光波分复用系统(WDM)手艺要求
摘要 对1.6Tbit/s与800Gbit/s光波分复用系统举行了归纳综合和形貌 ，，，，，，先容了该系统波长漫衍规模、波分复用器件的要求、系统分类以及光清静历程要求。。。。。。同时 ，，，，，，对系统所应用的新手艺 ，，，，，，如喇曼放大器、色散赔偿手艺等做了形貌。。。。。。
要害词 波分复用(WDM) 喇曼放大器 色散赔偿
一、小序
在已往几年中 ，，，，，，WDM手艺使得光纤富厚的带宽资源得以开发使用。。。。。。然而 ，，，，，，2.5Gbit/s或10Gbit/s的WDM信号经由400-600km传输后 ，，，，，，还需要举行电再生中继。。。。。。整个系统结构重大 ，，，，，，本钱腾贵。。。。。。怎样在实现全光传输的条件下 ，，，，，，降低传输本钱 ，，，，，，延伸传输距离 ，，，，，，是一个急需解决的问题。。。。。。 在超长距传输情形下 ，，，，，，引入了许多新的手艺 ，，，，，，如接纳喇曼放大器。。。。。。在传输历程中 ，，，，，，举行波形管理、功率管理、色散管理 ，，，，，，以及信号编码接纳RZ编码和超强FEC等手艺。。。。。。信号在无电中继传输的距离抵达3000km ，，，，，，在实验室甚至抵达了10000km。。。。。。鉴于海内外WDM手艺生长迅速 ，，，，，，1.6Tbit/s与800Gbit/s的WDM装备已经有商用化产品 ，，，，，，并在干线网络上有现实应用。。。。。。为了给研制和运营部分提供手艺依据 ，，，，，，在以往WDM标准基础上 ，，，，，，制订了《光波分复用系统(WDM)手艺要求--1.6Tbit/s部分与800Gbit/s部分》。。。。。。
二、光波分复用系统(WDM)手艺标准先容
我国于1997年在省际干线(西安－武汉)引入第一条WDM系统(Lucent公司的8*2.5Gbit/s系统),以后揭开了WDM系统在中国大规模应用的序幕 ，，，，，，WDM手艺系列标准的研究和制订也正式最先。。。。。。1999年 ，，，，，，我国第一个针对WDM手艺的标准--《光波分复用系统总体手艺要求暂行划定》(YDN120--1999)正式宣布 ，，，，，，标准中对8*2.5Gbit/sWDM系统及16*2.5Gbit/sWDM系统的手艺要求举行了规范。。。。。。2000年 ，，，，，，宣布了《光波分复用系统(WDM)手艺要求--32*2.5Tbit/s部分》(YD/T1060--2000)。。。。。。2000年关于中国WDM手艺生长和应用是一个新的里程碑。。。。。。从1997-1999年间 ，，，，，，基于2.5Tbit/sSDH系统的职位受到了严重挑战 ，，，，，，以中国电信为代表的运营商最先周全转向SDH10Gbit/s与WDM320Gbit/s系统 ，，，，，，基于10Gbit/sWDM系统最先成为传输系统的主流。。。。。。从2000年最先 ，，，，，，对基于单波长为10Gbit/s的WDM系统的标准制订最先迅速睁开。。。。。。其时 ，，，，，，正逢中国电信对10Gbit/sSDH和320Gbit/sWDM的选择测试。。。。。。经由对现实装备及系统的测试 ，，，，，，以及与各运营商和海内外厂家单位举行普遍的手艺交流 ，，，，，，制订出了《光波分复用系统(WDM)手艺要求--1.6Tbit/s部分与800Gbit/s部分》(YD/T1143-2001)。。。。。。
《光波分复用系统(WDM)手艺要求--1.6Tbit/s部分与800Gbit/s部分》是为了顺应超长距WDM系统的应用而制订的 ，，，，，，该标准划定了1.6Tbit/s和800Gbit/s的WDM系统手艺要求。。。。。。
1.标准的适用规模
