基于DWDM的光纖傳輸系統(tǒng)應(yīng)用研究

軒春霞

【摘 要】隨著人們對信息需求的不斷擴(kuò)大，以及全球Internet用戶數(shù)量和Web站點(diǎn)數(shù)量的急劇增長，出現(xiàn)“光纖耗盡”和對代表通信容量的帶寬的“無限渴求”現(xiàn)象，尤其對于東盟國家，更加迫切需要能有效擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)通信的容量。對此，桂林創(chuàng)研科技有限公司基于已成熟掌握的光波分復(fù)用、單纖雙向、波長變換等混合傳輸技術(shù)，根據(jù)多方面的實(shí)際情況設(shè)計(jì)出性能較高的方案，有效擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)通信的容量和擴(kuò)大WDM網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴(kuò)容性，并應(yīng)用于越南、緬甸等多個(gè)實(shí)際項(xiàng)目中。

【關(guān)鍵詞】單纖雙向；波長變換；光波分復(fù)用

【中圖分類號】TN929 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）04-0033-03

0 引言

光纖通信，即光導(dǎo)纖維通信，是以光波作為信息載體，以光導(dǎo)纖維作為傳輸媒介，以實(shí)現(xiàn)信息傳遞的一種通信方式，是現(xiàn)代通信的主要支柱之一，是世界新技術(shù)革命的重要標(biāo)志和未來信息社會(huì)中各種信息的主要傳送工具，在現(xiàn)代電信網(wǎng)中起著舉足輕重的作用。近年來，在信息化浪潮的推動(dòng)下，世界各國的通信工程都取得了跨越式發(fā)展。但隨著現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)和生活對信息的需求越來越高，各種通信業(yè)務(wù)呈現(xiàn)突飛猛進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢，全球Internet用戶數(shù)量和Web站點(diǎn)數(shù)量的急劇增長帶動(dòng)了帶寬需求的急劇增長，基本每半年主要的ISP的Internet骨干鏈路的帶寬增長1倍，導(dǎo)致出現(xiàn)了所謂“光纖耗盡”現(xiàn)象和對代表通信容量的帶寬的“無限渴求”現(xiàn)象。在人們對通信系統(tǒng)在傳輸距離、傳輸容量等方面的要求不斷提高，有限的光纖資源越來越難滿足日益增長的傳輸需求的背景下，世界各國尤其是緬甸、老撾、越南等發(fā)展中國家尤迫切需要能有效擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)通信的容量、擴(kuò)大WDM網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴(kuò)容性及實(shí)現(xiàn)長距離傳輸?shù)南冗M(jìn)的光纖通信新技術(shù)。

桂林創(chuàng)研科技有限公司主營通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品研發(fā)、解決方案和服務(wù)提供，致力于先進(jìn)的通信傳輸技術(shù)的研發(fā)和推廣使用。根據(jù)掌握的光波分復(fù)用、單纖雙向[1]、波長變換等混合傳輸技術(shù)，研發(fā)出基于通信波長的紅帶與藍(lán)帶的混合傳輸技術(shù)、基于密集波分與粗波分復(fù)用技術(shù)的混合傳輸技術(shù)等通信傳輸技術(shù)。針對緬甸、越南、泰國等東盟發(fā)展中國家現(xiàn)有光纖傳輸系統(tǒng)因傳輸距離短、傳輸容量小、傳輸質(zhì)量差導(dǎo)致的網(wǎng)速慢、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定等問題，從傳輸模式、傳輸距離、傳輸技術(shù)3個(gè)層面對光纖傳輸系統(tǒng)進(jìn)行研究，通過研究粗波分轉(zhuǎn)密集波分傳輸系統(tǒng)增加WDM（波分復(fù)用）網(wǎng)絡(luò)傳輸信道，擴(kuò)大系統(tǒng)的傳輸容量，完成超長距48波（業(yè)務(wù)）的通信傳輸；采用單纖雙向的傳輸技術(shù)解決CWDM（粗波分復(fù)用）轉(zhuǎn)DWDM（密集波分復(fù)用）的混合多業(yè)務(wù)傳輸問題，采用無中繼的傳輸技術(shù)解決長距離傳輸問題，避免重復(fù)建設(shè)和不必要的資源浪費(fèi)，提高建設(shè)效率，提高電力光纖通信的質(zhì)量，開發(fā)出適合緬甸、越南、泰國等東盟發(fā)展中國家需求的長跨距單纖雙向粗波分轉(zhuǎn)密集波分光纖傳輸系統(tǒng)，并依托與緬甸、越南、泰國等東盟發(fā)展中國家簽訂的合作項(xiàng)目進(jìn)行推廣應(yīng)用示范，幫助它們減少設(shè)備維護(hù)費(fèi)、房租費(fèi)、電費(fèi)、設(shè)備投資，提高基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平，有效解決緬甸、越南、泰國等東盟發(fā)展中國家存在的網(wǎng)速慢、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定等問題。

