波分复用技术在广电网络扩容改造中应用分析
波分复用技术在广电网络扩容改造中的应用分析
摘要：近年来，随着我国光纤通信技术的不断发展以及网络规模的日益扩大，广电网络运营商的基础网络资源受到了越来越大的挑战，在此背景之下，要想实现广电网络的持续稳定发展，扩容改造是最重要最关键的出路。波分复用技术是一种新型的技术，因其所具有的特点与优势，目前已在通信网络中得到了较为广泛的应用。鉴于此，本文拟从波分复用技术概述、波分复用的关键技术以及波分复用技术在广电网络扩容改造中的应用等几个方面来进行分析与阐述，以期加深对这一问题的认识与理解程度。
关键词：波分复用；广电网络；扩容改造；应用分析
中图分类号：tn948.3
波分复用技术是在我国通信网络技术不断发展的基础之上产生和出现的，并在广电网络面临着巨大挑战的背景下被应用到了其扩容改造中。波分复用技术具有很多传统技术所不具备的特点与优势，因此将波分复用技术应用于广电网络扩容改造中，具有非常重要的意义与价值。不过，在对波分复用的关键技术以及波分复用技术在广电网络扩容改造中的应用这两个问题进行分析之前，我们先来了解一下波分复用技术。
1 波分复用技术概述
对于这个问题，为了理解与阐述的方便，我们主要可以从波分复用技术的定义、波分复用技术的原理以及波分复用技术的优势等几个方面来进行分析。首先，波分复用技术的定义。所谓波分复用技
广电网络双向网改造方案
广电网络双向网改造方案 一．广电双向网改造 2008年国务院办公厅08年1号文件《关于鼓励数字电视产业发展若干政策的通知》中指出：加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息网络资源的统筹规划和管理，促进网络和信息资源共享；在确保广播电视安全传输的前提下，建立和完善适应“三网融合”发展要求的运营服务机制。鼓励广播电视机构利用国家公用通信网和广播电视网等信息网络提供数字电视服务和增值电信业务。在符合国家有关投融资政策的前提下，支持包括国有电信企业在内的国有资本参与数字电视接入网络建设和电视接收端数字化改造。 ?普通的广电HFC网是一个单向的、广播式的网络 ?广电发，用户收，用户没法上传 ?双向网，就是用户既可以接收数据，也可以上传数据 ?上传的数据采用TCP/IP协议，也就是互联网所采用的协议方式 双向网改造的意义：一句话“创造更多的APRU值”。 二．广电双向网改造对于三奥科技的意义 ?双向机顶盒营销 ?双向网上可开展的增值业务 三．三奥科技针对广电网络双向改造解决方案 作为新一代的网络综合业务运营商，网络双向化、宽带化是广电运营商开展增值业务的基本条件；因此，三奥科技在兼顾广电网络原有改造的基础上，充分考虑到网络发展的最新趋势和网络公司的实际需求，推出了支持EPON技术、CMTS两种广电网络双向改造解决方案。 如下图所述：
四．技术比较 1.EPON+LAN EPON+LAN技术特点 优点： 运营商不承担用户终端的投入，网络升级改造方便； 网络接入带宽：1000M到小区，100M到楼道，10M到户，接入带宽高，可扩充性好，可以 承载全业务运营； 采用外交互方式，不占用同轴电缆的频率资源，光传输采用EPON技术，传输链路中实现 没有有源设备，维护方便，二张网同时运营，单网故障相互不影响。 目前的LAN产品异常丰富，价格也非常低；EPON产品支持厂家众多，相关产品兼容性好， 价格也在大幅降低。 缺点： 需重新入户施工，施工量及施工难度都较大； 二张网络分开运营，维护人员素质要求高。 由于需要额外施工,造成户均成本的升高 由于不能实现物理隔离,网络维护难度和成本加大 2.CMTS+CM技术
光波分复用(WDM)技术复习过程
光波分复用(WDM)技术 一、波分复用技术的概念 波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在 发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。 通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。按照通道间隔的不同，WDM可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和DWDM（密集波分复用）。CWDM 的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。 CWDM和DWDM的区别主要有二点：一是CWDM载波通道间距较宽，因此，同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波，“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来；二是CWDM调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光。冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐。由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。CWDM避开了这一难点，因而大幅降低了成本，整个CWDM系统成本只有DWDM的30%。CWDM是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，接到不同的接收机。 二、波分复用技术的优点 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) 传输容量大，可节约宝贵的光纤资源。