单波100G的波分对色散不敏感的原因
光网络工程师6100培训试卷(A卷)--答案版
光网络工程师6100培训试卷（A卷）总分:100分时间:120分钟班级：姓名：知识点模块 1:WDM原理(15分)模块 2:6100设备操作与维护(40分)模块 3:T2000波分操作与维护(30分)模块 4:WDM故障处理(15分)总分得分模块 1:WDM原理得分一.判断题【本大题共5小题，对的在（）内打“√”，错的在（）内打“×” ,共5分】1.(1分)（）双纤双向传输方式中一个波长可以在两个方向上重复使用。
标准答案：对2.(1分)（）在DWDM系统中，G.655光纤在工作窗口有一定的色散系数可以有效抑制四波混频效应。
标准答案：对3.(1分)（）梳状滤波器是一种有源光器件，主要作用是将同一波段的奇数波和偶数波进行耦合或分离。
标准答案：错4.(1分)（）对于监控信道,OSC与ESC可以在一个网络中并存。
标准答案：对5.(1分)（）CWDM系统中可以使用OAU单元来延长传输距离。
标准答案：错二.单选题【本大题共5小题,共10分】1.(2分)（）关于OTU光源的描述，下列说法错误的是（）。
A:光源的色散容限越大越好B:一般CWDM系统大量使用的是直接调制光源，DWDM系统大量使用的是MZ调制光源C:一般CWDM系统使用非致冷光源，DWDM系统使用致冷光源D:M-Z调制光源的啁啾特性比EA调制光源好。
标准答案： B2.(2分)（）波分系统中经过一段距离传输后，收端信号的光信噪比都会有一定程度的降低，主要的原因是（）。
A:没有使用新型光纤B:分波合波器的使用C:EDFA的使用D:光纤衰减太大标准答案： C3.(2分)（）当40×2.5Gb/s系统在G.652光纤上的色散容限值为12800ps/nm时，可传送的最大目标距离是（）。
A:640KmB:360KmC:720KmD:500Km标准答案： A4.(2分)（）关于拉曼放大器与EDFA的比较，以下说法错误的是（）。
A:拉曼放大器选择不同的泵浦源可以对不同波段的信号进行放大，所以拉曼放大器理论上没有增益带宽限制，而EDFA得增益带宽是有范围的。
8-波分产品故障处理
• 光功率故障定位方法
外部原因故障定位与排除
尾纤衰耗过大导致光功率异常：出现不明原因光功率降低，请先检查尾 纤的连接和衰耗。最大的可能是尾纤被挤压、尾纤弯曲半径过小、尾纤 连接头脏、尾纤受损导致衰耗增大等。 尾纤连接错误导致光功率异常：比较常见的连接错误有：FIU和光监控信 道单元之间、FIU和光纤放大器单元之间、OTU与MUX/DEMUX之间、以 及OADM对应尾纤连接。 线路性能劣化：臵换线路光纤；调节接收端最前方的可调光衰减器，使
5、经验处理法
在一些特殊的情况下，通过复位、插拔单板，单站掉电重启，重新下 发配臵等手段，可有效地及时排除故障，恢复业务。
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• 故障处理常用方法比较
方法 告警性能分 通用 析法 仪表测试法 分离外部故障，解决对接 问题 将故障定位到单站，或分 离外部故障 将故障定位到单板，或分 离外部故障 适用范围 特点 全网把握，可预见设备隐患；不影 响正常业务。 具有说服力；对仪表有需求。 不依赖于告警、性能事件的分析、 快捷；可能影响ECC及正常业务。 简单；对备件有需求。 操作简单
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• 系统光功率要求-光放大器
光功率计算公式: 1、根据最大指标功率和系统满波波数计算单波标称功率P1: 单波标称功率P1 = 放大器最大指标功率P - 10logN 2、根据单波标称功率和实际波数计算总功率Pa: 放大器总功率Pa = 单波标称功率P1 + 10logi 其中，N为系统满波波数，i为实际波数，功率单位是dBm
常用光纤色散系数-电缆情缘网
使用波长
光纤主要尺寸参数 光纤类别 光纤数目 2003年12月20日
