摘要 DWDM|0″>DWDM是作为现在干流的远程传输中技能初步处理了传统电信事务大容量和远间隔传输的根本问题，超长间隔DWDM传输技能因为节约了很多的电中继设备，可以大起伏下降出资本钱，进步体系的传输质量和可靠性，具有杰出的晋级扩容潜力及高效便利的保护特性。剖析了ULH DWDM选用的几种首要技能，并剖析了其在国内运用的或许性和必要性。
1、导言
依据国内关于WDM体系的行业规范，可以把远程光纤传输体系分为惯例长间隔传输体系LH（Long Haul＜1 000 km）、亚超长间隔传输体系ELH（Enhanced Long Haul 1 000～2 000 km）、超长间隔传输体系ULH（Ultra-Long Haul＞2 000 km）。本文首要介绍ULH DWDM体系传输中的几种要害技能，一起一起剖析ULH DWDM在国内运用的或许性和必要性。
2、ULH DWDM体系的引进
DWDM（密布波分复用）技能是现在远程干线的干流技能，从1996年运用开端，DWDM技能便以超摩尔定律的速度开展了5年。现在容量已不再是WDM技能的仅有开展方向，运营商下降建网和运营本钱的需求驱动着DWDM设备供货商继续重视设备的长间隔传送才能和归纳运维才能。
直接建造大城市之间的超长距传输体系可以处理对带宽的迫切需求，优化网络结构，一起节约很多的电再生中继站，下降体系的建造本钱和保护费用；UHL技能与可装备OADM技能结合，在主干网上可以完成大城市之间的快速直达车，中心的大城市站点可以选用OADM通明上下事务。现在ULH DWDM现已成为光纤通讯范畴研讨与运用的热门，信任跟着事务和技能的进一步开展，ULH WDM体系的运用会越来越多。
3、ULH DWDM体系中的要害技能
ULH DWDM体系选用的首要新技能包含RAMAN与EDFA相结合、SFEC/FEC、光均衡、非线性处理、色散/PMD处理、RZ编码等。
3.1 喇曼扩展技能（RAMAN）[1,2]
光纤中的受激喇曼散射效应早在1973年就发现了，并且在实验中证明了光纤喇曼扩展技能可以用于数字信号和光孤子体系，但在很长时间内喇曼光纤扩展器未能取得广泛运用，乃至在EDFA呈现后一度隐姓埋名，要害原因在于缺少适宜的大功率半导体泵浦激光器。后来，泵浦激光器技能的老练大大促进了喇曼扩展技能的开展，现在现已可以完成高达114 nm的增益带宽。一起，经过挑选适宜的泵浦源，喇曼扩展技能可使信号在光纤通明窗口内任何方位上扩展；运用多波长泵浦，增益谱不光可以掩盖C波段，还可以扩展到L波段和S波段。
关于朴实依据EDFA的长间隔DWDM体系，扩展器的自发辐射噪声（ASE）累积导致光信噪比缺乏是约束无电中继传输间隔（600～800 km）的首要因素。喇曼扩展器的增益系数较低，归于分布式扩展器，比会集扩展结构可以取得更高的信噪比，并能削弱有害的非线性效应，因而关于UHL体系喇曼扩展是要害技能之一。
3.2 FEC/SFEC技能[3，4]
经过分布式喇曼扩展技能可以推迟OSNR的劣化；而FEC技能经过在传输码列中参加冗余纠错码，可下降接纳端的OSNR容限，然后到达改进体系功能、下降体系本钱的意图。FEC的检测和纠错技能不只改进了传送体系的误码率，也进步了体系的ONSR，然后延长了传输间隔。惯例的FEC可将传送体系的信噪比改进5 dB，一些改进的FEC技能（SFEC）乃至可以改进10 dB的信噪比。
从编码视点来说，交错码和级联码都可以用于FEC技能。现在业界提出的实用化FEC首要有以下3种：
（1）带内FEC，即运用SDH帧中的一部分开支字节装载FEC码的监督码元。
（2）带外FEC，ITU-T G.975规范规则运用RS（255,239）码交错编解码，在帧尾刺进校验字，编码冗余度为7%。现在带外FEC根本上已成为事实上的FEC编码规范。
（3）超级FEC（SFEC），是下一步的开展方向。
3.3 动态增益均衡[5]
在长间隔光纤传输体系中，多级扩展器的级联将带来增益谱不平整的问题，而整个线路上的增益平整关于超长间隔传输是十分重要的。增益均衡用于确保线路上各个波长之间的增益平整，在主光通道的进口或许各个波长之间的功率电平相同，但因为扩展器增益平整度以及各个波长在线路中衰耗不一致，会导致在接纳端各个波长之间的功率差异较大，影响正常的接纳。现在通用的办法是在各个光放站放置增益平整滤波器，此外经过依据各个通道光谱密度的巨细，施行反应操控，可以动态办理平整进程。
动态增益均衡的优势在于可以添加超长距传输体系的区段数目，可以在级联50个EDFA的情况下，不进行电再生中继；支撑动态网络装备，在网络波长数目产生严重差异时不会对OSNR形成损害；可以代替现在正在运用的可调光衰减器。
3.4 新式ULH编码技能
