DWDM系统基本原理培训

DWDM系统基本原理及日常维护培训以中兴DWDM设备为例波分复用的基本概念•光波分复用的定义：是在一根光纤中同时传输多波长光信号的技术。•基本原理：在发送端将不同波长的光信号复用，并耦合到同一根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长解复用，并进一步处理，恢复出原信号后，送入不同的终端。基本光纤类型•ITUG652普通单模光纤(SMF)应用窗口：1310nm,衰耗值：0.34dB/公里1510nm,衰耗值：0.2dB/公里ITUG653色散位移光纤(DSF)•ITUG655非零色散位移光纤DWDM典型技术是在波长1550nm窗口附近，EDFA能提供增益的波长范围内，选用密集的但相互又有一定波长间隔的多路光载波，各自受不同信号的调制，复合在一根光纤上传输，提高每根光纤的传输容量。光功率（dbm）波长1530-1560nm光源光源光源合波器分波器检测器检测器检测器信道1信道2信道n信道1信道2信道n波分复用系统的基本组成DWDM系统的基本形式•双纤单向传输：☆目前普遍采用，例如：陕南环波分；京太西波分（32CH）等等。•单纤双向传输：☆光通路在一根光纤上同时向两个不同方向传输，所用波长相互分开，以实现彼此双方全双工的通讯联络。DWDM系统分类•集成式DWDM系统：说明：该系统要求sdh终端必须满足G.692的光接口，包括标准的光波长和满足长距离传输的光源。而这两项指标是当前SDH系统不要求的。SDH1SDHn复用器EDFAEDFA解复用器SDH1SDHns1s2snR1R2Rn开放式DWDM系统结构图（单向）OTU1OTU2ODUOTU2OTU1OMUOTU32OTU32······光发射机光放站光接收机λnλ1λ2光纤光纤λ1λ2λn光监控信道（1510nm)DWDM系统工作波长◆中心频率间隔：*200GHZ(8波）*100GHZ(16/32/40波）◆中心频率偏差：±20GHZ◆波长稳定度：(环境温度-10—60℃）±3GHZ1G=0.016nm序号中心频率（Tz)波长(nm)备注12634587109111213141516192。11560。611558。981559。791558。171557。361556。551555。751554。94192。2192。3193。6192。4192。5192。6192。7192。8192。9193。0193。1193。2193。3193。4193。51554。131553。331552。521551。721550。921550。121549。321548。51********DWDM通道波长分配•32CH系统波长◆CH1(OTU1):192.1THZ(1560.61nm)◆CH2(OTU2:192.2THZ(1559.79nm)◆…..◆CH2(OTU32):195.2THZ(1535.82nm)◆8波系统，通路波长间隔为200GHZ(约1.6nm)◆32波系统，通路波长间隔为100GHZ(约0.8nm)有线路光放的DWDM应用代码•有线放的DWDM应用代码方式为：nWx-y.z代表光纤类型（z=2,3,5分别代表G.652,G.653,G.655代表该波长信号的最大比特率（y=4或16分别表示STM-4或STM-16最大区段数（X1)W代表传输区段（W=L[80KW],V[120KW],U[180KW]分别代表长距离、很长距离、超长距离最大波长数无再生中继光波长转换器(OTU)•基本工作原理：•OTU光接口参数:接收光灵敏度为-14dB过载功率为0dBO/EE/OG.957G.692光输入光输出有再生中继光波长转换器(OTU)•基本工作原理：•OTU光接口参数:接收光灵敏度为-21dB过载功率为-3dBO/E定时再生E/OG.957光输入G.692光输出OTU板命名规则OTU由于所用的光收发模块的不同以及实际配置的路数等情况，形成的功能板的种类很多，因此对OTU板命名采用统一的格式如下：OTU+速率+位置+距离+是否带FEC+转换波长数（模块类型）+波长OTU速率位置距离波长数A：接入2.5Gb/sB：接入10Gb/sC：多码率接入T：发送OTUR：接收OTUG：中继OTUL：12800ps/nmM：7200ps/nmS：1800ps/nm波长FECF：带FECN：不带FECS：单路转发D：双路转发X：收发分离模块21：192.1THz22：192.2THz..........光放大器（OA)-----EDFA•EDFA组成：由掺饵光纤（EDF)、泵浦光源、耦合器、隔离器等部件组成。•EDFA工作原理：较弱的信号光与较强的泵浦光一起输入EDF时，泵浦光激活EDF中的饵粒子，在信号光子的感应下，饵粒子受激辐射，跃迁到基态，将一模一样的光注入进光信号中，完成放大作用。•EDFA分类：1、OBA要求饱和输出功率高，噪声系数低；2、OPA要求噪声系数小，饱和输出功率不必太高；3、OLA要求噪声系数不能太高，饱和输出功率高。。EDFA特点：业务透明传输、无串扰、宽带宽（35nm)、高增益（33dB)、低噪声。。EDFA主要技术参数：增益（16、22、27、32dB)、带宽、噪声系数、饱和输出功率（17dBm、20dBm）、平坦度2dB。