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(2)光纤类别的代号及其意义 J--------二氧化硅系多模渐变型光纤； Z-------二氧化硅系多模准突变型光纤； X-------二氧化硅纤芯塑料包层光纤； T--------二氧化硅多模突变型光纤； D-------二氧化硅系单模光纤； S-------塑料光纤。 (3)光纤主要尺寸参数 用阿拉伯数字以微米为单位表示多模光纤的芯径/包层直径或单模光纤 的模场直径/包层直径。 (4)传输性能代号 由使用波长、损耗系数及模式带宽的代号(a，bb，cc三组数字 代号)构成。用a表示使用波长代号，其阿拉伯数字代号规定如下： 1--------使用波长850nm区域，2---------使用波长1310nm区域，3-------使用波长1550nm区域。 bb表示损耗系数代号，cc表示模式带宽系数代 号(单模光纤无此项)。
2003年12月20日
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2、光纤通信的特点
(1)优点：
传输频带极宽，通信容量很大 传输衰减小，距离远 信号串扰小，传输质量高 抗电磁干扰，保密性好 光纤尺寸小，重量轻，便于运输和敷设 耐化学腐蚀，适用于特殊环境 原材料资源丰富,节约有色金属
(2)缺点：
光纤弯曲半径不宜过小 光纤的切断和连接操作技术要求较高 分路、耦合操作繁琐
我国自70年代初就已开始了光通信技术研究，1977年，武汉邮科院 研制出中国第一根多模光纤，其在850nm地衰减系数为300dB/km。
1979年建立了用多模短波长光纤进行的8Mbt/s、5.7km室内通信系统。 1987年底，建成第一个国产长途光通信系统，由武汉－荆州，全长约 250km，传输34Mbit/s。
波分原理
WDM系统组成
O OTU OTU …… OTU ESC • • • • M U / O A OSC OSC OSC OA O A / O D U OTU ESC OTU OTU ……
OTU：波长转换单元，将非标准波长转换为符合ITU-T规范的标准波长，应用 光/电/光转换进行调制，不同的业务信号有不同的OTU板一一对应 OMU/ODU：光合波/分波单元，用于将不同波长的光信号进行混合或分离， 其核心单元是无源器件，对经过的光信号有插入损耗 OA：光放大单元，可分为预放(PA)、线放(LA)、功放(BA)，用于不同场合 OSC：光监控信道，是为光信道监控设置的，有1510nm和1625nm两个波道， 速率是2Mbit/s，该信道接收灵敏度很高（-48dbm），不参与任何光放大过程； ESC是电监控信道，是靠OTU帧空闲字节来传递监控信息，不能反映光通道 的实际情况，是低成本应用下的一种监测方式
波分原理
传输技术发展史
数字传输 （全光网络OTN） 1600Gbit/s 320Gbit/s 80Gbit/s
数字传输 （波分复用WDM） 光缆传输 数字传输 （时分复用） SDH 电缆传输 数字传输
（时分复用）PDH
40Gbit/s 10Gbit/s 2.5Gbit/s 622Mbit/s 155Mbit/s 140Mbit/s 8448kbit/s 2048kbit/s 64kbit/s
O T U
O T U
• • •
单纤双向系统：一根光纤实现两个方向的光信号同时传输，两个方向信号安 排在不同波长上 优点：节省光纤资源 缺点：光放站必须用双向光纤放大器及光环形器等器件，噪声系数较差，系 统设计复杂
应用模式 • 根据应用模式的不同，波分系统分为开放式系统和集成式系统 • 两者的区别是是否对客户信号有要求。开放式系统本身有OTU单元， 对符合ITU-T建议的光接口信号均可接入，集成式系统没有OTU单元， 要求用户接入的信号必须符合WDM相关规范并且不同信号接入的波 长也不能相同 • WDM系统采用开放式还是集成式可以根据实际需要决定，也可以混 合使用 • 随着器件性能不断提高，一些设备的光接口具备了定波长输出功能， 这样的光接口可以不经过OTU单元直接上合波单元
波分解决方案(3篇)
第1篇一、波分复用技术原理1. 光波的基本概念光波是一种电磁波，具有波长、频率和相位等特性。
在通信领域，光波的波长范围通常为1300nm到1600nm。
光波的频率与波长成反比，即波长越长，频率越低。
2. 波分复用技术原理波分复用技术通过将不同波长的光信号复用到一根光纤中传输，从而实现多路信号的并行传输。
具体原理如下：（1）信号调制：将需要传输的信息信号调制到不同波长的光波上，形成多路光信号。
