移动4010GDWDM优化与设计.docx
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移动4010GDWDM优化与设计.docx
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移动4010GDWDM优化与设计
编号:
审定成绩:
xx大学
毕业设计(论文)
设计(论文)题目:
移动40×10GDWDM优化设计
学院名称:
通信与信息工程学院
学生姓名:
xx
专业:
通信工程
班级:
0111011
学号:
xx
指导教师:
xx
答辩组负责人:
填表时间:
年月
重庆邮电大学教务处制
摘要
通信技术的发展给人们带来的便利是我们不曾预想的,数据传输速率的发展也是我们不曾想到的。
但是我们能够满足于现状吗?
答案当然是否定的。
人们还在不断地探索,不断地追寻新的技术以使得整个通信行业取得更加迅猛的发展。
光纤通信正是现如今大家研究的一个重要方向。
光在光纤中能够实现全反射,能够极大地减小信号的衰减。
在这个特性的基础上人们研究了各类光纤技术来实现高速传输,其中密集波分复用(DWDM)技术就是其中的典型代表。
DWDM技术是在波分复用(WDM)技术的基础上演化而来的,WDM技术是利用不同光波的波长不同的特点在同一根光纤中复用多路波长,而DWDM技术就是指其波长间的距离较短,一般为8nm的整数倍。
中国移动重庆分工司早前在重庆到潼南县之间建设了一条32×2.5G容量的DWDM系统,但是由于近年来整个通信行业的发展以及人们对速率需求的不断增长导致系统已无法满足人们的需要,因此对其进行优化升级就显得非常必要了。
此次的优化升级主要是考虑容量以及其他相关方面的因素对其进行改造,此外考虑到成本,我们主要是在原有系统的基础上对其进行优化升级。
最后综合各个方面因素的考虑要将其升级到40×10G的DWDM系统。
最后针对优化升级系统的可用性以及其他相关方面的质量,我们还需要对设计的优化升级方案进行软件仿真以得到更加准确的性能参数。
【关键字】密集波分复用DWDM优化升级40×10G系统仿真
ABSTRACT
Developmentofcommunicationstechnologybringsconveniencetopeopleisthatweneverexpected,butalsothedevelopmentofdatatransmissionratewedidnotthinkof.Butwecanbesatisfiedwiththestatusquoit?
Theanswerofcourseisno.Peoplearecontinuingtoexplore,topursuenewtechnologiestomaketheentirecommunicationsindustrytoachievemorerapiddevelopment.Nowadaysopticalfibercommunicationisanimportantresearchdirectionforeveryone.Lightreflectioncanbeachievedinthefiberanditcangreatlyreducesignalattenuation.Onthebasisofthecharacteristicsandpeoplecanstudythevarioustypesoffiber-optictechnologytoachievehigh-speedtransmission.DenseWavelengthDivisionMultiplexingtechnologyisoneofthetypical.
WDMtechnologyisonthebasisoftheDWDMtechnologyevolved.WDMtechnologyistheuseofdifferentlightcharacteristicsatdifferentwavelengthsmultiplexedinthesamefiberwavelengthmultiplexer.AndDWDMtechnologyisthatthedistancebetweendifferentwavelengthsisshort,typicallyanintegermultipleof8nm.
ChinaMobileofChongqingdivisionhasbuilta32×2.5GcapacityDWDMsystembetweenTongNanandChongqing.Sincethedevelopmentofthetelecommunicationsindustryinrecentyears,aswellaspeoplethroughoutthegrowingrateofdemandledsystemhasbeenunabletomeetpeople'sneeds,therefore,tooptimizetheupgradeisverynecessary.Themajorconsiderationsinupgradingarethecapacityandotherrelatedaspectstoitstransformation.Alsotakingintoaccountthecostfactor,wehavetooptimizeandupgradethesystemonthebasisoflegacysystems.Finally,takingintoaccountallaspectsofthefactors,thatwillupgradeto40×10GDWDMsystems.Finally,fortheoptimizationandupgradingofsystemavailabilityaswellasotherrelevantaspects,italsoneedtodesignsoftwareprogramtoobtainamoreaccuratesimulationoftheperformanceparameters.
【keywords】DenseWavelengthDivisionMultiplexingDWDMUpgrading40×10GSystemSimulation
前言
随着整个社会对信息量需求的大幅增加,传统的传输线路已经无法满足时代进步的需求,必须通过改善整个通信网来扩容。
但是我们应该采用什么样的技术来改善整个通信网络呢?
