【正文】 【摘要】光纖傳輸以其高傳輸質(zhì)量，高傳輸速率，傳輸距離長，低成本等明顯的優(yōu)勢在現(xiàn)代通信中占有十分重要的地位。它不但在長距離信息傳輸中表現(xiàn)優(yōu)秀，也在城域網(wǎng)絡中得到越來越廣泛的應用。本文首先介紹光纖通信的特點,在第一章中對光纖通信特點及其系統(tǒng)，設備作了簡單的介紹，分析了光纖通信所具有的巨大優(yōu)勢，從而得出城域網(wǎng)必然向光纖傳輸網(wǎng)發(fā)展的趨勢。然后就是傳輸技術的選擇，本文第二章對DWDM技術進行了簡單介紹，同時對其在長途中的特點進行了分析，對其在城域網(wǎng)中的優(yōu)點和缺點進行了討論。DWDM城域網(wǎng)傳輸容量大、傳輸速率高、傳輸距離長、傳輸設備簡單，網(wǎng)絡更加智能化，兼容性強，在城域網(wǎng)傳輸中有著廣闊的前景。本文的重點在第三章，以新疆昌吉市（地州級）移動的城域光網(wǎng)絡方案為例，對其傳輸網(wǎng)絡背景進行分析，找出其面臨的問題和矛盾。接下來先對其原有的站點和對應的業(yè)務量進行分析，找出業(yè)務量大或潛力大的站點作為核心站點，并參照原來的路由進行改進，找出新站點，從核心層到接入層，最終建設出一個新的網(wǎng)絡。新建的網(wǎng)絡具有更高的網(wǎng)絡效率和可靠性，能逐步支持網(wǎng)格狀網(wǎng)恢復機制，網(wǎng)絡層次簡化，減少設備量、轉(zhuǎn)接次數(shù)和故障點。這些優(yōu)點符合移動運營商的中長期發(fā)展要求。【關鍵詞】光纖通信 密集波分復用 城域網(wǎng) 核心站點 網(wǎng)絡目 錄前 言 ……………………………………………………………………………………………第一章 光纖通信 …………………………………………………………………………………第一節(jié) 光纖通信的特點 ……………………………………………………………………第二節(jié) 光纖通信的基本組成………………………………………………………………… 第三節(jié) 新型光纖不斷涌現(xiàn)……………………………………………………………………第二章 DWDM技術及其應用………………………………………………………………………第一節(jié) 光纖傳輸技術…………………………………………………………………………… 第二節(jié) DWDM技術原理與性能優(yōu)勢……………………………………………………………… 第三節(jié) DWDM技術在城域網(wǎng)中的應用……………………………………………………………第三章 X移動本地光纖傳輸網(wǎng)組網(wǎng)方案設計…………………………………………………第一節(jié) 網(wǎng)絡建設目標和指導思想………………………………………………………………第二節(jié) 業(yè)務需求………………………………………………………………………………第三節(jié) 核心節(jié)點的選取………………………………………………………………………第四節(jié) 各個節(jié)點周邊環(huán)境和業(yè)務增長趨勢…………………………………………………第五節(jié) 網(wǎng)絡路由設定…………………………………………………………………………第六節(jié) 技術和設備的選擇……………………………………………………………………第七節(jié) 組網(wǎng)方案和建設階段…………………………………………………………………結 論 …………………………………………………………………………………………結 束 語 …………………………………………………………………………………………參考文獻 ………………………………………………………………………………………… 前 言古往今來，通信與人類信息社會的發(fā)展緊密相關。然而，在通信領域里，自從電報發(fā)明約一百年來，人類信息的有線傳輸都是依靠金屬導線。1970年，世界上第一根損耗為20dB/km多模光纖問世，這標志著人類開始用光纖來代替金屬導線來傳輸信息，光纖通信也隨之應運而生并成為通信史上的一個重要里程碑。雖然它只有短短30多年的發(fā)展歷程，但是，無論是光纖/光纜技術、光器件技術，還是點/光復用技術等其他技術的發(fā)展速度都是通信歷史中前所未有的。