Madalas lumitaw ang mga tanong tungkol sa kung ano ang pagkakaiba sa pagitan ng mga teknolohiyang CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) at DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), bukod pa sa magkaibang bilang ng mga channel. Ang mga teknolohiya ay magkatulad sa mga prinsipyo ng pag-aayos ng mga channel ng komunikasyon at mga channel ng input-output, ngunit may ganap na magkakaibang antas ng katumpakan ng teknolohiya, na makabuluhang nakakaapekto sa mga parameter ng linya at ang halaga ng mga solusyon.

Bilang ng mga wavelength at channel CWDM at DWDM

Ang CWDM wavelength division multiplexing technology ay nagsasangkot ng paggamit ng 18 wavelength 1), habang ang tumpak na wavelength division multiplexing DWDM ay maaaring gumamit ng 40 wavelength.

CWDM at DWDM frequency grid

Ang mga channel sa teknolohiya ng CWDM ay nahahati sa haba ng daluyong, sa DWDM - sa dalas 2). Ang wavelength ay kinakalkula pangalawa mula sa ratio ng bilis ng liwanag sa isang vacuum hanggang sa dalas. Para sa CWDM, ginagamit ang wavelength grid na may hakbang na 20 nm, para sa mga standard na DWDM system ang frequency grid na 100 GHz at 50 GHz ay ​​ginagamit, para sa high-density na DWDM grid na 25 at 12.5 GHz ang ginagamit.

Mga wavelength at frequency ng CWDM at DWDM

Gumagamit ang teknolohiya ng CWDM ng mga wavelength mula sa hanay na 1270 - 1610 nm. Isinasaalang-alang ang mga tolerance at bandwidth ng mga filter, lumalawak ang hanay sa 1262.5 - 1617.5, na 355 nm. nakakakuha tayo ng 18 wavelength.

Para sa DWDM na may 100 GHz grid, ang mga carrier ay matatagpuan sa hanay mula 191.5 (1565.50 nm) THz hanggang 196.1 THz (1528.77 nm), i.e. isang saklaw na 4.6 THz o 36.73 nm ang lapad. Kabuuang 46 na wavelength para sa 23 duplex na channel.

Para sa DWDM na may 50 GHz grid, ang mga frequency ng signal ay nasa hanay na 192 THz (1561.42 nm) - 196 THz (1529.55 nm), na 4 THz (31.87 nm). Mayroong 80 wavelength dito.

CWDM at DWDM amplification kakayahan

Ang wavelength division multiplexing system batay sa teknolohiyang CWDM ay hindi nagsasangkot ng pagpapalakas ng isang multi-component na signal. Ito ay dahil sa kakulangan ng mga optical amplifiers na tumatakbo sa napakalawak na spectrum.

Ang teknolohiya ng DWDM, sa kabaligtaran, ay nagsasangkot ng pagpapalakas ng signal. Ang multi-component na signal ay maaaring palakasin gamit ang karaniwang erbium amplifier (EDFA).

Operating range CWDM at DWDM

Ang mga CWDM system ay idinisenyo upang gumana sa mga linya na medyo maikli ang haba, mga 50-80 kilometro.

Ang mga sistema ng DWDM ay nagbibigay-daan sa paghahatid ng data sa mga distansyang higit sa 100 kilometro. Bilang karagdagan, depende sa uri ng modulasyon ng signal, ang mga channel ng DWDM ay maaaring gumana nang walang pagbabagong-buhay sa layo na higit sa 1000 kilometro.

Mga Tala

1) Sa simula ng 2015, ipinakilala ng mga tagagawa ng optical module, kabilang ang SKEO, ang mga CWDM SFP module na may wavelength na 1625 nm. Ang wavelength na ito ay hindi tinukoy ng ITU G.694.2, ngunit natagpuan ang paggamit sa pagsasanay.

2) Ang mga frequency grid para sa CWDM ay inilarawan sa pamantayan ng ITU G.694.2, para sa DWDM - sa pamantayang G.694.1 (rebisyon 2).

Anong mga teknolohiya ang maaaring gamitin ng mga operator upang mapahusay ang mga kakayahan ng mga umiiral na optical network?

Mayroong tatlong wavelength division multiplexing o wavelength division multiplexing na teknolohiya na madaling magagamit at madaling i-install at gamitin:

• 2-channel na WDM;
• magaspang na wavelength division multiplexing (CWDM);
• siksik na wavelength division multiplexing (DWDM).

