Системы передачи со спектральным уплотнением оптических каналов WDM/DWDM

Сигналы в ВОСП

Передаваемые сигналы: голос, данные, ТВ, и др.
Сигнал преобразуется в

Time Division Multiplexing (TDM)
Временное разделение каналов

TDM – это скорость передачи цифрового

Стандартная иерархия синхронных
систем передачи

TDM и DWDM

За счет внедрения DWDM возрастает пропускная способность ВОЛС
TDM

Волоконно-оптические сети 1-го поколения

Передача осуществляется на одной рабочей длине волны
Низкая

Волоконно-оптические сети 2-го поколения

Передача осуществляется на одной рабочей длине волны
Низкая

DWDM

Dense Wavelength Division Multiplexing
Одновременная передача нескольких оптических каналов на разных длинах

Основы DWDM

Выгоды от внедрения
Значительное увеличение пропускной способности ВОЛС
Сокращение общей стоимости
Извлечение прибыли

Определение DWDM

По определению: WDM системы передачи обеспечивают передачу до 10 оптических

Компоненты DWDM систем передачи

Передающие модули
Мультиплексоры
Усилители
ВОК
Мультиплексоры ввода/вывода
Демультиплексоры
Приемные модули

Передающий модуль

Лазер
Имеет определенную выходная мощность (примерно 0 дБм)
Имеет рабочую длину волны
Большинство

ITU план частот

Основные термины, относящиеся к DWDM

Канальный интервал (обычно в ГГц) расстояние между

100 Ггц = 0.8 нм
50 Ггц = 0.4 нм
25 Ггц =

Параметры передатчика, влияющие на функционирование DWDM

Стабильность центральной длины волны напрямую зависит

Параметры мультиплексора, влияющие на функционирование DWDM

Количество входных портов прямо пропорционально стоимости

Усилители EDFA

Оптические усилители, использующие энергию лазера накачки для усиления слабого сигнала

Optical Amplifier

WDM Reception Node

WDM Transmission Node

Усилители EDFA

Накопление шумов вдоль ВОЛС при

Структурная схема EDFA усилителя

Частотная характеристика коэффициента усиления EDFA

ASE шум оптического усилителя

ASE – Amplified Spontaneous Emission (усиленная спонтанная эмиссия)
Увеличивается

Влияние оптического усиления на DWDM СП:

Увеличивают расстояние между точками O-E-O преобразования
Из-за

Мультиплексоры ввода/вывода

Обеспечивают ввод/вывод оптических требуемых каналов
Составной элемент оптических сетей нового

Этапы инсталляции DWDM СП

Шаг 1 – Тестирование кабельно-линейных сооружений
Рефлектометрические измерения
Измерение

Шаг 5 – Проверка функционирования оптических мультиплексоров
OSA для измерения длины волны

Шаг 7 – Установка регенераторов
Шаг 6 – Проверка функционирования усилителей
OSA для

Шаг 11 – Тестирование выходных сигналов демультиплексорного оборудования
Использование OSA
Шаг 12 –

Параметры линейных сигналов,
измеряемых с помощью OSA

Количество DWDM оптических каналов
Спектральные характеристики

Принципы построения OSA

Анализатор спектра на основе дифракционной решетки

Принципы построения OSA

Анализатор спектра на основе
интерферометра Майкельсона

Принципы построения OSA

Анализатор спектра на основе фильтра Фабри-Перо

Основы DWDM измерений

Осуществляется измерение линейного сигнала в рабочем спектре длин волн

Анализ оптического спектра

Измерение зависимости мощности оптических сигналов от длины волны
Оптические канала

Полоса длин волн разрешения (RBW) - это Full-Width at Half Maximum

Основное определение: ослабление фильтра на заданном расстоянии от максимума сигнала в

Измерение OSNR

OSNR вычисляется путем измерения прилегающего уровня оптических шумов
Величина интерполируется

Измерение OSNR
многоканального сигнала

По-канальное измерение OSNR усложняется наличием других каналов
Прилегающий уровень

Характеристики OSA

Разрешение: способность выделять близко расположенные оптические сигналы
Точность измерения длины

Мониторинг оптических каналов

OSA спектрограмма сравнивается с эталонной в каждой точке установки

Поиск неисправного компонента сети

Insertion loss = difference in OSA reading before

Снятие характеристик
оптического фильтра

Measure insertion loss as a function of wavelength

λk

OSA used to measure DEMUX operation
Stopband loss determines crosstalk

λ1+ λ2+ …

Monitor performance of A/D MUXs

one channel

input

Ideal Output

Actual Output

Снятие характеристик
Мультиплексора ввода/вывода

Мощность сигнала каждого канала
Центральная длина волны/канальный интервал
OSNR

OSNR

Мониторинг оптических каналов

EDFA характеристика шумов/ коэффициента усиления

OSA used to measure gain curve, noise

Переходные помехи соседних каналов

MUX/DEMUX character affects adjacent channel crosstalk

*

The CMA Optical Test System

*

The CMA 4791 OCA Module

Up to 256 DWDM channels
1520-1570nm Wavelength Range
±0.03nm

Технические характеристики

1: Available in +20 to -60 dBm
2: Up to 400

Функционирование CMA4000 OSA

Graph Mode

Graph Mode Select

Acquisition Mode

Resolution Mode

Graph Settings

Full Screen View

Zoom/Pan

Table Mode

Table Mode Select

Acquisition Mode

Resolution Mode

Table Settings

Cursor Locations

Gain Tilt and Slope

Threshold