（2）复用：将多路光信号复用到一根光纤中，实现并行传输。
（3）传输：光纤传输多路光信号，传输过程中光信号之间互不干扰。
（4）解复用：在接收端，将复用后的光信号解复用，恢复出原始信息信号。
二、波分复用解决方案1. 传统波分复用技术（1）稀疏波分复用（SDM）：将不同波长的光信号以一定间隔复用到一根光纤中传输。
优点是技术成熟，成本低；缺点是光纤利用率低。
（2）密集波分复用（DWDM）：将多个波长非常接近的光信号复用到一根光纤中传输。
优点是光纤利用率高，传输速率快；缺点是技术复杂，成本较高。
2. 基于波长转换的波分复用技术（1）波长转换器：用于将不同波长的光信号转换成同一波长的光信号，实现不同网络之间的互连。
主要有直接调制型、外调制型和基于半导体光放大器的波长转换器。
（2）波长转换技术：主要有基于波长选择性光开关、基于滤波器和基于光交叉连接技术的波长转换技术。
3. 基于光纤放大器的波分复用技术（1）光纤放大器：用于补偿光信号在传输过程中的损耗，提高传输距离。
主要有掺铒光纤放大器（EDFA）和掺镱光纤放大器（YDFA）。
（2）光纤放大技术：主要有级联放大、预放大和后放大等技术。
三、波分复用技术在通信网络中的应用1. 长距离传输波分复用技术在长距离传输中具有显著优势。
通过使用光纤放大器，可以实现数百公里的无中继传输。
例如，在海底光缆通信中，波分复用技术已经广泛应用于长距离传输。
2. 数据中心互联随着数据中心规模的不断扩大，对数据中心互联带宽的需求也日益增长。
100GOTN系统关键技术及常见故障
100GOTN系统关键技术及常见故障作者：孙茂河来源：《中国新通信》 2018年第12期【摘要】传送网作为各种业务网的承载网，为适应业务需求，100G OTN 成了目前传送网的主流技术，本篇就100Gbit/s OTN 关键技术及维护中常见故障及处理逐一阐述。
【关键词】 PM-QPSK 调制相干接收 SD-FEC近年来，随着云计算、物联网、互联网宽带等迅速发展，100Gbit/s 市场需求随之产生，掌握100G OTN 技术特点尤为重要。
一、100Gbit/s OTN 关键技术1、PM-QPSK 调制。
在100Gbit/s OTN 系统中，发射机采用PM-QPSK（偏振复用- 正交相移键控）调制方式。
PM-QPSK 光调制方式是OIF 推荐的100G 长距离光传输调制方式。
OTU4 速率分成4 路，即28G-32G 波特率，每两路做一个（差分）正交相位调制（QPSK），两个QPSK 光输出信号按偏振态正交复用，形成100G PM-QPSK 光信号。
2、相干接收。
在100G OTN 系统中接收机采用相干接收。
在接收端选用与发送端激光器相同中心波长的激光器（同频），通过同步电路处理，使接收端的相位保持与发送端相同（同相），从而形成相干条件，可以方便的还原出经过“相位调制”的信号。
采用相干接收的好处是可提供更高的OSNR 灵敏度，提高传输距离。
3、数字信号处理（DSP）技术。
DSP 技术是对经过相关接收的4 路模拟电信号，经过模拟数字转换器采样成数字信号，（X、Y 轴数字信号）在频域通过2 个有限脉冲响应滤波器实现大范围的色散补偿，然后再在时域通过4 个有限脉冲响应滤波器完成信号的偏振恢复、偏振解复用和PMD 补偿，以此完成光场上CD 和PMD 损伤补偿。
4、SD-FEC。
前向纠错FEC 是光传输技术中降低OSNR要求的重要技术，在100G OTN 系统中引入了基于软判决（SD）的第三代FEC 编码技术。
波分知识点总结
DWDM原理部分：1.波分复用的概念：2.单向wdm和双向wdm：一般的波分复用系统采用单向wdm形式，两个方向的光信号可以安排在相同的波长处，监控信号的波长为1510nm3.开放式和集成式波分复用系统，实际工程一般采用开放式，注意区别4.波分复用系统的基本构件5.CWDM和DWDM的区别6.光纤的损耗主要取决于吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗三种损耗7.OSC和ESC的区别：从降低产品成本的角度出发，产品提出了利用固定帧结构业务中的开销字节进行DCC通信的思路，这样就可以直接通过OTU单板的对接实现网元间的通信，这就是电监控信道（ESC）。
