光波分复用系统(WDM)技术要求
提要 对1.6Tbit/s与800Gbit/s光波分复用系统进行了概括和描述，， ，，， ，介绍了该系统波长散布领域、波分复用器件的要求、系统分类以及光安全过程要求。。。。。。同时，， ，，， ，对系统所利用的新技术，， ，，， ，如喇曼放大器、色散赔偿技术等做了描述。。。。。。
关键词 波分复用(WDM) 喇曼放大器 色散赔偿
一、引言
在从前几年中，， ，，， ，WDM技术使得光纤丰硕的带宽资源得以开发利用。。。。。。然而，， ，，， ，2.5Gbit/s或10Gbit/s的WDM信号经过400-600km传输后，， ，，， ，还必要进行电再生中继。。。。。。整个系统结构复杂，， ，，， ，成本昂贵。。。。。。若何在实现全光传输的前提下，， ，，， ，降低传输成本，， ，，， ，耽搁传输距离，， ，，， ，是一个急需解决的问题。。。。。。 在超长距传输环境下，， ，，， ，引入了很多新的技术，， ，，， ，如选取喇曼放大器。。。。。。在传输过程中，， ，，， ，进行波形治理、功率治理、色散治理，， ，，， ，以及信号编码选取RZ编码和超强FEC等技术。。。。。。信号在无电中继传输的距离达到3000km，， ，，， ，在尝试室甚至达到了10000km。。。。。。鉴于国内表WDM技术发展迅速，， ，，， ，1.6Tbit/s与800Gbit/s的WDM设备已经有商用化产品，， ，，， ，并在干线网络上有现实利用。。。。。。为了给研造和运营部门提供技术凭据，， ，，， ，在以往WDM尺度基础上，， ，，， ，造订了《光波分复用系统(WDM)技术要求--1.6Tbit/s部门与800Gbit/s部门》。。。。。。
二、光波分复用系统(WDM)技术尺度介绍
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),从此揭开了WDM系统在中国大规模利用的序幕，， ，，， ，WDM技术系列尺度的钻研和造订也正式起头。。。。。。1999年，， ，，， ，我国第一个针对WDM技术的尺度--《光波分复用系统总体技术要求暂行划定》(YDN120--1999)正式颁布，， ，，， ，尺度中对8*2.5Gbit/sWDM系统及16*2.5Gbit/sWDM系统的技术要求进行了规范。。。。。。2000年，， ，，， ，颁布了《光波分复用系统(WDM)技术要求--32*2.5Tbit/s部门》(YD/T1060--2000)。。。。。。2000年对于中国WDM技术发展和利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沉挑战，， ，，， ，以中国电信为代表的运营商起头全面转向SDH10Gbit/s与WDM320Gbit/s系统，， ，，， ，基于10Gbit/sWDM系统起头成为传输系统的主流。。。。。。从2000年起头，， ，，， ，对基于单波长为10Gbit/s的WDM系统的尺度造订起头迅速发展。。。。。。其时，， ，，， ，正逢中国电信对10Gbit/sSDH和320Gbit/sWDM的选择测试。。。。。。经过对现实设备及系统的测试，， ，，， ，以及与各运营商和国内表厂家单元进行宽泛的技术互换，， ，，， ，造订出了《光波分复用系统(WDM)技术要求--1.6Tbit/s部门与800Gbit/s部门》(YD/T1143-2001)。。。。。。
《光波分复用系统(WDM)技术要求--1.6Tbit/s部门与800Gbit/s部门》是为了适应超长距WDM系统的利用而造订的，， ，，， ，该尺度划定了1.6Tbit/s和800Gbit/s的WDM系统技术要求。。。。。。
1.尺度的合用领域
该尺度给出的具体参数针对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。。。。。。划定的参数蕴含波长区划分、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。。。。。。光放大器和主光通路的参数合用于单方面向使用增益领域为192.1-196.1THz和186.95-190.90THz的光放大器，， ，，， ，波长距离最幼为50GHz。。。。。。该尺度合用于2000km以内的远程传输。。。。。。对于不选取喇曼放大器，， ，，， ，选取非NRZ调造方式达到1000-2000km距离传输的系统不在尺度领域之内。。。。。。 此表，， ，，， ，该尺度对于WDM系统利用的新技术、向前纠错(带内和带表)的职能、喇曼放大器的利用、梳状滤波器及色散赔偿技术都作了相应的规范。。。。。。
2.1.6Tbit/s和800Gbit/sWDM系统波长散布
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波段的波长散布领域为191.80-196.05THz(1529.16-1563.05nm)，， ，，， ，该领域内共有86个波长,建议优选192.10-196.61nm)这80个波长。。。。。。L波段的波长散布领域为186.95-190.90THz(1570.42-1603.57nm)。。。。。。 由于波长数量增多，， ，，， ，相邻波长的距离削减。。。。。。1.6Tbit/sWDM系统对激光器的不变性要求越发严格，， ，，， ，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，， ，，， ，思考了温度、湿度等各类成分仍能满够数值。。。。。。
基于C+L波段80通路的WDM系统，， ，，， ，用于超过1500km长距离传输时，， ，，， ，能够别离选取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。。。。。。
现实利用的1.6Tbit/s系统中，， ，，， ，C波段和L波段是齐全分隔的，， ，，， ，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，， ，，， ，能够通过梳状滤波器将两个基础波长距离为100GHz40波复用器交错复用组成，， ，，， ，也能够直接选取50GHz距离的复用器件组成。。。。。。
选取梳状滤波器规划，， ，，， ，要实现C波段80波的复用，， ，，， ，必要2个C波段复用器(其中两个波段相邻波长的差距为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系统的机能，， ，，， ，要求波分复用器件插入损耗。。。。。。 ，，， ，距离度大，， ，，， ，带内平展，， ，，， ，带表插入损耗变动峻峭，， ，，， ，温度不变性好，， ，，， ，尺寸幼等。。。。。。目前的复用器／解复用器通常是以40波为根基单元，， ，，， ，相邻通路距离为100GHz，， ，，， ，在技术实现上较为成熟。。。。。。当复用通路数为80个时，， ，，， ，相邻通路距离为50HGz，， ，，， ，这时对复用器件隔离度的要求就越发严格了。。。。。。
3.喇曼放大器的利用
超长距WDM系统中的光放大器除了利用传统意思上的掺铒光纤放大器表，， ，，， ，最重要的是对喇曼放大器的利用。。。。。。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。。。。。。喇曼放大器当场取材，， ，，， ，利用干线光纤作为工作的媒质。。。。。。其增益个性还取决于光纤的机能，， ，，， ，如对泵浦光的吸收能力、光纤有效面积等。。。。。。
选取喇曼放大器的系统，， ，，， ，每通路光信号的发送功率较低。。。。。。而输出光功率的降低，， ，，， ，使得每个通路经过线路放大器后，， ，，， ，信号得到放大的同时，， ，，， ，所引入的非线性损耗降低，， ，，， ，这样使得信号尽可能以线性模式(如准线性模式)传输。。。。。。因而，， ，，， ，输出信号的光信噪比增大，， ，，， ，从而保障在没有电再生中继设备的前提下，， ，，， ，信号能够传输更远的距离。。。。。。
对于选取喇曼放大器的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。。。。。。由于喇曼放大器有肯定的增益，， ，，， ，线路损耗由EDFA和喇曼光放大器共同承担，， ，，， ，其成效等级于两极光放大器(EDFA+REMAN)串联。。。。。。由于后一级喇曼放大器拥有较幼的噪声系统，， ，，， ，其等效噪声系数相应削减。。。。。。
在利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须很高，， ，，， ，处于安全思考，， ，，， ，其总输出功率必须幼于+29dBm(800mw)。。。。。。由于喇曼泵谱源的高功率，， ，，， ，必须保障相应衔接部门的清洁，， ，，， ，这对运行守护提出了很高的要求。。。。。。不能让喇曼放大器的泵谱源功率输出袒露在空间，， ，，， ，光纤堵截时，， ，，， ，系统应拥有喇曼泵谱源自动关关职能，， ，，， ，以预防对人体造成中伤。。。。。。
对80/160路WDM系统，， ，，， ，当逐路增长承载的通路数量时，， ，，， ，不应影响其它通路的机能。。。。。。当同时增长多个通路时，， ，，， ，系统也应不受影响。。。。。。当运行中增长或削减承载的通路数量时，， ，，， ，系统的各项参数应能够进行自动调整，， ，，， ，不必要进行其他任何硬件或软件的扭转。。。。。。对于光放大器(蕴含EDFA+喇曼放大器)增益的调整，， ，，， ，能够基于单个光放大器或整个规复用段进行。。。。。。单个光放大器的增益调整功夫幼于50ms，， ，，， ，整个规复用段全数光信号调整实现功夫应幼于60s，， ，，， ，蕴含各个波长的发送功率、预平衡和全数光放大器的增益调整功夫。。。。。。
4.系统分类
由于喇曼光放大器在WDM系统的利用和超强FEC的利用，， ，，， ，1.6Tbit/s与800Gbit/s系统的分类和利用代码增长，， ，，， ，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)。。。。。。对于传输距离幼于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。。。。。。
对于亚超长传输系统，， ，，， ，又能够分为波长距离100GHz系统与波长距离为50GHz系统。。。。。。对于必要亚超长距离传输的波长并不必要那么多，， ，，， ，为了尽可能达到更远的距离，， ，，， ，则对于亚超长距离传输WDM系统，， ，，， ，允许进行波长距离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，， ，，， ，只有通例带表FEC的80/160波WDM系统，， ，，， ，界说有8*22dB和3*30dB两种光接口。。。。。。
(2)拥有通例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)拥有通例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)拥有超强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)拥有超强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，， ，，， ，界说的是最拥有超强FEC与喇曼光放大器的80波WDM系统(100GHz距离)，， ，，， ，传输距离为2000km。。。。。。由因而多波长系统，， ，，， ，必要思考沿途某些站点对波长高低的需要，， ，，， ，因而会产生对OADM利用的需要。。。。。。OADM的出现会削减区段的数量，， ，，， ，与传输距离的远近无关。。。。。。为保障接受机的正常接受，， ，，， ，对于选取通例带表FEC的WDM系统，， ，，， ，在主光通路接管点(MPI-R)，， ，，， ，光接口光信噪比为20dB。。。。。。选取超强带表FEC的WDM系统，， ，，， ，光接口光信噪比为18dB。。。。。。
5. 色度色散赔偿
对于超长距离的传输，， ，，， ，色散是一种重要线性赔偿对象，， ，，， ，通常都选取DCF色散赔偿光纤技术。。。。。。目前，， ，，， ，选取2个色散赔偿模？？？？？ ？楸鹄肱獬/L波段信号。。。。。。对于超过1000km的传输，， ，，， ，为了实现精确赔偿，， ，，， ，不排除选取多个色散斜率赔偿模？？？？？ ？槎悦扛鲎硬ǘ谓信獬。。。。。。 由于G.652光纤和G.655光纤在1550nm窗口是正色散，， ，，， ，因而WDM系统在此光纤上使用的色散赔偿光纤重要为负色散的DCM模？？？？？ ？椋 ，，， ，此模？？？？？ ？樵谝欢尉嗬胫蠖杂诜制绲牟ǔご陀敕制绲纳⑴獬。。。。。。色散赔偿模？？？？？ ？橥ǔＳ糜诜⑺投斯Ψ拧⑾呗饭夥藕徒庸芏嗽し诺闹醒爰叮 ，，， ，其赔偿准则凭据光功率预算的了局而定。。。。。。
由于G.652/G.655光纤都有肯定斜率，， ，，， ，有可能会在一个频段内造成比力大的色散差距。。。。。。要赔偿这些斜率，， ，，， ，DCF光纤也要有相应的斜率散布。。。。。。在C/L频带内，， ，，， ，在一个规复用段内，， ，，， ，赔偿后渣滓色散差距应幼于500ps/nm。。。。。。 6.自动光功率降低(APR)和自动激光关断(ALS)过程
光缆堵截、设备失效及光衔接器拔出等均会导致光功率迷失。。。。。。出于安全的思考，， ，，， ，在主光通路一个光段内光功率迷失的情况下，， ，，， ，必要系统执行ALS与APR过程。。。。。。功率削减后，， ，，， ，渣滓的所有通路的功率(蕴含由光监控通路OSC来的功率)削减10dBm水平以内，， ，，， ，不排除光放大器的齐全关关。。。。。。为便于在链路沉新衔接好后系统能容易的复原，， ，，， ，同时思考执行自动(某人为)沉启动过程。。。。。。对于带喇曼增益型的光放大器，， ，，， ，WDM系统也必须满足同样的光安全要求，， ，，， ，并必须保障在APR过程中对喇曼泵浦也进行光安全过程处置。。。。。。
三、实现语
在今后的光网络建设中，， ，，， ，必将会晤对大容量、超长距离(1000km以上)的信号传送问题。。。。。。<光波分复用系统(WDM)技术要求--1.6Tbit/s 部门和800Gbit/s部门>的造订，， ，，， ，为我国1.6Tbit/s 部门和800Gbit/sWDM系统的研造、出产、工程利用及入网测试给出了统一的技术凭据，， ，，， ，为科研和网络建设提供了尺度和规范。。。。。。
