⑴ 波分傳輸為什麼有的發端還需要色散補償色散補償在此處的作用是啥
在通訊系統中,我們希望得到更高的信號速率和更遠的傳輸距離;但在長距離傳輸時會有非線性效應,這時候就需要加色散補償模塊(DCM),DCM在三個位置可以加:一.預補償,在信號進入光纖前補償二.線路補償,補償OLA站點前後的復用段色散三.後補償,補充最後跨段的色散,調整整個復用段的色散所以在發端和收端根據需要都需要加DCM以滿足色散補償,解決非線性效應問題!⑵ 波分傳輸為什麼有的發端還需要色散補償色散補償在此處的作用是啥
概述,這東西很難解釋的,認真看吧,不理解我也沒辦法了,
傳統的光通信系統都是遵循「光-電-光」的工作原理,線路傳輸速率受電子電路處理信號速率的限制。通常,電子技術處理的(傳輸)速度以10Gbit/s為限,要提高到20Gbit/s就相當困難。因此,在光纖通信系統和光纖通信網路中,電子技術就成為其進一步發展的瓶頸。為了克服這一瓶頸,充分開發光纖通信的帶寬優勢,光波分復用(WDM)技術便應運而生。密集波分復用(DWDM)光傳輸的迅猛發展,得益於光纖承載介質技術的不斷創新,光纖由過去標准單模光纖(G.652)、色散位移光纖(G.653),到非零色散位移光纖(G.655),實現了新型的全波光纖(All-waveFiber)。由於光纖製造工藝的改進,基本消除了光纖製造過程中引入的水份,常規光纖在1385nm波長附近由OH根離子造成的損耗峰消失,使傳輸率耗從最初的2dB/Km降到0.3dB/Km以下,在1310?1600nm波段上衰減趨於平坦,光纖可利用的波長增加100nm左右,相當於125個波長通道(100GHz通道間隔)。
根據國際電聯ITU-TG.692建議,DWDM技術是在波長1552.52nm窗口附近(對應的頻率為:193.1THZ)的1530?1560nm波長范圍內,選用密集的但相互又有一定波長間隔的多路光載波(摻鉺光纖放大器EDFA對這些光載波能平坦增益),受不同數字信號的調制,將不同波長的光信號復用在一根光纖上傳輸,大大提高了光纖的傳輸容量。
二、DWDM系統結構分析
DWDM從結構上分,目前有集成系統和開放系統。集成式系統:要求接入的單光傳輸設備終端的光信號是滿足G.692標準的光源。開放系統,是在合波器前端及分波器的後端,加波長轉移單元OTU,將當前通常使用的G.957介面波長轉換為G.692標準的波長光介面。這樣,開放式系統採用波長轉換技術?使任意滿足G.957建議要求的光信號能運用光-電-光的方法,通過波長變換之後轉換至滿足G.692要求的規范波長光信號,再通過波分復用,從而在DWDM系統上傳輸。
目前的DWDM系統可提供16/20波或32/40波的單纖傳輸容量,最大可到160波,具有靈活的擴展能力。用戶初期可建16/20波的系統,之後根據需要再升級到32/40波,這樣可以節省初期投資。其升級方案原理:一種是在C波段紅帶16波加藍帶16波升級為32波的方案;另一種是採用interleaver,在C波段由200GHz間隔16/32波升級為100GHz間隔20/40波。進一步的擴容求,可提供C+L波段的擴容方案,使系統傳輸容量進一步擴充為160波。
國內各大運營商現在網運行的DWDM?大量使用的幾乎都是開放式DWDM系統,而實際上,集成式密集波分復用系統,有其自身的眾多優點:
1、集成式DWDM系統的合波器和分波器在發端和收端是分別使用的,即:在發端只有合波器,在收端只有分波器,同時在收端和發端均去掉了OTU轉換設備(此部分費用較大)?因此DWDM系統設備的投資可節省60%以上。
2、集成式DWDM系統在收端和發端僅使用無源器件(如:合波器或分波器),電信運營單位可向器件廠家直接訂貨,減少供應環節,費用更低,從而節省設備成本。
3、開放式DWDM的網管系統負責:OTM(主要是OTU)、OADM、OXC、EDFA的監測,其設備投資約佔DWDM系統總投資的20%;而集成式的DWDM系統由於無需OTM設備,其網管僅負責OADM、OXC、EDFA的監測,可引入更多的廠家進行競爭,其網管費用能比開放式DWDM的網管節省一半左右。
4、由於集成式的DWDM系統的合波波/分波設備為無源器件,便於提供多種業務、多速率的介面,只要業務端設備光端機的波長符合滿足G.692的標准,即可以PDH、SDH、POS(IP)、ATM等任何業務接入,支持8M、10M、34M、100M、155M、622M、1G、2.5G、10G等各種速率的PDH、SDH、ATM及IP乙太網?避免了開放式DWDM系統由於OTU的原因,而只能使用所購DWDM系統已確定光波長(1310nm、1550nm)及傳輸速率的SDH、ATM或IP乙太網設備?而根本不可能使用其他介面。