与OSC不同的是ESC是采用随路的方式，即监控信息随主业务信号一起传送，到对端再将他们分离，这种方式不再另外占用波长资源。
8.WDM网元有如下5种类型:光终端复用设备OTM(Optical Terminal Multiplexer)光线路放大设备OLA(Optical Line Amplifier)光分插复用设备OADM(Optical Add/Drop Mulitiplexer)光均衡设备OEQ(Optical Equalizer)电中继设备REG(Regenerator9.影响波分传输系统主要有3个因素：衰耗、色散及信噪比10.192.1～196.1THz（C波段）和186.9～190.9THz（L波段）。
1600G硬件部分：1. OptiX BWS 1600G系统主要用于国家级干线、省级干线作长距离大容量传输2. 了解：I型系统是160波×10G系统，通道间隔为50GHZ，应用于SSMF/G.655光纤的C波段和L波段，支持以400Gbit/s模块为单位的系统升级，最大容量达到了1600Gbit/s；在400Gbit/s模块内支持以10Gbit/s的速率为单位的单波升级。
单通道接入最大速率为10Gbit/s。
II型系统是80波×10G系统，有两种规格，C+L波段的800G系统的通道间隔为100GHz，C波段800G系统的通道间隔为50GHz 。
100g单模光模块box
100g单模光模块box
目前市场上大多数的100G光模块都是采用4路25Gb/s并行或者波分复用进行传输的，比如100G SR4、100G PSM4、100G LR4、100G CWDM4光模块等，为了降低成本以及更好的传输效率，业界提出了100G single-lambda规范，这个规范是指使用PAM4光信令和编码实现单波长100G传输。
这样可以减少使用激光器和探测器的数量，也减低了光学的复杂性，因此单波100G光模块相比4路25Gb/s传输的光模块成本更低。
目前100G单波光模块分别是100G-DR和100G-FR，他们都属于单模光模块，工作波长都为1310nm，双工LC接口类型，采用PSM4调制技术，并且带有FEC功能。
其中，100G-DR光模块使用单模OS2光纤最远可传至500米，而100G-FR光模块使用单模OS2光纤最远可传至2公里。
随着业务量的不断增长，具有成本效益的光模块将更加受到用户的青睐，特别是在200G/400G的业务当中，100G单波光模块的使用可以使得400G网络升级更为便捷，同时，单波100G传输技术的出现为400G(4*100G)以太网的发展奠定了基础。
400G光模块有8x50G PAM4和4x100G PAM4两种调制方式，4x100G PAM4相比8x50G PAM4降低了光器件的使用数量和光学结构的复杂性，所以说单波100G技术的出现为400G应用提供了更低成本的实现方式。
由于400GBASE-DR4光模块采用了100GBASE-DR规范，所以400G DR4光模块可以采用分支跳线与4个100G DR光模块进行连接，有助于在未来向400G以太网升级。
色散及DCM配置专题
85.97km
60
90.142km 78.158km 70.592km 60 60 60 60
81.716km
60 60 G.655 DCM distance G.652 DCM distance
通过加DCM的方法作试验:
H to T方向: 配置为4个60km G.655 DCM和两个60km G.652 DCM；
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色散及 DCM 配置
光纤色散系数：
G.652光纤色散系数为17ps/nm.km （OTU色散容限转换为色散受限距离时取20ps/nm.km ） G.655光纤色散系数为4.5ps/nm.km （OTU色散容限转换为色散受限距离时取6ps/nm.km ）
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• 色散问题_案例一
故障分析
误码量超过了FEC的纠错能力，除上报纠错的性能数据外，同时会上报 不能纠错的误码数，说明系统运行异常。
1、LWF单板具有FEC功能，能纠正信号在波分设备上传输产生的误码，若
2、单向出现误码，说明与单向光纤、单板等相关。
处理过程
