波分復(fù)用概念

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1、波分復(fù)用的概念光通信系統(tǒng)可以按照不同的方式進(jìn)行分類(lèi)。如果按照信號(hào)的復(fù)用方式來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，可分為頻分復(fù)用系統(tǒng)（FDM-FrequencyDivisionMultiplexing）、時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)（TDM-TimeDivisionMultiplexing）、波分復(fù)用系統(tǒng)（WDM-WavelengthDivisionMultiplexing）和空分復(fù)用系統(tǒng)（SDM-SpaceDivisionMultiplexing）。所謂頻分、時(shí)分、波分和空分復(fù)用，是指按頻率、時(shí)間、波長(zhǎng)和空間來(lái)進(jìn)行分割的光通信系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)說(shuō)，頻率和波長(zhǎng)是緊密相關(guān)的，頻分也

2、即波分，但在光通信系統(tǒng)中，由于波分復(fù)用系統(tǒng)分離波長(zhǎng)是采用光學(xué)分光元件，它不同于一般電通信中采用的濾波器，所以我們?nèi)詫烧叻殖蓛蓚€(gè)不同的系統(tǒng)。波分復(fù)用是光纖通信中的一種傳輸技術(shù)，它利用了一根光纖可以同時(shí)傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)的光載波的特點(diǎn)，把光纖可能應(yīng)用的波長(zhǎng)范圍劃分成若干個(gè)波段，每個(gè)波段作一個(gè)獨(dú)立的通道傳輸一種預(yù)定波長(zhǎng)的光信號(hào)。光波分復(fù)用的實(shí)質(zhì)是在光纖上進(jìn)行光頻分復(fù)用（OFDM），只是因?yàn)楣獠ㄍǔ２捎貌ㄩL(zhǎng)而不用頻率來(lái)描述、監(jiān)測(cè)與控制。隨著電-光技術(shù)的向前發(fā)展，在同一光纖中波長(zhǎng)的密度會(huì)變得很高。因而，使用術(shù)語(yǔ)密集波分復(fù)用（DWDM-De

3、nseWavelengthDivisionMultiplexing），與此對(duì)照，還有波長(zhǎng)密度較低的WDM系統(tǒng)，較低密度的就稱為稀疏波分復(fù)用（CWDM-CoarseWaveDivisionMultiplexing）。這里可以將一根光纖看作是一個(gè)“多車(chē)道”的公用道路，傳統(tǒng)的TDM系統(tǒng)只不過(guò)利用了這條道路的一條車(chē)道，提高比特率相當(dāng)于在該車(chē)道上加快行駛速度來(lái)增加單位時(shí)間內(nèi)的運(yùn)輸量。而使用DWDM技術(shù)，類(lèi)似利用公用道路上尚未使用的車(chē)道，以獲取光纖中未開(kāi)發(fā)的巨大傳輸能力。2.1.2WDM技術(shù)的發(fā)展背景隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，通信領(lǐng)域的信息傳

4、送量正以一種加速度的形式膨脹。信息時(shí)代要求越來(lái)越大容量的傳輸網(wǎng)絡(luò)。近幾年來(lái)，世界上的運(yùn)營(yíng)公司及設(shè)備制造廠家把目光更多地轉(zhuǎn)向了WDM技術(shù)，并對(duì)其投以越來(lái)越多的關(guān)注，增加光纖網(wǎng)絡(luò)的容量及靈活性，提高傳輸速率和擴(kuò)容的手段可以有多種，下面對(duì)幾種擴(kuò)容方式進(jìn)行比較。l空分復(fù)用SDM（SpaceDivisionMultiplexer）空分復(fù)用是靠增加光纖數(shù)量的方式線性增加傳輸?shù)娜萘浚瑐鬏斣O(shè)備也線性增加。在光纜制造技術(shù)已經(jīng)非常成熟的今天，幾十芯的帶狀光纜已經(jīng)比較普遍，而且先進(jìn)的光纖接續(xù)技術(shù)也使光纜施工變得簡(jiǎn)單，但光纖數(shù)量的增加無(wú)疑仍然給施工以及