本文重點(diǎn)講述上述混合技術(shù)應(yīng)用于項(xiàng)目中的實(shí)例。

1 應(yīng)用實(shí)例

1.1 面向緬甸的16波DWDM長途光纖傳輸系統(tǒng)應(yīng)用

桂林創(chuàng)研科技有限公司結(jié)合緬甸本地實(shí)際，針對緬甸現(xiàn)有光纖傳輸系統(tǒng)因傳輸距離短、傳輸容量小、傳輸質(zhì)量差導(dǎo)致的網(wǎng)速慢、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定等問題，提出利用雙纖雙向技術(shù)制定出16波DWDM傳輸項(xiàng)目實(shí)施方案。

1.1.1 雙纖雙向密集波分原理

目前的通信系統(tǒng)由于業(yè)務(wù)的對稱性需求一般采用單纖單向傳輸系統(tǒng)[2]，即所有的光信號同時(shí)在一根光纖上沿著同一個(gè)方向傳送。發(fā)送端將不同波長的載波信號通過復(fù)用器合路在一個(gè)光纖中單向傳輸。而接收端采用解復(fù)用器將不同波長的載波信號分離開來，最終實(shí)現(xiàn)多個(gè)波長的光信號在一根光纖中的傳輸。在相反方向，則利用另一根光纖傳輸，其基本原理相類似，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

1.1.2 方案實(shí)施

根據(jù)用戶對傳輸距離和傳輸容量（話路數(shù)或比特率）及其分布的要求，按照國家相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)前設(shè)備的技術(shù)水平，經(jīng)過綜合考慮和反復(fù)計(jì)算，選擇最佳路由和局站設(shè)置、傳輸體制和傳輸速率及光纖光纜和光端機(jī)的基本參數(shù)和性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)出16波DWDM長途光纖傳輸系統(tǒng)，并結(jié)合公司研發(fā)的綜合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理平臺(tái)，對設(shè)計(jì)的16波DWDM長途光纖傳輸系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品測試，根據(jù)測試結(jié)果，不斷優(yōu)化該系統(tǒng)的傳輸距離、傳輸容量、傳輸速率等性能指標(biāo)，達(dá)到系統(tǒng)最優(yōu)化。其具體實(shí)施方案如圖2所示。

1.2 面向越南的單纖雙向DWDM光纖傳輸系統(tǒng)應(yīng)用

單纖雙向是目前最為簡單、實(shí)用、快速，無需大量資金投入、設(shè)備浪費(fèi)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)容的一種方式。對此，桂林創(chuàng)研科技有限公司將利用此技術(shù)提出單纖雙向DWDM傳輸項(xiàng)目實(shí)施方案。