合波器（OMU)和分波器(ODU)•合波器常用的合波器类型：耦合器型、介质薄膜滤波器性、集成光波导型。主要参数：主要有插入损耗、光反射系数、工作波长范围、极化相关损耗、各通路插损的最大差异。.分波器常用类型：光栅型、介质薄膜滤波器性、熔锥型和集成光导型分波器。主要参数：通道间隔、插入损耗、光反射系数、相邻通道隔离度、分相邻通道隔离度、极化相关损耗、温度系数、-0.5dB和-20dB带宽OUTINOUTINOUTINOUTINOUTINOUTINOUTINOUTINOTU1OMUOBAOWOSC1NCPOPAODUOUTINSINMOUTOUTINOUTINSOUTMOUTA向光纤线路B向光纤线路来自SDH发射机去SDH接收机OTU2OTU3OTU4OTU5OTU6OTU7OTU8IN1OUTMONIN3IN5IN7IN4IN6IN2IN8OUT1INMONOUT3OUT5OUT7OUT4OUT6OUT2OUT8DWDM系统终端设备内部光纤连接图终端光路连接说明：终端光路连接如图2.5所示：机架外部SDH信号或其它业务信号输入光纤连接各OTU板INN，光纤一一对应相接；OTU板OUTN连接OMU板INN，光纤一一对应相接；OMU板OUT连接OBA板IN；OSC1板OUT连接OBA板SIN；OBA板OUT连接机架外光线路输出；机架外光线路输入连接OPA板IN；OPA板OUT连接ODU板IN；OPA板SOUT连接OSC1板IN；ODU板OUTN输出至机架外部SDH设备,光纤一一对应相接；其中：OMU板MON用于监测光信号；ODU板MON用于监测光信号；N代表通道数。OLA1OWOSCLNCPINOUTSINSOUTOUT1IN1OUT2IN2MONOLA2INOUTSINSOUTMONB向光纤线路B向光纤线路A向光纤线路A向光纤线路DWDM系统线放设备光纤内部连纤图机架外A向光线路输入连接OLA1板IN；OLA1板SOUT连接OSCL板IN1；OSCL板OUT1连接OLA1板SIN；OLA1板OUT连接机架外A向光线路输出；机架外B向光线路输入连接OLA2板IN；OLA2板SOUT连接OSCL板IN2；OSCL板OUT2连接OLA2板SIN；DWDM内部光纤连接注意事项a.上图仅示意光缆连接方法，实际操作中应置光纤跳线于走线区，且保证光纤跳线弯曲直径大于10cm；连接跳线接头应先用镜头纸蘸取工业无水酒精擦拭，下同。b.光纤长度的选择：•1.连接OTU输入端与外部SDH发射机及连接ODU输出与外部SDH接收机的光缆长度要示具体情况而定，一般可选取10米的SC/SC或SC/FC光纤跳线；•2.连接OTU输出端与OMU输入端可选取1.5米的SC/SC光纤跳线；•3.连接OA子架内各单板可选用1米或0.8米的SC/SC光纤跳线。c.插拔光纤时应用手捏住跳线头部，轻轻插入插座，听到“咔”的一声轻响，表示跳线插到位。严禁用手拉、拽光纤软线。d.子架间光纤连线，通过光纤走线区进入机架侧面导流槽来连接；出入机架外的光纤从机架导线孔出入e.为保证各网元光接口指标满足要求，必要时根据工程需要加合适的光衰减器。DWDM系统光功率预算•OTUT入光、出光；OUTR输入输出•OTUG入光、出光•OMU输入输出•OBA输入输出DWDM系统光功率预算—OTU单板•OTU输入功率PIN接收：-3----(-10dB)为佳APD接收：-10----(-20dB)为佳•OTU输出功率OTUT和OTUG的输出光功率（EA-LD)-3+2dBOTUR的输出光功率-2—(-3dB)OTU输入输出0----18dBPIN-9---28dBAPDEA0---10dBZT+3---3dBDWDM系统光功率预算—OMU单板•OMU32(耦合器型）OMU插损：16dB,采用OBA类型为2520，即25dB增益OMU总输入功率=OTU单波输入功率-OMU插入损+10LOG（波长数）OBA总输入功率=OMU总输入功率+OBA增益OMU32(波长敏感性器型）OMU插损：7dB,采用OBA类型为1620，即16dB增益OTU-3dB16dB-19dBm25207dB-10dBm1620-6dBDWDM维护操作注意事项1•激光安全性问题：DWDM8/16波开满的情况下，合路光功率达17dBm;32波DWDM系统合路光功率高达20dBm,目前有些DWDM系统设备无安全保护措施，在维护中如有光纤中断时，应避免将光纤断面对着人体，以免造成伤害；在部分断线路测试时，也一定要注意。另外，光检测口输出的光功率在人体安全范围内，但最好也不要将连接器的输出端对着眼睛，以免造成伤害。DWDM维护操作注意事项2光活动连接器清洁：在DWDM系统中OTU、OMU、ODU的输入输出都有多对光活动连接器用于系统连接，在维护中应尽量减少活动连接器的插拔，插拔之后一定要保证活动连接器的清洁（最好用专用光纤头清洁器）。注意仪表的输入光功率允许范围：前面提到DWDM系统合路光功率非常大，在测试时一定要注意所用仪表的最大允许输入光功率，并与要测试的光功率进行比较，如果可能会超出仪表范围，在测试口与仪表之间应加入光衰减，以免对仪表造成损害。2004年7月23日