WDM 技术和要求
中国电信企业标准-中国电信N×100G光波分复用(WDM)系统技术要求(终稿)130626
B.1 理论基础 ........................................................................ 29 B.2 示例 ............................................................................ 29 参考文献 ............................................................................ 30
I
Q/CT X—2012 13 传输功能和性能要求 ............................................................... 21 13.1 保护倒换功能 ................................................................. 21 13.2 不中断业务监测功能 ........................................................... 23 13.3 误码/丢包率性能 .............................................................. 23 13.4 抖动性能 ..................................................................... 23 14 电源电压容限范围 ................................................................. 24 15 网络管理系统技术要求 ............................................................. 24 16 APR 进程要求 ...................................................................... 24 17 同步传输要求 ..................................................................... 24 17.1 频率同步 ..................................................................... 24 17.2 时间同步 ..................................................................... 24 A ................................................................................... 26 附 录 A （资料性附录） RN 参考点纠错前误码率（PRE-FEC）指标分析 .................... 26
华为WDM网络规划整体解决方案
华为WDM网络规划整体解决方案1.概述WDM（Wave Division Multiplexing，波分复用）技术是随着通信技术的发展而兴起的一项技术，它能够在同一光纤上传输多个不同波长的信号。
华为WDM解决方案是一种集成光纤传输、O&M等多种功能的网络产品，它采用了有效的光电转换技术，提供了快速、灵活的网络接入解决方案。
该文档将介绍华为WDM网络规划整体解决方案的相关信息，包括技术特点、功能和优势等方面。
2.技术特点华为WDM网络规划整体解决方案具有以下技术特点：2.1 高速率该解决方案支持高速传输，能够满足用户在数据传输方面的高速率需求。
例如，华为OptiX Metro 1000 WDM网管可以支持2.5G，用于承载SDH，ATM等业务；华为OptiX OSN 3500 WDM网管则支持10G-100G的不同速率，更加灵活满足市场需求。
2.2 大容量华为WDM网络规划整体解决方案支持大容量的业务传输，其光波分复用技术可以实现在一根光纤上传输多个信号，从而实现网络数据的分组传输，最大化地提高了网络带宽的利用率。
2.3 高可靠性该解决方案采用高可靠性的网络设计，支持对网络信号的监测和故障隔离处理。
当网络故障发生时，它能够迅速诊断问题所在，并在最短时间内恢复网络通信。
2.4 灵活性华为WDM网络规划整体解决方案是一种高度灵活的网络产品，它可以有效应对不同的网络需求并提供灵活的接口和管理方式。
该解决方案支持多种接口（如SDH、OTN、IP等），能够满足不同类型的网络接入需求。
3.功能华为WDM网络规划整体解决方案具有以下的功能:3.1 光纤传输该解决方案采用了先进的光纤传输技术，可以实现高速率、大容量的数据传输。
同时，它支持多种光纤接口（如Single fiber/dual fiber等），可以满足不同类型光纤传输的需求。
3.2 网络管理华为WDM网络规划整体解决方案支持Web界面和CLI命令行管理方式，用户可以通过这些管理方式对网络进行各种操作。
N×100Gbps 光波分复用(WDM)系统技术要求
YDB XXX –2010
N×100Gbit/s 光波分复用(WDM)系统 技术要求
Technical requirements for N×100Gbit/s optical wavelength division multiplexing (WDM) systems （送审稿）
2010 –00 –00 印发
中国通信标准化协会
YDB XXX-2010
目
前 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
次
