密集波分多路在組建通信網的應用

劉詩儒

在科學技術不斷發(fā)展的背景下，我國通信行業(yè)取得了巨大的突破，通信設施及其相關技術的應用也越來越廣泛。在通信網組建過程中，密集波分多路技術具有較高的應用價值，因此針對此的研究具有重要意義，我們必須發(fā)現其中存在的不足，并針對其應用采取有效的改進對策。鑒于此，本文對通信發(fā)展中多路技術的應用價值進行分析，并結合筆者實踐經驗，對傳輸線路中WDM的應用以及WDM在光核心網中的應用進行簡單的介紹，希望能夠為我國通信事業(yè)的發(fā)展提供用一點理論支持。

【關鍵詞】波多分路 通信網 應用

1 通信發(fā)展中多路技術的應用價值

在通信設施建設過程中，多路技術具有重要的應用價值。在時代不斷發(fā)展的背景下，通信設施建設朝著現代化的 方向發(fā)展，例如傳輸線路由銅線向光纖凈化，通信也有模擬信號向數字信號轉變，通信網由電通信網向光通信網轉變，多路技術也由此取得了巨大的突破。目前，在通信行業(yè)中，通信網的組建具有重要的研究價值，其內容主要涉及到對光纖內在傳輸潛力的深入挖掘以及全光的核心網結構的研發(fā)。隨著相關技術的不斷發(fā)展，多路技術的應用逐漸廣泛，在通信發(fā)展過程中貢獻出了巨大的力量。

上世紀50-70年代，在頻分多路系統(tǒng)中主要安裝使用的是銅線，具體包括架空明線的3路與12路載波電話，平衡電纜的12路和60載波電話，小同軸電纜的300路載波電話以及中同軸電纜的1800路和10800路載波電話，這些傳送方式多以調幅、載波遏止以及單邊帶為主，根據頻率劃分每路，以4kHz為間隔，對其進行排列，因此別成為FDM，這種多路載波電話曾經具有極高的應用價值，取得的效果也比較理想。

上世紀60年代，人們開始針對脈沖編碼調制進行研究，并取得了重大突破，每路電話占用4kHz的模擬信號可以向每路數字速率為64kbit/s的數字電話信號轉化，由此以時間為依據，對各路進行劃分并排列，實現30路數字電話群的組建，并被稱為基群，擁有大約2Mbit/s的數字速率。之后以時間為依據，對四個基群進行劃分與排列，實現120數字電話的二次群的組成，并擁有8Mbit/s的數字速率，與此同理，480路數字電話的三次群由4個二次群組成，并擁有34Mbit/s的數字速率，并由4個三次群組成擁有140Mbit/s數字速率的1920路數字電話的四次群，這種劃分都是以時間為依據，被稱為時分多路，在數字通信未來發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用。

這些數字系列被稱為“準同步數字系列”，之后隨著數字通信網容量不斷擴大，依然以TDM技術以依據，實現“同步數字系列”的組成，即擁有155Mbit/s、622Mbit/s、25Gbit/s以及 10Gbit/s數字速率的各次群，受限于技術上的不足，目前最高群擁有10Gbit/s數字速率，現時電信號的寬帶通信網是基于TDM的SDH，電通信網的容量限度通過最高數字信號群10Gbit/s得到表示。

隨著通信建設不斷發(fā)展，數字信號速率越來越高，相應的傳輸工作也變得繁重，此時對光纖的需求就變得更大。因此，光纖電纜逐漸取代原有的銅線電纜，并在電的TDM得到數字信號的調制之下進行光載波的傳輸，其擁有的最高數字速率為10Gbit/s，換言之，每根光纖正常傳送一個波長的光載波，受限于傳輸容量，最高只能達到10Gbit/s?；诖?，光纖線路中對多路技術的應用具有較高的研究價值，考慮使多個不同波長的光載波在一根光纖上傳輸，將足夠的間隔留在這些光波長之間，并進行排列，在數字信號的調制之下，實現一根光纖上進行不同數字信號光載波的傳輸，即光的波分多路技術，簡稱WDM。如此一來，N路不同波長的光載波的傳輸就可以同時進行，進而擴大了光纖的傳輸容量，使電的TDM限制得以突破。以16路WDM在一根光纖上的引用為例，16個不同波長的光載波的傳輸可以同時進行，每個光載波對電的TDM吸納好的傳送速率可達到25Gbit/s，即這根光纖的傳輸速率達到了40Gbit/s，而36路WDM在一根光纖上加以應用，那么這根光纖同時傳輸的速率就達到了360Gbit/s。相關研究結果顯示，100路WDM的應用，一根光纖同時傳輸的速率達到了1Tbit/s，由此可見，在光的WDM與電的TDM結合之下，傳輸容量得到了極大幅度的提升，光纖的潛力得到充分發(fā)揮，當10Gbit/s的電的TDM限度應用在光的WDM中使，可以增加100倍的容量，換言之，如果想要擴大通信線路與通信網的傳輸容量，那么就要針對電通信向光通信的過渡展開研究，光纖對WDM路數應用越多，那么以此排列的光載波擁有的波長間隔就越近，也就是所謂的“密集波分多路”，簡稱DWDM。而關于波長間隔密集型的定義，目前依然在研究之中，然而就整體而言，在WDM中3路、6路僅僅屬于比較一般的類型，嚴格意義上來講DWDM應該是36路與100路等。在未來容量的擴張中，對光通信的依賴程度將會越來越大，DWDM將會發(fā)揮重要的作用；光纖傳輸能力的提升，需要對WDM/DWDM加以運用，通信網核心容量的擴大，也離不開WDM/DWDM的應用。