对单波长光纤系统而言，收发一个信号需要使用一对光纤，而对于WDM系统，不管有多少个信号，整个复用系统只需要一对光纤。例如对于16个2.5Gb/s系统来说，单波长光纤系统需要32根光纤，而WDM系统仅需要2根光纤。 (2) 对各类业务信号“透明”，可以传输不同类型的信号，如数字信号、模拟信号等，并能对其进行合成和分解。 (3) 网络扩容时不需要敷设更多的光纤，也不需要使用高速的网络部件，只需要换端机和增加一个附加光波长就可以引入任意新业务或扩充容量，因此WDM技术是理想的扩容手段。 (4) 组建动态可重构的光网络，在网络节点使用光分插复用器（OADM）或者使用光交叉连接设备（OXC），可以组成具有高度灵活性、高可靠性、高生存性的全光网络。 三、波分复用技术目前存在的问题 以WDM技术为基础的具有分插复用功能和交叉连接功能的光传输网具有易于重构、良好的扩展性等巨大优势，已成为未来高速传输网的发展方向，但在真正实现之前，还必须解决下列问题。 1．网络管理 目前，WDM系统的网络管理，特别是具有复杂的上/下通路需求的WDM网络管理仍处于不成熟期。如果WDM系统不能进行有效的网络管理，将很难在网络
光波分复用系统的基本原理
光波分复用系统的基本原理 本文简要介绍光波分复用系统的基本原理、结构组成、功能配置、关键技术部件和技术特点，说明光波分复用WDM系统是今后光通信发展的方向。 一、光波分复用（WDM）技术 光波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）技术是在一根光纤中同时同时多个波长的光载波信号，而每个光载波可以通过FDM或TDM方式，各自承载多路模拟或多路数字信号。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来（复用），并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将这些组合在一起的不同波长的信号分开（解复用），并作进一步处理，恢复出原信号后送入不同的终端。因此将此项技术称为光波长分割复用，简称光波分复用技术。 WDM技术对网络的扩容升级，发展宽带业务，挖掘光纤带宽能力，实现超高速通信等均具有十分重要的意义，尤其是加上掺铒光纤放大器（EDFA）的WDM对现代信息网络更具有强大的吸引力。 二、WDM系统的基本构成 WDM系统的基本构成主要分双纤单向传输和单纤双向传输两种方式。单向WDM是指所有光通路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通过光延长用器组合在一起，并在一根光纤中单向传输，由于各信号是通过不同波长的光携带的，所以彼此间不会混淆，在接收端通过光的复用器将不同波长的光信号分开，完成多路光信号的传输，而反方向则通过另一根光纤传送。双向WDM是指光通路在一要光纤上同时向两个不同的方向传输，所用的波长相互分开，以实现彼此双方全双工的通信联络。目前单向的WDM系统在开发和应用方面都比较广泛，而双向WDM由于在设计和应用时受各通道干扰、光反射影响、双向通路间的隔离和串话等因素的影响，目前实际应用较少。 三、双纤单向WDM系统的组成 以双纤单向WDM系统为例，一般而言，WDM系统主要由以下5部分组成：光发射机、光中继放大器、光接收机、光监控信道和网络管理系统。 1.光发射机 光发射机是WDM系统的核心，除了对WDM系统中发射激光器的中心波长有特殊的要求外，还应根据WDM系统的不同应用（主要是传输光纤的类型和传输距离）来选择具有一定色度色散容量的发射机。在发送端首先将来自终端设备输出的光信号利用光转发器把非特定波长的光信号转换成具有稳定的特定波长的信号，再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。
波分复用技术(WDM)
波分复用技术(WDM)介绍 --------密集波分复用（DWDM）和稀疏波分复用（CWDM） 波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。 WDM本质上是光域上的频分复用FDM技术。每个波长通路通过频域的分割实现，每个波长通路占用一段光纤的带宽。WDM系统采用的波长都是不同的，也就是特定标准波长，为了区别于SDH系统普通波长，有时又称为彩色光接口，而称普通光系统的光接口为“白色光口”或“白光口”。 通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。按照通道间隔的不同，WDM 可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和DWDM（密集波分复用）。CWDM的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。 1 DWDM技术简介 WDM和DWDM是在不同发展时期对WDM系统的称呼。在20世纪80年代初，人们想到并首先采用的是在光纤的两个低损耗窗口1310nm窗口和1550nm窗口各传送1路光波长信号，也就是1310nm、1550nm两波分的WDM系统。随着1550nm窗口EDFA的商用化，WDM系统的相邻波长间隔变得很窄（一般小于1.6nm），且工作在一个窗口内，共享EDFA光放大器。为了区别于传统的WDM系统，人们称这种波长间隔更紧密的WDM系统为密集波分复用系统。所谓密集，是指相邻波长间隔而言，过去WDM系统是几十纳米的波长间隔，现在的波长间隔只有0.4～2nm。密集波分复用技术其实是波分复用的一种具体表现形式。如果不特指1310nm、1550nm的两波分WDM系统外，人们谈论的WDM系统