Ang mga teknolohiyang ito ay maaaring mag-alok sa operator ng isang karagdagang wavelength (o virtual fiber), 18 karagdagang wavelength, o hanggang 160 karagdagang wavelength. Ang lahat ng mga teknolohiyang ito ay gumagamit ng umiiral na hibla sa network ng carrier.

Ano ang WDM (Wavelength Division Multiplexing)?

Isang teknolohiya para sa pagdaragdag ng dalawa o higit pang optical signal ng iba't ibang wavelength, na ipinapadala nang sabay-sabay sa isang fiber at pinaghihiwalay ng wavelength sa dulong dulo. Ang pinakakaraniwang mga application (2-channel WDM) ay pinagsasama ang 1310 nm at 1550 nm na wavelength sa iisang hibla.

Ano ang CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing)?

Teknolohiya para sa pagsasama-sama ng hanggang 18 ITU wavelength at pagpapadala ng mga ito nang sabay-sabay sa isang hibla, na sinusundan ng paghihiwalay sa dulong dulo. Ang pamantayan ng ITU para sa CWDM ay tumutukoy sa 18 channel mula 1271 nm hanggang 1611 nm na may spacing na 20 nm sa pagitan ng mga katabing channel.

Ano ang DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing)?

Teknolohiya para sa pagsasama-sama ng hanggang 160 wavelength, pagpapadala ng mga ito nang sabay-sabay sa isang hibla, at pagkatapos ay paghiwalayin ang mga ito sa dulong dulo. Gumagamit ang DWDM ng wavelength spacing ng hanggang 25 GHz at nangangailangan ng mga laser na may napakahigpit na tolerance at emission stability. Ang DWDM wavelength band ay mula 1530 nm hanggang 1565 nm. Ang Erbium-doped optical signal amplifier (EDFA) ay gumagana sa parehong banda.

Ano ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga aplikasyon ng WDM, CWDM at DWDM?

Sa karamihan ng mga kaso, ang WDM ay ang pinaka-cost-effective na solusyon para sa mga kakulangan ng cable, na nagbibigay ng 2 hanggang 1 o 3 hanggang 1 fiber gain sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng 1310 nm, 1550 nm at 1490 nm na wavelength sa iisang hibla. Kapag higit pang mga channel ang kinakailangan upang palawakin ang kapasidad ng umiiral na imprastraktura ng fiber optic, ang CWDM ay nagbibigay ng isang epektibong solusyon para sa maikling optical span (hanggang 80 km). Sa mababang halaga, ang CWDM ay makakapagbigay ng 18 hanggang 1 na pagtaas sa kapasidad ng umiiral na fiber Sa kasalukuyang mga katangian ng pagkawala ng optical signal sa 1310 nm at 1490 nm na mga bintana ng transparency, ang mga WDM at CWDM na application ay pinakaangkop para sa mga maikling distansya. Kung saan kinakailangan ang mataas na kapasidad o long distance transmission, ang mga solusyon sa DWDM ay ang gustong paraan para sa pagtaas ng kapasidad ng fiber. Sa pamamagitan ng mga high-precision na laser nito na na-optimize upang gumana sa 1550 nm window (upang mabawasan ang pagkawala), ang mga DWDM system ay isang mainam na solusyon para sa mga mas mahirap na network. Maaaring gamitin ng mga DWDM system ang EDFA para palakihin ang lahat ng wavelength sa DWDM window at taasan ang haba ng transmission hanggang 500 km.

Ano ang mga pakinabang ng bawat isa sa tatlong teknolohiyang WDM na ito?

Ang dalawang-channel na WDM (at tatlong-channel) ay maaaring gamitin upang mabilis at madaling magdagdag ng karagdagang (o dalawang karagdagang) wavelength. Napakadaling i-install at kumonekta at napakamura.

Madali at mabilis na makakapagdagdag ang CWDM ng hanggang 18 karagdagang wavelength sa mga standardized na frequency ng ITU. Ito ay perpekto para sa katamtamang laki ng mga network na may mga cross-sectional na dimensyon hanggang sa 100 km. Dahil ang wavelength spacing ay 20 nm, maaaring gumamit ng mas murang mga laser, na nagreresulta sa napakababang gastos para sa mga solusyon sa katamtamang kapasidad.

Nag-aalok ang DWDM ng mga high-capacity at long-range na solusyon para sa fiber optic na mga linya ng komunikasyon na may mataas na paglaki sa fiber demand at kung saan kailangan ang long-distance transmission. Maaaring i-deploy ang mga DWDM system sa medyo mababang paunang gastos at madaling maidagdag ang mga channel (wavelength) habang lumalaki ang mga ito. Ang mga amplifier ng EDFA kasama ng mga dispersion compensator ay maaaring tumaas ang hanay ng mga system sa ilang libong kilometro.

