超長(cháng)距離光傳輸技術走向(xiàng)成器電(chéng)熟
2004-01-01
根據國(guó)内關于WDM系統的行業标準,我們到懂可以把長(cháng)途光纖傳輸系統分為常規長(cháng)距作作離傳輸系統LH(Longhaul)、亞超長(cháng)距離傳輸系統ELH亮輛(Enhancedlonghaul)、超長(cháng)距離傳輸系統ULH(業雜ultra-longhaul)。對(duì)于傳輸距離小于1000公吃的裡(lǐ)的WDM系統我們稱其為常規長(c低藍háng)距離傳輸系統,傳輸距車河離在1000公裡(lǐ)~2000公裡(lǐ)的WDM系統稱為愛風亞超長(cháng)傳輸(ELH)系統,傳輸距離大于2000公裡謝做(lǐ)的WDM系統稱為超長(風低cháng)距離傳輸(ULH)系統。 

  目前,常規長(cháng)距離WDM傳輸系統在我國(guó)的幹線網絡上已照紙經(jīng)有大量的應用,亞超長(cháng)距離系統的标準化也已經(jīn物技g)完成(chéng),超長(cháng)距離的技術和标準也都(dōu)快爸在研究當中,國(guó)内外相當一部分廠家已經(jīng)有房兵了商用化的産品但實際應用尚較少。ULH傳輸中應用的關鍵技術主要有藍那以下幾個方面(miàn)。 

  寬帶喇曼放大器實現固有損耗的内部冷對補償 

  在ULH系統中,喇曼放大器技術是非常受矚目的光傳輸技術,可以放大EDFA所畫到不能(néng)放大的波段,并且報房利用普通的傳輸光纖就(jiù)答還能(néng)實現分布式放大,從而大大提高系統的光信噪比(OSN匠資R)。 

  喇曼放大器利用光纖自身對(duì)信号進(jìn)行放大,信号在傳輸過到紙(guò)程中的固有損耗可以在光纖内部紅人進(jìn)行補償。一種(zhǒng)應用較廣的喇曼放大器稱之為分布式喇曼放一對大器(DRA)。DRA工作的基影員本原理是受激喇曼散射(SRS)效應,即將(jiāng)一小部分入音舞射功率由一光束轉移到另外一個頻率下移的光束,頻率下移量由非線性跳頻介質的振動模式決定,當波長(cháng)較國長短(與信号波長(cháng)相比)的泵浦光饋入員新光纖時(shí),發(fā)生此類效應。泵浦光光子釋放其自身的能知藍(néng)量,釋放出基于信号光讀業波長(cháng)的光子,將(jiāng)其街呢能(néng)量疊加在信号光上,從而完成(chéng)對(duì)信爸弟号光的放大。喇曼增益取決于泵浦光功上用率、泵浦光波長(cháng)和信号光波長(cháng我懂)之間的波長(cháng)差值。對(duì)于超長(cháng)距系統來店城說(shuō),利用喇曼放大器提高系統的OSNR、增加系統跨距長(chán醫地g)度、提高WDM系統的通路數和抑制光纖非線性效應是主要的目的用商。 

  超強FEC編碼消除誤碼率平台現象 

  在光傳輸系統中采用前向(xiàng)糾錯(FEC)技服電術,能(néng)夠消除系統性能(néng)曲線中的誤間費碼率平台現象,其編碼增益也提供了一定的系統富餘量,從而降低光鍊路中線性及跳火非線性因素對(duì)系統性能(néng)的影響。對(duì)于有農科光放大器的系統,可以增加光放大器間隔,延長(cháng)傳輸距離,提高信道醫生(dào)速率,減小單通路光功率。FEC的實現方式有兩(大水liǎng)種(zhǒng),一是帶外FEC系統,二是帶内FEC系統。民線帶内FEC的增益一般為3dB左右,而帶外FEC的增益物舞遠高于帶内,因此超長(cháng)距系統均采用帶外FEC編碼。在現有常村花規DWDM系統中,所應用的FEC編碼,尤以RS編碼黑好最普遍。RS223編碼比RS239到用編碼擁有更多的冗餘字節,因此前向(x票章iàng)糾錯能(néng)力更好(hǎo道頻),RS239編碼可以比無編碼時(shí)的OSNR情況改善什亮5dB左右,而RS223編碼又可以比R一呢S239改善4dB,因此使用超強FEC時(線好shí),OSNR總體改善情況為9dB,大大冷南提高了系統的傳輸距離。 

  動态增益均衡增加傳輸系統的區段數目 

  對(duì)于超長(cháng理開)距離傳輸,保證整個線路上的增益平坦是非常重要的,增益均衡用于還雨保證線路上各個波長(cháng)之間的增益平坦,在主亮唱光通道(dào)的入口可能(néng)各個波長(cháng)之麗木間的功率電平一樣(yàng),但由于放大器增益平坦度以及各個波長(c機她háng)在線路中衰耗不一緻,會(huì)導自得緻在接收端各個波長(cháng)之間的一金功率差異較大,影響正常的接收。目前一種(zh員光ǒng)通用的方法是在各個光放站放置增益平坦濾波器,此外話兵通過(guò)基于各個通道(dào要為)光譜密度的大小,實施反饋控制,可以動場微态管理平坦進(jìn)程。 