广电网络双向改造五大技术方案浅析
广电网络双向改造五大技术方案浅析 当前，三网融合的号角越吹越响，融合的步伐也亦加快。从年初国务院制定三网融合的规划方案到现阶段的试点城市，然后再向全国推展，可以看出国家对三网融合的切实推进，三网融合的大势所向，势在必行。三网融合指的是通过技术改造，使电信网、计算机互联网和有线电视网在技术上趋向一致，网络层上可以实现互联互通，形成无缝覆盖，业务层上互相渗透和交叉，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。三网融合的关键在于广电和电信在技术上的互联互通，业务上的互相渗透、双向传输。 广电网络的双向改造问题已成定局，不仅仅要改，而且还要去探索如何去改、怎样去改的好，适合三网融合后网络的宽带宽、高速率、互动等多业务发展要求，同时，在电信已瞄准三网融合的先机，发展互动电视、网络电视，已在提前升级带宽，这样一个背景下，更逼迫要求广电网络必须加快速度的去双向改造。 一、三网融合的背景 随着人们生活工作水平的不断提高，网络的不断普及和业务应用的不断丰富，通信业务的种类已从传统的单向电视业务或单一语音通信向高清电视、视频、多方数据交换诸多业务拓展，诸如高清数字电视、高清互动电视、VOD视频点播、IPTV网络电视等新业务层出不穷，在业务种类的增多的同时，人们对各种业务的质量要求也不断提高，注重体验效果，这些都需要越来越大要求网络的带宽。从过去网络提供单一的语音业务到现在综合的语音、视频、数据多业务于一体，高清数字电视、IPTV、视频点播、视频电话、视频会议、家庭智能安防监控等众多业务，对带宽提出更高的要求，特别是视频类业务对带宽的要求最高。网络的带宽也是从过去的几KB、几十KB到现在的几M、几十M，这个数值还会增加。据有关调查研究，我国家庭用户的带宽需求将达到100Mb／s，不会超过10年的时间。 然而，随着密集型光波复用（DwDM）技术的发展和应用，骨干网络的带宽已不再是瓶颈。据了解现阶段各大电信应运商骨干网络的带宽已经达到Gb／s带宽出口，而广电网络凭着其自身得天独厚的条件骨干网络的带宽已可以达到这个要求。现在及过去一段相当长的时间内，广电网络面临的就是国际带宽出口问题。笔者先前就从事广电网络到用户的接入。骨干网络是光纤环网，整个大网是确保
广电数字电视网终端单向机顶盒双向改造方案
2011年第3期 0引言 当前国家正在加快推进电信网、广播电视网和互联网的三网融合。传统的电视广播方式已经不能满足人民文化娱乐生活需要。为了发展电视的增值业务，提高市场占有率，国家广播电影电视总局（以下简称广电）正在积极进行数字电视双向网络改造。早期数字电视网络改造时，在数字电视网络终端主要是通过赠送机顶盒的方式实现的。这种机顶盒绝大多数仅能实现单向传输，无法满足当前数字互动电视的发展，因此实现数字电视网络双向改造是当务之急，也是必由之路［1］。针对当前广电机顶盒的现状本文提出了两种改造方案，一种是对有条件改造的机顶盒进行双向改造，另一种是对不满足改造条件的机顶盒直接用双模机顶盒更换。 1改造现有满足条件的机顶盒 单向机顶盒是指电视用户仅能接收电视节目，而不能自主选择电视节目的机顶盒。这种机顶盒没有互动功能，也就是不能为用户提供点播功能，因此极大地影响了用户收看数字电视的积极性。针对这种困境，广电对有条件改造的机顶盒进行了双向改造，其双向改造主要以回传的方式来实现。当前实现机顶盒回传的方式主要有以下几种：通过PSTN（公共交换电话网络）的电话方式来回传，通过基于cable modem的光纤同轴电缆网络回传及基于以太网方式回传［2］。由于当初机顶盒供应商已考虑未来的改造并为其预留有相应的资源接口，因此现在实际改造中应用最多的是基于以太网回传的方式，其改造方案如图1所示。 该方案是在原来机顶盒主板上加装一块IP网卡，这样单向机顶盒就被扩展成了既能接收数字视频广播节目，又能提供IPTV（交互式网络电视）点播上网等服务。采用此方案改造后，上行信号必须通过网卡发送。所以机顶盒必须加装网卡及网卡输出接口RJ-45，同时主板也需进行相应的修改。该方案的优点是信号上行方案技术成熟，技术难度小；上行带宽可达10M，用户比较满意。 2通过双模机顶盒来置换 对一些不满足条件的单向机顶盒可以直接用双模机顶盒来置换，改造方式快，便于以后电视网络升级。 2.1双模机顶盒的概念 双模数字电视机顶盒是指在一个机顶盒嵌入式系统中同时具有Cable Modem和IP功能。双模机顶盒融合了网络技术，拓展了电视机的原有的功能，把计算机技术和电视技术结合了起来［3］，让用户在一个平台上真正享受到交互式娱乐和信息服务。2.2双模机顶盒的硬件构成 双模机顶盒主要有高频头、主芯片、内存、智能卡读卡器及音视频解码器和回传通道等几部分组成。其结构图2所示。 广电数字电视网终端单向机顶盒双向改造方案 李龙兴 （兰州交通大学电子与信息工程学院，甘肃省兰州市730070） 摘要国家广播电影电视总局当前正积极推进数字电视网络从前端到终端的双向改造。针对广电数字电视网终端单向机顶盒，文章提出了两种改造方案。一种方案是对目前具备双向改造条件的单向机顶盒通过增加一块IP网卡来改造；另一种方案是对不满足双向改造条件的单向机顶盒通过采用双模机顶盒来置换。 关键词双向机顶盒；数字电视网改造；数字互动电视；以太网技术 图1利用以太网技术方案改造单向机顶盒论文选粹