5、若將SDH、IP路由器等光傳輸設備的激光器件模塊統一設計為標准幾何尺寸的管腳,規范介面,便於維護插拔,且連接可靠。這樣,維護人員就可根據集成式DWDM系統波長需要,自由更換特定彩色波長的激光頭,為激光頭的故障維護,提供了便利條件,避免了以前必須由廠家整板更換這一弊端所帶來的高維護費用。
6、彩色波長的光源目前僅比普通1310nm、1550nm波長的光源價格稍貴,如2.5G速率的彩色波長光源目前要貴3000多元,但當接入到集成式DWDM系統上使用時,能使造價系統造價降低近10倍,並且隨著彩色波長光源的大量應用,其價格將接近於普通光源。
7、集成式DWDM設備結構簡單,體積更小,大約只有開放式DWDM所佔空間的五分之一,節省機房資源。
綜上所述,集成式DWDM系統應大量應用於DWDM傳輸系統中大量中,並逐步替代開放式DWDM系統的主導地位。考慮到目前已有大量普通光源的光傳輸設備在網使用,建議可採用集成式與開放式兼容的混合式DWDM,已保護前期投資。
三、DWDN系統的其他功能
1、DWDM系統的光監控信道(OSC)
在DWDM系統中,採用獨立的1510nm波長(速率為2Mb/s)承載光監控信道(OSC),傳送網管、公務和監控信息,幀結構符合G.704,實際用於監控信息傳送的速率為1920kb/s。0SC光監控信道是DWDM系統工作狀態的信息載體。在DWDM系統中,OSC是一個相對獨立的子系統,傳送光信道層、光復用段層和光傳輸段層的維護和管理信息,提供公務聯絡及使用者通路,同時它還可以提供其它附加功能。OSC主要包括的子系統功能為:OSC信道接收和發送、時鍾恢復和再生、接收外部時鍾信號、OSC信道故障檢測和處理及性能監測、CMI編解碼、OSC幀定位和組幀處理、監控信息處理。性能的監測(B1、J0、OPM、光放監測),可由業務接入終端完成。模擬量監測功能和B1誤碼監測功能,提供不中斷業務的多路光通道性能監測(包括各信道波長、光功率、光信噪比),適時監測光傳送段和光通道性能質量,提供故障定位的有效手段。具有監測放大器的輸入光功率、輸出光功率、PUMP驅動電流、PUMP製冷電流、PUMP溫度和PUMP背向光功率的功能。具有監測多方向的波數、各信道的波長、光功率和光信噪比等性能,監測的波長精度可大於0.05nm、光功率精度可大於0.5dBm、信噪比精度可大於0.5dB。
2、光纖放大器
按光纖放大器所在線路傳輸種的位置不同,可分為三種:
(1)放在光發射機後面的,稱為功率放大器;
(2)放在光纖線路之間起中繼作用的,稱為線路放大器;
(3)放在光接收機前面的,稱為前置放大器。
按光放大實現的功能,可分為兩種:
(1)摻鉺光纖放大器:具有增益平坦、增益鎖定、輸出功率鉗制和放大器瞬態控制等功能,同時為了消除由於突發事故產生的光放大器的「浪涌」現象,光放大器還具有光功率自動關斷(APSD)和功率自動減弱(APR)功能。
(2)RPM喇曼光纖放大器:專為遠距離光傳輸系統設計,採用高性能14XXnm泵浦激光器和無源器件,結構緊湊,能直接放大C-Band、L-Band、C+L-Band的光信號,改善線路光信噪比(OSNR),很好地提升系統的傳輸性能,符合TelcordiaGR-1312-CORE的標准要求。
3、DWDM系統的OADM、OXC功能
OADM可根據需要在任何光中繼站點提供波長的光信號上下(目前可做到8波),該功能與OXC配合,可以將任何上路埠來的某一光信號都可以上到系統的任一波長,這樣即使兩個上路埠的上路光信號波長相同,也不會造成阻塞。同樣下路也可以通過埠指配功能將某一下路波長根據需要下到任一埠,從而極大地擴展了OADM應用的靈活性。此外,通過OADM與OXC地組合應用,可以提供二纖單向復用段保護、二纖雙向復用段保護、通道保護等保護方式,從而可以實現自愈環型組網,使系統性能安全、可靠。
⑶ edc是什麼意思
EDC意思是電子色散補償,指在用電領域的方法來補償光色散,它是光纖互聯網路論壇(OIF)及IEEE802.3新標准出現的基礎。
當光纖傳送信號速率達10Gbps,色散干擾問題就顯現出來了,而且隨著數據傳送符號率的提高,問題顯得更嚴重,並成為提高速率的最大阻礙。而EDC就是專用來解決色散干擾,以減輕因色散造成的光路信號損傷問題。
(3)常用的色散補償兩種方法擴展閱讀
以電子色散補償的實現而言,最常見的架構是以前饋均衡器(FFE)和/或判決反饋均衡器(DFE)的組合為基礎,它採用比連續時間濾波器中採用的更復雜的信號調理方式。FFE和DFE通常是多抽頭架構,而且是補償碼元間干擾的有效方法。