言 .................................................................... II 范围 ..................................................................... 1 规范性引用文件 ........................................................... 1 术语和定义 ............................................................... 2 符号、代号和缩略语 ....................................................... 4 系统分类 ................................................................. 5 系统参数要求 ............................................................. 8 OTU 技术要求............................................................. 12 FEC 功能与性能要求 ....................................................... 15 波分复用器件的技术要求 ................................................... 15 放大器的技术要求 ........................................................ 17 动态功率控制和增益均衡技术要求 ........................................... 17 OADM 技术要求 ............................................................ 18 多速率混传 WDM 系统技术要求 ............................................... 19 系统监控通路技术要求..................................................... 19 传输功能和性能要求 ...................................................... 20 网络管理系统技术要求........................................................................................................... 21 ARP 进程要求 ......................................................................................................................... 21
wdm通道标准
WDM通道标准是指光波分复用（WDM）系统的通道间隔和波长范围等参数的标准。
目前常见的WDM通道标准主要包括C波段和L 波段。
C波段通常指1530nm到1565nm的波长范围，是光纤通信中最常用的波段之一。
在这个波段内，光纤的损耗较低，同时色散也相对较小，因此适合用于长距离传输高速率数据。
在C波段内，常见的通道间隔有20nm、10nm、5nm等，通道数最多可以达到160通道。
L波段通常指1570nm到1610nm的波长范围，相对于C波段，L 波段的损耗和色散都较大，因此不适合用于长距离传输高速率数据。
但是，L波段可以提供更大的带宽和通道数，因此在某些场景下仍然被使用。
在L波段内，常见的通道间隔有20nm、40nm、80nm等，通道数最多可以达到320通道。
除了C波段和L波段外，还有一些其他的波段和通道标准，例如S 波段、O波段等，但它们的应用相对较少。
同时，随着技术的不断发展，WDM通道标准也在不断演进和更新，以适应新的应用需求和技术发展。
WDM通道标准的制定和应用需要考虑多个因素，包括光信号的传输速率、传输距离、色散、损耗、信噪比等。
在选择合适的WDM通道标准时，需要根据具体的应用场景和需求进行综合考虑，以选择最适合的方案。
另外，WDM通道标准的实现也需要相应的设备和系统支持。
因此，在设计和部署WDM系统时，需要考虑到系统的可扩展性、可靠性和经济性等因素，以确保系统的长期稳定运行和经济效益。
总之，WDM通道标准是光纤通信领域中的重要技术之一，它的应用和发展对于推动光纤通信技术的进步和普及具有重要意义。
随着技术的不断进步和应用需求的不断变化，WDM通道标准也将不断演进和更新，以适应新的挑战和机遇。
光纤通信系统波分复用系统WDM-共64页课件
中心频率 193.6 193.5 193.4 193.3 193.2 193.1 193.0 192.9 192.8 192.7 192.6 192.5 192.4 192.3 192.2 192.1
4 波系统 * * * *
8 波系统 * * * * * * * *
16 波系统 * * * * * * * * * * * * * * * *
（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。
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／s SDH的干线网WDM系统的应用，承载信号为 SDH STM-16系统，即2.5Gb/s×N的WDM 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。
开放式波分复用系统：就是波分复用器前端 加入波长转移单元OTU，将当前SDH的 G.957接口波长转换为G.692的标准波长光 接口。可以接纳过去的老SDH系统，并实 现不同厂家互联，但OTU的引入可能对系 统性能带来一定的负面影响。
双向WDM系统在设计和应用时必须要考虑几个关 键的系统因素：
如为了抑制多通道干扰(MPI)，必须注意到光反射的影响、 双向通路之间的隔离、串扰的类型和数值、两个方向传输的功 率电平值和相互间的依赖性、光监控信道(OSC)传输和自动功 率关断等问题，同时要使用双向光纤放大器。
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光波分复用系统(WDM)技术要求
【业界新技术】1．光波分复用系统(WDM)技术要求【RPR专栏】1．新一代光环城域网——弹性分组环2．For personal use only in study and research; not for commercial use3．4．城域网新标准：弹性分组环RPR【业界新技术】光波分复用系统(WDM)技术要求（2003-07-31 通新世界）一、引言在过去几年中，WDM技术使得光纤丰富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，还需要进行电再生中继。
