WDM技术与应用

本书共分两部分：第一部分介绍了WDM技术的发展、基本原理、系统构成、性能要求以及关键技术，并着重介绍了光源、光放大、光滤波和光纤技术；第二部分针对WDM技术在通信网中的应用，介绍了WDM光网络的基本原理、构成WDM光网络的关键设备，着重讲述了光传送网，并结合城域网和接入网的特点介绍了WDM技术的应用，最后结合实例进行了分析。通过本书的阅读，读者可以了解到WDM专业技术的背景、概念、技术原理、最新设备及未来的发展趋势。
本书可作为大专院校的通信专业的参考教材，也适合于有兴趣学习了解WDM光网络知识的专业人士，还可供从事通信工作的技术人员阅读。

第1章 概述 1
1.1 光复用技术的比较 1
1.1.1 光码分复用（OCDMA）技术 2
1.1.2 光时分复用（OTDM）技术 2
1.1.3 光频分复用（OFDM）技术 2
1.1.4 波分复用（WDM）技术 3
1.2 WDM发展的三个阶段 4
1.2.1 第一代和第二代WDM系统 4
1.2.2 第三代DWDM系统 5
1.2.3 第三代光网络的三大技术 6
1.3 WDM的发展方向 7
1.4 各大公司的DWDM产品及其光网络解决方案 8
1.4.1 国外公司的DWDM产品及其光网络解决方案 8
1.4.2 国内公司的DWDM产品及其光网络解决方案 11
第2章 WDM技术 14
2.1 WDM系统的工作原理 14
2.2 WDM、DWDM和CWDM 15
2.3 WDM系统的分类 17
2.4 WDM系统的保护 18
2.4.1 基于单个波长，在SDH层实施的1＋1或1:n保护 18
2.4.2 光复用段保护（OMSP） 18
2.5 WDM系统的构成 19
2.5.1 双纤单向和单纤双向 19
2.5.2 无纤光通信 20
2.6 WDM系统的容量 23
2.6.1 影响系统容量的几个因素 23
2.6.2 光纤传输的总信号功率 24
2.6.3 影响传输距离的因素 25
2.7 WDM系统的技术规范 26
2.7.1 光波长区的分配 27
2.7.2 光接口分类 29
2.7.3 光接口参数 30
2.7.4 性能要求 30
2.7.5 光监控信道（OSC）要求 31
2.7.6 安全要求 31
2.8 WDM的技术优点 32
2.9 WDM 的现有技术水平及其应用水平 34
2.10 WDM的发展趋势 35
第3章 WDM系统的三大关键技术 37
3.1 光源技术 37
3.1.1 光纤通信系统中的光源 37
3.1.2 激光器的构成 38
3.1.3 激光器分类 38
3.1.4 光纤通信系统所用的激光器 39
3.1.5 可调激光器 40
3.2 光放大技术 43
3.2.1 光放大器的分类 43
3.2.2 光放大器的工作频段 44
3.2.3 光纤放大器 45
3.2.4 半导体光放大器 53
3.2.5 光纤拉曼放大器 53
3.2.6 光放大器的市场分析与发展方向 54
3.3 光滤波技术 54
3.3.1 光滤波技术的工作原理 54
3.3.2 技术比较 56
3.3.3 可调光滤波技术 57
3.3.4 光分/合波技术 59
3.3.5 群组滤波 Interleaver技术 63
3.4 光纤技术 64
3.4.1 WDM与光纤 64
3.4.2 光纤性能的要求 64
3.4.3 新型光纤的发展 66
第4章 WDM光网络 68
4.1 全光网概述 68
4.1.1 通信网络的发展趋势 68
4.1.2 光网络的基本原理、特点与结构 70
4.1.3 光网络的演变与发展 72
4.2 全光网的关键技术 73
4.2.1 全光放大中继技术 73
4.2.2 光多路传输技术 74
4.2.3 波长选择技术 74
4.2.4 光交换技术 74
4.2.5 光分插复用（OADM）技术 75
4.2.6 波长转换技术 75
4.2.7 网络控制和管理技术 75
4.2.8 网络安全技术 75
4.2.9 集成光学和光纤光栅技术 76
4.3 基于WDM的光传送网 76
4.3.1 几种光传送网技术的比较 76
4.3.2 WDM光传送网的分层结构 81
4.4 光传送网的原子功能模型 85
4.4.1 功能模型的概念 85
4.4.2 原子功能模型 86
4.4.3 参考点命名 86
4.4.4 参考点信息命名 86
4.4.5 原子功能命名和图形符号约定 87
4.5 光传送网的功能块特性 87
4.5.1 监控过程和管理信息流 87
4.5.2 光传输段层的网络功能 88
4.6 光传送网和IP业务 92
4.6.1 光传送网技术比较 92
4.6.2 光传送网协议体系结构的比较 94
4.7 IP over WDM 光网络 98
4.7.1 IP over WDM光网络分层体系结构 98
4.7.2 IP over WDM网络中光层的保护系统 108
4.7.3 多层网络的恢复 115
4.8 WDM光传送网的设计与操作 118
4.8.1 基本概念 118
4.8.2 WDM光传送网的设计 121
4.8.3 WDM光传送网的操作 123
4.9 光传送网的自动化 智能光网络 125
4.9.1 智能光网络的涵义的形成 125
4.9.2 智能光网络的要素 126
4.9.3 智能光网络的革新 127
4.9.4 智能光网络的创新 以软件为核心 128
4.9.5 新型波长服务 130
4.9.6 典型的智能光网络的实现 130
4.9.7 光域服务互联（Optical Domain Service Interconnect） 136
4.10 WDM光网络示例 中兴通讯光纤传输网络整体解决方案 137
4.11 WDM光传送网有待解决的问题 140
4.12 光传送网研究的最新进展及发展趋势 140
第5章 WDM 网络的关键设备 144
5.1 光分插复用器（OADM） 144
5.1.1 概述 144
5.1.2 OADM的体系结构和节点实现方案 145
5.1.3 OADM产品和应用 148
5.2 光交叉连接设备（OXC） 149
5.2.1 概述 149
5.2.2 OXC的特点及主要功能 150
5.2.3 OXC的性能指标 152
5.2.4 OXC设备分类 153
5.2.5 OXC的保护恢复策略和恢复算法 154
5.2.6 OXC的管理 155
5.2.7 OXC的结构 155
5.2.8 实现OXC的关键器件 158
5.2.9 OXC的主要技术难点 159
5.2.10 OXC的设计要素 160
5.2.11 OXC在网络中的应用 162
5.2.12 国内外OXC的发展现状 163
5.2.13 小结 165
5.3 波长转换器（OTU） 165
5.3.1 波长转换技术 165
5.3.2 O/E/O波长转换 165
5.3.3 全光波长转换 166
5.3.4 波长转换对全光网络设计与性能的影响 171
5.4 波长路由和光交换技术 177
5.4.1 全光网络中光交换/光路由的作用 177
5.4.2 光交换/光路由的技术原理 178
5.4.3 光交换/光路由的关键器件技术 181
5.4.4 光交换/光路由的发展现状 182
5.4.5 光交换/光路由的典型应用 183
5.4.6 光交换/光路由的发展前景 184
5.4.7 国外厂家的方案设计 184
5.5 目前进展情况 186