该标准给出的详细参数针对160路与80路的点到点线性WDM系统 ，，，，，，承载信号为SDH STM-64系统或10Gbit/s以太网信号 ，，，，，，即1.6Tbit/s和800Gbit/s的WDM系统。。。。。。划定的参数包括波长区划分、波分复用器件的要求、光接口参数、波长转换器(OTU)的要求、OADM要求及网管要求等。。。。。。光放大器和主光通道的参数适用于单偏向使用增益规模为192.1-196.1THz和186.95-190.90THz的光放大器 ，，，，，，波长距离最小为50GHz。。。。。。该标准适用于2000km以内的远程传输。。。。。。关于不接纳喇曼放大器 ，，，，，，接纳非NRZ调制方法抵达1000-2000km距离传输的系统不在标准规模之内。。。。。。 别的 ，，，，，，该标准关于WDM系统应用的新手艺、向前纠错(带内和带外)的功效、喇曼放大器的应用、梳状滤波器及色散赔偿手艺都作了响应的规范。。。。。。
2.1.6Tbit/s和800Gbit/sWDM系统波长漫衍
1.6Tbit/s的WDM系统在C波段的基础上 ，，，，，，启用新的波长区段--L波段 ，，，，，，C+L波段共160个波长 ，，，，，，波段内的波长距离为50GHz。。。。。。C波段的波长漫衍规模为191.80-196.05THz(1529.16-1563.05nm) ，，，，，，该规模内共有86个波长,建议优选192.10-196.61nm)这80个波长。。。。。。L波段的波长漫衍规模为186.95-190.90THz(1570.42-1603.57nm)。。。。。。 由于波长数目增多 ，，，，，，相邻波长的距离镌汰。。。。。。1.6Tbit/sWDM系统对激光器的稳固性要求越发严酷 ，，，，，，划定最大中心频率偏移为GHz(约为0.04nm) ，，，，，，而320Gbit/sWDM系统的要求为2.5GHz(约为0.1nm)。。。。。。最大中心频率偏移为寿命终了值 ，，，，，，即在系统设计寿命终了时 ，，，，，，思量了温度、湿度等种种因素仍能知足数值。。。。。。
基于C+L波段80通路的WDM系统 ，，，，，，用于凌驾1500km长距离传输时 ，，，，，，可以划分接纳C波段的40个波长和L波段的40个波长 ，，，，，，波段内的波长距离为100GHz。。。。。。
现实应用的1.6Tbit/s系统中 ，，，，，，C波段和L波段是完全脱离的 ，，，，，，其中C波段和L波段各具80个波长。。。。。。而C波段和L波段内80波的 ，，，，，，可以通过梳状滤波器将两个基础波长距离为100GHz40波复用器交织复用组成 ，，，，，，也可以直接接纳50GHz距离的复用器件组成。。。。。。
接纳梳状滤波器计划 ，，，，，，要完成C波段80波的复用 ，，，，，，需要2个C波段复用器(其中两个波段相邻波长的差别为50GHz)和1个梳状滤波器(C-Interleaver)。。。。。。梳状滤波器是一个3端子器件 ，，，，，，两个输入端是两路波长距离均为100GHz的40波群路信号 ，，，，，，输出端则为波长距离为50GHz的80波信号。。。。。。在通过波分复用器或耦合器将C波段的80波和L波段的80波复用为160波的系统。。。。。。
为了确保大容量WDM系统的性能 ，，，，，，要求波分复用器件插入消耗小 ，，，，，，距离度大 ，，，，，，带内平展 ，，，，，，带外插入消耗转变险要 ，，，，，，温度稳固性好 ，，，，，，尺寸小等。。。。。。现在的复用器／解复用器一样平常是以40波为基本单位 ，，，，，，相邻通道距离为100GHz ，，，，，，在手艺实现上较为成熟。。。。。。当复用通路数为80个时 ，，，，，，相邻通道距离为50HGz ，，，，，，这时对复用器件隔离度的要求就越发严酷了。。。。。。
3.喇曼放大器的应用
