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基于DWDM层面的通信传输技术分析与探讨

作者:未知

  摘 要:20世纪末期开始,DWDM作为一种大容量的光通信系统开始在全球范围内推广使用。该通信系统被研制出来并投入使用以后,被大部分的西方发达国家的电信运营商普遍应用,有效提高了通信传输的效率。现在,为了更好满足人们对通信和数据传输的需要,人们不断的围绕DWDM技术研制开发新的技术应用。密集波分复用系统在我国的电信企业也被广泛使用,而且应用效果很好。本文重点研究探讨了基于DWDM层面通信传输技术的应用。
  关键词:DWDM;通信传输;技术应用
  中图分类号:TN929.11 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)16-0028-02
  过去,我国通信技术领域的通信系统普遍应用的卫星及单波氏SDH光纤、低速率的载波通信、中小容量的微波等技术。从目前的使用情况看,已经不能很好地满足人们使用的需要。通信传输技术必须不断创新发展。才能够更好的满足人们对通信不断提高的需求,密集波分复用技术(DWDM)在通信传输领域的广泛应用,能够更好的满足人们对通信的需求,推动了通信传输领域的技术应用革新。
  1 密集波分复用技术的概念及工作原理
  1.1 密集波分复用技术概述
  密集波分复用(DWDM)技术是在上个世纪末,被研制出来并投入使用的。DWDM系统能够支持150多束不同波长的光波同时传输,能够保证每束光波最高达到10Gb/s的数据传输率。该系统能在一条很细(比头发丝还要细)的光纤上提供超过1Tb/s的数据传输率。因此,当前我国的电信业和其他相关行业都普遍引入了密集波分复用技术,该技术的研发力度和应用范围也在随着技术的推广应用不断的拓宽。不久的将来,密集波分复用技术就会成为我国通信领域的主要应用技术。
  1.2 密集波分复用技术的基本工作原理
  密集波分复用技术(DWDM)的主要工作原理就是依靠光载波通过一条光纤同时输送多个信息。要实现这一传输功能,只需要通过将波长各异的光信号形成发射器,经过复用后开始传输,进入光纤放大器之后,再将这个光信号进行分解复用,输送到各自需要的终端进行接收[1]。密集波分复用技术可以通过一条光纤便完成多条虚拟路径的数据传输,传输效率大大提高。跟以往我们使用的传输系统相比,密集波分复用技术(DWDM)不仅能最大限度地利用带宽,而且能不断扩大网络的容量。��用密集波分复用技术搭建的网络结构更优化、过程更简洁、灵活性更强,其在通信传输领域拥有非常好的发展前景[1]。
  2 密集波分复用技术的主要特点
  2.1 组网灵活
  经济高效应用密集波分复用(DWDM)技术进行组网,是现代电信企业普遍采用的模式,与使用传统技术进行组网情况相比较来看,应用该技术搭建的网络更简洁,更优化。从具体的网络结构上看,应用密集波分复用(DWDM)技术搭建的网络层次更清晰,结构更稳固。应用密集波分复用技术搭建网络后整个网络环境变得更加完善,大大提高了网络应用的灵活性。应用密集波分复用(DWDM)技术能够在很大程度上提高光纤带宽的使用率。不仅减少了组网过程中光纤的使用数量,还能有效的减少对前期信息的处理任务量,大大降低了搭建网络的成本,同时大大减少了企业的日常运营成本,提高电信运营企业的经济效益。
  2.2 容量扩大,费用节省
