DWDM 系統組件
與 CWDM 不同,DWDM 鏈路是一個系統:彩色發射器、精密濾波器、放大器,通常還包括色散管理,所有部件都需要統籌設計。了解這些組成部分,就能明白可插拔 DWDM 光模組究竟接入的是甚麼。
彩色光源從何而來
| 方式 | 是甚麼 | 使用場景 |
|---|---|---|
| 可插拔 DWDM 光模組 | 直接插在路由器或交換機上的彩色 SFP+/QSFP28/QSFP-DD | 「IP over DWDM」、城域網、DCI |
| 轉發器(transponder) | 機框板卡:灰光客戶側輸入,DWDM 線路側輸出 | 傳統傳輸系統 |
| 複用轉發器(muxponder) | 將多個客戶側信號(例如 10×10G)匯聚為一個 100G 及以上波長的轉發器 | 傳輸網、骨幹網 |
可插拔 DWDM 光器件——固定波長或可調諧 ——省去了轉發器,這正是從主機側對其進行編程和調諧如此重要的原因。
複用
- 合波器/分波器 — 基於 ITU 柵格的熱穩定AWG(陣列波導光柵)或薄膜濾波器, 40/48/96 信道;插入損耗約 4–7 dB。
- OADM / ROADM — 固定式或可重構分插複用;ROADM 使用波長選擇開關(WSS),可通過軟件對信道進行路由。
- 交織器(interleaver) — 將兩個相互偏移 50 GHz 的 100 GHz 柵格合併為一個 50 GHz 柵格。
放大
DWDM 的決定性優勢在於,整個 C 波段的所有信道都可以由一台EDFA(摻鉺光纖放大器)一起放大:
| 放大器 | 位置 | 作用 |
|---|---|---|
| 功率放大器(BA) | 合波器之後 | 提高發射功率 |
| 線路放大器(LA) | 跨段中間,每約 80–120 km 一處 | 補償跨段損耗 |
| 前置放大器(PA) | 分波器之前 | 改善接收靈敏度 |
每台 EDFA 增加約 20–30 dB 的增益,同時引入一定噪聲;累積的噪聲決定了最終限制傳輸距離的OSNR(相干與長途傳輸)。 拉曼放大(分佈在傳輸光纖中)可進一步延長跨段。L 波段放大器可在同一根光纖上使容量翻倍。
色散管理
- DCM(色散補償模組)— 一卷 DCF 或光纖布拉格光柵,用於抵消超過約 80 km 的直接檢測 10G 鏈路的色度色散。
- EDC — 10G 模組內部的電子補償(能力有限)。
- 相干 — 100G 及以上的接收器以數字方式補償色散;不需要 DCM。
監控
光監控信道(OSC)使用放大波段之外的波長(例如 1510 nm),在放大站點之間傳送管理資訊。光信道監測器在合波器處讀取每信道的功率。
在 CodingBox 中
當彩色光源是可插拔模組時,CodingBox 就是直接接觸它的工具:讀取模組的信道/波長、功率和 DDM,通過 SFF-8690 / SFF-TA-1004 為可調諧模組設定信道,並為目標主機平台編程身份資訊。
作為基礎設施的放大器——類型與數量、線路上的佈放位置、OSNR 預算、運維規則以及與再生方案的取捨:放大器與再生;作為設備類別的轉發器、ROADM 與保護倒換開關: 傳輸與接入設備。