5、將來(lái)線路的維護(hù)帶來(lái)了諸多不便，并且對(duì)于已有的光纜線路，如果沒(méi)有足夠的光纖數(shù)量，通過(guò)重新敷設(shè)光纜來(lái)擴(kuò)容，工程費(fèi)用將會(huì)成倍增長(zhǎng)。而且，這種方式并沒(méi)有充分利用光纖的傳輸帶寬，造成光纖帶寬資源的浪費(fèi)。作為通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，不可能總是采用敷設(shè)新光纖的方式來(lái)擴(kuò)容，事實(shí)上，在工程之初也很難預(yù)測(cè)日益增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需要和規(guī)劃應(yīng)該敷設(shè)的光纖數(shù)。因此，空分復(fù)用的擴(kuò)容方式是十分受限。l時(shí)分復(fù)用TDM（TimeDivisionMultiplexer）時(shí)分復(fù)用也是一項(xiàng)比較常用的擴(kuò)容方式，從傳統(tǒng)PDH的一次群至四次群的復(fù)用，到如今SDH的STM-1、STM-4、S

6、TM-16乃至STM-64的復(fù)用。通過(guò)時(shí)分復(fù)用技術(shù)可以成倍地提高光傳輸信息的容量，極大地降低了每條電路在設(shè)備和線路方面投入的成本，并且采用這種復(fù)用方式可以很容易在數(shù)據(jù)流中抽取某些特定的數(shù)字信號(hào)，尤其適合在需要采取自愈環(huán)保護(hù)策略的網(wǎng)絡(luò)中使用。但時(shí)分復(fù)用的擴(kuò)容方式有兩個(gè)缺陷：第一是影響業(yè)務(wù)，即在“全盤(pán)”升級(jí)至更高的速率等級(jí)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)接口及其設(shè)備需要完全更換，所以在升級(jí)的過(guò)程中，不得不中斷正在運(yùn)行的設(shè)備；第二是速率的升級(jí)缺乏靈活性，以SDH設(shè)備為例，當(dāng)一個(gè)線路速率為155Mbit/s的系統(tǒng)被要求提供兩個(gè)155Mbit/s的通道時(shí)，就只能

7、將系統(tǒng)升級(jí)到622Mbit/s，即使有兩個(gè)155Mbit/s將被閑置，也沒(méi)有辦法。對(duì)于更高速率的時(shí)分復(fù)用設(shè)備，目前成本還較高，并且40Gbit/s的TDM設(shè)備已經(jīng)達(dá)到電子器件的速率極限，即使是10Gbit/s的速率,在不同類(lèi)型光纖中的非線性效應(yīng)也會(huì)對(duì)傳輸產(chǎn)生各種限制?，F(xiàn)在，時(shí)分復(fù)用技術(shù)是一種被普遍采用的擴(kuò)容方式，它可以通過(guò)不斷地進(jìn)行系統(tǒng)速率升級(jí)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容的目的，但當(dāng)達(dá)到一定的速率等級(jí)時(shí)，會(huì)由于器件和線路等各方面特性的限制而不得不尋找另外的解決辦法。不管是采用空分復(fù)用還是時(shí)分復(fù)用的擴(kuò)容方式，基本的傳輸網(wǎng)絡(luò)均采用傳統(tǒng)的PDH或SDH技

8、術(shù)，[url=http://www.nuaa001.com/]魔獸世界私服[/url]即采用單一波長(zhǎng)的光信號(hào)傳輸，這種傳輸方式是對(duì)光纖容量的一種極大浪費(fèi)，因?yàn)楣饫w的帶寬相對(duì)于目前我們利用的單波長(zhǎng)信道來(lái)講幾乎是無(wú)限的。我們一方面在為網(wǎng)絡(luò)的擁擠不堪而憂心忡忡，另一方