Ano ang mga limitasyon ng bawat isa sa mga teknolohiyang ito?

Ang dalawa (o tatlong) channel na WDM ay limitado sa isa o dalawang channel na maaaring idagdag sa 1310 nm channel. Karaniwang nililimitahan ng 1310 nm channel loss ang saklaw ng system.

Ang mga CWDM system, bagama't multichannel, ay walang anumang optical amplification na mekanismo at ang mga limitasyon sa hanay ay tinutukoy ng channel na may pinakamataas na attenuation. Bukod dito, ang mga channel mula sa 1360nm hanggang 1440nm na rehiyon ay maaaring makaranas ng pinakamalaking attenuation (1 hanggang 2 dB/km) dahil sa peak ng tubig sa rehiyong ito para sa ilang uri ng optical cable.

Ang mga sistema ng DWDM ay karaniwang limitado sa saklaw sa 4-5 na seksyon ng amplification dahil sa ingay ng Amplified Spontaneous Emissions (ASE) sa EDFA. Available ang mga tool sa simulation upang matukoy nang eksakto kung gaano karaming mga EDFA ang maaaring i-install. Sa mahabang seksyon (>120 km) ang dispersion ay maaaring maging isang problema, na nangangailangan ng pag-install ng mga dispersion compensation modules. Ang banda ng DWDM ay limitado sa mga wavelength mula 1530 nm hanggang 1565 nm ng saklaw ng EDFA gain.

Ano ang Reach Extension at paano ko ito magagamit?

Ang extension ng pag-abot ay isang karaniwang termino para sa pagpapalakas o muling paggawa ng signal upang payagan itong maglakbay ng mas malayong distansya. Dahil sa analog na katangian ng transmisyon, ang isang optical signal kapag ipinadala sa pamamagitan ng optical na koneksyon ay napapasama dahil sa dispersion, pagkawala ng kuryente, crosstalk at nonlinear effect sa fiber at optical na mga bahagi. Dalawang karaniwang diskarte ang ginagamit upang labanan ang mga hindi gustong epektong ito: Pagbabagong-buhay at Pagpapahusay. Regeneration ang muling paglikha ng signal sa pamamagitan ng pag-convert ng optical signal sa electrical signal, pagproseso nito, at pagkatapos ay pag-convert nito pabalik sa optical signal. Pagpapalakas ng pagtaas ng amplitude (dB power) ng isang optical signal nang hindi nagko-convert sa isang electrical signal.

Ano ang 1R, 2R at 3R regeneration?

Mayroong tatlong magkakaibang antas ng optical regeneration na maaaring ilapat upang mapataas ang saklaw ng transmission.

• 1R-amplification: Ang regeneration technique na ito ay nagdaragdag ng optical power sa isang signal nang hindi naaapektuhan ang hugis o timing nito. Ang EDFA ay nagdaragdag lamang ng mga photon sa papasok na optical signal sa isang partikular na wavelength at yugto ng signal na iyon. Hindi nito ibinabalik o muling i-synchronize ang papasok na signal. Ang isang side effect ng EDFA ay ang paglikha ng amplified spontaneous emission noise, na naipon sa bawat EDFA sa linya at maaari lamang "linisin" sa pamamagitan ng pag-convert ng optical signal sa electrical form at vice versa. Ang karaniwang bilang ng mga EDFA sa isang cascade connection ay hindi hihigit sa 4 o 5.
• 2R-amplification at reshaping: Ang diskarteng ito ay nagpapalaki at nagpapanumbalik ng hugis ng isang nasira na signal. Ang hugis ng reconstructed signal ay malapit sa orihinal na signal, ngunit ang tagal ng mga cycle ng oras (synchrony) ay hindi naibalik. Ang akumulasyon ng jitter na humahantong sa pagkawala ng synchronization ay maglilimita sa bilang ng mga cascaded 2R regenerators.
• 3R-regeneration, reshaping at re-timing: Kasama ng 3R amplification at restoration, muling nililikha ng regeneration ang orihinal na haba ng cycle (timing) ng orihinal na signal, kaya lumilikha ng perpektong pagkakataon upang palawigin ang buhay ng mga synchronous at asynchronous na signal. Ang halos walang limitasyong bilang ng mga 3R regenerator ay maaaring mai-install sa daanan ng signal.