1.2.1 單纖雙向WDM光纖傳輸系統(tǒng)工作原理

單纖雙向傳輸系統(tǒng)是在一根光纖中完成光信號的對向傳輸，類似于傳統(tǒng)的全雙工光通信系統(tǒng)[3]。但由于發(fā)送和接收的光信號在同一根光纖中傳輸，相比傳統(tǒng)的單纖單向系統(tǒng)，單纖雙向傳輸提高了光纖的利用率，降低了通信成本，減少了資源損耗。同時(shí)，單纖雙向系統(tǒng)能夠在目前主流的WDM系統(tǒng)上平滑升級，提高傳輸速率，是通信系統(tǒng)擴(kuò)容的有效方案之一。單纖雙向傳輸系統(tǒng)的基本架構(gòu)圖如圖3所示。

1.2.2 方案實(shí)施

依托與武漢東承科技有限公司合作在越南實(shí)施的單纖雙向DWDM傳輸項(xiàng)目，并結(jié)合越南本地實(shí)際，針對越南現(xiàn)有光纖傳輸系統(tǒng)因傳輸距離短、傳輸容量小、傳輸質(zhì)量差導(dǎo)致的網(wǎng)速慢、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定等問題制訂具體的單纖雙向DWDM傳輸系統(tǒng)方案。具體的實(shí)施方案如圖4所示。

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于用戶對傳輸距離和傳輸容量（話路數(shù)或比特率）及其分布的要求，按照國家相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)前設(shè)備的技術(shù)水平，經(jīng)過綜合考慮和反復(fù)計(jì)算，選擇最佳路由和局站設(shè)置、傳輸體制和傳輸速率及光纖光纜和光端機(jī)的基本參數(shù)和性能指標(biāo)，使系統(tǒng)的實(shí)施達(dá)到最佳的性能。

2 綜合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理平臺(tái)

為更好地對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)告警信息快速定位故障單元，桂林創(chuàng)研科技有限公司結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，研發(fā)出了一套具有統(tǒng)一網(wǎng)管功能的綜合網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)（如圖5所示）。該平臺(tái)從網(wǎng)絡(luò)層面實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一管理，具有網(wǎng)管界面的簡潔化、設(shè)備監(jiān)控的信息全面化、網(wǎng)管故障管理的簡單化等特點(diǎn)，具備在線設(shè)備搜索、郵件推送等功能。同時(shí)，該平臺(tái)使得光線路保護(hù)系統(tǒng)、光纜監(jiān)測系統(tǒng)、光放大系統(tǒng)、光波分復(fù)用系統(tǒng)、光功率采集系統(tǒng)、光節(jié)點(diǎn)旁路系統(tǒng)、光路切換系統(tǒng)等多項(xiàng)功能子系統(tǒng)通過子插卡集成在一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)上，為實(shí)現(xiàn)混合多業(yè)務(wù)傳輸?shù)於思夹g(shù)基礎(chǔ)。

3 總結(jié)

針對越南、緬甸等東盟發(fā)展中國家現(xiàn)有光纖傳輸系統(tǒng)存在的網(wǎng)速慢、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定等問題研發(fā)的DWDM光纖傳輸系統(tǒng)，可有效解決越南、緬甸等東盟國家光纖傳輸中的傳輸距離短、傳輸容量小、傳輸質(zhì)量差的問題，產(chǎn)品性能優(yōu)越，性價(jià)比高，實(shí)用性、穩(wěn)定性、可靠性、可擴(kuò)展性、靈活性強(qiáng)，能幫助它們大大減少設(shè)備維護(hù)費(fèi)、房租費(fèi)、電費(fèi)、設(shè)備投資，完全滿足越南、緬甸等東盟國家對光纖傳輸系統(tǒng)的需求。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]程旭紅，朱明信，劉在峰.使用WDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙向傳輸[J].有線電視技術(shù)，2007（3）：105-107.

[2]顧均.基于波長移位單纖雙向系統(tǒng)仿真研究及性能優(yōu)化[D].南京：南京郵電大學(xué)，2016.

[3]李維明，董淑福，夏軍利.單芯雙向通信的研究[J].光通信技術(shù)，2001，25（1）：64-66.