  動态增益均衡的優勢在于可以增加超長(cháng)距開現傳輸系統的區段數目,可以在級聯50個EDFA的情況下,不進(jì慢答n)行電再生中繼;支持動态網絡務那配置,在網絡波長(cháng)數目發(fā)生重大差異時(shí)不會(h國去uì)對(duì)OSNR造成(愛她chéng)損傷;由于輸入光功率變化也會(huì)造作國成(chéng)增益斜度劣化,而通過(guò)動态增益均衡,可以哥分代替目前正在使用的可調光衰減器(主要位于發(fā)射東銀機一側)。 

  碼型技術提升系統的傳輸性能(néng) 

  由于不同線路調制碼型的光信号在色散容限、SPM(自相位調制)女科、XPM(交叉相位調制)等非線性的容納能(用樹néng)力、頻譜利用率等方面(miàn)各有特點,對(duì)于超寬姐服頻帶的超長(cháng)距離WDM傳輸系姐習統,NRZ、RZ等碼型都(dōu)有自己的特色。 

  NRZ碼的應用簡單、成(chéng)本低、頻譜效率高,是懂哥目前SDH和WDM系統中應用最廣泛的碼型。由大用于NRZ碼元過(guò)渡不歸零,對(duì)傳輸損傷敏感,不适用于高速歌信超長(cháng)距離光信号的傳輸。 

  RZ碼的主要缺點是信号頻譜寬度相對(duì)NRZ碼增加,增加調制器使路資系統變得複雜、成(chéng)本高。為了進(jìn)一步提高RZ碼的員舊傳輸性能(néng),近年來還(hái)出現了CS路樂-RZ(載頻抑制RZ)和CRZ(啁啾RZ)等碼型。在CS制體-RZ碼中,相鄰碼元的電場振幅的符号相反,從而達到降低他紅光譜寬度的目的,在功率較高的情況下,不金家但增加了色散容限,而且有更強的抵抗SPM和FWM等光纖非線性效應的能(友男néng)力。CRZ碼采用了三級調制光低技術(RZ幅度調制、相位調制和數光數據調制),其相位調制器在發(fā)射端我亮對(duì)RZ脈沖的上升沿和下降沿上加入一定的啁啾量,抵抗非線性效應的能土請(néng)力非常優異。此外,CRZ還(hái)具有優良的抵抗偏下個振相關損耗(PDL)和偏振模色散(PMD)的能(néng)力,具有更得話高的傳輸穩定性。它的缺點是調制技術比較複雜,對(duì)三我家級調制之間的定時(shí)和時(男亮shí)延要求很高。 

  色散補償延伸光傳輸的距離 

  色散補償包括色度色散補償和偏振模色散補償。色度色散補償的方式包括色散補小友償器件和色散補償模塊,目前使用最多的是色散補償模雜著塊(DCM),通常用在EDFA的兩(liǎng)級之間,用以補償D歌要CM的插損。現在對(duì)于動态的色度色散補償方式也進(jìn)行光弟了大量的研究,但是真正商用的産品尚不多她資。 

  從技術角度來看,利用ULHWDM系統中的EDFA與喇曼放大器結合的放房遠大技術、采用色散和非線性容限較高的碼型等ULHWDM技術都(dōu)可以延長去國(cháng)光放段的傳輸距離,用于骨幹網中部分長(cháng)跨距的應用,這務東(zhè)是目前比較普遍的ULHWDM技術應用。 

  同時(shí)ULHWDM系統可以減少算朋電再生站、光放站的數量,延伸光放個知站之間的距離,充分反映出采用超長(cháng)時歌距系統對(duì)系統成(chéng)本的降低。直接建設大型城市之間的超長書靜(cháng)距傳輸系統可以解決對(duì)帶寬的迫暗開切需要,同時(shí)節省大量的光放車會站和電再生中繼站,降低系統的成(生鐘chéng)本和維護費用,與可配置OADM技術結合,在骨幹網上可以實現風機大城市之間的快速直達車,在中間的大城市站點可以采用O道務ADM來上下業務。 

  當骨幹網的業務具有“大站快車”的業習需求時(shí),ULHWDM系統才會(h件們uì)有較多應用。受到地理環境、國(guó)土面(miàn)積和業務需司話求等的限制,ULHWDM系統隻能(音報néng)在部分國(guó)家應用。目前中國(guó)電信等運弟懂營商在積極探讨ULHWDM系統在電信網上應用的可能(né謝科ng)性,相信随著(zhe)業務和技術的不斷發(fā)展,ULH系統的應用會哥就(huì)越來越多。
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