Ano ang wavelength conversion at bakit ito kailangan?

Conversion ng wavelength mula sa isang wavelength patungo sa isa pa para sa transportasyon. Dahil sa mga katangian ng attenuation ng 1310 nm at 850 nm signal, minsan ay kinakailangan na i-convert ang mga signal na ito sa 1550 nm wavelength upang maihatid ang mga ito sa mahabang span ng optical fiber, na nakikinabang sa mababang pagkawala ng 1550 nm. Ginagamit din ang conversion ng wavelength upang i-convert ang mga broadband optical signal tulad ng 1310nm o 1550nm sa discrete na mga wavelength ng ITU CWDM o DWDM, na nagpapahintulot sa maraming wavelength na pagsamahin sa isang fiber.

Kung iko-convert ko ang aking 1310 nm signal sa xWDM wavelength, kailangan ko bang i-convert ito pabalik sa 1310 nm bago matanggap sa pinakadulo?

Hindi, kadalasan ay hindi kinakailangan. Karamihan sa mga optical equipment na ginawa sa nakalipas na 10 taon ay malamang na mayroong broadband receiver na gagana sa ~1260nm hanggang ~1620nm range. Nangangahulugan ito na ang isang interface na nagpapadala sa 1310nm ay malamang na makatanggap ng signal na na-convert para sa DWDM o CWDM na mga application.

Ang WDM ay isang teknolohiyang nagbibigay-daan sa paghahatid ng ilang channel ng impormasyon sa iba't ibang frequency ng carrier sa isang optical fiber. Ang abbreviation ay nagmula sa English. Wavelength-division multiplexing, na literal na isinasalin bilang wavelength division multiplexing.

Ang teknolohiyang ito ay batay sa kakayahan ng optical fiber na sabay-sabay na magpadala ng liwanag ng iba't ibang wavelength nang walang interference sa isa't isa at karagdagang multiplexing / demultiplexing ng mga signal.

Prinsipyo ng pagpapatakbo

Sa pinakasimpleng kaso, ang operating prinsipyo ng wavelength division multiplexing system ay maaaring nahahati sa mga yugto:

1) bawat laser transmitter ay bumubuo ng isang signal sa isang tiyak na dalas mula sa isang karaniwang banda;
2) bago ipasok ang optical fiber, ang lahat ng mga signal na ito ay pinagsama sa pamamagitan ng isang multiplexer;
3) sa dulo ng pagtanggap, ang mga senyas na ito ay magkatulad na pinaghihiwalay gamit ang isang demultiplexer.

Ang teknolohiya ay nagbibigay-daan sa pagsasama-sama mula 4 hanggang 80 (at higit pa) na mga channel na may iba't ibang wavelength sa iisang light flux.

Sa mga network ng WDM, ang pangunahing elemento ay ang multiplexer. Ang mga signal mismo ay dumarating sa mga wavelength ng kagamitan ng kliyente, at ipinapadala sa mga wavelength na tumutugma sa ITU DWDM frequency plan.

Salamat sa diskarteng ito, posible ang isang makabuluhang pagtaas sa kapasidad ng channel: halimbawa, noong 2003 ang bilis ay hanggang sa 10.72 Tbit / s, at noong 2014 ang figure ay tumaas sa 27 Tbit / s. Kasabay nito, posible rin ang paggamit ng teknolohiyang WDM sa mga nakalagay na fiber-optic na linya.

Gamit ang WDM, ang two-way na multi-channel na paghahatid ng trapiko sa isang optical fiber ay nakaayos. Kasama sa mga bentahe ng teknolohiya ang kakayahang magpadala ng isang high-speed signal sa malalayong distansya nang hindi nangangailangan ng mga intermediate point, iyon ay, walang signal regeneration o amplification device ang kinakailangan.

Pagtatasa ng kalidad ng linya

Kabilang sa mga pangunahing parameter para sa pagtukoy ng signal sa isang linya, OSNR (signal to noise ratio), o ang bilang ng mga error sa linya, ay namumukod-tangi. Ang parameter na ito para sa mga optical channel ay kasama sa mga pangunahing katangian para sa pagtatasa ng kalidad ng paghahatid.

Mga uri ng teknolohiya ng spectrum multiplexing

Sa kasalukuyan, laganap ang mga sumusunod na teknolohiya batay sa spectral multiplexing:

• 2-channel na WDM;
• CWDM, o coarse wavelength division multiplexing;
• DWDM, o siksik na wavelength division multiplexing;
• HDWDM, o ultra-dense wavelength division multiplexing.

