了等間隔的波長(zhǎng)信道,因此,推薦的傳輸介質(zhì)是無(wú)水峰的itu-t的g. 652c光纖。但是對(duì)于波長(zhǎng)數(shù)量較少的情況,可以避開(kāi)水峰,例如vsr5的4×cwdm方案,采用普通g.652光纖即可。
色散位移g.653光纖由于四波混頻等非線性效應(yīng)的影響,對(duì)于c波段的dwdm系統(tǒng)不適用。四波混頻效應(yīng)是影響c波段dwdm傳輸系統(tǒng)性能的主要因素,它主要與光功率密度、
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