整个系统结构复杂，成本昂贵。
如何在实现全光传输的前提下，降低传输成本，延长传输距离，是一个急需解决的问题。
在超长距传输环境下，引入了许多新的技术，如采用喇曼放大器。
在传输过程中，进行波形管理、功率管理、色散管理，以及信号编码采用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，在实验室甚至达到了10000km。
鉴于国内外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，并在干线网络上有实际应用。
为了给研制和运营部门提供技术依据，在以往WDM标准基础上，制定了《光波分复用系统(WDM)技术要求——1.6Tbit/s部分与800Gbit/s部分》。
二、光波分复用系统(WDM)技术标准介绍我国于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系统在中国大规模应用的序幕，WDM技术系列标准的研究和制定也正式开始。
1999年，我国第一个针对WDM技术的标准——《光波分复用系统总体技术要求暂行规定》(YDN120--1999)正式发布，标准中对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，发布了《光波分复用系统(WDM)技术要求——32*2.5Tbit/s部分》(YD/T1060--2000)。
光波分复用(WDM)技术
光波分复用(WDM)技术作者：宋小勇摘要: 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)在发送端经合波器(亦称复用器)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多个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Light WDM techniqueSONG Xiao yongSummary:WDM (WND) is to two or more different wavelengths of light carrier signal (carry all kinds of information) in the sender and the chopper (also called multiplex) rendezvous in together, and coupled to the light of the same root fiber line undertakes transmission technology; In the receiver, the solution multiplex (also called points chopper or say to multiplex, Demultiplexer) will be various wavelengths of light carrier separation, then by optical receiver for further treatment in order to restore the original signal. This in the same root in the fiber simultaneously transmit two or more different wavelengths of light signal technology, known as WDM.Key words:WDM technology (WDM), optical fiber, optical transmission network, crossing connection0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。
WDM技术原理及结构分析
WDM技术原理及结构分析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。
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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。
WDMWDM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，所以双向传输问题，迎刃而解。
根据不同的波分复用器（分波器，合波器X可以复用不同数量的波长。
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0.4nm 到 1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。
DWDM是一种能在一根光纤上同时传送多个携带有信息（模拟或数字）的光载波，只需通过增加波长（信道）实现系统扩容的光纤通信技术。
它将几种不同波长的光信号组合（复用）起来传输，传输后将光纤中组合的光信号再分离开（解复用），送入不同的通信终端，即在一根物理光纤上提供多个虚拟的光纤通道，我们也可以称之为虚拟光纤。
1.2 光波分复用和解复用器件的技术概述光波分复用器与解复用器属于光波分复用器件，又称为合波器与分波器，实际上是一种光学滤波器件。
在发送端，合波器（OM）的作用是把具有标称波长的各复用通路光信号合成为一束光波，然后输入到光纤中进行传输，即对光波起复用作用。
在接收端，分波器（OD）的作用是把来自光纤的光波分解成具有原标称波长的各复用光通路信号，然后分别输入到相应的各光通路接收机中，即对光波起解复用作用。
由于光合、分波器性能的优劣对系统的传输质量有决定性的影响，因此，要求合、分波器的衰耗、偏差、信道间的串扰必须小。
1.2.1 光波分复用器件介绍以下将简要介绍4种常见的波分复用器，以及不同波长数量的DWDM系统常用的复用器类型。
1．常用光波分复用器简介（1）光栅型波分复用器光栅型波分复用器属于角色散型器件。
利用不同波长的光信号在光栅上反射角度不同的特性，分离、合并不同波长的光信号，工作原理如图 0-1所示。
λ1,2,3,...nλ1λ3λ2λ4λn图 0-1 光栅型波分复用器原理图光栅型波分复用器具有优良的波长选择性，波长间隔可缩小到0.5 nm 左右。
但是，由于光栅在制造上要求非常精密，不适合大批量生产，常用于实验室的科学研究。
（2） 介质薄膜型波分复用器介质薄膜型波分复用器由薄膜滤波器（TFF ）构成。