关于ULH WDM体系，先进的信号调制格式将进步传输的色散、非线性和PMD容限，可以进步体系的OSNR，对进步传输间隔大有益处。因为RZ编码中的CRZ方法具有脉冲紧缩才能、能忍受更高的PMD值、可以缓解信号在光纤中的非线性交互作用等优异特色，正遭到越来越多的重视。
RZ码的首要缺陷是信号频谱宽度相对NRZ码添加，添加调制器使体系变得复杂、本钱高。为了进一步进步RZ码的传输功能，近年来还呈现了CS-RZ（载频按捺RZ）和CRZ（啁啾RZ）等码型。在CS-RZ码中，相邻码元的电场振幅的符号相反，然后到达下降光谱宽度的意图，在功率较高的情况下，不光添加了色散容限，并且有更强的反抗SPM和FWM等光纤非线性效应的才能。CRZ码选用了3级调制技能（RZ起伏调制、相位调制和数据调制），其相位调制器在发射端对RZ脉冲的上升沿和下降沿上参加必定的啁啾量，反抗非线性效应的才能十分优异。
3.5 先进的色散补偿计划
依据10 Gbit/s的LH DWDM链路都须进行色散补偿，即在每个（或几个）光纤跨段的输出端放置用DCF制成的色散补偿模块（DCM），周期性地使光纤链路上累积的色散挨近零。前关于非长距的10 Gbit/s体系的色散补偿只考虑一阶色散补偿，但一阶色散补偿只能补偿零色散波利益邻近的几个波长的色散，而关于长间隔传输和高速率传输体系则需求考虑高阶色散补偿，便是色散斜率的补偿。
现在开发出了多种斜率补偿型色散补偿光纤（DCF），可用于补偿G.652光纤和其他数种新式非零色散位移光纤（NZ-DSF）的色散斜率。若选用60%斜率补偿，则经过800 km G.652光纤段传输后，C-band的红端和蓝端之间的色散差异可下降到680 ps/nm，进而将总色散操控在的色散容限窗口内。抱负情况下，选用100%斜率补偿可以使C-band的红端和蓝端之间的色散差异根本消失，依照理论计算，即使是十分长的ULH DWDM传输，色散斜率也不再成为问题。
4、ULH DWDM运用的必要性
现在UHL DWDM技能已经过了实验阶段，跟着数据事务的迅猛增加，正逐渐进入商用阶段。以某运营商为例，因为数据事务（IP）对远程传输的带宽需求成倍增加，特别以北京、上海、广州、成都、武汉、西安等节点为首要需求，4个节点之间的主备用路由间隔如表1所示。
表1 节点之间的主备用路由间隔
以北京-广州（京汉广）DWDM链路为例，其主干路由长达2 826 km，现有体系中心阶段共设置了7个电中继站，在背靠背的OTM、中继型OTU等模块上投入很多的建造资金。京穗的备用路由更是高达12个电中继站，建造、运营本钱远远高于主用路由。一起因为京沪穗之间的数据流量很大，现在现已到达几百Gbit/s的流量，因而很多地占用了现有远程传输体系的波道资源，形成现有WDM体系的波长运用率较高，面对扩容的压力。
与此一起，在流量较大的京穗、京沪、沪穗等阶段上，面对着第二套乃至第三套WDM体系的建造问题。在这种情况下，选用ULH WDM技能会大大削减建网本钱；并且假如建造ULH DWDM体系，将流量很大的京沪穗等节点从现有DWDM体系中割接出来，原有的波道可以被其它主干节点利旧运用，不只梳理了事务的流量流向，并且优化了网络结构。
图1 ULH DWDM组网逻辑图
ULH WDM网络逻辑图如图1所示（光放站在图中省掉），无电光放间隔最大为2 000 km，光放站距依据实践地理方位挑选，均匀可以在120 km左右。这样仅在京汉广线路上就可以削减6个电中继站和若干光放站，不只下降了背靠背OTM（多达12个）的需求，并且大幅削减了中继性OTU的数量，上述两者正是WDM体系中的首要本钱地点。ULH体系在上海-广州、上海-北京和广州-成都阶段上本钱、运营作用相同显着。关于在路由上的其它主干节点（郑州、南京、福州等），在证明确有需求的情况下，可以经过OADM设备完成事务上下路，可以简化节点结构，并节约了很多后期扩容时OTU的数量的本钱。
5、结束语
宽带接入、3G移动通讯等多元化新式通讯事务的迅猛开展，深刻地影响着当今电信网的概念、格式和体系，推进电信科技不断进步。一起，关于电信运营商而言，有效地下降本钱、扩展网络掩盖率是保证正常运营和继续高速开展的重要战略之一。超长间隔DWDM传输技能因为节约了很多的电中继设备，能大起伏下降出资本钱，进步体系的传输质量和可靠性，具有杰出的晋级扩容潜力，一起供给高效便利的保护特性及其它增值服务。关于我国这样的幅员辽阔、人口众多的国家，该技能有着宽广的远景和运用商场。
参考文献
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5 张海懿.ULH及WDM技能开展，通讯国际网2005-10-17.