當僅有單個單位區間干擾時,FFE/DFE僅僅需要確定是否一個碼元已經擴展到相鄰的碼元中,再相應地增加或減掉該碼元。當存在多於一個單位區間的干擾時,就不僅僅是單個碼元延伸到鄰近的碼元,每個碼元可以被幾個鄰近的碼元所歪曲。
參考資料來源:網路-edc
⑷ 信道復用方式有哪幾種
頻分復用
1頻分復用
頻分復用(FDM,Frequency Division Multiplexing)就是將用於傳輸信道的總帶寬劃分成若干個子頻帶(或稱子信道),每一個子信道傳輸1路信號。頻分復用要求總頻率寬度大於各個子信道頻率之和,同時為了保證各子信道中所傳輸的信號互不幹擾,應在各子信道之間設立隔離帶,這樣就保證了各路信號互不幹擾(條件之一)。頻分復用技術的特點是所有子信道傳輸的信號以並行的方式工作,每一路信號傳輸時可不考慮傳輸時延,因而頻分復用技術取得了非常廣泛的應用。頻分復用技術除傳統意義上的頻分復用(FDM)外,還有一種是正交頻分復用(OFDM)。
1.1傳統的頻分復用
傳統的頻分復用典型的應用莫過於廣電HFC網路電視信號的傳輸了,不管是模擬電視信號還是數字電視信號都是如此,因為對於數字電視信號而言,盡管在每一個頻道(8 MHz)以內是時分復用傳輸的,但各個頻道之間仍然是以頻分復用的方式傳輸的。
1.2正交頻分復用
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)實際是一種多載波數字調制技術。OFDM全部載波頻率有相等的頻率間隔,它們是一個基本振盪頻率的整數倍,正交指各個載波的信號頻譜是正交的。
OFDM系統比FDM系統要求的帶寬要小得多。由於OFDM使用無干擾正交載波技術,單個載波間無需保護頻帶,這樣使得可用頻譜的使用效率更高。另外,OFDM技術可動態分配在子信道中的數據,為獲得最大的數據吞吐量,多載波調制器可以智能地分配更多的數據到雜訊小的子信道上。目前OFDM技術已被廣泛應用於廣播式的音頻和視頻領域以及民用通信系統中,主要的應用包括:非對稱的數字用戶環線(ADSL)、數字視頻廣播(DVB)、高清晰度電視(HDTV)、無線區域網(WLAN)和第4代(4G)移動通信系統等。
時分復用
2時分復用
時分復用(TDM,Time Division Multiplexing)就是將提供給整個信道傳輸信息的時間劃分成若干時間片(簡稱時隙),並將這些時隙分配給每一個信號源使用,每一路信號在自己的時隙內獨占信道進行數據傳輸。時分復用技術的特點是時隙事先規劃分配好且固定不變,所以有時也叫同步時分復用。其優點是時隙分配固定,便於調節控制,適於數字信息的傳輸;缺點是當某信號源沒有數據傳輸時,它所對應的信道會出現空閑,而其他繁忙的信道無法佔用這個空閑的信道,因此會降低線路的利用率。時分復用技術與頻分復用技術一樣,有著非常廣泛的應用,電話就是其中最經典的例子,此外時分復用技術在廣電也同樣取得了廣泛地應用,如SDH,ATM,IP和HFC網路中CM與CMTS的通信都是利用了時分復用的技術。
波分復用
3波分復用
光通信是由光來運載信號進行傳輸的方式。在光通信領域,人們習慣按波長而不是按頻率來命名。因此,所謂的波分復用(WDM,Wavelength Division Multiplexing)其本質上也是頻分復用而已。WDM是在1根光纖上承載多個波長(信道)系統,將1根光纖轉換為多條「虛擬」纖,當然每條虛擬纖獨立工作在不同波長上,這樣極大地提高了光纖的傳輸容量。由於WDM系統技術的經濟性與有效性,使之成為當前光纖通信網路擴容的主要手段。波分復用技術作為一種系統概念,通常有3種復用方式,即1 310 nm和1 550 nm波長的波分復用、粗波分復用(CWDM,Coarse Wavelength Division Multiplexing)和密集波分復用(DWDM,Dense Wavelength Division Multiplexing)。
(1)1 310 nm和1 550 nm波長的波分復用
這種復用技術在20世紀70年代初時僅用兩個波長:1 310 nm窗口一個波長,1 550 nm窗口一個波長,利用WDM技術實現單纖雙窗口傳輸,這是最初的波分復用的使用情況。
(2)粗波分復用
