1.1、WDM基础
- 什么是WDM
- WDM系统结构
- WDM波段
1、WDM(Wavelength Division Multiplexing):波分复用技术,将不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送的方式(每个波长承载一个业务信号),主要功能是传送和复用。
在波分技术出现之前,所有的传输技术都是一根光纤只能传递一波,而波分复用技术可以让一根光纤传输多个波长,目前常见的波分系统有 8 波 / 40 波 / 80 波 / 96 波 / 120 波,承载更多的波数是波分未来演进方向之一。
复用(发送端)
将多路电信号(如SDH、以太网)转换为不同波长(λ₁, λ₂, …, λₙ)的光信号。
通过复用器(MUX) 将所有波长合并到一根光纤中传输。
解复用(接收端)
通过解复用器(DEMUX) 分离不同波长的光信号。
每个波长转换回原始电信号。
核心价值:为什么需要WDM?
突破容量瓶颈:
单根光纤的传输容量从 10Gbps 提升至 100Tbps+(相当于1秒传输5万部高清电影)。
节省光纤资源:
1根WDM光纤可替代数十根普通光纤,解决城市管道资源紧张问题。
透明兼容性:
支持任意协议(SDH、IP、光纤通道等),业务“即插即用”。
两种主流类型
📌 类比理解:
CWDM ≈ 省道(车道宽、车速慢、成本低)
DWDM ≈ 高速公路(车道窄、车速快、成本高)
2、WDM系统结构
黑白光接口:黑白光的波长是在某个范围内波动的,没有特定的标准波长。如波分设备的客户侧光口。
彩光接口:彩光指波分系统中 OTU / 线路单板波分侧光信号,可直接上合波设备,具有标准波长。根据波长划分标准不同,分为 CWDM 和 DWDM。波分侧光模块是彩光接口。
光波长转换单元(OTU):将非标准的波长转换为 ITU - T 所规范的标准波长,系统中应用光 / 电 / 光(O/E/O)的变换,即先用光电二极管 PIN 或 APD 把接收到的光信号转换为电信号,然后该电信号对标准波长的激光器进行调制,从而得到新的合乎要求的光波长信号。
光合波器(MUX):用于传输系统的发送端,是一种具有多个输入端口和一个输出端口的器件,它的每一个输入端口输入一个预选波长的光信号,输入的不同波长的光波由同一输出端口输出。光分波器用于传输系统的接收端,正好与光合波器相反,它具有一个输入端口和多个输出端口,将多个不同波长信号分类开来。
光放大器(OA):不但可以对光信号进行直接放大,同时还具有实时、高增益、宽带、在线、低噪声、低损耗的全光放大器,是新一代光纤通信系统中必不可少的关键器件。在目前实用的 * 光纤放大器中主要有掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼光纤放大器(RFA)等,其中掺铒光纤放大器以其优越的性能被广泛应用于长距离、大容量、高速率的光纤通信系统中,作为前置放大器、线路放大器、功率放大器使用。
光监控信道(OSC):是为 WDM 的光传输系统的监控而设立的。ITU - T 建议优选采用 1510 nm 波长,容量为 2 Mbit/s。靠低速率下高的接收灵敏度(优于 - 48 dBm)仍能正常工作,但必须在 EDFA 之前下光路,而在 EDFA 之后上光路。
3、WDM 波分使用的波段
WDM 波分使用的波段从传统 C 波段,经历扩展 C 波段,发展至超宽 C 波段。
传统 C 波段
使用传统的 C 波段,在 50 GHz 固定频谱间隔的情况下,WDM 设备最多可以支持 80 波。
扩展 C 波段
WDM 设备通过利用扩展 C 波段,在固定频谱间隔 50 GHz 条件下,系统最大波数可从 80 波扩展到 96 波,系统容量提升了 20%。
超宽 C 波段
超宽 C (Super C) 是在传统 C 波段和扩展 C 波段的基础上,扩展使用的一个超宽 C 频谱段。
超宽 C 可实现在 50 GHz 波长间隔下单纤传输 120 波、75 GHz 波长间隔下单纤传输 80 波。相比较于传统 C 与扩展 C 波段,光纤的有效工作谱宽提升,因此称为超宽 C 波段。