超长距WDM系统中的光放大器除了应用古板意义上的掺铒光纤放大器外 ，，，，，，最主要的是对喇曼放大器的应用。。。。。。掺铒放大器的增益取决于掺杂元素的浓度 ，，，，，，而喇曼增益取决于泵浦光功率、泵浦光波长和信号光波长之间的波长差值。。。。。。喇曼放大器就地取材 ，，，，，，使用干线光纤作为事情的媒质。。。。。。其增益特征还取决于光纤的性能 ，，，，，，如对泵浦光的吸收能力、光纤有用面积等。。。。。。
接纳喇曼放大器的系统 ，，，，，，每通路光信号的发送功率较低。。。。。。而输出光功率的降低 ，，，，，，使得每个通路经由线路放大器后 ，，，，，，信号获得放大的同时 ，，，，，，所引入的非线性消耗降低 ，，，，，，这样使得信号尽可能以线性模式(如准线性模式)传输。。。。。。因此 ，，，，，，输出信号的光信噪比增大 ，，，，，，从而包管在没有电再生中继装备的条件下 ，，，，，，信号可以传输更远的距离。。。。。。
关于接纳喇曼放大器的800Gbit/s和1.6Tbit/sWDM系统 ，，，，，，其光接口参数有N(22dB长距离距离)与M(30dB(甚长距离距离)两种。。。。。。由于喇曼放大器有一定的增益 ，，，，，，线路消耗由EDFA和喇曼光放大器配合肩负 ，，，，，，其效果品级于南北极光放大器(EDFA+REMAN)串联。。。。。。由于后一级喇曼放大用具有较小的噪声系统 ，，，，，，其等效噪声系数响应镌汰。。。。。。
在应用喇曼放大器的系统中 ，，，，，，为了实现光纤非线性效应 ，，，，，，喇曼泵谱源输出功率必需很高 ，，，，，，处于清静思量 ，，，，，，其总输出功率必需小于+29dBm(800mw)。。。。。。由于喇曼泵谱源的高功率 ，，，，，，必需包管响应毗连部分的清洁 ，，，，，，这对运行维护提出了很高的要求。。。。。。不可让喇曼放大器的泵谱源功率输出裸露在空间 ，，，，，，光纤切断时 ，，，，，，系统应具有喇曼泵谱源自动关闭功效 ，，，，，，以避免对人体造成危险。。。。。。
对80/160路WDM系统 ，，，，，，当逐路增添承载的通路数目时 ，，，，，，不应影响其它通路的性能。。。。。。当同时增添多个通路时 ，，，，，，系统也应不受影响。。。。。。当运行中增添或镌汰承载的通路数目时 ，，，，，，系统的各项参数应可以举行自动调解 ，，，，，，不需要举行其他任何硬件或软件的改动。。。。。。关于光放大器(包括EDFA+喇曼放大器)增益的调解 ，，，，，，可以基于单个光放大器或整个恢复用段举行。。。。。。单个光放大器的增益调解时间小于50ms ，，，，，，整个恢复用段所有光信号调解完成时间应小于60s ，，，，，，包括各个波长的发送功率、预平衡和所有光放大器的增益调解时间。。。。。。
4.系统分类
由于喇曼光放大器在WDM系统的应用和超强FEC的应用 ，，，，，，1.6Tbit/s与800Gbit/s系统的分类和应用代码增添 ，，，，，，超长距传输系统分为通例LH(Long haul)长距离传输系统、亚超长传输系统ELH(Enhanced long haul)和超长传输系统ULH(Ultra-long haul)。。。。。。关于传输距离小于1000kmWDM系统称为通例长距离传输系统 ，，，，，，传输距离在1000-2000km系统称为亚超长传输系统 ，，，，，，传输距离大于2000kmWDM系统成为超长传输距离系统。。。。。。
关于亚超长传输系统 ，，，，，，又可以分为波长距离100GHz系统与波长距离为50GHz系统。。。。。。关于需要亚超长距离传输的波长并不需要那么多 ，，，，，，为了尽可能抵达更远的距离 ，，，，，，则关于亚超长距离传输WDM系统 ，，，，，，允许举行波长距离100GHz的传输。。。。。。
800Gbit/s和1.6Tbit/s的系统分类如下：
(1)没有喇曼放大器 ，，，，，，只有通例带外FEC的80/160波WDM系统 ，，，，，，界说有8*22dB和3*30dB两种光接口。。。。。。
(2)具有通例FEC与喇曼光放大器的80/160波WDM系统(50GHz距离) ，，，，，，界说有14*22dB与6*30dB两种光接口。。。。。。
(3)具有通例FEC与喇曼光放大器的80波WDM系统(100GHz距离) ，，，，，，界说有20*22dB与8*30dB两种光接口。。。。。。
(4)具有超强FEC与喇曼光放大器的80/160波WDM系统(50GHz距离) ，，，，，，界说有18*22dB与7*30dB两种光接口。。。。。。
(5)具有超强FEC与喇曼光放大器的80波WDM系统(100GHz距离) ，，，，，，界说有25*22dB与9*30dB两种光接口。。。。。。
在这里 ，，，，，，传输距离最远的系统 ，，，，，，界说的是最具有超强FEC与喇曼光放大器的80波WDM系统(100GHz距离) ，，，，，，传输距离为2000km。。。。。。由于是多波长系统 ，，，，，，需要思量沿途某些站点对波长上下的需求 ，，，，，，因此会爆发对OADM应用的需求。。。。。。OADM的泛起会镌汰区段的数目 ，，，，，，与传输距离的远近无关。。。。。。为包管接受机的正常接受 ，，，，，，关于接纳通例带外FEC的WDM系统 ，，，，，，在主光通路吸收点(MPI-R) ，，，，，，光接口光信噪比为20dB。。。。。。接纳超强带外FEC的WDM系统 ，，，，，，光接口光信噪比为18dB。。。。。。
5. 色度色散赔偿
关于超长距离的传输 ，，，，，，色散是一种主要线性赔偿工具 ，，，，，，一样平常都接纳DCF色散赔偿光纤手艺。。。。。。现在 ，，，，，，接纳2个色散赔偿模浚浚浚浚块划分赔偿C/L波段信号。。。。。。关于凌驾1000km的传输 ，，，，，，为了实现准确赔偿 ，，，，，，不扫除接纳多个色散斜率赔偿模浚浚浚浚块对每个子波段举行赔偿。。。。。。 由于G.652光纤和G.655光纤在1550nm窗口是正色散 ，，，，，，因此WDM系统在此光纤上使用的色散赔偿光纤主要为负色散的DCM模浚浚浚浚块 ，，，，，，此模浚浚浚浚块在一段距离之后关于差别的波长给予差别的色散赔偿。。。。。。色散赔偿模浚浚浚浚块一样平常用于发送端功放、线路光放和吸收端预放的中心级 ，，，，，，其赔偿原则凭证光功率预算的效果而定。。。。。。
由于G.652/G.655光纤都有一定斜率 ，，，，，，有可能会在一个频段内造成较量大的色散差别。。。。。。要赔偿这些斜率 ，，，，，，DCF光纤也要有响应的斜率漫衍。。。。。。在C/L频带内 ，，，，，，在一个恢复用段内 ，，，，，，赔偿后剩余色散差别应小于500ps/nm。。。。。。 6.自动光功率降低(APR)和自动激光关断(ALS)历程
光缆切断、装备失效及光毗连器拔出等均会导致光功率丧失。。。。。。出于清静的思量 ，，，，，，在主光通道一个光段内光功率丧失的情形下 ，，，，，，需要系统实验ALS与APR历程。。。。。。功率镌汰后 ，，，，，，剩余的所有通道的功率(包括由光监控通路OSC来的功率)镌汰10dBm水平以内 ，，，，，，不扫除光放大器的完全关闭。。。。。。为便于在链路重新毗连好后系统能容易的恢复 ，，，，，，同时思量实验自动(某人工)重启动历程。。。。。。关于带喇曼增益型的光放大器 ，，，，，，WDM系统也必需知足同样的光清静要求 ，，，，，，并必需包管在APR历程中对喇曼泵浦也举行光清静历程处置惩罚。。。。。。
三、竣事语
在以后的光网络建设中 ，，，，，，必将碰面临大容量、超长距离(1000km以上)的信号传送问题。。。。。。<光波分复用系统(WDM)手艺要求--1.6Tbit/s 部分和800Gbit/s部分>的制订 ，，，，，，为我国1.6Tbit/s 部分和800Gbit/sWDM系统的研制、生产、工程应用及入网测试给出了统一的手艺依据 ，，，，，，为科研和网络建设提供了标准和规范。。。。。。