2-channel na WDM

Nauna silang bumangon sa kasaysayan at gumana sa gitnang mga wavelength ng ika-2 at ika-3 na transparency window ng quartz fiber (1310 at 1550 nm). Ang pangunahing bentahe ng naturang mga sistema ay ang kakulangan ng impluwensya ng mga channel sa bawat isa, dahil sa kanilang malaking spectral spacing. Dahil dito, posibleng doblehin ang bilis ng paghahatid sa isang optical fiber o ayusin ang duplex na komunikasyon.

CWDM (Coarse WDM)

Ang coarse spectral multiplexing ay batay sa paggamit ng mga channel sa hanay na 1270–1610 nm, na pinaghihiwalay sa isa't isa sa layo na 20 nm.

Sa una, ang 1260–1360 nm range ay hindi ginamit, 1470–1610 nm lamang (walong wavelength). Ito ay dahil sa tumaas na attenuation sa mga wavelength sa ibaba 1310 nm. Upang mapupuksa ito, ang mga espesyal na fibers na may "water peak" ay ginamit sa isang wavelength na 1383 nm.

Kung ang system ay gumagamit ng buong wave range (mula 1270 hanggang 1610 nm), ito ay tinatawag na FS-CWDM system (Full-spectrum CWDM).

Ang CWDM system ay nagbibigay-daan sa multiplexing ng hanggang 18 channels.

DWDM (Dense WDM)

Pinagsasama ng siksik na spectrum multiplexing ang mas maraming wavelength kaysa sa CWDM. Ang espasyo ng channel ay humigit-kumulang 100 GHz.

DWDM equipment para sa multiplexing:

• C-band: hanay ng wavelength 1530–1565 nm. Kung ang isang channel ay may lapad na 100 GHz, posible na pagsamahin ang hanggang sa 40 optical channel, kung ang lapad nito ay 50 GHz - hanggang sa 80 na mga channel;
• L-band: hanay ng wavelength 1570–1605 nm. Sa lapad ng channel na 50 GHz, maaaring pagsamahin ang hanggang 160 optical channel.

HDWDM (High Dense WDM)

Sa ultra-dense spectral multiplexing, ang bilang ng mga multiplexed na channel ay maaaring tumaas ng isa pang 2-4 na beses kumpara sa DWDM. Ang espasyo ng channel ay 50 GHz o mas mababa.

Ang spectral channel multiplexing (Wavelength division multiplexing, WDM, literal na wavelength division multiplexing) ay isang teknolohiya na nagbibigay-daan sa iyo na sabay-sabay na magpadala ng ilang channel ng impormasyon sa isang optical fiber sa iba't ibang frequency ng carrier.

Pinapayagan lamang ng mga tradisyonal na teknolohiya ng telekomunikasyon ang isang signal na maipadala sa isang optical fiber. Ang kakanyahan ng teknolohiya ng spectral, o optical multiplexing, ay ang kakayahang mag-ayos ng maramihang hiwalay na mga signal ng SDH sa isang hibla, at, dahil dito, isang manifold na pagtaas sa throughput ng linya ng komunikasyon.

Ang mga pundasyon ng teknolohiyang ito ay inilatag noong 1958, kahit na bago ang pagdating ng fiber optics mismo. Gayunpaman, tumagal ng humigit-kumulang 20 taon bago nalikha ang mga unang bahagi ng multiplex system. Ang mga ito ay orihinal na nilikha para sa pananaliksik sa laboratoryo, at noong 1980 lamang na iminungkahi ang teknolohiya ng WDM wavelength division multiplexing para sa telekomunikasyon. At makalipas ang limang taon, ang sentro ng pananaliksik ng AT&T ay nagpatupad ng teknolohiyang siksik na wavelength division multiplexing (DWDM), nang posible na lumikha ng 10 2 Gbps na channel sa isang optical fiber.

Ginagawang posible ng teknolohiya ng WDM na makabuluhang taasan ang kapasidad ng channel (sa 2009, nakamit ang bilis na 15.5 Tbit/s), at pinapayagan nito ang paggamit ng mga nakalagay na fiber-optic na linya. Salamat sa WDM, posible na ayusin ang two-way na multi-channel na pagpapadala ng trapiko sa isang hibla (sa mga maginoo na linya ay ginagamit ang isang pares ng mga hibla - para sa paghahatid sa pasulong at pabalik na direksyon).