有线电视网络双向改造实施方案
为了加快全市信息化建设的步伐，我台决定对原有线电视网进行网络改造以满足自身发展及市场需求。通过对传统有线电视网的升级改造，四会有线电视网络将成为一个集广播电视信号及多媒体业务的综合性网络，能够为各类团体用户及居民用户提供高质量的宽带多媒体综合业务。 一、实施原则 1、这次的有线电视网络双向化的改造和建设具有一定前瞻性，改造后能满足今后规划期内网络建设和用户带宽的需求。 从2010年开始，《中国电信互联网需求书》中已经提到，用户对带宽的需求在3 年内就能到2～8Mbps/户，并且在5 年之内可能到达4～12Mbps/户。在我市，中国电信已经基本走完了第一步，就是说电信已经向第二部迈进。至于中国移动与中国联通，正在全四会铺光纤，搞光纤入户，他们都在全面改网，而我们广播电视的网络本来就和他们相比相差很远，再不改网我们将和他们差距得越来越远。 对于我们自己的广播电视网络，虽然经过这次的改网，未一次达到光纤入户，但我们的设计是比较先进的，除了满足基本数字电视的需要以外，在数据带宽上，独享要达到40 Mbps 以上，共享要达到100 Mbps以上。到时相对光纤入户来说我们都不一定没有优势。因为以后就算是走全ip的数据，电视节目都变成ip来传，根据高清节目占用带宽10至20 Mbps 左右，而数据2020 Mbps，我们带宽都是足够的。 2、有线电视网络双向化的改造和建设应遵循低故障、易维护、可控制、可管理原则，确保有线电视双向网络的系统安全和可靠运行。 我们这次的有线电视双向网络建设和改造遵循以下原则： 标准性：技术系统、设备、接口协议要遵循已颁布的国家标准和行业标准，采用的硬件设备应通过广电总局或相关管理机构的入网认定，确保系统设备的互连互通。 可靠性：网络建设和施工应遵循低故障、易维护、可控制、可管理原则，确保有线电视双向网络的系统安全和可靠运行。 适用性：系统设计与建设要因地制宜，业务与技术模式要紧密结合本地的业务发展和本地的网络条件。 可扩展性：系统设计实施应遵循先进性、扩展性原则，充分考虑随着业务的扩展与技术的进步可以实现系统的平滑升级。 为了提高我们网络的可靠性，我们会扩展和加强我们的光纤网络，增加光节点的数目，减少放大器，同时，我们会简化网络结构和有源器件，特别是同轴传输部分，尽量降低维护
波分复用／解复用 知多少
波分复用/解复用器 知多少？ 随着数据业务的飞速发展，现代生活对传输网的带宽需求越来越高，而光纤资源已经固定且再次铺设费用昂贵，这就需要设备制造商提供有保障、低成本的解决方案。鉴于城域网具有一定的传输距离、较多的业务种类等许多不同于骨干网的特点，波分复用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)技术就十分适用于光纤扩容。 什么是光波分复用技术？ 在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息，称为光波分复用技术，简称WDM。光波分复用包括频分复用和波分复用。光频分复用（FDM）技术和光波分复用（WDM）技术无明显区别，因为光波是电磁波的一部分，光的频率与波长具有单一对应关系。通常也可以这样理解，光频分复用指光频率的细分,光信道非常密集。光波分复用指光频率的粗分，光信道相隔较远，甚至处于光纤不同窗口。 什么是波分复用/解复用器？ 我们知道波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。 波分复用/解复用器的工作原理是什么？ 在FDM系统中，波分复用器用于发射端将多个波长的信号复合在一起并注入传输光纤中，而波分解复用器则用于在接收端将多路复用的光信号按波长分开分别送到不同的接收器上，波分复用/解复用器可以分成两大类，即有源（主动）和无源（被动）型，我们这里只介绍被动型的器件，它按照工作原理可以分成三类，最简单的一种波分复用器是基于角度散射元件，例如棱镜和衍射光栅，另外两种波分复用器为光滤波器和波分复用定向耦合器。从原理上讲，一个波分解复用器反射过来用即为波分复用器，但应该注意的是在FDM系统中对它们的要求不一样，波分解复用器严格要求波长的选择性，而复用器不一定要求波长选择性，因为它的作用只是将多路信号复合在一起。
WDM 技术和要求
第1章WDM概述 1.1 WDM技术的产生背景 1.1.1 光网络复用技术的发展 随着信息时代宽带高速业务的不断发展，不但要求光传输系统向更大容量、更长 距离发展，而且，要求其交互便捷。因此，在光传输系统中引入了复用技术。所 谓复用技术是指利用光纤宽频带、大容量的特点，用一根光纤或光缆同时传输多 路信号。在多路信号传输系统中，信号的复用方式对系统的性能和造价起着重要 作用。 光纤传输网的复用技术经历了空分复用（SDM）、时分复用（TDM）到波分复用 （WDM）三个阶段的发展。 SDM技术设计简单、实用，但必须按信号复用的路数配置所需要的光纤传输芯数， 投资效益较差；TDM技术的应用很广泛，缺点是线路利用率较低；WDM技术在 1根光纤上承载多个波长（信道），使之成为当前光纤通信网络扩容的主要手段。 光纤通信系统经历了几个发展阶段，从70年代末的PDH系统，90年代中期的 SDH系统(经历了准同步数字体系（PDH）、同步数字体系（SDH），和波分复用 （WDM）三个阶段)，以及近来风起云涌的DWDM系统，乃至将来的智能光网 络技术，光纤通信系统自身正在快速地更新换代。 波分复用技术从光纤通信出现伊始就出现了，80年代末、90年代初，AT&T贝尔 实验室的厉鼎毅（T.Y.Lee）博士大力倡导波分复用（DWDM）技术，两波长WDM （1310／1550nm）系统80年代就在美国AT&T网中使用，速率为2×1.7Gb／s。 但是到90年代中期，WDM系统发展速度并不快. 从技术和经济的角度，DWDM技术是目前最经济可行的扩容技术手段。 WDM WDM又叫波分复用技术，是新一代的超高速的光缆技术，所谓波分复用技术， 就是在单一光纤内同步传输多个不同波长的光波，让数据传输速度和容量获得倍 增，它充分利用单模光纤的低损耗区的巨大带宽资源，采用合波器，在发送端将 不同规定波长的光载波进行合并，然后传入单模光纤。在接收部分将再由分波器 将不同波长的光载分开的复用方式，由于不同波长的载波是相互独立的，所以双
