密集波分復(fù)用技術(shù)在東莞電力通信網(wǎng)的應(yīng)用研究

黃志才

【摘要】 本文闡述了波分復(fù)用技術(shù)的基本特點(diǎn)，介紹了密集波分復(fù)用（DWDM）技術(shù)在東莞電力的應(yīng)用實(shí)例，最后對(duì)波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】 波分復(fù)用技術(shù) 密集波分復(fù)用（DWDM）

一、密集波分復(fù)用（DWDM）原理及優(yōu)點(diǎn)

1.1密集波分復(fù)用（DWDM）原理

DWDM技術(shù)是一種既能將多個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)（合波）起來(lái)傳輸，又能將光纖中組合傳輸?shù)墓庑盘?hào)分開(kāi)（分波）送入幾個(gè)不同的信道終端或指定光纖的光學(xué)技術(shù)。在發(fā)送側(cè)，具有不同波長(zhǎng)、各自載有信息的n個(gè)光載波經(jīng)信道1、信道2……信道n進(jìn)入合波器，被耦合到同一根纖芯中傳輸；在接收側(cè)，由分波器按波長(zhǎng)將各個(gè)光載波分離，分別進(jìn)入各自信道1、信道2……信道n，并分別解調(diào)，從而使各自載荷的信息重現(xiàn)，其系統(tǒng)組成見(jiàn)圖1。

由于DWDM系統(tǒng)中不同波長(zhǎng)光信號(hào)的交調(diào)和串?dāng)_較小，因而利用DWDM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在同一芯光纖中傳輸多種信息，包括語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)、圖像等，從而實(shí)現(xiàn)多媒體傳輸。它能夠充分利用光纖的巨大帶寬資源，增加操作靈活性，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

1.2波分復(fù)用技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（a）超大容量傳輸：WDM系統(tǒng)的傳輸容量十分巨大。由于WDM系統(tǒng)的復(fù)用光通路速率可以為2.5，10Gbit/s 等，而復(fù)用光通路的數(shù)量可以是4，8，16，32 甚至更多，因此系統(tǒng)的傳輸容量可達(dá)到300-400Gbit/s。可以充分利用光纖的巨大帶寬資源，使一根光纖的傳輸容量很容易地?cái)U(kuò)大幾倍乃至幾十倍；

（b）節(jié)約光纖資源：對(duì)單波長(zhǎng)系統(tǒng)而言，1 個(gè)SDH系統(tǒng)就需要一對(duì)光纖，而對(duì)WDM系統(tǒng)來(lái)講，不管有多少個(gè)SDH分系統(tǒng)，整個(gè)復(fù)用系統(tǒng)只需要一對(duì)光纖就夠了。例如對(duì)于16 個(gè)2.5Gbit/s 系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，單波長(zhǎng)系統(tǒng)需要32 根光纖，而WDM系統(tǒng)僅需要2 根光纖。使N個(gè)波長(zhǎng)復(fù)用在一根光纖中傳輸，大大提高了光纖的利用率；

（c）各通路透明傳輸、平滑升級(jí)擴(kuò)容：只要增加復(fù)用光通路數(shù)量與設(shè)備，就可以增加系統(tǒng)的傳輸容量以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，而且擴(kuò)容時(shí)對(duì)其它復(fù)用光通路不會(huì)產(chǎn)生不良影響。所以WDM系統(tǒng)的升級(jí)擴(kuò)容是平滑的，而且方便易行，從而最大限度地保護(hù)了建設(shè)初期的投資。WDM系統(tǒng)的各復(fù)用通路是彼此相互獨(dú)立的，所以各光通路可以分別透明地傳送不同的業(yè)務(wù)信號(hào)，如話音、數(shù)據(jù)和圖像等，彼此互不干擾，這給使用者帶來(lái)了極大的便利。利用逐步增加附加波長(zhǎng)的方式可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)按需增長(zhǎng)的逐步擴(kuò)容和引入新的帶寬業(yè)務(wù)的目的，大大加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的靈活性和經(jīng)濟(jì)性。

二、密集波分復(fù)用（DWDM）技術(shù)在東莞電力通信網(wǎng)的應(yīng)用

2.1東莞供電局通信光纜資源現(xiàn)狀分析

目前，東莞供電局所有110kV及以上變電站已實(shí)現(xiàn)光纜全覆蓋，其中大部分光纜為OPGW光纜和ADSS光纜，少部分為管道光纜，光纜纖芯數(shù)量基本為12/24/36/44/48/72芯。此外，各供電分局及直屬單位也已全部實(shí)現(xiàn)光纜覆蓋，基本為12/24芯ADSS光纜和管道光纜。由于早期光纜建設(shè)是基于當(dāng)時(shí)的單一傳輸A網(wǎng)對(duì)纖芯的需求，一方面沒(méi)有充分考慮到其它業(yè)務(wù)對(duì)纖芯的需求以及光纜故障時(shí)的應(yīng)急纖芯需求；另一方面由于受到線路停電制約，光纜改造難度較大。并且我局電力通信光纜纖芯使用率達(dá)85%，空余纖芯小于4芯的光纜條數(shù)有60條，占光纜總數(shù)14.3%，纖芯使用率達(dá)50%及以上光纜有163條，點(diǎn)光纜總數(shù)40%。目前光纜纖芯資源已無(wú)法滿足新業(yè)務(wù)需求，在應(yīng)急情況下更加無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效備用。由此可見(jiàn)，光纜資源的嚴(yán)重緊缺關(guān)系到新業(yè)務(wù)的正常開(kāi)通，急需通過(guò)波分復(fù)用技術(shù)來(lái)解決。