Prinsipyo ng pagpapatakbo ng wavelength division multiplexing system

Sa pinakasimpleng kaso, ang bawat laser transmitter ay bumubuo ng signal sa isang partikular na frequency mula sa isang frequency plan. Ang lahat ng mga signal na ito ay pinagsama ng isang multiplexer (MUX) bago ipasok sa optical fiber. Sa dulo ng pagtanggap, ang mga signal ay pinaghihiwalay din ng isang demultiplexer (DEMUX). Dito, tulad ng sa mga network ng SDH, ang multiplexer ay isang pangunahing elemento.

Ang light flux na ipinadala gamit ang WDM na teknolohiya ay binubuo ng iba't ibang wavelength (λ).

Figure 12.1 – Prinsipyo ng paghahatid ng signal sa WDM

Iyon ay, ang isang hibla ay maaaring magpadala ng higit sa isang daang karaniwang mga channel. Kaya, ang kagamitang ginamit sa pagbuo ng DWDM network ng TransTeleCom Company, sa pinakamataas na pagsasaayos nito, ay nagbibigay-daan sa paggamit ng hanggang 160 wavelength.

Ang WDM circuit diagram ay medyo simple. Upang ayusin ang ilang mga optical channel sa isang hibla, ang mga signal ng SDH ay "kulay," ibig sabihin, ang optical wavelength ay binago para sa bawat naturang signal. Ang mga "kulay" na signal ay pinaghalo gamit ang isang multiplexer at ipinadala sa optical line. Sa huling punto, nangyayari ang reverse operation - ang mga "kulay" na signal ng SDH ay pinaghihiwalay mula sa signal ng grupo at ipinadala sa consumer.

Figure 12.2 – Multiplexing – demultiplexing ng mga signal sa WDM

Naturally, para makapagpadala ng maraming wave stream sa isang hibla, ang teknolohiya ng WDM ay binibigyan ng espesyal na kagamitan sa katumpakan. Kaya, ang wavelength na kawalan ng katiyakan na ibinigay ng isang karaniwang telecommunications laser ay humigit-kumulang isang daang beses na mas malaki kaysa sa kinakailangan sa isang WDM system.

Habang naglalakbay ang signal sa optical fiber, unti-unti itong kumukupas. Upang palakasin ito, ginagamit ang mga optical amplifier. Pinapayagan nito ang data na maipadala sa mga distansya na hanggang 4000 km nang hindi kino-convert ang optical signal sa elektrikal (para sa paghahambing, sa SDH ang distansya na ito ay hindi lalampas sa 200 km).

Larawan 12.3 – WDM pre-delivery system

Ang mga benepisyo ng WDM ay halata. Ang teknolohiyang ito ay nagbibigay ng pinakamalaki at pinaka-cost-effective na paraan upang palawakin ang bandwidth ng mga fiber optic na channel nang daan-daang beses. Ang kapasidad ng mga optical na linya batay sa mga sistema ng WDM ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng unti-unting pagdaragdag ng mga bagong optical channel sa mga umiiral na kagamitan habang umuunlad ang network.

Sa pangkalahatan, ang pamamaraan para sa paggamit ng mga teknolohiya ng WDM ay maaaring ipakita tulad ng ipinapakita sa Figure 3.

Larawan 12.4.

Ang karaniwang komposisyon ng kagamitan ay ang kinakailangang bilang ng mga optical transponder na nagko-convert ng mga wavelength at isang optical multiplexer na naghahalo sa lahat ng ito sa isang multispectral signal.

Optical transponder– isang device na nagbibigay ng interface sa pagitan ng terminal access equipment at ng WDM line. Ayon sa mga rekomendasyon ng ITU G.957 para sa mga sistema ng SDH, ang mga pinahihintulutang halaga ng mga spectral na parameter sa output optical interface ay may mga sumusunod na halaga: spectral line width Δλ≈±0.5 nm (para sa STM -16), at ang gitnang wavelength ay maaaring magkaroon ng anumang halaga sa loob ng saklaw na 1530... 1565 nm. Ang mga input ng optical multiplexer ay dapat makatanggap ng mga optical signal, ang mga spectral na parameter na dapat mahigpit na sumunod sa mga pamantayang tinukoy ng rekomendasyon ng ITU-T G.692. Malinaw na kung ang mga signal mula sa mga output ng SDH optical transmitters ay ibinibigay sa optical inputs ng mga multiplexer, hindi isasagawa ang multiplexing. Ang kinakailangang pagsunod ay nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng isang espesyal na wavelength converter - isang transponder - sa kagamitan ng WDM. Maaaring may ibang bilang ng optical input at output ang device na ito. Ngunit kung ang isang optical signal, ang mga parameter kung saan ay tinutukoy ng mga rekomendasyon ng G.957, ay maaaring ibigay sa anumang transponder input, kung gayon ang mga output signal nito ay dapat sumunod sa mga rekomendasyon ng G.692 sa mga tuntunin ng mga parameter. Bukod dito, kung ang m optical signal ay multiplexed, pagkatapos ay sa transponder output ang wavelength ng bawat channel ay dapat tumutugma sa isa lamang sa mga ito alinsunod sa ITU frequency plan grid.