波分复用系统WDM结构原理和分类
波分复用系统(WDM),波分复用系统(WDM)结构原理和分类 波分复用系统简要介绍 光波分复用技术是在一根光纤中传输多波长光信号的一项技术。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用)，并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长的光信号分开〔解复用)，并进一步处理，恢复出原信号后送入不同的终端。具体如下。 如图1所示。发送端内有N个发射机：发射机所发出的光的波长是不同的，它们的波长分别为波长1-N。每个光波承载1路信号。再把N个光发射机发出的光信号(光信号1-N)集中为1个光的群信号，送进光纤线路，直到接收端。若线路很长，光信号太弱，就加一光放大器，把光信号放大。在接收端有N个光滤波器(1-N)。滤波器1对载有信号1的光信号(波长1)有选择通过的作用，……滤波器N对载有信号N的光信号(波长N)有选择通过的作用。光接收机的作用是把载有信号的光信号还原为原信号。 光波分复用的关键器件 (1)分布反馈多量子阱激光器(DFB MQW—LD) (2)光滤波器 (3)光放大器
图1 波分复用系统原理 波分复用系统的发展与现状 WDM 波分复用并不是一个新概念在光纤通信出现伊始人们就意识到可以利用光纤的巨大带宽进行波长复用传输但是在20世纪90年代之前该技术却一直没有重大突破其主要原因在于TDM 的迅速发展从155Mbit/s 到622Mbit/s 再到2.5Gbit/s系统TDM 速率一直以过去几年就翻4 倍的速度提高人们在一种技术进行迅速的时候很少去关注另外的技术1995 年左右WDM 系统的发展出现了转折一个重要原因是当时人们在TDM 10Gbit/s 技术上遇到了挫折，众多的目光就集中在光信号的复用和处理上WDM 系统才在全球范围内有了广泛的应用。 WDM技术还具有以下若干优点：1 )能同时传输多种不同类型的信号;2)能实现单根光纤双向传输;3)有多种应用方式;4)节约线路投资;5)降低器件的超高速要求;6)对数据格式透明，能支持IP业务;7)具有高度的组网灵活性、经济性和可靠性。 在80年代中，已有人采用1．3微米和1．55微米两个频道的光波分复用技术，制造出简便实用的光纤通信系统。在90年代初，光波分复用的关键器件有突破，它包括：高精确和稳定的波长的激光器、滤光器和光放大器。于是，所谓密集光波分复用(DWDM，dense wavelenght division multiplex)光纤通信系统研制成功。 通过引入光交叉连接( OXC,Optical Cross-Connected)和光分插复用器(OADM, Optical Add-Drop Multiplexing)，组建下一代智能化的宽带大容量的高度可靠的自动交换光网络将成为可能。WDM技术首先是作为一种点到点的传输技术而提出的，它发展很快并很快走向成熟，目前在骨干光纤网上己经得到广泛的推广和应用。从1995年到1999年，美国各大长途电话公司已经完成在其干线网络中配置WDM设备的工作。1998到1999年，中国
波分复用技术论文
波分复用技术 摘要波分复用(WND)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。 关键词波分复用技术（WDM），光纤，光传输网，交叉连接 引言 WDM是一种在光域上的复用技术，形成一个光层的网络既全光网，将是光通讯的最高阶段。建立一个以WDM和OXC（光交叉连接）为基础的光网络层，实现用户端到端的全光网连接，用一个纯粹的“全光网”消除光电转换的瓶颈将是未来的趋势。现在WDM技术还是基于点到点的方式，但点到点的WDM技术作为全光网通讯的第一步，也是最重要的一步，它的应用和实践对于全光网的发展起到决定性的作用。 1 波分复用技术 指在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息,称为光波分复用技术,简称WDM。光波分复用包括频分复用和波分复用。光频分复用(FDM)技术和光波分复用(WDM)技术无明显区别,因为光波是电磁波的一部分,光的频率与波长具有单一对应关系。通常也可以这样理解,光频分复用指光频率的细分,光信道非常密集。光波分复 用指光频率的粗分,光倍道相隔较远,甚至处于光纤不同窗口。 光波分复用一般应用波长分割复用器和解复用器(也称合波/分波器)分别置于光纤两端,实现不同光波的耦合与分离。这两个器件的原理是相同的。光波分复用器的主要类型有熔融拉锥型,介质膜型,光栅型和平面型四种。其主要特性指标为插入损耗和隔离度。通常,由于光链路中使用波分复用设备后,光链路损耗的增加量称为波分复用的插入损耗。当波长11,l2通过同一光纤传送时,在与分波器中输入端l2的功率与11输出端光纤中混入的功率之间的差值称为隔离度。