Развитие DWDM-систем связи. Технология спектрального мультиплексирования (WDM, wavelength division multiplexing) позволяет многократно увеличить суммарный поток передаваемой по одному волокну информации за счет использования нескольких несущих. Именно в этом диапазоне располагаются спектральные каналы систем DWDM (Dense WDM), причем располагаются очень плотно – типовые решетки имеют шаг 0,4 нм (50 ГГц) или 0,8 нм (100 ГГц), – отсюда и слово «dense» в названии технологии. это современная технология передачи большого числа оптических каналов по одному волокну, которая лежит в основе нового поколения сетевых технологий. Ключевое отличие DWDM-систем от CWDM заключается в положении информационных каналов в спектре рабочих длин волн волоконно-оптической системы связи. В DWDM-системах спектры соседних информационных каналов расположены очень близко.
Технологии уплотненного волнового мультиплексирования (DWDM) презентация, доклад
оптические усилители с поддержкой (C + L) -диапазона с суммарным спектральным. ным "трендом" DWDM-оборудования стали системы 400GEthernet и 1T Ethernet. Основное требование к компонентам систем DWDM Все оптические характеристики пассивных и активных компонентов сети – вносимые потери, потери на отражение, дисперсия, поляризационные эффекты и т.д. должны измеряться как функция длины волны во всем. WDM, CWDM и DWDM основаны на одной и той же концепции использования нескольких длин волн света в одном волокне, но различаются расстоянием между длинами волн, количеством каналов и способностью усиливать мультиплексированные сигналы в оптическом пространстве. Так же существует технология высоко уплотненного волнового мультиплексирования HDWDM (High Dense Wave Division Multiplexing) способная функционировать с частотным планом с шагом 25 ГГц. Что означает плотное мультиплексирование с разделением по длине волны (DWDM)?
Технологии DWDM и CWDM в оптических сетях
Оптические модули 10G WDM с максимальным бюджетом в 26 дБ могут организовать не более 3 каналов на расстоянии от 80 до 85 километров, аналогичные DWDM-системы могут организовать 8, и даже больше, каналов с аналогичным оптическим бюджетом. Физическая основа SDH/SONET и DWDM различны: первая технология использует одну несущую частоту оптического сигнала, в то время как вторая использует набор частот, за что и названа технологией плотного спектрального уплотнения (Dense Wavelength Division Multiplexing). это технология, использующая спектральное уплотнение для увеличения пропускной способности телекоммуникационных сетей. Плотное спектральное мультиплексирование — DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) — технология для объединения еще гораздо большего числа длин волн, нежели это предусмотрено предыдущей технологией.
Системы WDM
- DWDM — Википедия с видео // WIKI 2
- Публикации
- Топологии и схемы защиты для DWDM
- Преимущества и недостатки DWDM и CWDM
Технология dwdm (плотные wdm)
Устройства DWDM занимаются только объединением различных волн в одном световом пучке, а также выделением из общего сигнала информации каждого спектрального канала. Слайд 9 Принципы работы Принцип мультиплексирования рис. Действительно, так как длина волны обратно пропорциональна ее частоте, то "смешивание" в одном волокне световых сигналов с разной длиной волны - это "смешивание" сигналов разной частоты, но только в совершенно другом диапазоне - терагерцовом, то есть по одному волокну можно передавать более сотни стандартных каналов. Мультиплексирование в DWDM. Естественно, свет - это сигнал качественно другой природы, нежели электрический ток, поэтому оборудование для мультиплексирования световых волн кардинально отличается от модуляторов и фильтров, применяемых в сетях FDM DWDM-технология пришла на смену своей предшественницы - технологии WDM, которая использует четыре спектральных канала в окнах прозрачности 1310 нм и 1550 нм, с разносом несущих в 800 - 400 ГГц. Мультиплексирование DWDM называется «уплотнённым" из-за того, что в нем используется существенно меньшее расстояние между длинами волн, чем в WDM. На сегодня рекомендацией определены: частотный план с разнесением частот между соседними каналами 100 ГГц 0,8 нм , в соответствии с котором для передачи данных применяется 41 волна в диапазоне от 1528,77 нм 196, 1 ТГц до 1560,61 нм 192,1 ТГц частотный план с шагом в 50 ГГц 0,4 нм , позволяющий передавать в этом же диапазоне 81 длину волны.
