SDH/WDMWDM 设备的新特点
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发布时间：2024-10-24 04:30
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时间：2024-10-24 13:39
随着新光纤的铺设，基于10 Gbit/s 的WDM（波分复用）系统逐渐成为市场的主流。一些厂商已推出了商用化的160 ×10Gbit/s产品，成为当前商用速率最高的系统。然而，在10Gbit/s WDM系统中，出现了几个新的特点。
1. TMUX 4:1透明复用器的应用。大规模建设基于10Gbit/s速率的WDM系统，而过去已大量建设了2.5Gbit/s系统。为了更有效地利用光纤资源，有时需要将运营中的2.5Gbit/s系统光纤腾空，以开设10Gbit/s的WDM系统。如果新建系统每个波长仅支持1个2.5Gbit/s传输，从技术角度来看是可行的，但在经济上并不划算。新建系统都是按照10Gbit/s设计的，增加色散补偿模块等，传输2.5Gbit/s速率成本过高。然而，通过使用TMUX设备，将4个2.5Gbit/s信号透明复用为一个10Gbit/s信号，2.5Gbit/s开销信息将被写入10Gbit/s开销未使用的字节中，保持开销传输的透明性。各个2.5Gbit/s信号可以继续实施原有的功能，保证了2.5Gbit/s信号的透明传输，TMUX设备类似于4×2.5Gbit/s WDM功能。输出端具备标准WDM工作波长，可以提高单个波长的利用率。
2. RAMAN放大器在WDM应用中的大量出现。RAMAN放大器的工作原理基于激拉曼散射效应，当一定强度的光入射到光纤中时，会导致光纤材料的分子振动，进而调制入射光强产生间隔恰好为分子振动频率的边带。低频边带称为斯托克斯线，高频边带称为反斯托克斯线，其中斯托克斯线强于反斯托克斯线。当两个恰好分离斯托克斯频率的光波同时入射到光纤时，低频波将获得光增益，高频波将衰减，其能量转移到低频波上去，这就是受激拉曼散射（SRS）。RAMAN放大器的最大特点是噪声系数小，通常情况下，EDFA（掺铒光纤放大器）的噪声系数为5～7 dB，而RAMAN放大器的等效噪声系数很小，典型噪声系数为0左右。与EDFA相比，RAMAN放大器要小6 dB，这意味着在达到相同的光信噪比时，可以实现4倍距离的传输。目前，几个公司已经进行了现场试验，混合的RAMAN放大器和EDFA可以传输3000公里以上，这有可能在一个国家内实现全光传送，即一个国家内的全光子网。
3. FEC功能对于10Gbit/s速率以上WDM系统成为必要。在基于10Gbit/s的WDM系统中，大多数公司都采用了前向纠错技术FEC（前向纠错）。WDM系统通常在OTU（光终端设备）内配备带外FEC功能，带外FEC技术可以利用更多的字节，获得较高的增益。目前广泛采用的是G.975规定的海缆Reed-Solomon编码方法，这种方法虽然使开销增加了7%，但可以使OSNR（光信噪比）增益提高5～7dB。由于OTN（光传送网）系列建议的光网络节点接口G.709确定了采用Reed-Solomon编码作为带外FEC方案，因此几乎所有制造厂商的WDM系统都选择了Reed-Solomon编码。OTU输入端的线路速率为10Gbit/s，输出速率则为10.7Gbit/s。一些公司如Intel还推出了ASIC（专用集成电路）芯片。由于OTU采用带外FEC，信号速率从10Gbit/s提高到10.7Gbit/s，带来了时钟的变换，一般内部有时钟14/15的变换，因此抖动传递函数超标的可能性大大增加。设备制造设计不当时，会引起OTU抖动转移函数超标，在多级OTU级联时会导致系统输出抖动严重超标。
为了应对40Gbit/s更高速率和超长距离的传输，一些公司提出了Super-FEC方案，即占用开销由R-S的7%提高到25%，对光信噪比的改善能力也将提高到7～9dB，比G.975规定的R-S提高2dB左右。该编码方案正在标准化组织中进行讨论。
