OFweek光通訊網消息，基于WDM的航電光交換網絡研究，針對航電網絡的發展需求和趨勢，將WDM技術和光交換技術應用于光纖網絡中，對應用中存在的WDM傳輸和交換問題進行研究。通過對WDM系統中傳輸技術的研究，解決光發射、光接收中存在的問題，實現無波長信道間干擾，支持數字和模擬信號格式，支持多種信號速率的WDM傳輸系統；通過對WDM網絡的光交換技術研究，解決光交換系統中的架構設計、關鍵器件選型、波長交換等關鍵技術，實現波長交換的航電光纖網絡。

引言

隨著航空電子技術的發展，對航電網絡的速率、可靠性提出了更高的要求，光纖通道以其高速率、容錯性、確定性等特點在航空電子系統得到廣泛的應用。為了進一步提高光纖的利用率，同時克服傳統交換的“電子瓶頸”,構建靈活、擴展性好而又具有體積小、重量輕、低功耗等特點的航電網絡系統，引入了WDM技術和光交換技術[1].WDM技術是在一根光纖中承載多個波長（信道）的復用技術，其應用解決了長距離、大容量傳輸的問題；光交換技術則是用光交換設備代替傳統光纖系統中的電交換設備，實現高效、快速交換，使數據流能更快地傳送到下一個節點。將WDM技術和光交換技術應用于航空電子系統，可以大幅提高網絡傳輸速率和交換速率，基于WDM的航電光交換網絡是為了滿足下一代航空電子系統而進行的深入探索。

1.WDM概述

光波分復用（WDM）技術是在一根光纖中同時傳輸多波長光信號的一項技術。其基本原理是在發送端將不同波長的光信號組合（復用）起來，并耦合到光纜線路上同一根光纖中進行傳輸，在接收端將組合波長的光信號分開（解復用），并進一步處理，恢復出原信號后送入不同的終端。[4]WDM技術是目前最為成功，應用最廣泛的光信道復用技術。

WDM技術，通過一根光纖同時傳輸多個信道數字信號，使得傳輸容量比單波長傳輸增加十倍到幾十倍，不僅極大的提高光纖的傳輸帶寬，同時提高了網絡組網的靈活性和網絡的生存性。

圖1WDM光傳輸網絡結構

WDM技術的應用，極大地提高了光纖網絡傳輸帶寬，目前在建的商用光纖通信系統基本都是WDM系統。國內從上世紀九十年代末起，對WDM技術進行了深入研究：武漢郵電科學研究院2004年研制成功了1.6Tbps的超長距離WDM光傳輸系統；華為公司推出的OptiXBWS1600G骨干DWDM光傳輸系統可同時傳送160個波長，每個波長10Gbit/s或者C波段80個波長，每個波長40Gbit/s。

WDM技術不僅極大的提高了光纖的傳輸帶寬，也提高了絡組網的靈活性和網絡的生存性；未來航空電子信息傳輸需要航空電子網絡支持高速率、多服務通信，需要支持控制消息、音頻、視頻、乃至模擬信號的通信服務，對于容錯、重構、擴展等性能提出了更高的要求，而WDM技術的應用為滿足這些要求提供了可行的途徑。

2.光交換概述

光交換是指在光纖通信系統中，光波長通道通過交換機交換時無需進行光-電-光轉換，而直接由光交換設備完成交換。光交換可以采用光電路交換和光分組交換兩種形式。

WDM技術的應用，使通信網絡的帶寬得到極大的提高，克服了傳輸的瓶頸，但同時又帶來新的問題，大量的光波長通道需要交換，而在運營商網絡中使用的交換機目前仍是電交換機，交換中心和交叉連接節點仍然需要進行光-電-光交換。多個波長的數據流必須在每個節點中介，轉換成電信號后進行交換，再轉換為光信號傳送到下一個節點。[5]這種做法，缺乏靈活性，同時有交換設備體積大，能耗高的問題，成為整個網絡的瓶頸。采用光交換的方式代替電交換方式是光網絡發展的趨勢。

光電路交換中，交換粒度是單個光通道的帶寬，光電路交換往往指光波長交換。光波長交換技術，指的是以光纖中的一個波長光信號作為最小的交換粒度進行交換，輸入端口通過波分解復用器，將光信號分離到不同的波長平面，在各波長平面分別采用光開關，實現輸入端口和輸出端口之間的交換和連接，光開關的輸出在經過波分復用器匯合后輸出。

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