1分钟让你了解WDM波分复用技术

什么是WDM波分复用以及WDM工作原理

在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息的技术称之为波分复用技术（WDM）。WDM (Wavelength Division Multiplexing) 是将两种或多种不同波长的光载波信号（携带着各种信息），在发送端经过合波器（Multiplexer）汇合在一起，并耦合到同一根光纤中进行传输，而在接收端经分波器（Demultiplexer）将各种波长的光信号分离出来，然后由光接收机进一步处理恢复为原信号。

简单来说，可以看下图，在传统传输模式中，一根光纤只能传输携带一种信息的光载波信号，如果是要不同的业务，就需要无数根不同的、独立的光纤来进行传输。但如果业务信息量多的话，就需要铺设大量的光纤来进行传输，这对布线空间以及成本都是一个极大的挑战。而一个WDM系统的应用则可以快速解决上述问题。WDM系统可以承载多种格式的“业务”信号，如ATM、IP等，通过复用、解复用的技术将多种业务信号通过一根光纤就可传输，大大的减少了光纤用量，是网络扩充和发展中理想的扩容手段。 在引入宽带新业务，比如CATV, HDTV, B-ISDN等，只需要增加一个附加波长即可。

WDM系统的应用

通用WDM系统的基本结构

WDM系统的基本构成主要分双纤单向传输和单纤双向传输两种方式。双纤单向是指所有光路同时在一根光纤上沿同一方向传送，不同的波长承载不同的光信号，在发送端复合通过一根光纤进行传输，在接收端经解复用，完成多路光信号的传输，而反方向则通过另一根光纤传送。两个方向的传输分别由两根光纤完成。单纤双向是指光通路在一要光纤上同时向两个不同的方向传输，所用的波长相互分开，以实现彼此双方全双工的通信联络。

双纤单向WDM传输系统

单纤双向WDM传输系统

通用的WDM系统主要由网络管理系统、光发送机、光中继放大、光接收机、光监控信道五个部分组成。

WDM系统总体结构示意图

其中简单的WDM系统里面主要有收发器、WDM波分复用器、跳线、暗光纤组件。

WDM系统

在整个WDM系统中，光波分复用器和解复用器是WDM技术中的关键部件，其性能的优劣对系统的传输质量具有决定性作用。

WDM波分复用的优势

大容量

WDM的一个重要特点是可以充分利用光纤的带宽资源，在不改变现有网络基本架构的基础上，增加数据传输容量，使一根光纤的传输容量比单波长增加多倍。如DWDM系统在一对光纤中最多可支持192个波长，每个波长的传输能力高达100Gbit/s ~约400Gbit/s和一个Terabit / s。

兼容性好

WDM对不同的信号具有很好的兼容性，在同一根光纤中传输图像、数据及话音等不同性质信号时，各个波长相互独立，互不干扰，保证传输的透明性。

高度的网络灵活性，经济性和可靠性

波分复用技术允许在不中断现有流量服务的情况下根据需要连接新通道，从而使升级变得更加容易。在网络升级和扩容时，无需对光缆线路进行改造，增加波长即可开通或叠加新业，在大容量长途传输时节省大量光纤和3R再生器，传输成本显著下降。

波长路由

WDM技术是实现全光网络的关键技术之一。在将来有望实现的全光网络中，通过改变和调整光信号在光路上的波长，可以实现各种电信业务的上/下和交叉连接。