什么是WDM波分復(fù)用以及WDM工作原理

在同一根光纖中同時讓兩個或兩個以上的光波長信號通過不同光信道各自傳輸信息的技術(shù)稱之為波分復(fù)用技術(shù)（WDM）。WDM (Wavelength Division Multiplexing) 是將兩種或多種不同波長的光載波信號（攜帶著各種信息），在發(fā)送端經(jīng)過合波器（Multiplexer）匯合在一起，并耦合到同一根光纖中進行傳輸，而在接收端經(jīng)分波器（Demultiplexer）將各種波長的光信號分離出來，然后由光接收機進一步處理恢復(fù)為原信號。

簡單來說，可以看下圖，在傳統(tǒng)傳輸模式中，一根光纖只能傳輸攜帶一種信息的光載波信號，如果是要不同的業(yè)務(wù)，就需要無數(shù)根不同的、獨立的光纖來進行傳輸。但如果業(yè)務(wù)信息量多的話，就需要鋪設(shè)大量的光纖來進行傳輸，這對布線空間以及成本都是一個極大的挑戰(zhàn)。而一個WDM系統(tǒng)的應(yīng)用則可以快速解決上述問題。WDM系統(tǒng)可以承載多種格式的“業(yè)務(wù)”信號，如ATM、IP等，通過復(fù)用、解復(fù)用的技術(shù)將多種業(yè)務(wù)信號通過一根光纖就可傳輸，大大的減少了光纖用量，是網(wǎng)絡(luò)擴充和發(fā)展中理想的擴容手段。 在引入寬帶新業(yè)務(wù)，比如CATV, HDTV, B-ISDN等，只需要增加一個附加波長即可。

WDM系統(tǒng)的應(yīng)用

通用WDM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

WDM系統(tǒng)的基本構(gòu)成主要分雙纖單向傳輸和單纖雙向傳輸兩種方式。雙纖單向是指所有光路同時在一根光纖上沿同一方向傳送，不同的波長承載不同的光信號，在發(fā)送端復(fù)合通過一根光纖進行傳輸，在接收端經(jīng)解復(fù)用，完成多路光信號的傳輸，而反方向則通過另一根光纖傳送。兩個方向的傳輸分別由兩根光纖完成。單纖雙向是指光通路在一要光纖上同時向兩個不同的方向傳輸，所用的波長相互分開，以實現(xiàn)彼此雙方全雙工的通信聯(lián)絡(luò)。

雙纖單向WDM傳輸系統(tǒng)

單纖雙向WDM傳輸系統(tǒng)

通用的WDM系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、光發(fā)送機、光中繼放大、光接收機、光監(jiān)控信道五個部分組成。

WDM系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖

其中簡單的WDM系統(tǒng)里面主要有收發(fā)器、WDM波分復(fù)用器、跳線、暗光纖組件。

WDM系統(tǒng)

在整個WDM系統(tǒng)中，光波分復(fù)用器和解復(fù)用器是WDM技術(shù)中的關(guān)鍵部件，其性能的優(yōu)劣對系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量具有決定性作用。

WDM波分復(fù)用的優(yōu)勢

大容量

WDM的一個重要特點是可以充分利用光纖的帶寬資源，在不改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加數(shù)據(jù)傳輸容量，使一根光纖的傳輸容量比單波長增加多倍。如DWDM系統(tǒng)在一對光纖中最多可支持192個波長，每個波長的傳輸能力高達100Gbit/s ~約400Gbit/s和一個Terabit / s。

兼容性好

WDM對不同的信號具有很好的兼容性，在同一根光纖中傳輸圖像、數(shù)據(jù)及話音等不同性質(zhì)信號時，各個波長相互獨立，互不干擾，保證傳輸?shù)耐该餍浴?/p>

高度的網(wǎng)絡(luò)靈活性，經(jīng)濟性和可靠性

波分復(fù)用技術(shù)允許在不中斷現(xiàn)有流量服務(wù)的情況下根據(jù)需要連接新通道，從而使升級變得更加容易。在網(wǎng)絡(luò)升級和擴容時，無需對光纜線路進行改造，增加波長即可開通或疊加新業(yè)，在大容量長途傳輸時節(jié)省大量光纖和3R再生器，傳輸成本顯著下降。

波長路由

WDM技術(shù)是實現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在將來有望實現(xiàn)的全光網(wǎng)絡(luò)中，通過改變和調(diào)整光信號在光路上的波長，可以實現(xiàn)各種電信業(yè)務(wù)的上/下和交叉連接。