2.2 DWDM技術(shù)在東莞電力通信工程建設(shè)的應(yīng)用

在500kV東縱（縱江）輸變電工程配套通信工程中，500kV安莞線OPGW光纜需停運(yùn)，在此期間光纜運(yùn)行業(yè)務(wù)路由需進(jìn)行臨時(shí)調(diào)整。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有光纜資源及調(diào)整后全程光路衰耗是否滿足正常運(yùn)行等方面考慮，最終選擇利用波分復(fù)用技術(shù)進(jìn)行臨時(shí)過(guò)渡調(diào)整。本期安莞線光纜施工需要恢復(fù)業(yè)務(wù)包括南網(wǎng)傳輸新A網(wǎng)、南網(wǎng)傳輸B網(wǎng)、廣東電網(wǎng)傳輸A網(wǎng)、廣東電網(wǎng)傳輸B網(wǎng)等5條傳輸鏈路，共需10條纖芯。選取一條最優(yōu)路由作為波分復(fù)用可用路由（500kV莞城站—220kV信垅站—220kV則徐站—沙角電廠（甲線）—220kV長(zhǎng)安站（甲線）—220kV奮進(jìn)站—500kV寶安換流站）具體光鏈路恢復(fù)情況如下：

（a）纖芯1、2：廣東電網(wǎng)傳輸B網(wǎng)華為OSN3500 10G光鏈路

500kV寶安站OSN 3500.1 U8.01 -500kV莞城站OSN 3500.1 U11.01光鏈路相距40kM對(duì)于波分復(fù)用設(shè)備的介入無(wú)影響。

（b）纖芯#5、#6：南網(wǎng)新A網(wǎng)10G光鏈路：500kV順德站ZXONE.1 019.01-500kV寶安站ZXONE.1 002.01

光纜跳纖路由為：500kV順德站—29—220kV大良站—24km—220kV番禺站—19km—220kV烏洲站—6km—220kV虎橋站—6km—110kV蝴蝶洲站—27km—110kV虎門(mén)站—6.2km—220kV北柵站—10km—500kV莞城站—40km—500kV寶安站，鏈路總長(zhǎng)度為167.2km。本工程在莞城站-寶安站之間使用波分復(fù)用設(shè)備，則寶安站側(cè)設(shè)備上現(xiàn)使用的BA與PA須暫時(shí)退出運(yùn)行，在莞城站增加一套12dB光放大器（BA）和一套光預(yù)放（PA），并額外增加一對(duì)DCM進(jìn)行色散調(diào)整。具體設(shè)計(jì)方案如圖2所示。

（c）纖芯#13、#14：廣東電網(wǎng)傳輸A網(wǎng)2.5G光鏈路

500kV莞城站OMS1664.2.C37.01-500kV寶安換流站OMS1664.2.C37.01光鏈路相距40kM對(duì)于波分復(fù)用設(shè)備的介入無(wú)影響。

（d）纖心#15、#16：廣東電網(wǎng)傳輸A網(wǎng)622M光鏈路

500kV莞城站SMA4.1 EA2.01-500kV鵬城站SMA4.1 HBB2.01；）光鏈路相距50kM對(duì)于波分復(fù)用設(shè)備的介入無(wú)影響。

（e）纖芯#17、#18：南網(wǎng)B網(wǎng)2.5G光鏈路：500kV增城站780B：W3.1-500kV寶安換780B：E6.1光鏈路

光纜跳纖路由為：500kV增城站—26km—220kV荔城站—19km—220kV陳屋站—6km—220kV板橋站—10km—220kV立新站—21km—220kV莞城站—40km—500kV寶安站，鏈路總長(zhǎng)度為122km。本工程在莞城站-寶安站之間使用波分復(fù)用設(shè)備，則寶安站側(cè)設(shè)備上現(xiàn)使用的BA與PA須暫時(shí)退出運(yùn)行。具體設(shè)計(jì)方案如圖3所示。

在本次工程中，莞城站和寶安站的通信機(jī)房分別安裝了一套波分復(fù)用設(shè)備，將2條南網(wǎng)、3條省網(wǎng)業(yè)務(wù)分別調(diào)整至波分復(fù)用設(shè)備上去承載，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)光功率、誤碼率等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，均符合電力通信網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中進(jìn)行密切監(jiān)測(cè)，波分設(shè)備承載的光路各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)良好。波分復(fù)用技術(shù)在東莞電力的應(yīng)用是有益的探索和實(shí)踐，為波分復(fù)用技術(shù)在電力通信網(wǎng)的推廣應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著波分復(fù)用技術(shù)的不斷走向成熟，波分復(fù)用系統(tǒng)將由傳統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)傳輸系統(tǒng)向光傳送網(wǎng)發(fā)展。波分復(fù)用系統(tǒng)形成波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)，即光傳送網(wǎng)（OTN），將點(diǎn)到點(diǎn)的波分復(fù)用系統(tǒng)用光交叉互連（OXC）節(jié)點(diǎn)和光分插復(fù)用（簡(jiǎn)稱OADM）節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，組成光傳送網(wǎng)。波分復(fù)用技術(shù)完成O T N 節(jié)點(diǎn)之間的多波長(zhǎng)通道的光信號(hào)傳輸，O X C節(jié)點(diǎn)和OADM 節(jié)點(diǎn)則完成網(wǎng)絡(luò)的交換功能。可以預(yù)見(jiàn)，波分復(fù)用技術(shù)將會(huì)在電力通信系統(tǒng)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]楊吉亮.密集波分復(fù)用技術(shù)及應(yīng)用[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2000，4：15-19

[2]秦小英.DWDM光通信發(fā)展的熱點(diǎn)技術(shù)[J].光通信技術(shù)，2001，25：96-98