自從第一個供商用的光纖通信系統(tǒng)問世以來，全球敷設的光纜已超過2億公里。對于光傳輸技術及其應用也先后通過準同步數(shù)字系列（PDH）、同步數(shù)字體系（SDH）和波分復用（WDM）這些光纖通信設備得到了充分的體現(xiàn)。光纖的迅速發(fā)展為安全，可靠，迅捷的傳輸信息提供了一條新的道路。本文第一章從光纖的基礎知識入手，第二章對光纖的DWDM傳輸技術進行了介紹，第三章以X市為例，分析了一個城域網(wǎng)光纜的組網(wǎng)方案。第一章 光纖通信光纖即為光導纖維的簡稱。光纖通信是以光波為載頻，以光導纖維為傳輸煤介的一種通信方式。由于光纖通信具有一系列優(yōu)異的特征，使光纖通信成為人類通信史上一重大突破，現(xiàn)今的光纖通信已成為信息社會的神經(jīng)系統(tǒng)。目前，光纖通信使用的波長在近紅外區(qū)，即波長800～1800nm，可分為短波長波段（850nm）和長波長波段（1310nm和1550nm），這是目前所采用的三個通信窗口。光纖通信的特點光纖通信與電通信方式的主要差異有兩點：一是用光頻作為載頻傳輸信號；二是用光導纖維構成的光纜作為傳輸線路。因此光纖通信中起主導作用的是產(chǎn)生光波的激光器和傳輸光波的光導纖維。光纖通信之所以能夠迅速發(fā)展，是因為它具有以下的突出優(yōu)點：(1)輸頻帶寬，通信容量大由信息理論知道，載波頻率越高通信容量越大，目前使用的光波頻率比微波高5倍。(2)損耗低，傳輸距離遠 ．由于光纖的損耗低，因此，中繼距離可以很長。在通信線路中可減少中繼站的數(shù)量，降低成本且提高了通信質(zhì)量。(3)不受電磁干擾因為光纖是非金屬的介質(zhì)材料，因此它不受電磁的干擾。(4)線徑細、重量輕由于光纖直徑很小，因此光纜直徑要比電纜細，而且重量也輕。這樣光纜的空間利用率高，而且便于制造多芯光纜。(5)信號干擾小、傳輸質(zhì)量好因為光纖通信的傳輸介質(zhì)是光導纖維，傳輸衰耗變化小，因此光纖間信號干擾小、傳輸質(zhì)量好第一節(jié) 光纖通信的基本組成光纖通信系統(tǒng)是由發(fā)送設備、傳輸線路、接收沒備三大部分構成，如圖1所示。光纖通信系統(tǒng)中發(fā)送端光端機的作用是將光源(激光器或發(fā)光二極管)通過電信號調(diào)制成光信號，送入光導纖維，經(jīng)光導纖維傳送到光接收機。接收端光接收機用光檢測器(光電二極管)將來自光纖的光還原成電信號，經(jīng)放大、整形、再生恢復原形后，輸?shù)诫姸藱C的接收端。電端機的作用是對來自信息源的信號進行處理。 對于長距離的光纖通信系統(tǒng)，還需要中繼器，其作用是將經(jīng)過長距離的光纖衰減和畸變后的微弱光信號放大、整形、再生成一定強度的光信號，以保證良好的通信質(zhì)量。以上就是整個光纖通信的過程，它與一般通信過程所不同的主要有兩點：一是傳輸光信號；二是利用光纖作為媒質(zhì)傳輸手段。第三節(jié) 新型光纖不斷出現(xiàn)為了適應市場的需要，光纖的技術指標在不斷改進，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)。(1)長途通信的新型大容量長距離光纖主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G．655光纖，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級至1040Gbps，并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大，使光信號的傳輸距離大大延長。據(jù)介紹已有傳輸100km 長度以上單信道40Gbps、總容量lo．2Tbps的記錄。還有一些公司開發(fā)負色散大有效面積的光纖，提高了非線性指標的要求，并簡化了色散補償方案，在長距離無再生的傳輸中表現(xiàn)出很好的性能，在海底光纜的長距離通信中效果也很好。(2)用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖城域網(wǎng)設計中需要考慮簡化設備和降低成本，還需要考慮非波分復用技術(CWDM)應用的可能性。