光波分复用的技术特点与优势如下: 1.1 充分利用光纤的低损耗波段,增加光纤的传输容量,使一根光纤传送信息的物理限度增加一倍至数倍。目前我们只是利用了光纤低损耗谱(1310nm-1550nm)极少一部分,波分复用可以充分利用单模光纤的巨大带宽约25THz,传输带宽充足。 1.2 具有在同一根光纤中,传送2个或数个非同步信号的能力,有利于数字信号和模拟信号的兼容,与数据速率和调制方式无关,在线路中间可以灵活取出或加入信道。 1.3 对已建光纤系统,尤其早期铺设的芯数不多的光缆,只要原系统有功率余量,可进一步增容,实现多个单向信号或双向信号的传送而不用对原系统作大改动,具有较强的灵活性。 1.4 由于大量减少了光纤的使用量,大大降低了建设成本、由于光纤数量少,当出现故障时,恢复起来也迅速方便。 1.5 有源光设备的共享性,对多个信号的传送或新业务的增加降低了成本。 1.6 系统中有源设备得到大幅减少,这样就提高了系统的可靠性。目前,由于多路载波的光波分复用对光发射机、光接收机等设备要求较高,技术实施有一定难度,同时多纤芯光缆的
谈广电网络光纤入户改造及调试安装
谈广电网络光纤入户改造及调试安装 发表时间：2019-08-15T16:51:02.230Z 来源：《科技新时代》2019年6期作者：杜爱国 [导读] 让广电网络光纤技术以适应现代化建设和科学技术发展的需要，为广电网络光纤入户调试提供理论依据。 山东广电网络有限公司昌乐分公司开发区营业厅山东昌乐 262400 光纤入户又称光纤到屋（FTTH），是指通过利用光纤媒介，将核心网络与终端用户有机的联系起来，最终实现电视、电信以及互联网三者网络信号传输，最后传输给终端用户。也可以说是将ONU（光网络单元）安装在终端用户住宅处，实现光纤技术家庭自主可控和个性化传输。随着广电网络光纤入户的进一步发展，逐渐在日常生活中得到广泛应用，比如数字高清电视业务、宽带业务、专网业务等业务的开展，更是实现了广电网络光纤深入到千家万户，最大限度的满足终端用户的需要。面对广电网络光纤入户这种主流化的发展形势，充分彰显光纤入户以其高带宽、业务多及协议灵活的优点在三网融合中发挥最大的效用。所欲针对这一现状，需要对广电开展FTTH的必要性、光纤入户的设计思路及形式、设计及改造方案等作出研究分析。 1 广电开展FTTH的必要性及优势 广电开展FTTH是相对于Cable Modem、PON+EoC技术而言的，该技术主要应用于双向网络改造，虽然它实现了对有线缆的使用，具有高效性、高性价比等优点，但是由于它是建立在同轴线基础之上的，在网络传输上受到带宽及QoS能力的限制，在网络延时和抖动上存在很大程度的不足，也就导致了业务承载能力上存在较大的压力。而广电网络作为三网融合的重要组成部分，具有容量大、维护成本低、业务多等优点，正好弥补了Cable Modem、PON+EoC技术上的不足，以高清化、宽接入的形式，向终端用户提供服务，由此看来，广电开展FTTH成为必然。 与其他的连接方式相比FTTH可以有效的将数据、语音、视频等业务有效的连接起来，实现各业务之间的统一，具有传输快、抗干扰能力强、容量大、维修成本高、业务范围广等优点，极大地增强了网络速率、效能、数据格式，降低安装成本。 2 广电光纤入户设计思路 要想研究广电光纤入户改造就必须对广电光纤入户设计思路及方案设计进行分析研究，一般情况下广电网络光纤入户设计思路应该遵行三个方面的原则，分别为总体性原则、适应性原则。其设计思路主要体现在以下几个方面： 2.1 总体性原则 总体性原则是指在进行光纤入户的过程中，在进行设计时，要秉持总体性原则，充分利用现有的网络资源，进行网络设计，实现网络利益最大化。当然在追求总体性原则是不是说无序的追寻，而是有序的进行，分步进行。 2.2 个性化原则 个性化原则也就是在进行广电光纤入户时，要有针对性，采用个性化的原则，通过分析居住区的特点，有针对性、选择性的设计方案，比如：在对于居住区人员密度较高的地区，采用一级分化进行设计，对于平方这类较为分散的居住区，采用二级分光方式。同样还体现在分光点的选择上，如果说光分路器部署较为集中，通常采用1：64盒式带头分路器。这些都体现了广电光纤入户在设计上的个性化原则。 2.3 适度性原则 在进行网络设计时，需要对各种网络参数进行考虑，网络设计参数的选择既不是越多越好，也并非是越少越好，而应该采取适度的原则，既要追求量的方面的需求，也要满足质的需要。比如在机房设置时，需要对机房进行充分设置，实现城市区域OLT最大覆盖，通常距离都会保持在10km以内。这一表现正是体现了这一原则。 3 广电光纤入户改造方案 广电光纤入户制定改造方案时，需要从两个方面入手，一方面需要从实际情况出发，秉持实事求的原则，另一方面就是综合应用光纤入户和原有同轴电缆入户的。做到两者相互结合，从实际出发，最大限度的满足实际应用的需要，最终实现改造方案的科学化，以此来节省资源。 3.1 改造方案实际性原则 广电网络前未入户的改造方案具有多样性，它打破传统的网络形式，以多样化形式表现出来，进一步发挥广电光纤入户的效用。这一方案的制定，实现了对机房和楼房内的光线部署，打破传统的同轴光缆，将视频及其各种业务数据信号进行传递，极大的提高了光纤应用的效率，最终将信号传递到千家万户，满足终端用户的需要，保证了广电光纤入户的可行性。 3.2 将光纤入户和原有的同轴电缆入户相结合 光纤入户与原有的同轴电缆入户相结合是广电光纤入户改造的另一个突破口，两者的综合应用，即弥补了原有的同轴电缆的不足，同时又发挥了广电光纤入户的优势，解决了传统网络设计和使用当中性价比低、成本高、传输速率低的问题，也就是说实现并体现了广电网络应用上的高速率、低成本、多样性的优势。 