WDM超长距离光传输技术的发展

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欢迎访问e展厅 展厅 2 手机/通信/网络设备展厅 手机, 调制解调器, 网管控制器, 光传输系统, 程控交换机, ... 根据国内关于WDM系统的行业标准，我们可以把长途光纤传输系统分为常规长距离传输系统LH（Long Haul）、超长距离传输系统ULH（Ultra Long Haul）。 传输距离小于1000公里的WDM系统我们称其为常规长距离传输系统，传输距离大于1000公里的WDM系统称为超长距离传输系统。 传统电话网络，业务量主要集中在本地，对超长距离无电再生系统的需求并不十分迫切。但是，随着全球信息化的发展，因特网业务的增长速度大大超过了电话用户和电话业务量的增长速度。因特网业务流量是全球性的，很少局限于本地，使用频率远远超出使用国内、国际长途电话的频率。国际上根据工程统计，IP骨干层60％的中继电路距离集中在1500km左右，15％在2000km以上。因此，大城市间需要有高速直达传输线路，而距离可能相隔数千公里。国内以北京、武汉、广州、上海、成都、西安等城市为网络节点，节点间的直通波道占整个波道容量的80％左右。 采用ULH系统，可节省建设成本（节省1／3），减少备件量。另外，采用ULH＋OADM方式，可以使网络层次更加简化，有利于实现点到点的灵活、可靠、方便的业务传送。但如果OADM上下波道超过总波道1／2，则应设计成背对背。 在波分复用（WDM）技术出现之前，典型的长距离光传输链路的每对光纤仅传送一路SDH或SONET信号。由于光纤存在损耗，信号每传输80km就需要进行3R光－电－光（OEO）再生，再生距离的选择由光纤衰减系数和接收机的灵敏度来决定。这种技术对于早期以语音为中心的长距离光传送网络非常有效，网络由一连串的OEO再生器组成。OEO再生器实质上就是一对光收发机，它是光传输链路中最昂贵的部件。由于OEO再生器的成本高，因此基于该技术的大容量数据传送网非常昂贵。 20世纪90年代中期，互联网的快速发展对传送的容量提出了很大的需求。面对这种挑战，产生了密集波分复用（DWDM）和掺铒光纤放大器（EDFA）两种技术。综合采用这两种技术，运营商只要增加少量的额外成本即可提供较大的容量，同时解决了光纤的损耗问题。每经过80km的光纤跨段后，仅用一个EDFA即可将所有的DWDM光信号功率放大到原来的水平，从而代替了大量的OEO再生器。一个宽频带EDFA与单个OEO再生器的成本很接近，但它可以同时放大40～80个波长信道的光信号。在标准的DWDM传送系统中，上述的大量光信道可并行传输6～8个光纤跨段，因此DWDM技术的经济效益非常明显。 此外，EDFA的额外成本由所有信道分摊，随着信道数目的增加，传送每比特的成本会进一步降低。成本优势加上光纤效率的提高是导致DWDM在LH传送系统中占优势的主要原因。 第一代LHDWDM系统中，两个电再生端站之间选择6～8个光纤跨段，这主要有两个原因：一个是地理原因（光信号需要传输多远），另一个是技术原因（光信号可以传输多远）。陆地上主要城市间的典型距离为400km，骨干传送网的交叉节点通常处于这些城市，这就使这些城市成为上下载数据的电再生端站的自然位置。另外，当时的技术所允许的最大无电中继传输距离在640km左右。在第一代DWDM网络中，穿通业务与本地上下业务一起在上一级交换机或路由器上进行终结和处理，然后穿通业务再回到传输层。然而越来越多的工程研究表明，即使在这些主节点上，50％以上的数据业务只是穿通业务。对穿通业务的处理占用了大量的交换设备和电再生设备，这无疑是一种巨大的资源浪费，使传送成本无谓地提高。 第二代LHDWDM网络设计得高效率一些，穿通业务仍保留在传输层，经过OEO再生后传输到目的地。尽管这些OEO再生器的工作效率提高了，但它仍在系统总成本中占有很大比例。 新兴的第三代LHDWDM网络采用ULH技术，信号的传输距离可以达到3000km甚至更远而不需要OEO电再生。在到达目的地之前，信号不但处于传输层，而且处于光层，可进一步去掉多余的OEO再生器，进一步降低传输成本。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/12/2007)