Это связано с тем, что ширина спектра передаваемого сигнала пропорциональна частоте модуляции, поэтому спектр сигнала STM-64 примерно в четыре раза шире спектра сигнала STM-16. Для того чтобы организовать в одном волокне несколько оптических каналов сигналы SDH «окрашивают», то есть меняют оптическую длину волны для каждого такого сигнала. В конечном пункте происходит обратная операция - «окрашенные» сигналы SDH выделяются из группового сигнала и передаются потребителю. Так, погрешность длины волны, которую обеспечивает стандартный лазер, применяемый в телекоммуникациях, примерно в сто раз больше, чем требуется в системе DWDM. Слайд 13 По мере прохождения по оптическому волокну сигнал постепенно затухает.
CWDM позволяет уплотнять до 16 оптических каналов с межканальным интервалом 20 нм, расположенных в пределах диапазона 1270 — 1610 нм. Используется последовательное соединение фильтров, настроенных на индивидуальные длины волн. Величина вносимого затухания индивидуальна для каждого канала и варьируется в пределах 0,4 — 6 дБ. Оптимальное сочетание возможности спектрального уплотнения большого числа каналов и невысокой стоимости оборудования определяет востребованность систем CWDM на рынке. Соответственно, в системах используются два частотных плана с разнесением каналов на 50 ГГц и 1000 ГГц. В DWDM задействуется окно прозрачности 1550 нм. Частотная сетка с более плотным интервалом 50 ГГц эффективнее использует диапазон 1540 — 1560 нм, в котором функционируют усилители EDFA. Минусами данного варианта являются: возрастание влияния четырехволнового смешивания; ограничение возможности мультиплексирования каналов STM-64 из-за перекрытия спектров соседних каналов; ужесточение требований к компонентам системы, ведущим к их удорожанию. Мультиплексоры DWDM производятся АО «Компонент» по технологии AWG, использующей вместо канальных фильтров решетку из массива волноводов с отдельными дорожками, соответствующими длинам волн. Волновые сигналы при объединении и разделении проходят одинаковое расстояние по планарным волноводам, независимо от длины волны.
Во всех трех случаях использовался диапазон 1550 нм. Лазеры и интегральные микросхемы, модулирующие излучение, объединены в единый компактный модуль, что позволяет достичь больших частот модуляции и высокой надежности. Такой модуль является электронно-оптическим преобразователем, в котором интенсивность выходного светового сигнала модулируется входным цифровым электрическим сигналом. Все эти длины волн должны разместиться в рабочей области усилителя.
Здесь, так же как и в SDH сетях, мультиплексор является ключевым элементом. Принципиальная схема WDM достаточно проста. Для того чтобы организовать в одном волокне несколько оптических каналов сигналы SDH «окрашивают», то есть меняют оптическую длину волны для каждого такого сигнала. В конечном пункте происходит обратная операция - «окрашенные» сигналы SDH выделяются из группового сигнала и передаются потребителю. Так, погрешность длины волны, которую обеспечивает стандартный лазер, применяемый в телекоммуникациях, примерно в сто раз больше, чем требуется в системе WDM. По мере прохождения по оптическому волокну сигнал постепенно затухает. Для того чтобы его усилить, используются оптические усилители. Это позволяет передавать данные на расстояния до 4000 км без перевода оптического сигнала в электрический для сравнения, в SDH это расстояние не превышает 200 км. Рисунок 12. Эта технология позволяет получить наиболее масштабный и рентабельный способ расширения полосы пропускания волоконно-оптических каналов в сотни раз. Пропускную способность оптических линий на основе систем WDM можно наращивать, постепенно добавляя по мере развития сети в уже существующее оборудование новые оптические каналы. В общем случае схема применения технологий WDM может быть представлена так, как указано на рисунке 3. Типовой состав оборудования представляет собой необходимое количество оптических транспондеров, осуществляющих преобразование длин волн и оптический мультиплексор, смешивающий их все в один мультиспектральный сигнал. Оптический транспондер — устройство, обеспечивающее интерфейс между оборудованием оконечного доступа и линией WDM. Согласно рекомендациям МСЭ G. На входы же оптического мультиплексора должны поступать оптические сигналы, спектральные параметры которых, должны строго соответствовать стандартам, определённым рекомендацией ITU-T G. Очевидно, что если на оптические входы мультиплексоров подать сигналы с выходов оптических передатчиков SDH, то мультиплексирование осуществлено не будет. Необходимое соответствие достигается благодаря применению в аппаратуре WDM специального преобразователя длин волн - транспондера. Это