其实，无论是在实际性表现方面还是实现光纤入户和原有的同轴电缆入户的结合上，最终目的都是体现了对广电光纤入户的改造，保障广电光纤入户的可行性，保障方案的科学性，最大化的降低成本、节省资源、满足终端用户需要。 4 广电网络光纤调试安装 在对广电网络光纤安装进行分析的主要目的就是为了进行调试安装，广电网络光纤调试安装的主要体现在OLT安装、ONU安装。4.1 OLT安装 OLT又称光线路终端，是用于连接光线干线的终端设备，通常分为核心部分（包括汇聚分发、业务处理和ODN适配功能）、业务部分（提供业务接口功能，包括接口适配、接口保护等，以及在需要时具有特定业务的信令处理和媒质传输制式的转换功能）、公共部分（包括供电与OAM功能）三个部分。在进行OLT安装时必须保证设备、用电、激光的安全。安装场所的选择也是非常重要的，要满足一定的温湿度、洁净度、防静电、接地和供电等要求，要确保不要损害人体健康。 在OLT安装过程中，要做到在进行OLT设备安装时，要将设备置于标准机柜之上，与地线相连接，来保证人身安全，在将OLT的PON
H3C广电接入网双向改造解决方案目录及部分内容
H3C广电接入网双向改造解决方案 随着广电传媒在构建和谐社会中的作用越来越重要，互动数字电视的发展趋势也越发明显，它给广电运营商带来的不仅仅是电视节目传输手段的技术性革命，更为重要的是，在此基础上，广电运营商可以为用户提供崭新的互动娱乐方式，改变了传统的用户只有被动接受的服务模式，这一技术上的变革为广电运营商带来了巨大的市场商机。广电有线运营商将在创新的商业赢利模式下，逐渐快速地向综合业务运营商发展。 广电数字电视建设必须首先解决的是把HFC网络从单向网络改为双向网络，经过多年的试验和尝试，结合当前无源光网络和以太网技术的发展，EPON＋LAN或E PON＋EPCN(Ethernet Passive Coax Network)方式是最合适当前广电HFC双向改造的方案。H3C广电HFC双向改造方案基于EPON的LAN入户和Cable入户方式的结合，可以充分保护有线电视HFC网络投资，并把目前的以单向分配为主的网络结构，向具有多业务承载能力的双向宽带信息网络演进，帮助广电运营商成功实现战略转型。 方案简介: 有线电视(CATV)在其承载网——光纤同轴电缆混合网络(HFC)中是以广播的方式传递，接入网双向改造为HFC增加上行数据通道，满足广电开展VOD点播、宽带上网等其他新业务的互动需求。 广电接入网双向改造建议采用EPON方案，首先随着铜缆成本的增长，以及光纤成本的大大降低，光进铜退已成为广电HFC网络改造的趋势；其次越来越多的小区实现了光纤到楼道，为EPON方案提供了线路基础；另外EPON网络和HFC网络具有相同的广播下传方式，点对多点树型构造，可以轻松地在HFC网络中实现EPO N组网。 H3C方案特点 ·两种方案、灵活接入 提供EPON + LAN和EPON + EPCN两种方案，且可再细分为4种方式，适用不同小区的建设环境，在新小区采用LAN入户方式，在旧小区，采用EPCN入户方式，灵活接入终端用户。EPON接入是一种非常成熟的双向通信技术，是建设广电互动电视平台的理想选择。 ·快速改造，实现简单 对于新建小区已经完成五类线入户，EPON + LAN方案双线入户，快速实现改造。而对于旧小区，线路的重新改造可能会存在多方面的阻力，难以实施，EPON + EPCN方案采用同轴以太技术，充分利用原有CATV网络资源，将数据信号和广播电视信号混合在一根同轴电缆上，单线入户，实现简单。 ·系列丰富、集中管理 H3C EPON产品系列丰富，并提供全面的端到端的集中管理解决方案。 H3C采用系列家庭网关利用每用户每业务每VLAN（PUPSPV）或者每用户每V
波分复用系统的基本原理
一、波分复用系统的基本原理 所谓波分复用（WDM），就是采用波分复用器（合波器）在发送端将规定波长的信号光载波合并起来，并送入一根光纤中传输；在接收侧，在由另一个波分复用器（分波器）将这些不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作相互独立（不考虑光纤非线性时），从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。不同类型的光波分复用器，可以复用的波长数也不同，目前商用化的一般是8个波长、16个波长和32个波长的系统。波分复用系统的原理如图1-1所示。 图1-1 波分复用系统原理 在80年代初光纤通信兴起时,首先被采用的是1310nm/1550nm的两个波长复用系统(即在光纤的两个低损耗窗口1310nm和1550nm各传送一路光波长信号),也叫粗波分复用系统。这种系统比较简单，一般采用熔融的波分复用器，插入损耗小，在每个中继站，两个波长都进行解复用和光/电/光再生中继。随着1550nm窗口EDFA的商用化，光传输工程可以利用EDFA对传送的光信号进行放大，实现超长距离无电再生中继传输，在1550nm窗口传送多个波长信号，这些信号相邻波长间隔较窄，且工作在一个共享的EDFA工作带宽内，这种波长间隔紧密的WDM系统称为密集型波分复用系统（DWDM）。其频谱分布如图1-2所示。ITU-T G.692建议，DWDM系统的绝对参考频率为193.1THz（对应波长1552.52nm），不同波长的频率间隔为100GHz的整数倍（对应波长间隔约为0.8.nm的整数倍）。由于密集波分复用系统的波长间隔较小，必须采用高分辨率的波分复用器件，熔融的波分复用器一达不到要求。不加特别说明，波分复用系统通常指DWDM系统。 λ1λ2λ3λ 4 λ5λ6λ7λ8 波长 图1-2 DWDM系统的频谱分布 （一）DWDM的工作方式 双纤单向传输：一根光纤只完成一个方向信号的传输，反向光信号的传输由另一根光纤来完成，统一波长在两个方向上可以重复利用（如图1-3所示）。这种DWDM系统可以