繼在骨幹網及長途網路中應用後,波分復用技術也開始在城域網中得到使用,主要指的是粗波分復用技術。CWDM使用1 200~1 700 nm的寬窗口,目前主要應用波長在1 550 nm的系統中,當然1 310 nm波長的波分復用器也在研製之中。粗波分復用(大波長間隔)器相鄰信道的間距一般≥20 nm,它的波長數目一般為4波或8波,最多16波。當復用的信道數為16或者更少時,由於CWDM系統採用的DFB激光器不需要冷卻,在成本、功耗要求和設備尺寸方面,CWDM系統比DWDM系統更有優勢,CWDM越來越廣泛地被業界所接受。CWDM無需選擇成本昂貴的密集波分解復用器和「光放」EDFA,只需採用便宜的多通道激光收發器作為中繼,因而成本大大下降。如今,不少廠家已經能夠提供具有2~8個波長的商用CWDM系統,它適合在地理范圍不是特別大、數據業務發展不是非常快的城市使用。
(3)密集波分復用
密集波分復用技術(DWDM)可以承載8~160個波長,而且隨著DWDM技術的不斷發展,其分波波數的上限值仍在不斷地增長,間隔一般≤1.6 nm,主要應用於長距離傳輸系統。在所有的DWDM系統中都需要色散補償技術(克服多波長系統中的非線性失真——四波混頻現象)。在16波DWDM系統中,一般採用常規色散補償光纖來進行補償,而在40波DWDM系統中,必須採用色散斜率補償光纖補償。DWDM能夠在同一根光纖中把不同的波長同時進行組合和傳輸,為了保證有效傳輸,一根光纖轉換為多根虛擬光纖。目前,採用DWDM技術,單根光纖可以傳輸的數據流量高達400 Gbit/s,隨著廠商在每根光纖中加入更多信道,每秒太位的傳輸速度指日可待。
碼分復用
4碼分復用
碼分復用(CDM,Code Division Multiplexing)是靠不同的編碼來區分各路原始信號的一種復用方式,主要和各種多址技術結合產生了各種接入技術,包括無線和有線接入。例如在多址蜂窩系統中是以信道來區分通信對象的,一個信道只容納1個用戶進行通話,許多同時通話的用戶,互相以信道來區分,這就是多址。移動通信系統是一個多信道同時工作的系統,具有廣播和大面積覆蓋的特點。在移動通信環境的電波覆蓋區內,建立用戶之間的無線信道連接,是無線多址接入方式,屬於多址接入技術。聯通CDMA(Code Division Multiple Access)就是碼分復用的一種方式,稱為碼分多址,此外還有頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)和同步碼分多址(SCDMA)。
(1)FDMA
FDMA頻分多址採用調頻的多址技術,業務信道在不同的頻段分配給不同的用戶。FDMA適合大量連續非突發性數據的接入,單純採用FDMA作為多址接入方式已經很少見。目前中國聯通、中國移動所使用的GSM行動電話網就是採用FDMA和TDMA兩種方式的結合。
(2)TDMA時分多址
TDMA時分多址採用了時分的多址技術,將業務信道在不同的時間段分配給不同的用戶。TDMA的優點是頻譜利用率高,適合支持多個突發性或低速率數據用戶的接入。除中國聯通、中國移動所使用的GSM行動電話網採用FDMA和TDMA兩種方式的結合外,廣電HFC網中的CM與CMTS的通信中也採用了時分多址的接入方式(基於DOCSIS1.0或1.1和Eruo DOCSIS1.0或1.1)。
(3)CDMA碼分多址
CDMA是採用數字技術的分支——擴頻通信技術發展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術,它是在FDM和TDM的基礎上發展起來的。FDM的特點是信道不獨占,而時間資源共享,每一子信道使用的頻帶互不重疊;TDM的特點是獨占時隙,而信道資源共享,每一個子信道使用的時隙不重疊;CDMA的特點是所有子信道在同一時間可以使用整個信道進行數據傳輸,它在信道與時間資源上均為共享,因此,信道的效率高,系統的容量大。CDMA的技術原理是基於擴頻技術,即將需傳送的具有一定信號帶寬的信息數據用一個帶寬遠大於信號帶寬的高速偽隨機碼(PN)進行調制,使原數據信號的帶寬被擴展,再經載波調制並發送出去;接收端使用完全相同的偽隨機碼,與接收的帶寬信號作相關處理,把寬頻信號換成原信息數據的窄帶信號即解擴,以實現信息通信。CDMA碼分多址技術完全適合現代移動通信網所要求的大容量、高質量、綜合業務、軟切換等,正受到越來越多的運營商和用戶的青睞。
(4)同步碼分多址技術
同步碼分多址(SCDMA,Synchrnous Code Division Multiplexing Access)指偽隨機碼之間是同步正交的,既可以無線接入也可以有線接入,應用較廣泛。廣電HFC網中的CM與CMTS的通信中就用到該項技術,例如美國泰立洋公司(Terayon)和北京凱視通電纜電視寬頻接入,結合ATDM(高級時分多址)和SCDMA上行信道通信(基於DOCSIS2.0或Eruo DOCSIS2.0)。
