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一级建造师考试通信与广电DWDM设备的构成及功能考点

1L23掌握DWDM设备的构成及功能

一、DWDM工作方式

(一)按传输方向的不同可分为双纤单向传输系统、单纤双向传输系统

1.双纤单向传输系统：

如1L23-1所示， 在双纤单向传输系统中，单向DWDM是指所有光通道同时在一根光纤上沿同一方向传送，

在发送端将载有各种信息的具有不同波长的已调光信号λ1，入2...λn通过光复用器组合在一起，并在一根光纤中单向传输，由于各信号是通过不同的光波长携带的，所以彼此之间不会混淆。

在接收端通过光解复用器将不同光波长信号分开，完成多路光信号传输的任务。反向光信号的传输由另一根光纤来完成，同一波长在两个方向上可以重复利用。这种DWDM系统在长途传输网中应用十分灵活，可根据实际业务量需要逐步增加波长来实现扩容。

2.单纤双向传输系统：如1L23-2所示，单纤双向DWDM是指光通路在同一根光纤上同时向两个方向传输，所用波长相互分开，以实现彼此双方全双向有通信联络。

与单向传输相比的优点：

1) 通常可节约一半光纤器件。

2)另外，由于两个方向传输的信号不会交互产生四波混频(FWM)，因此其总的四波混频(FWM)产物比双纤单向传输少得多。

缺点是，该系统需要采用特殊的措施来对付光反射，且当需要进行光信号放大时，必须采用双向光纤放大器。

(二)从系统的兼容性方面考虑可分为集成式系统、开放式系统

1.集成式DWDM系统：集成式系统是指被承载的SDH业务终端必须具有标准的光波长和满足长距离传输的光源，只有满足这些要求的SDH业务才能在DWDM系统上传送。因此集成式DWDM系统各通道的传输信号的兼容性差，系统扩容时也比较麻烦，因此实际工程较少采用。

2.开放式DWDM系统：对于开放式波分复用系统来说，在发送端和接收端设有光波长转换器(OTU)，它的作用是在不改变光信号数据格式的情况下(如SDH帧结构)，把光波长按照一定的要求重新转换，以满足DWDM系统的波长要求。现在DWDM系统绝大多数采用的是开放式系统。

二、DWDM系统主要网元及其功能

DWDM系统在发送端采用合波器(OMU)，将窄谱光信号(速率在2.5Gb/s及以下符合ITU-T G.692)的不同波长的光载波信号合并起来，送入一根光纤进行传输;在接收端利用一个分波器(ODU), 将这些不同波长承载不同信号的光波分开。各波信号传输过程中相互独立。

波分复用设备合(分)波器的不同，传输的最大波道也不同，目前商用的DWDM系统波道数可达160波，若传输l0Gbit/s系统，整个系统总容量就有1. 6Tbit/s.

DWDM系统主要网络单元有：光合波器(OMU )、光分波器(ODU)、光波长转换器(OTU)、光纤放大器(OA)、光分插复用器(OADM)、光交叉连接器(OXC)。各网元主要功能如下：

1.光合波器(OMU)：

光合波器在高速大容量波分复用系统中起着关键作用，其性能的优劣对系统的传输质量有决定性影响。

功能就是将不同波长的光信号相互独立藕合在一起，传送到一根光纤里进行传输。这就要求合波器插入损耗及其偏差要小，信道间串扰小，偏振相关性低。

合波器主要类型有介质薄膜干涉型、布拉格光栅型、星形藕合器、光照射光栅和阵列波导光栅(AWG)等。

2.光分波器(ODU)：

光分波器在系统中所处的位置与光合波器相互对立，光合波器在系统的发送端，光分波器在系统的接收端，所起的作用是将藕合在一起的光载波信号按波长，将各波道的信号相互独立地分开，并分别发送到相应的低端设备。对其要求和其主要类型与光合波器类同。

3. 光波长转换器(OTU)：

光波长转换器根据其所在DWDM系统中的位置，可分为发送端OTU、中继器使用OTU和接收端OTU。

发送端OTU主要作用是将终端通道设备送过来的宽谱光信号，转换为满足WDM要求的窄谱光信号，因此其不同波道OTU的型号不同。

中继器使用OTU主要作为再生中继器用:

执行光/电/光转换、实现3R(再整形、再生、再定时)功能;

对某些再生段开销字节进行监视的功能。

接收端OTU主要作用是将光分波器送过来的光信号转换为宽谱的通用光信号。

根据波长转换过程中信号是否经过光/电域的变换，又可将光波长转换器分为两大类：光一电一光波长转换器和全光波长转换器。

4.光纤放大器(OA)：光纤放大器是一种不需要经过光/电/光变换而直接对光信号进行放大的有源器件。它能高效补偿光功率在光纤传输中的损耗，延长通信系统的传输距离，扩大用户分配网覆盖范围。

光纤放大器在WDM系统中的应用主要有三种形式: 功率放大器(BA，简称功放)、线路放大器(LA，简称线放)、预放大器(PA，简称预放)之分。

在发送端光纤放大器可以用在光发送端机的后面作为系统的功率放大器(BA)，用于提高系统的发送光功率。在接收端光纤放大器可以用在光接收端机的前面作为系统的预放大器(PA)，用于提高信号的接收灵敏度。光纤放大器作为线路放大器时可用在无源光纤段之间以抵消光纤的损耗、延长中继长度，称之为光线路放大器(LA，简称线放)。

实现光网络的关键是要在OTN(光传送网)节点实现信号在全光域上的交换、复用和选路。目前在OTN(光传送网)上的网络节点主要有两类：光分插复用器(OADM)和光交叉连接器(OXC)。

5.光分插复用器(OADM)： P6 P21

主要功能是：在光域实现传统SDH中的SADM 分插复用器在时域中实现的功能，包括从传输设备中有选择地下路去往本地的光信号，同时上路本地用户发往其他用户的光信号，而不影响其他波长信号的传输。即将需要上下业务的波道采用分插复用技术终端至附属的OUT(光波长转换器)设备。

光分插复用器(OADM)工程中的主要技术要求是通道串扰和插入损耗。

6.光交叉连接器(OXC)：P6 P21

光交叉连接器是实现全光网络的核心器件，其功能类似于SDH系统中的SDXC，差别在于OXC在光域上直接实现了光信号的交叉连接、路由选择、网络恢复等功能，无需进行OEO转换和电处理.

通过使用光交叉连接器，可以有效地解决现有的数字交叉连接设备(DXC)的电子瓶颈问题。

光交叉连接器(OXC)是构成OTN(光传送网)的核心设备

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