CWDM/ADM技術(shù)在圖像監(jiān)控中的應(yīng)用

【摘 要】本文具體談到兩種技術(shù)—— CWDM 和ADM。先介紹了兩種技術(shù)的特點，然后根據(jù)兩種技術(shù)各自的特點結(jié)合應(yīng)用到圖像監(jiān)控中，這對解決電信部門在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)和維護(hù)方面的問題應(yīng)是一個較好的參照。

【關(guān)鍵詞】CWDM 技術(shù) ADM 技術(shù) 圖像監(jiān)控 結(jié)合

【中圖分類號】TN929 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810（2012）24-0188-01

一 CWDM 技術(shù)簡介

CWDM意為粗波分復(fù)用，是指在一根光纖上傳輸多個波長的光信號并以此來提高光纖傳輸容量的一種技術(shù)。CWDM 是相對于WDM 和DWDM來說的，按照ITU-T 標(biāo)準(zhǔn)，在1310 nm到1610 nm 的波長范圍內(nèi)，每隔20 nm 劃分一個波長，共確定16 個可用波長。與DWDM相比，CWDM 波長間隔比DWDM更寬，所采用的有源和無源器件也都相對要簡單一些，因而也就便宜一些。相對于WDM，則CWDM 主要表現(xiàn)出容量上的優(yōu)勢，因為通常所說的WDM 是指光纖兩個長波窗口上的光信號復(fù)用。

CWDM系統(tǒng)從原理上特別類同于CATV系統(tǒng)。用于CWDM中的特定波長的光相當(dāng)于CATV系統(tǒng)中的特定載波，只不過光載波的頻率要比CATV 載波頻率高出約5個數(shù)量級。然后是對載波進(jìn)行調(diào)制，CATV 系統(tǒng)采用的是幅度調(diào)制（AM）；在光纖傳輸系統(tǒng)中，對光載波的調(diào)制采用的也都是AM 方式，只是對光的調(diào)制一般叫光強(qiáng)度調(diào)制。最后，CATV 系統(tǒng)將調(diào)制好的信號通過混合器合成一路，由一根同軸電纜進(jìn)行傳輸；在CWDM 中則是采用一種叫合波器的器件將調(diào)制好的光信號合成到一起，再通過一根光纖進(jìn)行傳輸。在接收端，CATV 系統(tǒng)最典型的代表設(shè)備就是電視機(jī)，電視機(jī)通過高頻頭從混合的信號選出準(zhǔn)備觀看的信號，再進(jìn)行解調(diào)等處理，直至得到模擬基帶信號；CWDM 系統(tǒng)用分波器將不同波長的光分開，再恢復(fù)出各波長所承載的信號。

二 CWDM 技術(shù)現(xiàn)狀及其應(yīng)用

目前，在電信和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域推廣應(yīng)用且被市場所接受的主要是1550 nm窗口的CWDM系統(tǒng)，因為不管是從技術(shù)工藝還是價格兩方面，這類系統(tǒng)都已達(dá)到商用水平。正是這個原因，部分圖像監(jiān)控工程中也已用到了此類CWDM 系統(tǒng)。

圖像監(jiān)控工程中CWDM 產(chǎn)品的使用也可以分成兩種情況：一種是點對點的傳輸，所有波長都在一點合波和分波，主要體現(xiàn)的是擴(kuò)大光纖傳輸容量的特點。另一種情況則是用于鏈型網(wǎng)絡(luò)傳輸，即將多個點的信號傳輸?shù)娇刂浦行模煌ㄩL是在鏈路上不同的節(jié)點一級級插入的。一個點可以只插入一個波長，也可以插入多個波長，這要由這個點所要傳輸?shù)男畔⒘縼頉Q定。鏈型傳輸存在一個問題，即最早插入了波長經(jīng)歷最多的節(jié)點，在每個節(jié)點上都會引入插入損耗，這樣不同的波長所引入的插入損耗是不同的，當(dāng)所有設(shè)備的輸出光功率一致時，傳輸距離就要由最早插入的波長來決定，這實際上限制了系統(tǒng)的傳輸距離。這個問題的解決方法會在文章的后面提到。