中國第3代移動通信系統也採用同步碼分多址技術,它意味著代表所有用戶的偽隨機碼在到達基站時是同步的,由於偽隨機碼之間的同步正交性,可以有效地消除碼間干擾,系統容量方面將得到極大的改善,它的系統容量是其他第3代移動通信標準的4~5倍。
空分復用
5空分復用
空分復用(SDM,Space Division Multiplexing)即多對電線或光纖共用1條纜的復用方式。比如5類線就是4對雙絞線共用1條纜,還有市話電纜(幾十對)也是如此。能夠實現空分復用的前提條件是光纖或電線的直徑很小,可以將多條光纖或多對電線做在一條纜內,既節省外護套的材料又便於使用。
統計復用
6統計復用
統計復用(SDM,Statistical Division Multiplexing)有時也稱為標記復用、統計時分多路復用或智能時分多路復用,實際上就是所謂的帶寬動態分配。統計復用從本質上講是非同步時分復用,它能動態地將時隙按需分配,而不採用時分復用使用的固定時隙分配的形式,根據信號源是否需要發送數據信號和信號本身對帶寬的需求情況來分配時隙,主要應用場合有數字電視節目復用器和分組交換網等,下面就以這兩種主要應用分別敘述。
6.1數字電視節目復用器
數字電視節目復用器主要完成對MPEG-2傳輸流(TS)的再復用功能,形成多節目傳送流(MPTS),用於數字電視節目的傳輸任務。所謂統計復用是指被復用的各個節目傳送的碼率不是恆定的,各個節目之間實行按圖像復雜程度分配碼率的原則。因為每個頻道(標准或增補)能傳多個節目,各個節目在同一時刻圖像復雜程度不一樣(一樣的概率很小),所以我們可以在同一頻道內各個節目之間按圖像復雜程度分配碼率,實現統計復用。
實現統計復用的關鍵因素:一是如何對圖像序列隨時進行復雜程度評估,有主觀評估和客觀評估兩種方法;二是如何適時地進行視頻業務的帶寬動態分配。使用統計復用技術可以提高壓縮效率,改進圖像質量,便於在1個頻道中傳輸多套節目,節約傳輸成本。
6.2分組交換網
分組交換網是繼電路交換網和報文交換網之後的一種新型交換網路,它主要用於數據通信,如X.25,幀中繼,DPT,SDH,GE和ATM都是分組交換的例子。分組交換是一種存儲轉發的交換方式,它將用戶的報文劃分成一定長度的分組(可以定長和不定長),以分組為存儲轉發。因此,它比電路交換的利用率高,比報文交換的時延小,具有實時通信的能力。分組交換利用統計時分復用原理,將1條數據鏈路復用成多個邏輯信道,最終構成1條主叫、被叫用戶之間的信息傳送通路,稱之為虛電路(即VC,兩個用戶終端設備在開始互相發送和接收數據之前需要通過網路建立邏輯上的連接),實現數據的分組傳送。分組交換網中有的支持統計復用,有的不支持統計復用,例如SDH就不支持統計復用,其帶寬是固定不變的,支持統計復用技術的主要有幀中繼、ATM和IP,下面作分別介紹。
(1)幀中繼
幀中繼是在X.25分組交換技術基礎上發展起來的一種快速分組交換傳輸技術,用戶信息以幀(可變長)為單位進行傳輸,並對用戶信息流進行統計復用。
(2)ATM
ATM支持面向連接(非物理的邏輯連接)的業務,具有很大的靈活性,可按照多媒體業務實際需要動態分配通信資源,對於特定業務,傳送速率隨信息到達的速率而變化,因此,ATM具有統計復用的能力,能夠適應任何類型的業務。
(3)DPT
DPT(Dynamic Packet Transport)是Sisco公司獨創的新一代優化動態分組的傳輸技術,吸收了SDH的優點而克服其缺點,將IP路由技術對寬頻的高效利用以及豐富的業務融合能力,和光纖環路的高帶寬及可靠的自愈功能緊密結合,由於所有節點都具有公平機制且支持帶寬統計復用,可成倍提高網路可用帶寬。
(4)吉位乙太網
GE(Gigabit Ethernet)是乙太網技術的延伸,是第3代乙太網,它主要處理數據業務,是目前廣電寬頻城域骨幹網採用的主流技術。乙太網交換機埠(RJ45)所帶的用戶信道使用率通常是不相同的,經常會出現有的信道很忙,有的信道處於空閑狀態,即便是乙太網交換機所有的埠都處於通信狀態下,還會涉及到帶寬的不同需求問題,而數據交換的特性在於突發性,只有通過統計復用,即帶寬動態分配才能降低忙閑不一的現象,從而最大限度地利用網路帶寬。
位元組間插復用
7位元組間插復用
