一、WDM(波分复用)
WDM的本质是在一根光纤中同时传输多个不同波长的光信号,每个波长承载一路独立业务。
1. 核心概念
– 波长(λ):光的颜色,每个波长对应一个独立的逻辑通道。
– 单纤双向传输:一根光纤可以同时承载收发两个方向的光(不同波长)。
– C波段:最常用的波长范围(1530~1565nm),光纤损耗最低,放大器(EDFA)工作在此波段。
– DWDM vs CWDM:
– DWDM(密集波分):波长间隔小(0.8nm/0.4nm),可复用几十上百个波,适合长距离、大容量。
– CWDM(粗波分):波长间隔大(20nm),复用波数少(一般18波),成本低,适合短距。
2. WDM系统基本组成 
– OTU(光转发单元):将客户侧任意光信号转换为符合WDM标准的特定波长信号,并实现3R(再放大、再整形、再定时)或FEC编码(在OTN中)。注:OTU单板可分为①支路板T板+线路板N板:T板将客户侧光信号转换为电信号,电信号再送入交叉板中进行处理,再由交叉板将处理后的电信号送到N板进行电光转换,最终由N板输出符合标准的OTN信号。②波长转换板。
– MUX(合波器):将多个不同波长的光信号合并到一根光纤。
– DEMUX(分波器):将复合光信号按波长分开。
– OA(光放大器):通常指EDFA,直接放大光信号,无需光电转换,补偿光纤损耗。
– FIU(光纤接口单元):插入/提取光监控信道(OSC),用于传送网管信息。
– DCM(色散补偿模块):补偿光纤色散,保证信号质量。
3. WDM的局限性
– 光层只有“管道”,缺乏对业务信号的精细监控和管理。
– 故障定位困难(光层无法看到具体是哪个波长出问题)。
– 业务调度只能通过人工跳纤,不够灵活。
二、OTN(光传送网)
OTN是在WDM基础上的电层数字传送技术,它借鉴了SDH的优秀管理思想,同时引入了强大的前向纠错(FEC)能力。
1. OTN的层次结构(数字包封)
OTN将客户信号封装进一个标准的“数字容器”中,形成三个层次的帧结构:
| 层级 | 全称 | 作用 | 类比 |
| OPU | 光通道净荷单元 | 承载客户信号(如以太网、SDH、FC) | 信封里的信纸 |
| ODU | 光通道数据单元 | 提供通道层开销(TCM、PM、APS) | 信封上的地址和监控信息 |
| OTU | 光通道传输单元 | 加入FEC和前导码,用于线路传输 | 贴上邮票的信封 |
2. OTN的关键特点
(1)强大的开销与OAM
– 类似SDH的丰富开销:ODU层有PM(路径监测)、TCM(串联连接监测)、APS(自动保护倒换)等,可以实现端到端性能监控、故障定界。
– 6层TCM(串联连接监测):支持多运营商/多段网络的分层管理,这是SDH无法比拟的。
– 前向纠错(FEC):OTU帧中加入了纠错码,接收端可以自动纠正传输中产生的误码,极大提升传输距离和可靠性。
(2)灵活的交叉连接
– ODUk交叉:OTN设备可以在电层对ODU1、ODU2、ODU4等颗粒进行任意时隙交换,实现业务的灵活调度和保护。
– 支线路板分离:支路板负责接入客户信号,线路板负责将信号封装后送往WDM光层,两者通过背板交叉互联,大大提高组网灵活性。
(3)多业务透明承载
– OTN可以承载几乎任何客户信号:SDH(STM-N)、以太网(10GE/40GE/100GE/400GE)、光纤通道(FC)、视频等。
– 采用GMP(通用映射规程),将不同速率的业务高效映射到OPU中。
(4)完善的保护机制
– 光层保护:光线路保护(OLP)、光通道保护(OCP)。
– 电层保护:ODUk SNCP(子网连接保护)、ODUk环网保护、线性保护等。
– 结合光层和电层保护,提供电信级可靠性。
三、WDM与OTN的关系与演进
| 对比维度 | WDM(纯光层) | OTN(电层+光层) |
| 管理能力 | 弱,只有光层监控(OSC) | 强,每个ODU都有开销监控 |
| 业务调度 | 只能通过光纤跳接或光开关 | 电层交叉,任意调度 |
| 纠错能力 | 无或简单 | 强大的FEC |
| 保护方式 | 光层保护(线路、波长) | 电层ODUk保护,更精细 |
| 发展趋势 | 作为底层物理管道 | 与WDM融合,构成OTN/WDM传送网 |
四、波分系统中导致业务出现误码的原因
1、色散补偿不合理,如欠补或过补
2、入线路纤的光功率过高或过低
3、发端OTU单板的发送激光器性能劣化
4、尾纤连接头存在严重污染
5、光缆衰耗发生变化
6、收端OTU单板的接收激光器性能劣化