  当前我国普遍使用的光纤所能承载和传输的带宽已经非常的快了,但是由于数据传输技术的发展相对滞后,不能有效的利用带宽,大多数情况下,我们能够利用的带宽也就是相当于整个带宽的十分之一左右,从经济学的角度讲极大的浪费了带宽资源。应用DWDM技术后,就能够实现将大量的数据集中到一根光纤上,更加充分的利用了光纤带宽。从我国当前对密集波分复用技术具体应用情况看,商用的80×40Gbit/s的分复用系统可以同时满足4960万路电话使用,是光纤带宽的利用率提高了数倍。在实际的使用中,能够有效的减少材料损耗,降低企业运营成本,消费者也能随之受益,节省网络费用支出[2]。
  2.3 方便升级扩容
  应用密集波分复用(DWDM)技术搭建网络在实际应用中,能够很好的适应不断升级扩容的需要。这样方便的拓展性空间能够更好的满足用户们不断提升的使用需要。为将来技术更新换代升级预留了充足的弹性空间。此外,密集波分复用(DWDM)技术的业务信号的类型和运作速率都各不相同,网络层次非常清晰,整个网络的运行情况透明性非常强。
  2.4 便捷的数据分离与综合
  应用DWDM技术传输数据的速度不受协议的影响。基于DWDM技术的网络数据传输主要采用IP协议、ATM,以太网协议,SONET/SDH进行传输。以DWDM技术为基础的网络能够在激光信道上将不同的数据流量采用不同速度传输。传输过程中,不需要考虑信号速率及特性,能够方便的实现数据有效分离与综合。
  2.5 多样化的网络服务功能
  应用DWDM技术进行数据传输的速率不受协议的影响,DWDM网络在相对透明的情况下,能够与SDH、ATM、IP等进行信号衔接,从而可以提供多样化服务网络服务。
  3 在通信传输上DWDM技术的具体应用
  3.1 长途干线系统中DWDM技术的应用
  当前我国的长途干线系统还是一种点对点的系统模式,在长途干线系统的建设过程中,应用传统的传输技术建设时,为了达到相应的技术要求,实现技术功能,需要使用大量的光缆等建筑材料,建设施工相对复杂,建设成本比较高。在长途干线系统中应用DWDM技术后,由于DWDM技术自身的优势,可以将很大容量的数据传输集中在一条光缆上完成,因此,在长途干线系统的建设过程中大大减少了光缆以及配套材料的使用数量,有效的减少了资源的消耗,节省了长途干线系统的建设成本。应用DWDM技术进行数据传输,在实际的使用过程中能够很好的改善声音的清晰度和真实度,很好的实现了超长距离无再生中继。从当前的DWDM技术应用情况看,我国建设使用的长途干线系统在长距离光纤铺设和使用上大多数采用的是相对独立的点对点模式。在网络互连方面还没有建设成规模的网络系统,还没有形成一个很好的整体网络进行互相之间的沟通和交流,这也是长途干线系统建设未来需要重点解决的问题。   3.2 短途无中继系统中DWDM技术的应用
  从当前我国DWDM技术的��用情况看,除了在长途干线系统中用于信号传输外,DWDM系统也已经越来越多的应用于短距离信号传输中。通常情况下,短程无中继密集波分复用系统的有效使用距离需要根据实际情况和不同的地理位置和环境情况来确定,从实际应用的情况看,距离短的地方可以达到几十公里,距离远的地方能够达到三四百公里,在距离相对比较接近的区域内应用DWDM系统,实现短距离通信及数据传输功能。与应用传统的技术手段和做法相比,实现技术要求的操作也比较简单,只需要在需要实现联通的两个地方的合适的位置上设置合波器或者是分波器就能可以了。短途无中继系统建设使用后,能够在没有电力供应的情况下实现信号的完整传输。实现这种功能在实际的使用工程中意义重大,能够大大降低电信企业的运营和管理成本,还可以不受供电的限制,随时保证信号传输的质量和连续性。随着DWDM技术在短途无中继系统中的广泛应用,以及DWDM技术的不断发展完善,未来更多的区域之间,或者是城市与城市之间,或者是不同的信息中心之间,或者是不同的经济区域之间,都可以应用DWDM技术建立起短途无中继系统实现通信与数据传输,实现更好的连接和沟通。