在SDH(Synchronous Digital Hierarchy)中復用是指將低階通道層信號適配進高階通道,或將多個高階通道層信號適配進復用段的過程。我們知道SDH復用有標准化的復用結構,但每個國家或地區僅有一種復用路線圖,由硬體和軟體結合來實現,靈活方便。而位元組間插復用(BIDM,Byte Intertexture Division Multiplexing)是SDH中低級別的同步傳送模塊(STM, Synchronous Transport Mole)向高級別同步傳送模塊復用的一種方式,高級別的STM是低級別STM的4倍。如圖1所示的4個STM-1位元組間插復用進STM-4的示意圖,當然4個STM-4位元組間插復用進STM-16也一樣,其餘等級的同步傳送模塊以此類推。這里的位元組間插是指有規律地分別從4個STM-1中抽出1個位元組放進STM-4中。進行位元組間插復用,一是體現了SDH同步復用的設計思想;二是由AU-PTR(管理單元指針)的值,再通過位元組間插的規律性,就可以定位低速信號在高速信號中的位置,使低速信號可以方便地分出或插入高速信號,這也是SDH與PDH相比較的優勢之一,由於PDH低速信號在高速信號中位置的無規律性,從而高速信號插/分低速信號要一級一級進行復用/解復用,因為復用/解復用會增加信號的損傷,不利於大容量傳輸。
極化波復用
8極化波復用
極化波復用(Polarization Wavelength Division Multiplexing)是衛星系統中採用的復用技術,即一個饋源能同時接收兩種極化方式的波束,如垂直極化和水平極化,左旋圓極化和右旋圓極化。衛星系統中通常採用兩種辦法來實現頻率復用:一種是同一頻帶採用不同極化,如垂直極化和水平極化,左旋圓極化和右旋圓極化等;另一種是不同波束內重復使用同一頻帶,此辦法廣泛使用於多波束系統中。
.2.1 研製鈮酸鋰調制器多波長光發射端機光發射機的穩定度直接關繫到傳輸系統及網路的性能。在深入研究偏振擾動對發射端機調制信號強度雜訊影響的基礎上,除了對光發射源採取溫度、輸出功率控制外,本項研究採用了鈮酸鋰光強調制器的偏置點自動控制技術、保偏耦合技術,實驗結果證明可以大大提高光發射端機的穩定性。利用研製的16×10Gbps鈮酸鋰調制器多波長光發射端機,成功實現了16×10Gbps 400km G.652光纖傳輸系統10小時無誤碼連續工作。
1.2.2 建成大容量、長距離DWDM光傳輸系統建成的DWDM光傳輸系統傳輸容量為200Gbps,實驗室模擬傳輸距離為400公里。單信道速率達10Gbps以上的光信號在G.652光纖傳輸時,光纖色散和非線性會導致光脈沖畸變,使系統傳輸性能惡化。因此,在單信道速率達10Gbps以上的傳輸系統中光纖色散和非線性效應成為限制系統傳輸距離的主要因素,必須綜合考慮光纖色散和光纖非線性效應對系統性能的影響,進行色散管理。本傳輸網路中採用色散補償光纖(DCF)和自行研製的啁啾光纖光柵兩種技術進行色散管理。
1.2.2.1 利用DCF進行光纖色散管理在深入研究色散補償光纖(DCF)在系統中的配置、光纖的非線性效應、級聯EDFA的ASE雜訊積累以及EDFA的增益飽和等因素對系統傳輸性能影響的基礎上,通過在傳輸網路中採用預補償、後補償、欠補償的色散管理技術;偏振復用技術;光纖鏈路段的優化配置以及EDFA的增益鉗制技術,可以有效提高網路的傳輸性能。在清華大學、北京大學和中科院三點構成二纖雙向環網中成功實現了總容量為200Gb/s(16×10Gb/s(東向)+16×2.5Gb/s(西向))、距離為400公里(G.652光纖)、各個波長信道的傳輸功率代價均小於2dB(誤碼率=10-10)的網路傳輸。
1.2.2.2 利用啁啾光纖光柵進行色散補償啁啾光纖光柵色散補償器具有體積小、成本低、無非線性竄擾、色散補償量大等優點。本項目在深入研究啁啾光纖光柵色散補償技術的基礎上,克服了光柵製作中的諸多技術難點,成功實現了4個波長信道400公里G.652光纖的色散補償,補償後各個波長信道的傳輸功率代價均小於2dB(誤碼率=10-10)。
1.2.3 攻克光層網路自愈保護關鍵技術難題在光子層實現網路的自愈保護是IP/DWDM技術中的關鍵,是新一代光傳送網路(OTN)中必備的一項重要網路功能。通常,網路的自愈保護方式包括復用段保護和通道段保護兩種。復用段保護具有簡單、容易實現的特點,是目前光子層保護中主要採用的方式,但是復用段保護在自愈保護的靈活性、支持不同業務類型以及不同的服務質量等方面遠不如通道段保護。而通道段保護的主要難點是結構復雜、實現較難,但卻能夠滿足未來網路的需求。考慮到本網路是為未來網路技術研究的試驗平台,在本項目研究中提出並開發了一種基於二纖雙向環網的波長通道段保護(BWLSR/2)的光子層自愈保護技術。
