光纖通信飛速發(fā)展，光通信網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)代通信網(wǎng)的基礎(chǔ)平臺。光纖通信系統(tǒng)經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段，從80年代末的PDH系統(tǒng)，90年代中期的SDH系統(tǒng)，WDM系統(tǒng)，光纖通信系統(tǒng)快速地更新?lián)Q代。雙波長WDM(1310/1550nm)系統(tǒng)80年代在美國AT&T網(wǎng)中使用，速率為2×17Gb/s?！?yīng)用WDM技術(shù)第一次把復(fù)用方式從電信號轉(zhuǎn)移到光信號，在光域上用波分復(fù)用(即頻率復(fù)用)的方式提高傳輸速率，光信號實現(xiàn)了直接復(fù)用和放大，并且各個波長彼此獨立，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式透明。當(dāng)前研究的熱點之一是DWDM，DWDM實驗室水平可達(dá)到100╳10Gbit/s，中繼距離400km;30╳40Gbit/s，中繼距離85km;64╳5Gbit/s，中繼距離720km。密集波分復(fù)用DWDM商用水平為320Gbit/s，即一對光纖可傳送400萬話路。
目前商用系統(tǒng)的傳輸能力僅是單根光纖可能傳輸容量為數(shù)十Tbit/s的1/100。中國開展WDM技術(shù)的研究起步比較晚，首先在長途干線上采用WDM技術(shù)進(jìn)行點到點擴容，后在節(jié)點上采用OADM、OXC技術(shù)進(jìn)行上/下話路。中國于1997年引進(jìn)第一套8波長WDM系統(tǒng)，并安裝在西安至武漢的干線上。1998年中國開始大規(guī)模引進(jìn)8×2.5Gb/sWDM系統(tǒng)，對總長達(dá)2萬多km的12條省際光纜干線進(jìn)行擴容改造。同時各省內(nèi)干線也相繼采用WDM技術(shù)擴容，如在“南昌-九江”光纜擴容工程中，采用的就是AT&T公司的設(shè)備和雙窗口WDM系統(tǒng)，即在G.652光纖的1310nm、1550nm兩個低損耗工作窗口分別運行一個系統(tǒng)。這樣可在不拆除1310nm窗口原有PDH設(shè)備的情況下，利用未使用的1550nm窗口，加開SDH2.5Gb/s系統(tǒng)。為保證中國干線網(wǎng)的高速率、大容量并有足夠的余量確保網(wǎng)絡(luò)安全和未來發(fā)展的需要，采用WDM技術(shù)的工作已全面展開。
發(fā)展初期90年代中期，WDM系統(tǒng)發(fā)展速度并不快主要原因TDM(時分復(fù)用)技術(shù)的發(fā)展，155Mb/s-622Mb/s-2.5Gb/sTDM技術(shù)相對簡單。據(jù)統(tǒng)計，在2.5Gb/s系統(tǒng)以下(含2.5Gb/s系統(tǒng))，系統(tǒng)每升級一次，每比特的傳輸成本下降30%左右。因此在系統(tǒng)升級中，人們首先想到并采用的是TDM技術(shù)波分復(fù)用器件不成熟。波分復(fù)用器/解復(fù)用器和光放大器在90年代初才開始商用化，1995年開始WDM技術(shù)發(fā)展很快，特別是基于摻鉺光纖放大器EDFA的1550nm窗口密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)。Ciena推出了16×2.5Gb/s系統(tǒng)，Lucent公司推出8×2.5Gb/s系統(tǒng)，目前試驗室已達(dá)Tb/s速率。
發(fā)展迅速的原因光電器件的迅速發(fā)展，特別是EDFA的成熟和商用化，使在光放大器(1530～1565nm)區(qū)域采用WDM技術(shù)成為可能利用TDM方式已接近硅和鎵砷技術(shù)的極限，TDM已無太多的潛力，且傳輸設(shè)備價格高已敷設(shè)G.652光纖1550nm窗口的高色散限制了TDM10Gb/s系統(tǒng)的傳輸，光纖色散的影響日益嚴(yán)重。從電復(fù)用轉(zhuǎn)移到光復(fù)用，即從光頻上用各種復(fù)用方式來提高復(fù)用速率，WDM技術(shù)是能夠商用化最簡單的光復(fù)用技術(shù)。
WDM技術(shù)具有很多優(yōu)勢，得到快速發(fā)展。可利用光纖的帶寬資源，使一根光纖的傳輸容量比單波長傳輸增加幾倍至幾十倍;多波長復(fù)用在單模光纖中傳輸，在大容量長途傳輸時可大量節(jié)約光纖;對于早期安裝的電纜，芯數(shù)較少，利用波分復(fù)用無需對原有系統(tǒng)作較大的改動即可進(jìn)行擴容操作;由于同一光纖中傳輸?shù)男盘柌ㄩL彼此獨立，因而可以傳輸特性完全不同的信號，完成各種電信業(yè)務(wù)信號的綜合與分離，包括數(shù)字信號和模擬信號，以及PDH信號和SDH信號的綜合與分離;波分復(fù)用通道對數(shù)據(jù)格式透明，即與信號速率及電調(diào)制方式無關(guān)。
一個WDM系統(tǒng)可以承載多種格式的“業(yè)務(wù)”信號，如ATM、IP等;在網(wǎng)絡(luò)擴充和發(fā)展中，是理想的擴容手段，也是引入寬帶新業(yè)務(wù)(例如CATV、HDTV和B-ISDN等)的有利手段，增加一個附加波長即可引入任意想要的新業(yè)務(wù)或新容量;利用WDM技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)，從而可能實現(xiàn)未來透明的、具有高度生存性的光網(wǎng)絡(luò);在國家骨干網(wǎng)的傳輸時，EDFA的應(yīng)用可以減少長途干線系統(tǒng)SDH中繼器的數(shù)目，從而減少成本。
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