第6章 WDM技术在城域网与接入网中的具体应用 188
6.1 城域网中的WDM技术 188
6.1.1 什么是城域网 188
6.1.2 城域网的现状 189
6.1.3 DWDM技术在城域网中的应用 189
6.1.4 CWDM技术在城域网中的应用 198
6.1.5 城域光网络的设备市场 199
6.1.6 城域光网络的建设情况 200
6.1.7 目前存在的问题 201
6.1.8 华为城域传输网的综合解决方案 203
6.2 接入网中的WDM 技术 207
6.2.1 接入网概述 207
6.2.2 波分复用无源光网络（WDMPON）的关键技术 208
6.2.3 WDM光接入网的网络结构 211
第7章 WDM网络的应用实例 221
7.1 广域网中的应用实例 221
7.1.1 工程概况 221
7.1.2 传输系统 222
7.1.3 网络管理系统 224
7.1.4 公务通信系统 225
7.1.5 时钟同步系统 225
7.1.6 设备选型及主要技术要求 225
7.1.7 DWDM传输系统指标 231
7.1.8 SDH传输系统指标 231
7.1.9 设备电缆 237
7.1.10 供电系统 237
7.1.11 告警系统 238
7.1.12 地线系统 238
7.1.13 其他需要说明的问题 238
7.2 中国宽带城域网实验 China MAN Trial′ 2000 239
7.2.1 China MAN Trial′ 2000 实验概况 239
7.2.2 实验现场演示网络 240
7.2.3 China MAN Trial′ 2000测试分析 242
7.2.4 宽带IP城域网总体解决方案分析 248
7.2.5 小结 253
参考文献 258