其基本方法是在環的東向和西向採用不同的波長,當需要保護時斷纖兩端的節點將需要保護的信號倒換到相反的方向,實現光信道的自愈保護。光網路層的自愈保護盤負責監視光信道的狀態和波長信道的倒換。本保護系統可以在10ms以內檢測到光信號的丟失,當確定需要保護時,對相應節點進行信道倒換,完成對業務的自動保護。進入保護狀態以後,自愈保護盤會每隔一定時間就進行一次檢測,自動測試斷纖是否已經修復,當發現斷纖已經修復後將自動恢復使用正常的傳輸線路。整個過程用時控制在50ms以內,達到了光網路最高級別保護時間的要求。
在波長的分配上本保護系統進行了改進。傳統的方法是將波長按順序分為兩組,分別在兩個方向傳輸,這樣正常時光纖中只有前一半波長或後一半波長,信道間隔仍為100GHz(以本系統16波100G間隔為例)。本實驗中將波長分為奇數和偶數兩組,正常時光纖中為奇數波長或偶數波長,這樣信道間隔從100G增加到200G,大大改善了系統性能,並有利於系統向更高速率發展,實驗數據也有效地說明了這一點。配合最新的interleaver器件還可以在不用增加保護用器件的情況下增加波長數,具有波長模塊性。因此,這種方式在舊系統升級或建設新系統時為以後升級留有餘地等方面有著很高的靈活性和實用價值。
在信號的檢測機制上考慮並利用了EDFA的自發輻射,有效提高了故障判斷的可靠性,並達到了較快的檢測速度。其保護和恢復過程都不需要網管系統的支持,不需要在監控信道中傳遞APS信息。這樣,本系統可以載入在任何供應商提供的二纖雙向環網設備上,使其具備光子層的自愈保護能力。本系統的CPU系統具有與多種數據介面設備進行通信的能力,在軟體中加入通信函數就可以在網管系統中對保護單元進行監控和管理,使此保護單元成為系統的組成部分。同時,採用這種方式可以擺脫自愈保護子系統對網管系統的依賴性,即使網管工作站或網元管理盤死機,保護系統都可以正常工作,從而盡可能高地提高了傳輸系統的生存能力。而目前國內外的系統採用的多是網管系統管理的保護方式,一旦網管系統或OSC信道出了問題,自愈保護也就無法繼續正常工作,系統生存能力受到極大的威脅。
在自愈保護軟體的設計上,整個軟體採用了管理者/代理(M/A)的管理模式,負責監視保護倒換光開關的狀態,以便對網路進行可視化監控。光開關的狀態信息通過盤控器上報給網元管理盤(EMU),後台網管通過輪循EMU得到光開關狀態信息。自愈軟體是在UNIX操作系統上開發的,界面上的圖像採用了兼容WINDOWS下的格式,自愈軟體能夠完成實時地網路自愈功能(50毫秒以內)。
本系統所採用的光子層的自愈保護技術具有Э啃願摺⑺俁瓤臁⑹褂昧榛罘獎恪⒓嬡菪院謾⒖衫┱鼓芰η俊⑸?婺芰η康忍氐悖?撬?嘶分凶酆閑閱芙蝦玫囊恢腫雜?;し椒āD殼?該技術的使用在國內外的其它商用或試驗網路中均未見報道。
1.2.4 實現全光波長轉換在DWDM光傳輸系統上構建高速計算機互連網路,需要解決IP路由器光輸出轉換為DWDM系統標准波長的光波長轉換技術問題。光波長轉換器是IP路由器接入DWDM系統的必備單元,採用"光-電-光"(O-E-O)實現光波長轉換是目前最為成熟的技術,被大多數的商用網使用。而全光波長轉換技術則是一種正在研究的技術,代表著該技術的發展方向。在本傳輸網路中採用了這兩種技術實現光波長轉換。研製了10Gbps和2.5Gbps的"光-電-光"(O-E-O)光波長轉換實用化設備;利用半導體光放大器非線性效應實現了10Gbps的全光波長轉換,並在抑制半導體光放大器碼型效應、提高信噪比方面取得了創新成果。
1.2.5 密集波分多路復用DWDM光纖傳輸系統的創新點本項研究在以下幾方面取得創新性研究成果,達到國內領先和國際先進的技術水平:
(1) 研製成功1.6×10Gbps鈮酸鋰調制器多波長光發射端機,波長復用能力達到16波、100GHz間隔。
(2) 建成傳輸容量為200Gbps、傳輸距離為400公里的DWDM光傳輸系統,傳輸性能達到功率代價小於2dB@BER=10-10。
(3) 開發一種基於二纖雙向環網的波長通道保護(BWLSR/2)的光子層自愈保護技術,系統的自愈恢復時間在50毫秒以內。
(4) 研製了10Gbps和2.5Gbps的"光-電-光"(O-E-O)光波長轉換實用化設備;利用半導體光放大器非線性效應實現了10Gbps的全光波長轉換。
1.3 高速計算機互連網路"高速計算機互連網路"的研究目標是:自主設計並建設我國第一個下一代計算機互聯網路示範平台,推動我國下一代互聯網關鍵技術和基礎理論的研究,為開展高速互聯網路重大應用研究和中國加入國際下一代互聯網路研究提供最為關鍵的支撐環境。