устройство может иметь различное количество оптических входов и выходов. Но если на любой вход транспондера может быть подан оптический сигнал, параметры которого определены рекомендации G. При этом, если уплотняется m оптических сигналов, то на выходе транспондера длина волны каждого канала должна соответствовать только одному из них в соответствии с сеткой частотного плана ITU. Оптический де мультиплексор CWDM. Потери, вносимые такими устройствами, составляют около 1 дБ на канал в реальных системах были получены величины менее 2,5 дБ для 8-канального устройства. Для выделения длин волн с разносом 20 нм требуются фильтры с существенно меньшим числом диэлектрических слоев, чем в случае DWDM-фильтров примерно 50 и 150 слоев соответственно , что положительно сказывается на стоимости. Использование таких устройств в системах со большим числом каналов на практике больше 4-х может привести к значительному росту вносимых потерь, и в этом случае иногда используют решеточные де мультиплексоры параллельного или гибридного параллельно-последовательного типа. Принцип их работы заключается в том, что приходящий сигнал проходит через волновод-пластину и распределяется по множеству волноводов, фактически представляющих собой дифракционную структуру AWG arrayed waveguide grating. При этом в каждом волноводе по-прежнему присутствуют все длины волн, то есть сигнал остается мультиплексным, только распараллеленным. Так как длины волноводов отличаются друг от друга на фиксированную величину, потоки проходят разный по длине путь. В итоге световые потоки собираются в волноводе-пластине, где происходит их фокусировка, и создаются пространственно разнесенные максимумы, под которые и рассчитываются выходные полюса. Физика процесса такая же, как в обычной дифракционной решетке, что и дало название технологии. Мультиплексирование происходит обратным путем. WDM представляет собой технологию, позволяющую осуществлять передачу по одному оптическому волокну нескольких информационных каналов на разных несущих частотах. Аббревиатура происходит от англ. Wavelength-division multiplexing, что буквально переводится как мультиплексирование с разделением по длине волны. Принцип действия В самом простом случае принцип действия систем со спектральным уплотнением можно разделить на этапы: 1 каждым лазерным передатчиком генерируется сигнал на определенной частоте из общей полосы; 2 перед вводом в оптическое волокно все эти сигналы посредством мультиплексора объединяются; 3 на приемном конце данные сигналы аналогично посредством демультиплексора разделяются. Технология позволяет в едином световом потоке объединять от 4 до 80 и даже более каналов с различной длиной волны. В сетях WDM ключевым элементом является мультиплексор. Сами сигналы поступают на длинах волн клиентского оборудования, а передаются уже на длинах волн, которые соответствуют частотному плану ITU DWDM. При этом использование технологии WDM возможно и на уже проложенных волоконно-оптических линиях. С помощью WDM организовывается двусторонняя многоканальная передача трафика по одному оптическому волокну. К плюсам технологии относится возможность передавать высокоскоростной сигнал на сверхдальние расстояния без необходимости промежуточных пунктов, то есть не требуются устройства регенерации и усиления сигнала.
DWDM оборудование
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) — плотное мультиплексирование с разделением по длине волны. Расстояние между несущими в DWDM-системах может составлять. Технология спектрального уплотнения, или спектрального мульти-плексирования (WDM — wavelength division multiplexing), основана на том, что по одному волокну можно передавать сигналы на многих длинах волн. WDM, CWDM и DWDM основаны на одной и той же концепции использования нескольких длин волн света в одном волокне, но различаются расстоянием между длинами волн, количеством каналов и способностью усиливать мультиплексированные сигналы в оптическом пространстве. Мультиплексирование с разделением по длине волны (Wavelength Division Multiplexing, WDM), называемое также волновым мультиплексированием или спектральным уплотнением, напоминает хорошо известное мультиплексирование с частотным разделением каналов. Волоконно-оптические сети связи с плотным спектральным мультиплексированием (DWDM-сети), соединяющие центры обработки данных (Data Centre Interconnect – DCI), бурно развиваются в современном цифровом мире, поскольку растет число и размеры самих ЦОДов. DWDM является логическим продолжением грубого уплотнения – принцип работы тот же самый: в канале присутствует одновременно до нескольких десятков лазерных сигналов, каждый из которых имеет свою, отличную от других длину волны.