三 ADM 技術(shù)及其應(yīng)用

ADM從字面上理解就是將信號從干線上取出，同時將要發(fā)送的信號再插入到干線上的一個復(fù)接分接過程。只要用到了復(fù)用技術(shù)，不管是頻分（FDM）、時分（TDM），還是波分（WDM），都可以有ADM。前面提到的鏈型傳輸?shù)腃WDM 系統(tǒng)實際上就是用到了光ADM，不過節(jié)點上只插入波長，并不從干線上分出波長來。在FDM 系統(tǒng)中，由于對載波的維護(hù)較復(fù)雜（否則系統(tǒng)就可能易受干擾）而較少采用ADM。所以本文主要針對TDM來說明。

在TDM 系統(tǒng)中，不同的低速信號安排在不同的時隙，系統(tǒng)提供一個同步機(jī)制，使接收端能正確識別時隙，從而提取出所需的信號。ADM 在這樣的系統(tǒng)中就是要將特定時隙的信號提取出來，同時將要發(fā)送的信號再插入到相應(yīng)的時隙中去。所以，ADM 要做的工作可以說就是同步系統(tǒng)、識別時隙，提取和插入信號。由于要同步系統(tǒng)和提取信號，就必然要進(jìn)行時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR），也就是信號再生。如果這里提取和插入的是同一個信號，就可以認(rèn)為這個信號在這個節(jié)點上進(jìn)行了再生中繼。現(xiàn)在，ADM 可以這樣來理解：在ADM 節(jié)點上，可以提取一個或幾個時隙的信號，同時插入相應(yīng)的信號，其他時隙的信號在此節(jié)點進(jìn)行了一次再生中繼。如果節(jié)點只插入信號，則它相當(dāng)于除插入信號外，還對前面的信號進(jìn)行了一次再生中繼。

四 兩種技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用

TDM 中的ADM 可以解決長距離傳輸，但容量偏小，最多只能傳輸16 路視頻信號。WDM中的ADM 可以解決大容量問題，最大可傳輸128路視頻信號，但傳輸距離受限。假設(shè)一個鏈路有8 個光插入點，每個點插入1個波長，插入損耗為1.3 dB，設(shè)備的輸出光功率為-2dB，接收靈敏度為–25dB，則最大鏈路損耗只有約10 dB，按1550 nm 波長進(jìn)行計算，傳輸距離也只能達(dá)到約40公里，平均到每個插入段只有5公里！如果能將兩種技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用，就有可能提供一個較完善的解決方案。

如何同時采用這兩種技術(shù)呢？可以在方案設(shè)計時分兩步進(jìn)行。第一步，是將鏈路上需要傳輸?shù)囊曨l信號盡可能均勻地分配給各個波長；第二步在每個波長上采用ADM 方式插入分配的信號（否則會增加光纖和設(shè)備）。如果有節(jié)點分配不到需要插入的信號，而傳輸距離又達(dá)不到要求，則可在適當(dāng)?shù)奈恢冒才帕悴迦階DM 節(jié)點，即再生中繼節(jié)點，來完成這個波長的傳輸。這種鏈路對于單向傳輸仍比較簡潔，但如果是一個雙向系統(tǒng)（含控制信號等），則光路會變得異常復(fù)雜，這時可以考慮將雙向系統(tǒng)分成兩個單向系統(tǒng)來設(shè)計，這時就要多用一根光纖，但設(shè)備的復(fù)雜性的降低應(yīng)該能帶來較高的可靠性。

五 結(jié)束語

CWDM 和ADM在圖像監(jiān)控領(lǐng)域都能算是新興的技術(shù)，這些技術(shù)能有效地利用光纖資源，但同時也提出了新的問題，最突出的問題就是可靠性的問題。要真正解決可靠性問題，電信部門在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)和維護(hù)方面的成功經(jīng)驗應(yīng)該是一個較好的參照。

〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕〕