【精品】传输专业研究课题-DWDM

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1、一.传输专业研究方向划分1.1大容量WDM1.1.1大容量WDM技术发展现状简介。目前单信道传输速率10Gbit/s的波分复用(WDM)系统已得到大量应用。按照传统SDH传输速率呈4倍增长的发展规模，从STM-ESTM-4.STM-16到STM-64,下一步的单信道传输速率应该是速率40Gbit/s的WDM系统的研究进展很快。从市场、技术及WDM传输系统发展的历史来看，40Gbit/sWDM系统是发展趋势。从市场来看，虽然目前10Gbit/sWDM系统的传输容量已超过1.6Tbit/s,但业务(尤其是IP业务量)还在迅速增长，带来了对

2、带宽更宽的需求。从技术来看，扩大WDM系统的带宽可通过增加波长通道数或提高单信道传输速率来实现。增加通道数的途径有：减小通道间隔.拓宽波长范围以及采用偏振复用技术等手段。10Gbit/s系统的通道数已超过160个，目前密集波分复用(DWDM)的通道间隔已实现小于50GHz,甚至25GHz的情况，但间隔的进一步减小将使光纤呈线性效应的抑制变得更加困难；波长目前已应用了C和L波段，将向S、xL波段进而全波段发展，但相应波段的光放大器还不成熟。除增加通道数外，另一个扩大带宽的可行途径是提高单信道速率，即将单信道速率从10Gbit/s提高至4

3、0Gbit/s甚至更高。从1OGbit/s系统的发展历史来看，当路由器.交换机的接口速率达到2.5Gbit/s时，骨干网需要更高的速率,因而出现了1OGbit/s系统市场的快速增长。现在数据设备已有了1OGbit/s接口，骨干网需要更大的传输颗粒，因此40Gbit/s系统已具备了应用的必要性。降低网络费用一直是运营商的主要目标之一。在同样的传输容量下，40Gbit/s系统所需的波长数少，如组成一个传输容量1.6Tbit/s的WDM系统,10Gbit/s系统需要160波，采用C和L两个波段；40Gbit/s系统只需40波，采用一个波段。

4、这将简化网络管理，降低运营费用。此外，40Gbit/s系统比4个10Gbit/s系统更节省空间、功耗。可见40Gbit/s更适应技术和市场的发展趋势。目前，全球主要的通信设备制造商都对40Gbit/sWDM技术进行了研究，并宣称具备了解决方案，女PAlcatekNortehCisco.Lu-cent.NEC、Mintera等。迄今为止，系统容量的最高纪录是27340Gbit/s（由NEC公司发布，系统共利用了S、C、L3个波段），或25640Gbit/s（由阿尔卡特公司发布，系统采用率达到1.28bit/s/Hz）o在2003年OFC

5、会议上，OFS公司公布了其最新的研究成果：6400公里的40x40Gbit/sWDM系统，采用了RZ-DPSK码型。Alcatel和Fujitsu则同时公布了采用常规不归零码（NRZ）在常规单模光纤上传输的40x40Gbit/s系统的长距离实验结果，其距离分别达到2540km和1600km。但在2003年9月份的ECOC会议上，几乎没有发表新的有关40Gbit/sWDM系统和传输实验研究成果，只有个别公司（如朗讯科技等）发表了以OTDM方式实现160Gbit/s传输的一些试验结果。主要原因是40Gbit/sWDM经过两年的研究并不断取

6、得突破后，传输上的关键技术研究较为深入，40Gbit/s的一些关键芯片及模块大多处于观望之中，在一定程度上阻碍了40Gbit/s系统的进一步发展。1.1.2大容量WDM实现的主要技术方式介绍。1、合分波技术日前市面上已有许多可用于单通路速率为2.5Gb/s和10Gb/s的系统的波分复用器/解复用器，但40Gb/s速率所需的波分复用器/解复用器至少在二个方面有不同的要求:低色散、大带宽、低偏振模色散。(1)分波合波器件引入的色散光纤通信系统的色散容限与码率的平方成反比。10Gb/s系统可以容忍lOOOps色散，而40Gb/s却只能容忍6

7、0ps色散。当光码率速度<10Gb/s时，分波合波器引入的色散可以基本不考虑;但对于40Gb/s系统，却不能不考虑。另外，由于码率越高，得到的调制频谱也就越宽，这也加剧了每个信道的总色散。在这样的条件下，就必须考虑如何检测和补偿分波合波器件自身引入的色散。(1)分波合波器件各信道的带宽分配在1OGb/s系统中，每个信道需要20GHz带宽，而在40Gb/s系统中则需要50GHz带宽。鉴于目前研制的传输系统波长数很多(分别为160和80),如何既能保证信道间有足够的间隔又能同时实现大密度波分复用也是具有很大的挑战。(2)分波合波器件类型的

8、选择常用的分波器有角色散元件型，光纤光栅型，多层介质膜滤波器型,光纤耦合器型，集成光波导型。角色散元件滤波器波长选择性好，插入损耗不随信道数增加而增大，但是体积大，对温度和偏振敏感。多层介质膜滤波器型通带平坦，插入损耗低