低水峰光纖在136O～1460mm的延伸波段其帶寬被大大擴展，使CWDM 系統(tǒng)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟，所以城域網(wǎng)光纖的規(guī)格將會隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖來代替數(shù)字電纜，因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖，是因為局域網(wǎng)傳輸距離較短 ，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，容易連接與耦合，相應的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。(4)前途未卜的空芯光纖據(jù)報道，美國一些公司及大學研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖，即光是在光纖的空氣中傳輸。從理論上講，這種光纖沒有纖芯，減小了衰耗，增長了通信距離，防止了色散導致的干擾現(xiàn)象，可以支持更多的波段，并且它允許較強的光功率注入，預計其通信能力可達到目前光纖的lOO倍。第二章 DWDM技術及其應用第一節(jié) 光纖傳輸技術全球光纖通信市場前景廣闊，多信道密集波分復用（DWDM）技術對經(jīng)濟地擴展網(wǎng)絡容量有無可取代的作用，DWDM可使同樣系統(tǒng)的容量增加幾十倍以至幾百倍。因此，DWDM的市場前景是非常好的。由于密集波分復用（DWDM）技術能充分利用光纖的巨大帶寬資源，大幅度提高系統(tǒng)傳輸容量，降低傳輸成本，因此該技術在長途和骨干網(wǎng)的超大容量傳輸中得到了廣泛的應用。如果把DWDM技術引入城域網(wǎng)、接入網(wǎng)，整個網(wǎng)絡就會變成無縫連接的整體，為所有不同的業(yè)務提供支持和連接，因此城域網(wǎng)中DWDM具有很大優(yōu)越性和發(fā)展?jié)摿?，將成為整個通信網(wǎng)絡向全光網(wǎng)絡演變的必然。第二節(jié) DWDM技術原理與性能優(yōu)勢一、密集波分復用原理，在發(fā)送端采用光復用器（合波器）將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進行傳播。在接收端，再由一個光解復用器（分波器）將這些不同波長承載不同信號的光載波分開，從而在一根光纖中可以實現(xiàn)多路光信號的復用傳輸(參看圖2)。在ITUT建議標準中，規(guī)定信道間隔為100GHz的整數(shù)倍?，F(xiàn)在，甚至更窄，力求更充分地利用光纖的可用帶寬。圖2密集波分復用原理二、DWDM系統(tǒng)組成WDM系統(tǒng)主要由光源、光放大器、光復用器和光解復用器組成，分別簡述如下。1. 光源DWDM系統(tǒng)的無電再生中繼長度從50~60km增加到了500~600km，在要求傳輸系統(tǒng)的色散受限距離大大延長的同時，為了克服光纖非線性效應，要求光源使用技術更為先進、性能更為優(yōu)良的激光器?？傊珼WDM系統(tǒng)光源的兩個突出的特點是：（1）具有一定色度色散容限；（2）標準而穩(wěn)定的波長。　　2．光波長轉(zhuǎn)換器（OTU）　　DWDM可以分為開放式和集成式兩種系統(tǒng)結構。所謂的“開放式”是指在同一個WDM系統(tǒng)中，可以接入不同廠商的SDH系統(tǒng)。它采用波長轉(zhuǎn)換技術，將復用終端的光信號轉(zhuǎn)換成指定的波長，所以對復用終端接口沒有特別的要求，只要這些接口符合ITUT 。而集成式WDM系統(tǒng)沒有采用波長轉(zhuǎn)換技術，要求復用終端的光信號的波長符合系統(tǒng)的規(guī)范。　　3．光放大器（OA）　　光放大器是一種不需要經(jīng)過光/電/光的變換而直接對光信號進行放大的有源器件,能補償光功率在光纖傳輸中的損耗,延長通信系統(tǒng)的傳輸距離?！　金D光纖放大器(EDFA)的工作原理:EDFA主要由摻餌光纖（EDF）、泵浦光源、耦合器、隔離器等部件組成。它利用摻餌光纖的非線性效應，泵浦光(摻餌光纖放大器的泵浦波長為980nm)輸入到摻餌光纖中，當有信號光輸入時，輻射光的