TFF 由几十层不同材料、不同折射率和不同厚度的介质膜组合而成。
一层为高折射率，一层为低折射率，从而对一定的波长范围呈通带，而对另外的波长范围呈阻带，形成所要求的滤波特性。
工作原理如图 0-2所示。
λλ11,2,3,...nλ3λ5λ7λ2λ4λ6图 0-2 介质薄膜型波分复用器原理图介质薄膜型波分复用器是一种结构稳定的小型化无源光器件，信号通带平坦，插入损耗低，通路间隔度好。
（3）阵列波导波分复用器（A WG）Arrayed Waveguide Grating阵列波导波分复用器是以光集成技术为基础的平面波导型器件，工作原理如图0-3所示。
图0-3 阵列波导型复用器原理图AWG结构紧凑，插损小，是光传送网络中实现合分波的优选方案。
（4）耦合型波分复用器耦合型波分复用器是将两根或者多根光纤靠贴在一起适度熔融而成的一种表面交互式器件，一般用于合波器，工作原理如图0-4所示。
λ1λ2λ3λ4λ5λ6λ7λ8λ1，2，3……图0-4 耦合器型合波器原理图耦合器型波分复用器只能实现合波功能，制造成本低，但是引入损耗较大。
2．DWDM系统的复用/解复用器件不同波长系统使用的光波分复用器件对应关系如表0-1所示。
表0-1 DWDM系统与光波分复用器件的对应关系光波分复用器类型合波器分波器32波以下40波80波以上32波以下40波80波以上耦合型√- - - - -阵列波导型√√√√√√介质薄膜型√√- √√-光栅型- - √- - √1.2.2主要性能指标1．复用通路数代表波分复用器件进行复用与解复用的光通路数量，与器件的分辨率、隔离度等参数密切相关。
2．插入损耗波分复用器件本身对光信号的衰减作用，直接影响系统的传输距离。
不同类型的波分复用器件插损值不同，插损越小越好。
3．隔离度表征光元器件中各复用光通路彼此之间的隔离程度。
通路的隔离度越高，波分复用器件的选频特性就越好，串扰抑制比也越大，各复用光通路之间的相互干扰影响也越小。
该参数仅对波长敏感型器件（薄膜滤波器型和AWG型器件）有意义。
对耦合型器件，参数无意义。
4．反射系数在波分复用器件的输入端，反射光功率与入射光功率之比为反射系数。
反射系数值越小越好。
5．偏振相关损耗（PDL）偏振相关损耗是指由光波的偏振态变化引起的插入损耗最大变化值。
光是频率极高的电磁波，所以存在波的振动方向问题（偏振）。
输入到波分复用器件中的各复用通路光信号，其偏振态不可能完全一致，而同一波分复用器件对不同偏振态的光波，其衰减作用也略有不同。
PDL值越小越好。
6．温度系数温度系数是指，由于环境温度变化引起的复用通路中心工作频率的偏移。
波分复用器件的温度系数越小越好。
系数越小，说明各复用通路的中心工作频率越稳定。
7．带宽波长敏感型器件（薄膜滤波器型和AWG型器件）参数之一，对于耦合型波分复用器无意义。
带宽包括-0.5dB通道宽度和-20dB通道宽度两种。
●-0.5dB通道宽度当分波器插入损耗下降0.5dB时，相应工作波长的变化值。
描述分波器的带通特性。
良好的带通特性曲线应平坦、宽阔，带宽值越大越好。
●-20dB通道宽度当分波器插入损耗下降20dB时，相应工作波长的变化值。
描述分波器的阻带特性。
阻带特性曲线应陡峭，带宽值越小越好。
1.3 DWDM工作波长范围石英光纤有三个常用的低损耗窗口：850nm窗口、1310nm窗口和1550nm窗口，如图1.3-1所示。
0.51.01.52.02.53.08001000120014001600波长（nm）损耗（dB/km）~140THz~50THz OH -吸收峰OH -吸收峰OH -吸收峰OE SCLO ：Original Band ，原始波段 E ：Extend Band ，扩展波段 S ：Short Band ，短波段C ：Conventional Band ，常规波段 L ：Long Band ，长波段图 1.3-1 光纤通信中的低损窗口1． 850nm 窗口波长范围600nm~900nm 。
主要用于多模光纤，传输损耗较大（平均损耗2dB/km ）。
一般适用于短距的接入网环境，如光纤通道（FC ）业务。
2． 1310nm 窗口该波长区的可用波长下限主要受限于光纤截止波长和光纤衰减系数，上限主要受限于1385nm 处OH 根吸收峰的影响。
工作范围为1260nm~1360nm ，平均损耗0.3dB/km~0.4dB/km 。
由于目前尚无工作于1310nm 窗口的宽带光放大器，所以不适用于DWDM 系统。
(CWDM 器件不能用在长距离传输的设备) 3． 1550nm 窗口该波长区的下限主要受限于1385nm 处OH 根吸收峰的影响，而上限主要受限于红外吸收损耗和弯曲损耗的影响。
工作波长位于1460nm~1625nm ，平均损耗0.19dB/km~0.25dB/km 。
1550nm 窗口的损耗最低，可用于SDH 信号的短距和长距通信。
同时，由于目前常用的光放大器EDFA 在该窗口具有良好的增益平坦度，因此，1550nm 窗口也适用于DWDM 系统。
1550nm窗口的工作波长分为3部分（S波段、C波段和L波段），波长范围如图1.3-2所示。
图 1.3-2 1550nm窗口工作波长划分（1）S波段（1460nm~1530nm）：由于EDFA工作波长范围位于C波段或L波段，因此，目前DWDM系统中不使用S波段。
（2）C波段（1530nm~1565nm）：常用于40波以下DWDM系统（频道间隔100GHz）、80波DWDM系统（频道间隔50GHz）以及SDH系统(同步数字体系)的工作波长区。
（3）L波段（1565nm~1625nm）：80波以上DWDM系统的工作波长区。
此时，频道间隔为50GHz。
1.4 DWDM系统的工作波长工作波长区说明以下按DWDM系统的复用通道的数量，分别介绍不同系统的工作波长范围、频率范围、通路间隔、中心频率偏差。
1．8/16/32/40/48波系统工作波长范围：C波段（1530nm~1565nm）频率范围：191.3THz~196.0THz通路间隔：100 GHz中心频率偏差：±20GHz（速率低于2.5Gbit/s）；±12.5GHz（速率10Gbit/s）2．80/96波系统工作波长范围：C波段（1530nm~1565nm）频率范围：C波段（191.30THz~196.05THz）通路间隔：50GHz中心频率偏差：±5GHz3．160/176波系统工作波长范围：C波段（1530nm~1565nm）+L波段（1565nm~1625nm）频率范围：C波段（191.30 THz~196.05 THz），共96波；L波段（186.95 THz~190.90 THz），共80波。