传统的扩容技术就是采用更加先进的时分复用技术(TDM),但是TDM技术受到了很多方面的限制,例如工艺和材料。
并且考虑到单通道信号传输速率并不能做到无限制的增长,无法满足成指数增长的互联网用户,于是,我们不得不寻找另外的技术来弥补TDM技术的不足。
目前,波分复用(WDM)是解决这个问题的最佳技术。
现在单波速率为10Gbit/s的密集波分复用系统(DWDM)已经得到了大量的商用,并且某些地区已经升级到了40Gbit/s的DWDM系统,一些国内外的科研机构已经在着手研究单通道速率超过100Gbit/s的DWDM系统。
光纤传输技术在DWDM技术前主要经历了两个技术,一个是PDH技术,另一个就是大家熟知的SDH技术。
与这两个技术比起来DWDM技术有着以下天然的优势:
DWDM技术具有高度的透明性,支持多任务与多协议。
DWDM技术主要属于ISO七层结构的底层物理层。
DWDM技术的基本原理就是不同波长的光波复用在同一根光纤内,彼此之间相互独立,相互之间不会产生严重的影响。
由于这个原因,信道上的信号传输方式、信号的格式以及各个信号用的调制解调方式都是相互独立的。
DWDM技术提供的是一种独立于业务种类的传输结构,对于上层的业务来说其是高度透明的,特别体现在它能够支持现有的所有信号传输格式以及未来的信号传输格式,具有非常强的适应性。
DWDM系统的组网具有高度的灵活性、可靠性和经济性。
DWDM系统组网的灵活性非常适合城域网新业务的开拓以及根据用户需求在现有的组网上进行扩容。
带来这些好处的原因是DWDM系统不仅能够提供传统的点到点的传输业务,同样其也可以根据不同的拓扑结构建成相应的星型、链状、环状。
另外,由于DWDM技术与传统的时分复用技术(TDM)比起来其结构更加简单,网络层次更加分明,对各种业务的调整只需对相应的光信号进行调整。
由于以上这些原因,DWDM对组网的建设带来了极大的便利。
能够满足大量的带宽需求。
由于DWDM系统本身具有的天然优势,它能够满足的带宽需求是其他技术无法比拟的,这也是DWDM系统最为突出的优点。
利用减少波长之间的距离可以最大限度地增大容量。
中国移动重庆分公司计划对重庆到潼南段的DWDM线路进行优化升级。
由于用户的带宽需求的飞速发展以及近几年同行业的激烈竞争,必须对原有的DWDM系统进行改善。
显然重新设计并敷设一套更加先进的光纤系统就能够解决以上的问题。
但是重新敷设一套系统我们也不得不面临另外的问题,虽然现如今光纤的价格在逐年下降,但是考虑到另外敷设一套系统的设备费用和整个建设费用还是非常的不划算。
因此,我们主要是在移动公司原有的线路上进行优化设计,以此来满足用户需求。
本文共分为四章,第一章主要介绍DWDM技术的相关知识及原理;第二章主要讲解DWDM技术的关键技术,其中重点阐述了衰减、色散等技术;第三章主要针对移动公司对主城到潼南段的线路进行优化与升级;第四章是借助OptiSystem软件对升级过后的系统进行仿真验证。
第一章DWDM波分系统
第一节DWDM系统的发展现状
对于现如今的DWDM系统,其产品主要是基于10Gbit/s速率的网络,然而较早之前主要是基于2.5Gbit/s速率的网络。
由于业务量在不断地增大,早期相对低速的网络对于步入大数据时代的社会来说已经是捉襟见肘了,因此我们必须通过更加先进的技术来不断地扩容。
对于DWDM系统来说拓展其传输容量主要有两种思路,其一是增大单路光波的传输速率以使单位时间内传输的容量扩大;另一种思路是扩大在光纤中的光波数量同样能够达到增大传输容量的作用。
当光纤的传输速率步入G级别时期,人们切身地感受到了高速率给人带来的便捷。
从2.5G、10G的普遍商用到40G技术的迅速发展,当初人们还在质疑我们究竟有没有必要发展高速40G业务,但是如今100G时代甚至更高的传输速率技术已经开始在进入我们的视野。
高速率的发展必定会带来新的问题,这些问题还有待我们进一步去解决。
另一方面从光波的数量来看现如今也是进入到了飞速发展的时代。
起初复用的路数有8波、16波等,但是现如今40路、80路的DWDM系统已经得到了广泛的应用,就连160波的复用设备现在也在研究中了。
由于现在的DWDM系统光波的工作波长主要是集中在1550窗口,如果能够克服1310窗口的色散等问题今后复用波长的数量还会有质的增长。
第二节DWDM技术的基本原理
一、DWDM原理基本概述
我们日常所说的通信可以分为非常多的种类,特别是按不同的标准可以有不同的分法,其中关键的一种分类方式是按照数据传输时的复用方式来划分的。
我们可以将其分为时分复用(TDM-TimeDivisionMultiplexing)、频分复用(FDM-FrequencyDivisionMultiplexin
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- 移动 4010 GDWDM 优化 设计