Технологии DWDM и CWDM в оптических сетях
Слайд 3 Напомним, что обычное оптическое волокно имеет три окна прозрачности в инфракрасной области; их центральные длины волн равны 850, 1300 и 1550 нм. Ширина каждого из этих двух диапазонов составляет 200 нм, что в сумме приблизительно эквивалентно частотному интервалу в 60 ТГц. Это означает, что из 60 ТГц потенциальной полосы пропускания канала на практике используется не более 20 ГГц. Если же разделить общую полосу пропускания на множество частотных каналов, скорость передачи каждого из которых сохранится на прежнем уровне, то объем данных, передаваемых по волокну в единицу времени, увеличится. Именно этот подход реализован в технологии WDM. Между тем еще с середины 80-х гг. Первые эксперименты с DWDM датируются 1985 г.
Сегодня практически вся компонентная база высокоскоростных когерентных систем связи российского производства изготавливается за границей. Создание российской компонентной базы интегральной фотоники является критически важной задачей. Литература 1. Конышев В. Трещиков В. Квантовая электроника 52, 1102-1113 2022 2.
Сегодняшние соединительные сетевые структуры неизбежно требуют преобразований и переключений между оптической и электронной частями сети. Если сейчас это проблема решается на уровне системы управления и обслуживания, то в полностью IP—совместимых сетях будущего появятся новые требования к физическому уровню такие, как маршрутизация, IP—сигнализация и т. Когда и как эти требования будут реализовываться — пока продолжаются дискуссии. Тем временем на рынке специалисты разделились во мнениях при решении вопроса о том, как же, в конце концов, должны взаимодействовать IP—маршрутизаторы с оптическими сетями при завершении соединения между абонентами сети. При рассмотрении сценария развития широкополосных сетей было отмечено, что технология DWDM совместно с SDH может сыграть свою важную роль в постепенной миграции сетей к полностью IP—совместимости. Другим многообещающим техническим новшеством в сетях будущего должна стать так называемая «мультипротокольная лямбда—коммутация», которая является дальнейшим развитием технологии, известной под аббревиатурой MPLS Multi protocol label switching. Лямбда—коммутация, фактически уже доступная для внедрения, заменяет обычный заголовок в IP—формате на короткую метку, тем самым увеличивая скорость обработки информационных данных. Мультипротокольная лямбда—коммутация вносит элемент интеллектуальности в сферу оптических телекоммуникаций, в частности, передающий транспондер теперь может выбирать наиболее короткий и высокоскоростной путь между двумя маршрутизаторами, что позволяет оптимизировать работу сети в целом. Более того, поскольку эта технология разработана на основе MPLS, вопросы о том, каким образом IP—маршрутизатор будет взаимодействовать с оптической средой передачи, как развивать дальнейшую стратегию перехода к полностью оптическим IP—совместимым сетям, решаются сами собой. Несмотря на то, что будущее за IP—совместимыми сетями, DWDM будет продолжать развиваться и совершенствоваться как самостоятельная технология передачи в отношении увеличения количества длин волн, используемых при мультиплексировании. А поскольку пропускная способность была и остается важнейшей проблемой многих операторов связи, роль DWDM как технологии, обеспечивающей поступательное развитие широкополосных мультисервисных сетей, сохранится, возможно, еще в течение длительного времени. Технология CWDM. Развитие систем WDM Wavelength Division Multiplexing , цель которых - увеличение ширины полосы канала связи для пользователя, шло сначала по интенсивному пути за счет сокращения шага оптических несущих. Последний фактор стал тормозить процесс их внедрения. Экстенсивный путь развития систем WDM стал возможен только в последние несколько лет благодаря улучшению технологии оптического волокна OВ , позволившей на порядок расширить рабочую полосу пропускания OВ: с 30 до 340 нм. Применение систем WDM такого класса стало возможным после того, как удалось ликвидировать "водяной" пик поглощения на кривой затухания ОВ в районе длины волны 1383 нм. В соответствии с рекомендацией МСЭ G. Естественно, что затухание на краях такого диапазона достаточно велико, особенно на его левом крае в области коротких волн. Поэтому при передаче сигнала по стандартному одномодовому волокну SSF число несущих следует ограничить 8 длинами волн, лежащими в диапазоне 1470-1610 нм шириной в 140 нм. Если