什么是WDM技术?有什么优点?

  如果大家只看WDM这三个字母的话，不知道大家是否知道这代表什么?当然啦，如果是有学过些许计算机网络知识的人可能会知道WDM技术是什么。在这里，我们就来讲一讲这个神秘的WDM技术，不管你知不知道都可以看看学学哦。

　　WDM技术，也就是波分复用技术，是利用多个激光器在单条光纤上同时发送多束不同波长激光的技术。它可以充分利用光纤的低损耗宽带，在一根光纤中的不同波长上异步、高速传输各种格式的信号，是挖掘光纤巨大宽带资源的最佳技术。

      WDM技术在光传输网中的典型应用如下图所示。

图1 WDM波分复用系统

　　WDM系统有光合波器(光复用器)和可以提取独立光波长的光分波器(光解复用器)组成。发射端的发射机发出光波长不同且精度和稳定度能满足一定要求的光信号，经过光合波器、掺铒光纤放大器，送入光纤中传输。到达接收端后，经光纤前置放大器放大，通过光分波器恢复成原来的各路光信号。

　　1.WDM技术的优点

　　WDM技术之所以在近几年得到迅猛发展是因为它具有下述优点。

　　(1)超大容量传输

　　WDM系统的传输容量十分巨大。由于WDM系统的复用光通路速率可以为2.5，10 Gbit/s等，而复用光通路的数量可以是4，8，16，32甚至更多，因此系统的传输容量可达到300～400Gbit/s。而这样巨大的传输容量是目前TDM方式根本无法做到的。

　　(2)节约光纤资源

　　对单波长系统而言，1个SDH系统就需要一对光纤，而对WDM系统来讲，不管有多少个SDH分系统，整个复用系统只需要一对光纤就够了。例如对于16个2.5 Gbit/s系统来说，单波长系统需要32根光纤，而WDM系统仅需要2根光纤。节约光纤资源这一点也许对于市话中继网络并非十分重要，但对于系统扩容或长途干线来说就显得非常可贵。

　　(3)各通路透明传输、平滑升级扩容

　　只要增加复用光通路数量与设备，就可以增加系统的传输容量以实现扩容，而且扩容时对其它复用光通路不会产生不良影响。所以WDM系统的升级扩容是平滑的，而且方便易行，从而最大限度地保护了建设初期的投资。

　　——WDM系统的各复用通路是彼此相互独立的，所以各光通路可以分别透明地传送不同的业务信号，如话音、数据和图像等，彼此互不干扰，这给使用者带来了极大的便利。

　　(4)充分利用成熟的TDM技术

　　以TDM方式提高传输速率虽然在降低成本方面具有巨大的吸引力，但面临着许多因素的限制，如制造工艺、电子器件工作速率的限制等等。据分析，TDM方式的10 Gbit/s光传输设备已非常接近目前电子器件的工作速率极限，再进一步提高速率是相当困难的(至少目前的技术水平如此)。

　　而WDM技术则不然，它可以充分利用现已成熟的TDM技术，相当容易地使系统的传输容量达到80Gbit/s水平，从而避开开发更高速率TDM技术(10Git/s以上)所面临的种种困难。

　　目前TDM方式的2.5Gbit/s光传输技术已十分成熟，WDM可以把几个甚至几十个2.5 Gbit/s的光传输系统作为复用通路进行复用，使传输容量成几倍甚至几十倍地增加，达到10，20，40，80 Gbit/s甚至更高水平。而目前用TDM方式达到如此高的传输容量几乎是不可能的。

　　(5)利用EDFA实现超长距离传输

　　掺饵光纤放大器(EDFA)具有高增益、宽带宽、低噪声等优点，在光纤通信中得到了广泛的应用。掺饵光纤放大器的光放大范围为1 530～1 565nm，但其增益曲线比较平坦的部分是1540～1560nm，它几乎可以覆盖整个WDM系统的1550 nm工作波长范围。所以用一个带宽很宽的掺饵光纤放大器就可以对WDM系统各复用光通路信号同时进行放大，以实现系统的超长距离传输，避免了每个光传输系统都需要一个光放大器的情况。WDM系统的超长传输距离可达到数百公里，节省大量中继设备，并降低成本。

　　(6)对光纤的色散无过高要求

　　对WDM系统来讲，不管系统的传输速率有多高、传输容量有多大，它对光纤色度色散系数的要求基本上就是单个复用通路速率信号对光纤色度色散系数的要求。如20 Gbit/s(8×2.5Gbit/s)的WDM系统对光纤色度色散系数的要求就是单个2.5 Gbit/s系统对光纤色度色散系数的要求，一般的G.652光纤都能满足。

　　但TDM方式的高速率信号却不同，其传输速率越高，传输同样距离所要求的光纤色度色散系数就越小。以目前敷设量最大的G.652光纤为例，用它直接传输2.5 Gbit/s速率的光信号是没有多大问题的，但若传输TDM方式10 Gbit/s速率的光信号，就对系统的色度色散等参数提出了更高的要求，同时对光纤的偏振模色散值也提出了较高的要求。

