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DWDM 系统组件

与 CWDM 不同,DWDM 链路是一个系统:彩色发射机、精密滤波器、放大器,通常还包括色散管理,所有部件都需要统筹设计。了解这些组成部分,就能明白可插拔 DWDM 光模块究竟接入的是什么。

彩色光源从何而来

方式是什么使用场景
可插拔 DWDM 光模块直接插在路由器或交换机上的彩色 SFP+/QSFP28/QSFP-DD"IP over DWDM"、城域网、DCI
转发器(transponder)机框板卡:灰光客户侧输入,DWDM 线路侧输出传统传输系统
复用转发器(muxponder)将多个客户侧信号(例如 10×10G)汇聚为一个 100G 及以上波长的转发器传输网、骨干网

可插拔 DWDM 光器件——固定波长或可调谐 ——省去了转发器,这正是从主机侧对其进行编程和调谐如此重要的原因。

复用

  • 复用器/解复用器 — 基于 ITU 栅格的热稳定AWG(阵列波导光栅)或薄膜滤波器, 40/48/96 信道;插入损耗约 4–7 dB。
  • OADM / ROADM — 固定式或可重构分插复用;ROADM 使用波长选择开关(WSS),可通过软件对信道进行路由。
  • 交织器(interleaver) — 将两个相互偏移 50 GHz 的 100 GHz 栅格合并为一个 50 GHz 栅格。

放大

DWDM 的决定性优势在于,整个 C 波段的所有信道都可以由一台EDFA(掺铒光纤放大器)一起放大:

放大器位置作用
功率放大器(BA)复用器之后提高发射功率
线路放大器(LA)跨段中间,每约 80–120 km 一处补偿跨段损耗
前置放大器(PA)解复用器之前改善接收灵敏度

每台 EDFA 增加约 20–30 dB 的增益,同时引入一定噪声;累积的噪声决定了最终限制传输距离的OSNR(相干与长途传输)。 拉曼放大(分布在传输光纤中)可进一步延长跨段。L 波段放大器可在同一根光纤上使容量翻倍。

色散管理

  • DCM(色散补偿模块)— 一卷 DCF 或光纤布拉格光栅,用于抵消超过约 80 km 的直接检测 10G 链路的色度色散。
  • EDC — 10G 模块内部的电子补偿(能力有限)。
  • 相干 — 100G 及以上的接收机以数字方式补偿色散;不需要 DCM。

监控

光监控信道(OSC)使用放大波段之外的波长(例如 1510 nm),在放大站点之间传送管理信息。光信道监测器在复用器处读取每信道的功率。

在 CodingBox 中

当彩色光源是可插拔模块时,CodingBox 就是直接接触它的工具:读取模块的信道/波长、功率和 DDM,通过 SFF-8690 / SFF-TA-1004 为可调谐模块设置信道,并为目标主机平台编程身份信息。

作为基础设施的放大器——类型与数量、线路上的布放位置、OSNR 预算、运维规则以及与再生方案的取舍:放大器与再生;作为设备类别的转发器、ROADM 与保护倒换开关: 传输与接入设备。


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