требуется использовать больше несущих, то, оставаясь в рамках стандарта CWDM, мы имеем, еще 200 нм полосы, или 10 дополнительных каналов с шагом 20 нм. В 2002 г. На рис. Распределение длин волн по диапазонам Наряду с ранее выбранной скорость 2. Технология CWDM применяется для волнового спектрального уплотнения нескольких каналов Gigabit Ethernet в одну пару физического оптоволокна, что экономит ресурс волокна и дает возможность получить новые топологические решения с использованием оптических мультиплексоров. Технология CWDM может применяться везде, где используется передача Ethernet-трафика по оптической линии, и при этом она не предъявляет новых требований к оптоволокну. Таким образом, один и тот же ресурс используется для нескольких Gigabit потоков на одно волокно — до 9 потоков. CWDM системы используют лазеры, которые не нуждаются в охлаждении. Эти системы обычно используются при температуре от 00 до 700 С с отклонением длины волны лазера от этого диапазона примерно на 6 нм. Полоса пропускания оптических фильтров и разделение каналов лазера должны быть достаточны широкими, чтобы обеспечить поддержать колебание длин волн неохлажденного лазера в системах CWDM рис. Разделение каналов в таких системах обычно составляет 20 нм с полосой пропускания канала 13 нм.
Благодаря WDM удается организовать двустороннюю многоканальную передачу трафика по одному волокну в обычных линиях используется пара волокон - для передачи в прямом и обратном направлениях. Принцип работы систем со спектральным уплотнением В простейшем случае каждый лазерный передатчик генерирует сигнал на определенной частоте из частотного плана. Все эти сигналы перед тем, как вводятся в оптическое волокно объединяются мультиплексором MUX. Здесь, так же как и в SDH сетях, мультиплексор является ключевым элементом. Принципиальная схема WDM достаточно проста. Для того чтобы организовать в одном волокне несколько оптических каналов сигналы SDH «окрашивают», то есть меняют оптическую длину волны для каждого такого сигнала. В конечном пункте происходит обратная операция - «окрашенные» сигналы SDH выделяются из группового сигнала и передаются потребителю. Так, погрешность длины волны, которую обеспечивает стандартный лазер, применяемый в телекоммуникациях, примерно в сто раз больше, чем требуется в системе WDM. По мере прохождения по оптическому волокну сигнал постепенно затухает. Для того чтобы его усилить, используются оптические усилители. Это позволяет передавать данные на расстояния до 4000 км без перевода оптического сигнала в электрический для сравнения, в SDH это расстояние не превышает 200 км. Рисунок 12. Эта технология позволяет получить наиболее масштабный и рентабельный способ расширения полосы пропускания волоконно-оптических каналов в сотни раз. Пропускную способность оптических линий на основе систем WDM можно наращивать, постепенно добавляя по мере развития сети в уже существующее оборудование новые оптические каналы. В общем случае схема применения технологий WDM может быть представлена так, как указано на рисунке 3. Типовой состав оборудования представляет собой необходимое количество оптических транспондеров, осуществляющих преобразование длин волн и оптический мультиплексор, смешивающий их все в один мультиспектральный сигнал. Оптический транспондер — устройство, обеспечивающее интерфейс между оборудованием оконечного доступа и линией WDM. Согласно рекомендациям МСЭ G. На входы же оптического мультиплексора должны поступать оптические сигналы, спектральные параметры которых, должны строго соответствовать стандартам, определённым рекомендацией ITU-T G. Очевидно, что если на оптические входы мультиплексоров подать сигналы с выходов оптических передатчиков SDH, то мультиплексирование осуществлено не будет. Необходимое соответствие достигается благодаря применению в аппаратуре WDM специального преобразователя длин волн - транспондера. Это устройство может иметь различное количество оптических входов и выходов. Но если на любой вход транспондера может быть подан оптический сигнал, параметры которого определены рекомендации G. При этом, если уплотняется m оптических сигналов, то на выходе транспондера длина волны каждого канала должна соответствовать только одному из них в соответствии с сеткой частотного плана ITU. Оптический де мультиплексор CWDM. Потери, вносимые такими устройствами, составляют около 1 дБ на канал в реальных системах были получены величины менее 2,5 дБ для 8-канального