光波分复用技术讲座第3讲WDM系统技术规范
新技术与新业务 光波分复用技术讲座 第三讲 WDM 系统技术规范 信息产业部电信研究院张成良 张海懿 图1 集成式WDM 系统 随着W DM 系统的大规模建设,对标准的需要也越来越强烈。WDM 系统不像SDH 系统那样有严格统一的规范。主要原因在于SDH 系统是IT U -T 先制定了标准规范,各大厂商再根据标准去制造产品,而W DM 系统的发展却恰恰相反,是各厂商先有产品,而且规范不一,都认为自己是最好的选择,因此到现在为止IT U-T 还没有形成统一的规范。因此,为了使引进产品和国内自行开发的产品具有统一性,制订我国的标准是十分必要的。 在制定我国WDM 规范时,必须先确定波分复用系统的通道数目。从最后几年看,16(8)波长的应用将是第一步。从各个公司现在推出的产品看,几乎全是间隔为100GH z 的16波分系统。这主要有以下原因:(a)现实的需要性,以2 5Gb/s 系统为例,16波分单向就可达到40Gb/s 的传输速率,这足以满足未来几年的业务需求:(b)技术的可行性。当前波分复用器件和激光器元件的技术都满足16个波长以上的复用。有鉴于此,我们所考虑的主要是用于干线系统的1550nm 的16通路密集波分复用技术。 从当前应用上看,WDM 系统只用于2 5Gb/s 以上的高速率系统。因而在制定规范的过程中,我们主要考虑了基于2 5Gb/sSDH 的干线网WDM 系统的应用,承载信号为SDH ST M -16系统,即2 5Gb/s N 的W DM 系统。对于承载信号为其他格式(例如IP)的系统和其它速率(例如10Gb/s N )暂不作要求。 在WDM 系统规范中,只考虑了点到点的线性系统。目前世界上大规模建设的W DM 系统几乎无一例外的都是点到点的系统,而且大部分没有采用OADM 。在有业务上下的节点上,采用了复用器/解复用器的背对背方式,因此我们规范的都是点到点的线性系统,而没有考虑环型或其它应用。 1集成式系统和开放式系统 W DM 系统根据其分类,可以分为开放式WDM 系统和集成式WDM 系统。 集成式系统就是SDH 终端设备具有满足G 692的光接口:标准的光波长、满足长距离传输的光源(又称彩色接口)。这两项指标都是当前SDH 系统不要求的。即把标准的光波长和长受限色散距离的光源集成在SDH 系统中。整个系统构造比较简单,没有增加多余设备。但在接纳过去的老SDH 系统时,还必须引入波长转换器OT U ,完成波长的转换,而且要求SDH 与WDM 为同一个厂商,在网络管理上很难实现SDH 、WDM 的彻底分开。集成式WDM 系统如图1所示。 开放式系统就是在波分复用器前加入OT U (波长转换器),将SDH 非规范的波长转换为标准波长。开放是指在同一WDM 系统中,可以接入多家的SDH 系统。OT U 对输入端的信号没有要求,可以兼容任意厂家的SDH 信号。OT U 输出端满足G 692的光接口:标准的光波长、满足长距离传输的光源。具有OT U 的WDM 系统,不再要求SDH 系统具有G 692接口,可继续使用符合G 657接口的SDH 设备;可以接纳过去的SDH 系统,实现不同厂家SDH 系统工作在一个
波分复用技术
波分复用技术研究 1.产生背景 1.1全球形势 随着全球互联网（Internet）的迅猛发展，以因特网技术为主导的数据通信在通信业务总量中的比列迅速上升，因特网业务已成为多媒体通信业中发展最为迅速、竞争最为激烈的领域。同时，无论是从数据传输的用户数量还是从单个用户需要的带宽来讲，都比过去大很多。特别是后者，它的增长将直接需要系统的带宽以数量级形式增长。因此如何提高通信系统的性能，增加系统带宽，以满足不断增长的业务需求成为大家关心的焦点。 面对市场需求的增长，现有通信网络的传输能力的不足的问题，需要从多种可供选择的方案中找出低成本的解决方法。缓和光纤数量的不足的一种途径是敷设更多的光纤，这对那些光纤安装耗资少的网络来说，不失为一种解决方案。但这不仅受到许多物理条件的限制，也不能有效利用光纤带宽。另一种方案是采用时分复用（TDM）方法提高比特率，但单根光纤的传输容量仍然是有限的，何况传输比特率的提高受到电子电路物理极限限制。第三种方案是波分复用（WDM）技术， WDM系统利用已经敷设好的光纤，使单根光纤的传输容量在高速率TDM 的基础上成N倍地增加。WDM能充分利用光纤的带宽，解决通信网络传输能力不足的问题，具有广阔的发展前景。 WDM波分复用并不是一个新概念，在光纤通信出现伊始，人们就意识到可以利用光纤的巨大带宽进行波长复用传输，但是在20世纪90年代之前，该技术却一直没有重大突破，其主要原因在于TDM的迅速发展，从155Mbit/s到622Mbit/s，再到2.5Gbit/s系统，TDM速率一直以过几年就翻4倍的速度提高。人们在一种技术进行迅速的时候很少去关注另外的技术。1995年左右，WDM系统的发展出现了转折，一个重要原因是当时人们在TDM10Gbit/s技术上遇到了挫折，众多的目光就集中在光信号的复用和处理上，WDM系统才在全球范围内有了广泛的应用。 1.2 发展过程 1.2.1 发展阶段 光纤通信飞速发展，光通信网络成为现代通信网的基础平台。光纤通信系统经历