1、所有单板都出现纠错和误码，排除OTU的故障。 2、检查A站收B站各光放大板性能和OTU板的输出和输入光功率，正常；
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DCM 配置器件指标
名称 DCM-S-G652 DCM-A-G652 DCM-B-G652 DCM-C-G652 DCM-D-G652 色散量(ps/nm) C-band:1550nm -77~-87ps/nm -319~-337ps/nm -635~-673ps/nm -953~-1009ps/nm -1270~-1340ps/nm 补偿G.652光纤长度 (单位：km) 5 20 40 60 80 补偿G.655光纤长度 (单位：km) 15 60 120 180 —
光网络波分设备光功率异常和误码故障处理探讨
光网络波分设备光功率异常和误码故障处理探讨作者：朱兴地来源：《电脑知识与技术》2011年第35期摘要：随着光网络波分设备在传输网络中的大量使用，其网络地位越来越高。
文章介绍了光网络波分设备光功率异常和误码问题故障处理的基础知识，并通过对光功率异常和误码问题分析，总结了故障处理的思路和方法。
关键词：波分；光功率；误码中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2011)35-0000-0c对于波分设备，光功率异常和误码是两个最常见的故障问题。
光功率值是波分系统的一项重要性能，输入光功率异常（过低和过高）会导致系统产生误码，甚至导致业务中断。
误码是指在传输过程中码元发生了错误。
波分系统产生误码的原因有很多种，除光功率异常外，还包括色散容限不够、信噪比过低、光纤非线性以及单板的光器件性能劣化等。
1 光功率参数波分系统中需要关注两类单板的光功率：光波长转换板（OTU）和光放大板。
OTU板：由光发送模块和光接收模块组成。
采用不同的光发送模块，相应的输出光功率也略有不同。
采用不同的光接收模块，相应的灵敏度和过载光功率不同，在维护及故障处理中要注意区分光发送模块和光接收模块的类型。
光放大板：主要采用掺铒光纤放大器（EDFA）补偿线路上的衰耗，延长业务的传输距离。
光放大板的输入（出）光功率与主信号中的波长数量相关，满足以下公式：总输入（出）光功率＝单波输入（出）光功率值＋10logN，N为主信号中的波长数量。
根据上述公式和检测到的单波输入（出）光功率，可以计算出光放大板的输入、输出总光功率。
了解各类OTU板、光放大板的光功率参数标准值是解决光功率异常故障的基础。
2 光功率检测点波分系统中光功率检测点及位置：1）OTU：波长转换单元。
2）MUX：合波单元。
3）DMUX：分波单元 d、OA：光放大单元。
4) OSC：光监控信道。
5) FIU：光纤线路接口单元。
6) SDH：SDH设备。
7) OTM：光终端复用设备。
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单波100G的波分对色散不敏感的原因
色散在光传输中非常重要，特别是高速率及大颗粒业务，比如10G、40G业务来说，所以DWDM波分就非常重视色散了。
色散的影响：由于所传送信号的不同频率成分在光纤中的速度不同，从而使不同波长的谱线产生不同的延时，引起传输信号的脉冲被展宽，接收端的不同比特的信号接收波形不同，时延差增大，接收端的误码及误码率就会增加。
与传统10G DWDM系统相比，40G/100G对各种系统的光传输损伤更为敏感。
原本对10G 系统影响并不显著的色度色散、偏振模色散、非线性效应等等，在40G/100G高速光传输系统中已经成为限制传输性能的主要因素。
单波100G的波分采用相干技术调制数字信号后所产生的信号与我们原来所认识的数字信号有所不同。
新的信号在接收端通过相位来区分0和1，而不是以前10G或以下速率信号通过信号灯高低电平来判决0和1。
我们知道色散的影响是造成数字信号的脉冲展宽或者收窄，这个直接造成判决抽样时判决出错。
但是用相位来传递0/1信息的信号基本不受色散影响，信号传递的只是相位信息，不存在脉冲宽度这个概念。
只要相位判决没错，接收机就能准确的恢复出正确的0/1序列。
因此采用相干调制解调技术的40G/100G信号反而对光纤带色散要求不那么敏感了。