Optical (de)multiplexer CWDM. Ang batayan ng isang multiplexer/demultiplexer ay isang dispersive na elemento na may kakayahang paghiwalayin ang mga signal ng iba't ibang wavelength. Sa modernong mga sistema ng CWDM, ang mga medyo murang device batay sa mga filter ng manipis na pelikula (TFF, Thin Film Filter) ay ginagamit upang paghiwalayin ang mga optical carrier. Ang pagkawala na ipinakilala ng naturang mga aparato ay humigit-kumulang 1 dB bawat channel (mga halaga na mas mababa sa 2.5 dB para sa isang 8-channel na aparato ay nakuha sa mga totoong system). Ang teknolohiya ng manipis na pelikula ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na decoupling (paghihiwalay) ng mga katabing channel - mga 30 dB, mataas na temperatura na katatagan - 0.002 nm/°C, na katumbas ng pagbabago sa operating wavelength ng ±0.07 nm na may pagbabago sa temperatura na ± 35°C. Upang ihiwalay ang mga wavelength na may hiwalay na 20 nm, ang mga filter na may makabuluhang mas maliit na bilang ng mga dielectric na layer ay kinakailangan kaysa sa kaso ng mga filter ng DWDM (humigit-kumulang 50 at 150 na mga layer, ayon sa pagkakabanggit), na may positibong epekto sa gastos.

Ang mga multiplexer/demultiplexer batay sa paggamit ng mga multilayer thin-film filter ay (de)multiplexer ng sequential type, ibig sabihin, ang isang filter ay pumipili ng isang channel. Ang paggamit ng mga naturang device sa mga system na may malaking bilang ng mga channel (sa pagsasanay, higit sa 4) ay maaaring humantong sa isang makabuluhang pagtaas sa mga pagkalugi ng pagpapasok, at sa kasong ito, ang parallel o hybrid parallel-serial type na lattice (de)multiplexer ay minsan. ginamit. Ang prinsipyo ng kanilang operasyon ay ang papasok na signal ay dumadaan sa isang waveguide plate at ipinamamahagi sa maraming waveguides, na talagang isang AWG (arrayed waveguide grating) na istraktura ng diffraction. Sa kasong ito, ang lahat ng wavelength ay naroroon pa rin sa bawat waveguide, i.e. ang signal ay nananatiling multiplexed, parallelized lamang. Dahil ang mga haba ng mga waveguides ay naiiba sa bawat isa sa isang nakapirming halaga, ang mga daloy ay naglalakbay sa mga landas na may iba't ibang haba. Bilang resulta, ang mga light flux ay kinokolekta sa isang waveguide-plate, kung saan sila ay nakatutok, at spatially separated maxima ay nilikha, kung saan ang mga output pole ay kinakalkula. Ang physics ng proseso ay pareho sa isang conventional diffraction grating, na nagbibigay sa teknolohiya ng pangalan nito. Ang multiplexing ay nangyayari sa kabaligtaran.

Ang teknolohiya ng DWDM ay nagpapatupad ng frequency multiplexing ng mga light wave, sa halip na mga electrical wave tulad ng sa FDM system. Ang Figure 3.21 ay naglalarawan ng proseso ng DWDM. Sa input ng DWDM, ang bawat STM frame ng SDH synchronous digital hierarchy ay itinalaga sa isang hiwalay na laser para sa modulasyon. Ang bawat laser ay naglalabas ng signal sa sarili nitong iba't ibang wavelength λ (lambda) sa isang tiyak na hanay. Bilang resulta ng multiplexing, ang mga output signal ng mga laser ay pinagsama sa isang solong optical fiber.