項目的研究內容涉及網路基礎設施和網路服務兩個組成部分。在網路基礎設施方面,建成了基於密集波分多路復用DWDM光纖傳輸系統的下一代高速計算機互連網路,最高傳輸速率達到10Gbps;建成了高速網路互連交換平台DRAGONTAP,實現了與國際下一代互聯網路的互連,並與國內其他學術性網路實現了互連。在網路服務方面,開展了組播multicast、服務質量控制QoS、IPv6、開放式網路管理等試驗研究,並在此基礎上開展了高速互聯網路理論體系以及下一代高速計算機互連網路相關基礎理論的研究。
⑹ 光纖通信調頻的作用
光纖通信調頻的作用?目前,在廣播電視信號傳播過程中,光纖是傳播效率最高同時應用也十分廣泛的一種傳播手段,光纖有著信息容量大並且穩定性強等優點,在數據傳輸時不需要經過壓縮過程就能夠進行信號傳輸工作。本文主要闡述了光纖通信技術的主要特徵,以及光纖通信在廣播電視系統中的具體運用措施。
關鍵詞:光纖通信;廣播電視;應用
如今,隨著科學技術的不斷進步,廣播電視系統也在不斷發展。而近幾年,將光纖通信技術運用在廣播電視系統中,表現十分優異,可以有效提高信號傳輸的效率。當前的光纖通信與其他通信技術相比較優勢更加明顯,通過運用光纖通信技術也能有效促進我國廣播電視行業快速發展。目前,光纖通信技術通過不斷應用與研究也日漸完善,並且獲得了各行各業的普遍應用。
1光纖通信系統概述
光纖通信在傳輸信息過程中通常利用電磁波作為介質,所以在傳輸速度方面具有十分明顯的優勢。通常光纖通信系統的主要構成部分分為以下幾個結構。第一,光發射器。光發射器能夠利用光源以及相關調制設備來實現對信號的轉化,將電信號轉化成光信號。第二,光接收設備。光接收設備的主要作用便是進行信號的收取,同時再次將光信號進行轉化,通過相關檢測設備來對光信號進行探測,之後將光信號傳輸到接收設備中。第三,光纜。光纜是信號傳輸的重要途徑,主要是將已經完成第一步轉化過程的光信號進行傳送,將其傳送至接收設備。第四,中繼器。中繼器的主要結構分為光源、光信號檢測設備、再生電路三個方面。中繼器不但能把正在傳輸的光信號進行放大,還能夠對光信號進行合理的調節。第五,光纖連接設備。由於光信號在傳輸過程中周期較長,所以也需要光纖的長度達到一定標准。不過若是光纖長度過長,那麼很有可能會由於其不可延伸性而造成一些信號傳輸質量問題,因此必須要利用光纖連接設備進行連接,從而保證信號的穩定性。
2光纖通信傳輸的特徵
光纖通信的主要內容便是光纖,主要通過光纖來做到對信號的傳輸,而光纖也只有信號傳輸這一種功用,在廣播電視系統中利用光纖通信能夠有效提高信號的傳輸效率。不過,由於光纖的安裝流程較為復雜,並且一旦安裝完畢,若想更改或是大幅度調整難度非常大,必須要保證其安裝質量,因此,光纖在材料的選取方面就必須要嚴格管理。通常最為常見的光纖材料便是一種特殊的玻璃材料,或是石英,相對來說,石英的投入成本較低,又能滿足光纖的基本傳輸質量要求,所以石英光纖的運用更加廣泛。石英光纖也分為單模光纖和多模光纖兩種,這兩種光纖的信號傳輸特徵也存在差異。一般來說,多模光纖一般在距離較近並且信息容量較低的通信過程中有著較為好的效果,因為多模光纖若是進行遠距離信號傳輸,那麼很有可能會導致散射現象,所以其更為適合近距離信號傳輸。而單模光纖的傳輸效率要比多模光纖要高,並且單模光纖在較遠距離的信號傳輸過程中速度更快。單模光纖的信號傳送方法便是在光纖內進行傳輸,並且在傳輸過程中還能夠很好地規避信號散射現象的產生,而且單模光纖相比之下投入成本更低。光纖在廣播電視信號的傳播過程中也可能會出現信號損耗的現象,而且基本上損耗現象是無法規避的。光纖信號損耗主要體現在散射、輻射、衰弱三個方面,並且信號的損耗和其傳輸距離有直接的聯系,也可以說,廣播電視信號傳輸的距離越遠,那麼信號的損耗程度就越大。同時,在平常的信號傳輸過程中,通常都會需要進行信號的轉化,因此,在信號轉化過程中,信號的損耗情況很有可能會加重,進而會對信號傳輸造成影響。
3光纖通信在廣播電視系統中的運用現狀
現階段,運用光纖通信已經成為廣播電視行業的必然趨向。比如:福建省某廣播電視企業就建立了以SDH為信號傳輸平台,以光纜作為信號傳輸媒介的傳輸系統。而光纖通信也逐漸展現出了其優勢,通過光纖網路來進行廣播電視信號傳送有效地避免了傳統廣播電視信號傳輸過程中受環境以及自身影響而造成的雜訊現象,大大提高了信號的傳輸速度和穩定性。光纖通信系統的優點十分明顯,並不會如衛星接收信號那樣接收和傳輸信號都有著一定的延遲,而且衛星傳輸的方式在很大程度上也會受到環境的影響,在傳播時信號受到較大幹擾。