Page 35 - 网络电信2020年11月刊上
P. 35
波分复用传输系统的分析与仿真
潘俊 中国电信股份有限公司桂林分公司
摘要：波分复用（Wave length Division Multiplexing，WDM）传输系统作为核心网络的关键部分，其
性能优劣直接影响到网络建设和优化，因此，分析和设计不同传输带宽的波分复用传输系统尤为重要。从
波分复用传输系统常用的码型、影响因素等方面进行了简要介绍，并通过系统设计和仿真分析，验证不同
的传输带宽的波分复用传输系统的性能，为承载高带宽业务的网络设计提供技术支撑。
关键词：波分复用传输系统；码型；光纤通信
一、概述 to zero，RZ）、非归零码（Not Return to Zero，NRZ）、光
随着因特网的飞速发展，新一代数据通信业务的应用极为 双二进制码（Optical Duobinary Code，ODC）、载波抑制归
广泛，要求系统的通信骨干网传输带宽具有更好的性能。中国 零码（Carrier-Suppressed Return-to-Zero，CS-RZ）、正交
电信股份有限公司桂林分公司作为桂林市重要的通信服务提供 相移键控（Quadrature Phase-Shift Keying，QPSK）、差分相
商，长期从事通信网络的建设与维护工作，波分复用传输系统 移键控（Differential Phase-Shift Keying，DPSK）及双极正
作为通信骨干网络中的重要组成部分，分析和研究WDM技术显得 交相移键控（Dual-Polarization Quadrature Phase-ShiftKey
尤为必要。WDM技术是指将至少两个以上不同波长的光信号，经 鄄ing，DP-QPSK）等。RZ属于一种二进制信息编码，用二进制
过复用器耦合到传输线路的同一根光纤中传输的技术，因此， 的“1”和“0”分别表示不同极性的脉冲。在一个码元之前信
在减少30%~50%成本的情况下，波分复用技术对提高光纤的容量 号电平全部都要恢复到零的编码方式，在脉冲结束之后要维持
有着显著的效果。其中，光纤通信技术在当前的新一代信息系 一段时间的零电平。NRZ信号电平由“0”、“1”表示，并且在
统中不可或缺，而WDM传输系统又是光纤通信技术领域中极其关 表示完一个码元后，电压不需回到“0”，NRZ码的脉冲宽度一
键的部分。波分复用传输系统是承载数据业务传送的平台，主 般较宽，而频谱比较窄。ODC的时域波形图邻近两个波形相位反
要是面向于各种高带宽业务，其未来发展趋势是成为大容量、 相，频谱都比较集中。而CS-RZ码是在RZ的基础上，在相邻符号
安全可靠且有扩展性的传送网络，可解决大颗粒业务的发展需 位增加180°的相位差。另外，DPSK是用前后码元的相对载波相
求。目前，各种波分技术和产品已经得到了广泛的研究和应 位值传送数字信息，即利用前后码元相对相位的变化来传达信
用，但缺乏不同传输带宽的波分复用传输系统性能比较案例。 息。QPSK是一个通过转换或调制来传达数据的调制方法，用1个
因此，从波分复用传输系统常用的码型、光纤传输的影响 相位代表2个bit，具有频谱利用率高、抗干扰性能强的特点。
因素以及系统建模与仿真分析等方面，对波分复用传输系统相 DP-QPSK技术目前已应用于100G波分复用传输系统，它是通过两
关技术进行研究。 个相干平面分别实现QPSK调制的。以上不同码型的时域波形和
频谱各不相同，如在相同的条件下进行比较，归零码的频谱比
二、常用的波分复用传输系统的码型 较宽，由于色散与频谱带宽成正比，致使RZ码的色散容忍度比
光载波信号在波分光纤传输过程中易受到畸变，而码型的 较低；而ODB码和CS-R码分别是在NRZ码和RZ码的基础上，通过
脉冲波形和频谱特性对色散、偏振模式及非线性效应的容忍度 引入相位相反的相邻波形特性和干涉相消的原理，达到改善脉
不同，因此，采用适当的码型将有效减少波形畸变，有利于提 冲展宽导致的信号畸变的目的；最后，DPSK、QPSK及DP-QP鄄SK
供信噪比。波分复用传输系统常用的码型有：归零码（return 均为相位调制方法，通过对信号的相位调制可实现高速率的信
网络电信 二零二零年十一月 43