  3.3 DWDM激光器调制技术应用
  DWDM的激光器调制技术主要表现在对光源的强弱干预能力上,具体的措施有两种:(1)外调制技术。外调制的优势在于将高速电信号加载在另外的媒介中,运用物理特性使型号光波特性产生变换,在通信信号和激光之间搭建起一道桥梁。由于激光器能使大功率的激光不易受到干扰,所以可以更加低调地被调制。(2)直接调制技术。所谓直接调制,就是通过控制电流的量来改变光波的强度,直接对光源进行作用。其优点在于减少插入损耗、节省投入资金以及运作结构简单化,如果从节省开支的层面看,直接调制激光器更为合适。
  3.4 分波和光合波技术的应用
  分波和光和波的技术是DWDM系统的重要技术之一,其主要的功能就是能够左右传输信号的整体质量和稳定性。判断分波和光和波的技术的优劣,通常情况下我们采用信道隔离度与插人损耗两方面的标准来作评判。信道隔离度的数值越高,传输信号被干扰和串改的频率就会越小,插入损耗数值越小,传输信号的质量越有保证。从当前实际应用情况看,普遍通用的分波器和光合波器主要有阵列波导光栅(AWG)和光栅型合波、阵列波导光栅(AWG)和光栅型分波、介质薄膜滤波器以及耦合器等。阵列波导光栅(AWG)和光栅型合波主要用于速度高、容量大的DWDM系统,其主要的技术特点和优势是信道数多、波长间隔小且平坦等;存在的不足之处是温度特性较弱。阵列波导光栅(AWG)和光栅型分波器的主要特点和优势是温度特性较强。介质薄膜滤波器制造过程较为繁复,投入资金较高,不适合应用在多波长DWDM系统,但插入损耗小却是介质薄膜滤波器的优势。耦合器普遍应用在路线较少的情况下,它能够节省资金且结构较简单,但是插入损耗相对较大、传输信息易被干扰[3]。
  4 基于DWDM层面的通信传输技术发展方向
  现在,DWDM技术已经经过了20多年的发展,大部分DWDM技术的应用也已经日臻成熟。随着科技的飞速发展,人们对互联网使用的增多,用户对网络流量需求进一步增长,当前,主要传输网络出现拥堵的现象还时有发生。为了能够有效解决这一问题,更好的满足人们对网络传输速度的需求,基于DWDM层面的光纤通信技术必须要朝着更快速度、更大容量、更远距离的方向发展。国际通信和信息产业正买入新一轮的技术竞争。资料显示2011年12月1日,武汉邮电科学研究院、光纤通信技术和网络国家重点实验室及烽火通信公司联合承担的国家“973”计划项目关于“超高速、超大容量、超长距离光传输基础研究”,由武汉邮电科学研究院正式对外宣布,经北京大学和工信部电信研究院专家测试,该院已实现了240Gbit/s实时传输,其容量指标在国际上处于领先水平。
  5 结语
  综上所述,密集波分复用技术(DWDM)的出现,在很大程度上改变了当前世界范围内通信传输技术的应用。并且随着DWDM技术的不断创新发展完善,将继续影响着全世界的通信与传输。密集波分复用技术(DWDM)在光通信领域的广泛应用,不仅能够大幅度提高通信容量,还能够让整个网络系统的性能变得更加稳定、可靠,特别是它可以直接接入多种业务,而彼此之间不相互干扰的优点,使其拥有了更加光明的应用前景,未来DWDM技术必将朝着超高速、超大容量、超长距离的方向快速发展。
  参考文献
  [1]焦晓波,周雅.电力通信系统下一代光网络的分析与探讨[J].信息系统工程,2009,(7):126-130.
  [2]刘佳,黄宏光.DWDM技术及其在城域网中的应用[J].通信技术,2009,(2):18-20.
  [3]高珊.DWDM密集波分复用系统工程应用浅谈[J].铁道通信信号,2009,(9):60-62.

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