устройства. Для выделения длин волн с разносом 20 нм требуются фильтры с существенно меньшим числом диэлектрических слоев, чем в случае DWDM-фильтров примерно 50 и 150 слоев соответственно , что положительно сказывается на стоимости. Использование таких устройств в системах со большим числом каналов на практике больше 4-х может привести к значительному росту вносимых потерь, и в этом случае иногда используют решеточные де мультиплексоры параллельного или гибридного параллельно-последовательного типа. Принцип их работы заключается в том, что приходящий сигнал проходит через волновод-пластину и распределяется по множеству волноводов, фактически представляющих собой дифракционную структуру AWG arrayed waveguide grating. При этом в каждом волноводе по-прежнему присутствуют все длины волн, то есть сигнал остается мультиплексным, только распараллеленным. Так как длины волноводов отличаются друг от друга на фиксированную величину, потоки проходят разный по длине путь. В итоге световые потоки собираются в волноводе-пластине, где происходит их фокусировка, и создаются пространственно разнесенные максимумы, под которые и рассчитываются выходные полюса. Физика процесса такая же, как в обычной дифракционной решетке, что и дало название технологии. Мультиплексирование происходит обратным путем. WDM представляет собой технологию, позволяющую осуществлять передачу по одному оптическому волокну нескольких информационных каналов на разных несущих частотах. Аббревиатура происходит от англ. Wavelength-division multiplexing, что буквально переводится как мультиплексирование с разделением по длине волны. Принцип действия В самом простом случае принцип действия систем со спектральным уплотнением можно разделить на этапы: 1 каждым лазерным передатчиком генерируется сигнал на определенной частоте из общей полосы; 2 перед вводом в оптическое волокно все эти сигналы посредством мультиплексора объединяются; 3 на приемном конце данные сигналы аналогично посредством демультиплексора разделяются. Технология позволяет в едином световом потоке объединять от 4 до 80 и даже более каналов с различной длиной волны. В сетях WDM ключевым элементом является мультиплексор. Сами сигналы поступают на длинах волн клиентского оборудования, а передаются уже на длинах волн, которые соответствуют частотному плану ITU DWDM.
1.6 Преимущества и недостатки технологии DWDM
Оптические модули 10G WDM с максимальным бюджетом в 26 дБ могут организовать не более 3 каналов на расстоянии от 80 до 85 километров, аналогичные DWDM-системы могут организовать 8, и даже больше, каналов с аналогичным оптическим бюджетом. Оборудование WDM. При создании систем CWDM и DWDM применяются несколько видов оборудования, позволяющего мультиплексировать и демультиплексировать до 48 абонентских каналов. А еще через пять лет в исследовательском центре компании AT&T была реализована технология плотного спектрального уплотнения (Dense Wavelength Division Multiplexing, DWDM), когда удалось в одном оптическом волокне создать 10 каналов по 2 Gbps. Оборудование WDM. При создании систем CWDM и DWDM применяются несколько видов оборудования, позволяющего мультиплексировать и демультиплексировать до 48 абонентских каналов. DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) — технология плотного мультиплексирования с разделением по длине волны. Суть технологии DWDM заключается в том, что по одному оптическому волокну передаются несколько информационных каналов на различных длинах.
Технологии DWDM и CWDM в оптических сетях
В этой статье мы рассмотрим одну из них — технологию DWDM (dense wavelength-division multiplexing). Узнайте, как активный DWDM и xWDM переворачивают современные оптические сети, обеспечивая высокую пропускную способность, гибкую конфигурацию и передачу огромных объемов данных. Преимущества применения передовых технологий. Главное достоинство технологии DWDM заключается в том, что она позволяет преодолеть ограничения на пропускную способность канала и существенно увеличить скорость передачи данных. DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) — плотное мультиплексирование с разделением по длине волны. Расстояние между несущими в DWDM-системах может составлять. DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) — плотное мультиплексирование с разделением по длине волны. Расстояние между несущими в DWDM-системах может составлять.
DWDM Технология
Инженер неназванного оператора связи Про что:.