kanin. 3.21. Proseso ng multiplexing ng DWDM

Ang teknolohiya ng DWDM ay may hinalinhan - teknolohiya ng WDM (Wave Division Multiplexing), na gumagamit ng mula 2 hanggang 16 na spectral na channel. Ang isang channel ay naglilipat ng impormasyon sa bilis na hanggang 10 Gbit/s. Ang mga DWDM system ay maaaring gumamit ng hanggang 160 na channel sa isang optical fiber, na nagbibigay ng single-fiber data rate na hanggang ilang terabit bawat segundo. Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 3.22 ang mga bahagi ng isang seksyon ng DWDM system.

kanin. 3.22. Seksyon ng DWDM system

Sa bawat dulo ng seksyon ay mayroong isang DWDM system terminal multiplexer. Tinitiyak ng multiplexer na ito na ang mga SDH (o SONET) synchronous digital hierarchy (SONET) na mga frame ay ipinamamahagi sa mga partikular na light wavelength (λ) na ginagamit para sa transportasyon. Ang landas sa pagitan ng mga terminal multiplexer ay maaaring magsama ng optical input/output multiplexer OADM (Optical Add/Drop Multiplexer). Sinusuportahan ng OADM ang mga function ng I/O sa iba't ibang wavelength. Ang mga optical amplifier ay matatagpuan sa kahabaan ng site sa layo na halos 150 km. Bagaman ang optical amplifier ay nagpapanumbalik ng lakas ng signal, hindi ito ganap na nagbabayad (halimbawa, dahil sa pagpapalaganap ng iba't ibang mga wavelength sa iba't ibang bilis). Samakatuwid, upang bumuo ng mas mahabang mga seksyon ng DWDM sa pagitan ng isang tiyak na bilang ng mga seksyon na may mga optical amplifier (hanggang pito), ang mga DWDM multiplexer ay naka-install, na nagsasagawa ng pagbabagong-buhay ng signal sa pamamagitan ng pag-convert nito sa electrical form at pabalik. Ang teknolohiya ng DWDM, hindi tulad ng paggamit ng mga optical fiber sa SDH at Gigabit Ethernet (kung saan ang mga light signal ay palaging na-convert sa mga de-koryenteng signal bago ang multiplexing at paglipat) sa pagitan ng mga optical amplifier, ang mga operasyong ito ay ginagawa din sa mga light signal.

Ang pagsusuri sa trapiko sa network sa nakalipas na dalawang dekada ay nagpapakita ng exponential growth sa halos lahat ng rehiyon sa mundo. Ang paglaki ng trapiko sa network ay nagdudulot ng patuloy na pagtaas ng demand para sa bandwidth ng DWDM (Dense Wave Division Multiplexing) na teknolohiya. Gumagana ang DWDM sa mga optical backbone sa bilis ng terabit. Ayon sa mga pagtataya, sa 2020 ang bilis ng paghahatid sa isang hibla sa mga pangunahing network ng mga pinaka-maunlad na bansa ay lalapit sa 20 Tbit/s.

Sa eksibisyon ng Svyaz Expocomm-2012, ipinakita ng kumpanya ng Russia na T8 ang pagbuo ng isang 80-channel na DWDM system na may bilis ng impormasyon sa pamamagitan ng isang kaskad ng mga amplifier para sa 2000 km sa isang 100 Gbit/s channel. Ang maximum na kapasidad ng naturang sistema ay 8 Tbit/s. Ngayon, ang mga sistema ng klase na ito ay hinihiling ng OJSC Rostelecom at iba pang malalaking operator. Ayon sa mga developer, ang kagamitan ay may saklaw ng paghahatid na hanggang 5-6 libong km. Ang paghahatid sa isang 100 Gbit/s channel na higit sa 400 km na walang mga intermediate amplifier ay ipinapakita.

Sa pag-unlad na ito, ginamit ang format na DP-QPSK upang mapataas ang bilis ng channel ng sampung beses (mula 10 hanggang 100 Gbit/s) at ang kabuuang kapasidad ng system (mula 0.8 hanggang 8 Tbit/s). Sa format na ito, ang bawat isa sa dalawang orthogonal polarization (DP) ay ginagamit upang ihatid ang mga independiyenteng daloy ng impormasyon. Sa bawat isa sa dalawang stream na ito, ipinapadala ang impormasyon gamit ang 4-level phase modulation (QPSK). Bilang resulta, ang bilis ay tumataas ng 4 na beses (4 bits bawat simbolo ang ipinadala). Sinasabi ng trabaho na ang pagtaas ng kapasidad ng channel ay nagbibigay-daan sa iyo na bawasan ang bilang ng mga channel, at pinapasimple nito ang pamamahala ng network.