　　(7)可组成全光网络

　　全光网络是未来光纤传送网的发展方向。在全光网络中，各种业务的上下、交叉连接等都是在光路上通过对光信号进行调度来实现的，从而消除了电光转换中电子器件的瓶颈。例如，在某个局站可根据需求用光分插复用器(OADM)直接上。下几个波长的信号，或者用光交叉连接设备(OXC)对光信号直接进行交叉连接，而不必像现在这样首先进行光一电转换，然后对电信号进行上、下或交叉连接处理，最后再进行电一光转换，把转换后的光信号输入到光纤中进行传输。

　　WDM系统可以与OADM，OXC混合使用，以组成具有高度灵活性、高可靠性、高生存性的全光网络，以适应宽带传送网的发展需要。

　　2.WDM系统的划分

　　开放式WDM系统

　　在终端复用设备中，具备光接口变换功能，可以和任何厂家的 SDH 设备进行对接。

　　集成式WDM系统

　　在终端复用设备中，不具备光接口变换功能，SDH 设备中的光发送单元性能必须满足波分系统的要求：　　如：波长精度、光谱特性、发送光功率等等。

　　半开放式WDM系统

　　在终端复用设备中，发端具备光接口变换功能，可以和任何厂家的SDH设备进行对接。

　　3.WDM系统的基本结构与工作原理

　　一般来说，WDM系统主要由以下五部分组成：光发射机、光中继放大、光接收机、光监控言道和网络管理系统(见图2)。

　　光发射机是WDM系统的核心，根据ITU-T的建议和标准，除了对WDM系统中发射激光器的中心波长有特殊的要求外，还需要根据WDM系统的不同应用(主要是传输光纤的类型和无电中继传输的距离)来选择具有一定色度色散容限的发射机。在发送端首先将来自终端设各(如SDH端机)输出的光信号，利用光转发器(OTU)把符合ITU-T G.957建议的非特定波长的光信号转换成具有稳定的特定波长的光信号：利用合波器合成多通路光信号：通过光功率放大器(BA)放大输出多通路光信号。

　　经过长距离光纤传输后(80-120km)，需要对光信号进行光中继放大。目前使用的光放大器多数为掺饵光纤光放大器(EDFA)。在WDM系统中，必须采用增益平坦技术，使EDFA对不同波长的光信号具有的相同放大增益，同时，还需要考虑到不同数量的光信道同时工作的情况，能够保证光信道的增益竞争不影响传输性能。在应用时，可根据具体情况，将EDFA用作“线放(LA)”、“功放(BA)”和“前放(PA)”。

　　在接收端，光前置放大器(PA)放大经传输而衰减的主信道光信号，采用分波器从主信道光信号中分出特定波长的光信道。接收机不但要满足一般接收机对光信号灵敏度、过载功率等参数的要求，还要能承受有一定光噪声的信号，要有足够的电带宽性能。

  光监控信道主要功能是监控系统内各信道的传输情况，在发送端，插入本节点产生的波长为λs(151Onm)的光监控信号，与主信道的光信号合波输出，在接收端，将接收到的光信号分波，分别输出λs (151Onm)波长的光监控信号和业务信道光信号。帧同步字节、公务字节和网管所用的开销字节等都是通过光监控信道来传递的。

图2 WDM系统配置

　　网络管理系统通过光监控信道物理层传送开销字节到其他节点或接收来自其他节点的开销字节对WDM系统进行管理，实现配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等功能，并与上层管理系统(如TMN)相连。

　　4.WDM技术存在的问题

　　以WDM技术为基础的具有分插复用和交叉连接功能的光传输网具有易于重构、良好的扩展性等优势，已成波分复用为未来高速传输网的发展方向，很好的解决下列技术问题有利于其实用化。

　　WDM是一项新的技术，其行业标准制定较粗，因此不同商家的WDM产品互通性极差，特别是在上层的网络管理方面。为了保证WDM系统在网络中大规模实施，需保证WDM系统间的互操作性以及WDM系统与传统系统间互连、互通，因此应加强光接口设备的研究。

　　WDM系统的网络管理，特别是具有复杂上/下通路需求的WDM网络管理不是很成熟。在网络中大规模采用需要对WDM系统进行有效网络管理。例如在故障管理方面，由于WDM系统可以在光通道上支持不同类型的业务信号，一旦WDM系统发生故障，操作系统应能及时自动发现，并找出故障原因;目前为止相关的运行维护软件仍不成熟;在性能管理方面，WDM系统使用模拟方式复用及放大光信号，因此常用的比特误码率并不适用于衡量WDM的业务质量，必须寻找一个新的参数来准确衡量网络向用户提供的服务质量等。

　　WDM技术如上述所列出的优点一样，它具有很多优势，因此得到了快速发展，虽然也存在一定的问题，但还在研究的过程中会将其存在的问题慢慢优化解决，这之后它的实用化也会慢慢地增强。以上就是本文全部内容了，感谢大家的阅读，欢迎到课课家教育来与小编来交流学习哟。