值得一提的是，波長與頻率具有相當的意義，光的WDM即光的FDM，然而，由于光具有較高頻率，因此對波長的使用相對便利，同時，電的FDM屬于載波遏止、單邊帶傳送，而光的WDM則是一起發(fā)送在基于光載波連同調制的信號，在技術層面，二者的差異依然比較大，因此WDM才能夠被稱為真正的光的多路，而不是FDM。此外，目前，關于WDM與DWDM的區(qū)分，目前還沒有嚴格的定義。

2 傳輸線路中WDM的應用

如上文所述，在光纖傳輸線路中，光的WDM/DWDM具有較高的應用價值。這是由于在1.55μm下，單模光纖SMF有一個平坦的低損耗窗口，在這個波長窗口的試驗起始，WDM系統(tǒng)并不具有較多路數，并且有人提出零色散有利于WDM，并將這個光纖色散調到零，對色散位移光纖進行制作，讓常規(guī)SMF的零色散波長從1.31μm向1.55μm轉變，顯然這種觀點是錯誤的，最后不能看出，零色散反而使WDM受到光纖非線性的路際干擾，而多路運用中，光纖色散量較小才能夠產生積極的影響。因此，“非零色散光纖”由此得到設計與制作，并在1.55μm窗口下，使光纖平坦的小量色散特性得到保留，實現WDM甚至DWDM系統(tǒng)的開通，并去了比較理想的效果。

此外，在制造常規(guī)單模光纖SMF時，需要對原來1385nm的波長進行消除，此時就有OH-對損耗高峰的出現，也就是“無吸收峰光纖”，進而導致1400nm附近有一個平坦中等損耗與中等色散的波長窗口形成，波寬最小不低于100nm，在DWDM系統(tǒng)中也具有一定的適用性?，F階段，盡管這個1400nm窗口對光纖放大器的研制仍處于探索階段，然而電信網的線路依然較多，以城市網的交換局間線路為例，由于有著較短間距，每條線路最長為10km，因此對DWDM系統(tǒng)有著一定的需求，然而光纖放大器卻沒有發(fā)揮作用。這種短距離線路在國內依然很多，進而使1400nm波長窗口的DWDM系統(tǒng)的作用得到了充分的發(fā)揮。在國外，僅有少部分廠家對這種無吸收峰光纖進行制造與銷售，我國光纖制造行業(yè)必須對此予以重視，并加以大力開發(fā)，為通信網光纖傳輸線路的發(fā)展提供強有力的支持。

3 光核心網中WDM的應用

眾所周知，在未來發(fā)展過程中，光纖具有巨大的潛力，因此，在通信線路的組件中，原有的銅線電纜逐漸被光纖光纜所替代。近年來，光的WDM/DWDM技術取得了巨大的突破，光纖的應用也大幅度提高了通信的傳輸容量。與電相比，光具有更大的作用與價值，如果想要實現通信網容量的擴大，使通信業(yè)務量快速增長的發(fā)展需求得到滿足，就必須重視電通信網向光通信網的過渡與發(fā)展。在通信網的組建過程中，就廣義而言，上文所述的光纖傳輸路線就屬于其范疇，就專業(yè)而言，通信網內部的核心網才是通信網組建的重點。目前，應實現光纖傳輸向核心網的延伸，同時要將電的核心網向光的核心網進行發(fā)展。光核心網內部主要包括終端合波器、分波器、光或波長的分插復用器、光或波長的價差連接系統(tǒng)以及附帶的波長轉換器等網絡單元。受限于篇幅，本文不進行詳細闡述。

參考文獻

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作者單位

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