Вместе с тем исследования показывают, что решения на базе DWDM могут оказаться экономически эффективными и в сетях меньшего масштаба. Фактор высокой стоимости аппаратуры оказывается еще более существенным для реализации технологии DWDM. При использовании близких частот требуются узкополосные полупроводниковые лазеры с высокой стабильностью длины волны генерируемого излучения, которые являются наиболее дорогим элементом DWDM-систем, сдерживающим распространение последних.
Модель взаимодействия транспортных технологий Формально для систем WDM не важно, какие методы кодирования и формирования конкретного цифрового сигнала использовались. Хотя, как правило, в этих системах и передается однотипный трафик, это диктуется используемыми методами синхронизации и единообразием процесса обработки. В отличие от систем SDH транспортируемый сигнал не упаковывается в контейнеры и не подвергается обработке в соответствии со структурой мультиплексирования SDH для формирования транспортного модуля STM-N, который только и может быть передан через физический уровень в канал связи среду передачи. Рисунок 1 - Модель взаимодействия основных транспортных технологий до внедрения технологии WDM.
После появления систем WDM модель принимает вид, представленный на рис. Рисунок 2 - Модель взаимодействия основных транспортных технологий после внедрения технологии WDM. Теперь модель имеет четыре уровня, не считая оптической среды передачи. Схемы реализации мультиплексоров WDM Первые мультиплексоры класса WDM, как известно, использовались для мультиплексирования двух несущих: 1310 нм и 1550 нм, расстояние между которыми 240 нм было настолько большим, что при реализации не требовало специальных фильтров для их разделения. В 1996-1998 годах произошел существенный прорыв в технологии мультиплексирования, обусловленный, с одной стороны, переходом к интегральным оптическим технологиям, с другой - миниатюризацией и улучшением качества изготовления элементов традиционной дискретной оптики. В настоящее время используются три конкурирующие технологии выделения каналов демультиплексирования. Две из них на основе интегральной оптики: одна использует выделение несущих на основе дифракционной решетки на массиве волноводов - AWG Arrayed Waveguide Grating и вторая на основе вогнутой дифракционной решетки - CG Concave Grating. В третьей технологии применяется традиционная миниатюрная на новом уровне технологии дискретная оптика, использующая выделение каналов на основе технологии трехмерного оптического мультиплексирования.
В основе первой из них рис. Внутренние выходные порты соединены через массив световодов играющий роль дифракционной решетки, благодаря фиксированной разнице длин каждого световода, кратной D l с плоским отражающим зеркалом. Порт входа и выходные порты могут быть разнесены, если использовать два планарных волновода как это показано на рис. Рисунок 3 - Схема мультиплексирования WDM на основе дифракционной решетки на массиве волноводов: а с одним разветвителем и отражающим зеркалом, б с входным и выходным разветвителями. Третья технология также использует классическую схему с вогнутым зеркалом, плоской отражательной дифракционной решеткой и массивом волокон рис. Схема работы в режиме демультиплексора проста: мультиплексированный поток из входного волокна А , расходясь конусом с углом, отражается от зеркала и падает на дифракционную решетку, отражающую под разными углами свет разной длины волны.
Первые WDM-системы были двухканальными — работали на длинах волн 1310 и 1550 нм. Окна прозрачности на длинах волн 1310 и 1550 нм Окна прозрачности на длинах волн 1310 и 1550 нм Позже появились многоканальные решения: 1. Технология CWDM обеспечивает передачу сигнала в диапазоне 1260 — 1625 нм до 18 оптических каналов с шагом 20 нм между ними. CWDM-система не предполагает наличия в линии оптических усилителей, так как большинство каналов не входят в рабочий диапазон длин волн эрбиевого усилителя.
Это значит, что максимальная длина регенерационного участка ограничена параметрами приемопередающих модулей трансиверов и физическими свойствами волокна. Благодаря большому межканальному расстоянию, снижаются требования к конструкции трансиверов и пассивной оптике мультиплексоров. Технология необходима, в первую очередь, для построения магистральных линий связи. Оптические каналы располагаются в диапазоне от 1530 до 1565 нм с шагом 0,4 нм 50 ГГц или 0,8 нм 100 ГГц. Фиксированная сетка Fixed Grid частот предполагает ограничение количества оптических каналов и менее эффективное использование спектрального диапазона.
Публикации
- Обзор WDM, CWDM и DVDM
- Журнал Теле-Спутник
- Концепция WDM/DWDM.
- Технология WDM