Czy znasz wszystkie te terminologie technologii WDM?
Jako bezprecedensowa okazja do znacznego zwiększenia przepustowości, technologia WDM (Wavelength Division Multiplexing) jest idealnym rozwiązaniem, aby uzyskać większą przepustowość i niższe koszty w dzisiejszych sieciach telekomunikacyjnych. Dzięki sławie WDM staje się teraz słowem domowym. Jednak przez większość czasu wiemy tylko, co to jest „WDM”, ale tak naprawdę nie znamy technologii WDM. W rzeczywistości istnieje wiele terminologii używanych w WDM, które zawsze są dla nas bólem głowy. Teraz zobaczmy, czym one są.
WDM Obejmuje CWDM i DWDM
WDM (Wavelength Division Multiplexing)
Technologia, która multipleksuje kilka optycznych sygnałów nośnych na pojedyncze włókno optyczne, wykorzystując różne długości fali optycznej (tj. Kolory) światła laserowego. Łamie białe światło przechodzące przez kabel światłowodowy do wszystkich kolorów widma, podobnie jak światło przechodzące przez pryzmat tworzy tęczę. Każda długość fali niesie pojedynczy sygnał, który nie zakłóca innych długości fal.
CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing)
CWDM to specyficzna technologia WDM zdefiniowana przez ITU (Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny) w sieciach widmowych ITU-T G.694.2, wykorzystująca długości fal od 1270 nm do 1610 nm w odstępach międzykanałowych 20 nm. Jest to technologia z wyboru dla ekonomicznego transportu dużych ilości danych w sieciach telekomunikacyjnych lub korporacyjnych.
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing)
DWDM to specyficzna technologia WDM zdefiniowana również przez ITU, ale w siatkach widmowych ITU-T G.694.1. Siatka jest określona jako częstotliwość w THz, zakotwiczona na 193,1 THz, z różnymi określonymi odstępami między kanałami od 12,5 GHz do 200 GHz, wśród których 100 GHz jest powszechne. W praktyce częstotliwość DWDM jest zwykle konwertowana na długość fali. DWDM zazwyczaj ma zdolność do przenoszenia do 80 kanałów (długości fal) w tak zwanym spektrum pasma konwencjonalnego (pasmo C) ze wszystkimi 80 kanałami w regionie 1550 nm.
System transmisji WDM
Transmisja pojedynczego włókna
Pojedyncze włókno, a mianowicie komunikacja dwukierunkowa na jednym włóknie. Ten system wykorzystuje dwa identyczne zestawy długości fali dla obu kierunków w jednym włóknie. Poszczególne kanały znajdujące się w systemie pojedynczego włókna mogą rozprzestrzeniać się w dowolnym kierunku.
Podwójna transmisja światłowodowa
Podwójny światłowód, a mianowicie składający się z dwóch pojedynczych włókien, jeden światłowód jest używany do kierunku nadawania, a drugi jest wykorzystywany w kierunku odbioru. W systemie transmisji z dwoma światłowodami ta sama długość fali jest zwykle używana zarówno w kierunkach nadawania, jak i odbierania. Drugie włókno może służyć jako włókno zapasowe, jak w systemie redundantnym, lub może zapewniać ścieżkę optyczną w przeciwnym kierunku.
Upstream (Return) i Downstream (Forward)
Kierunek sygnału komunikacyjnego można określić za pomocą tych dwóch terminologii. Kierunek downstream definiowany jest jako komunikacja pochodząca od dostawcy usług i wysyłana do użytkownika usługi. Upstream jest w przeciwnym kierunku.
Topologia WDM
Topologie sieci
Produkty WDM zapewniają wyższą wydajność sieci światłowodowych dzięki wielokanałowemu wykorzystaniu światłowodów. Sieci są identyfikowane na podstawie układu włókien lub topologii. Topologie sieci, takie jak siatka, pierścień, P2P (punkt-punkt) i P2MP (punkt-wiele punktów), czasami wykorzystują produkty WDM specjalnie zaprojektowane dla sieci. Dlatego ważne jest, aby zrozumieć zamierzone użycie sieci przy wyborze produktów WDM. Całe sieci często składają się z kilku rodzajów topologii podsieci.
Topologia pierścienia
W sieciach metropolitalnych infrastruktury są zazwyczaj zorganizowane w topologii pierścieniowej. Topologia pierścienia jest rodzajem topologii sieci składającej się z zamkniętej pętli. Sieci pierścieni światłowodowych składają się z szeregu przęseł światłowodowych, które kończą się w węzłach sieci rozłożonych w pętli. Każdy węzeł w pierścieniu połączy się z dwoma i tylko dwoma sąsiednimi węzłami. Sieci pierścieniowe są często systemami dwuliniowymi. Kontrastowa topologia pierścienia z niezamkniętym zakresem włókien od końca do końca lub od punktu do punktu.
Węzeł
W topologii sieci węzeł jest zakończeniem pojedynczej gałęzi lub wielu gałęzi sieci. Sieć WDM składa się z zestawu węzłów, fizycznie połączonych światłowodem (topologia fizyczna), na które nakładana jest topologia logiczna poprzez ustanowienie połączeń ścieżek świetlnych między węzłami. Wykorzystanie WDM po stronie światłowodu pozwala na segmentację węzła lub podzielenie go na dodatkowe obszary obsługi, co rozszerza bazę klientów i dostępną przepustowość.
WDM Technologies
Szkielet falowodu szeregowego (AWG)
AWG, w tym Athermal AWG (AAWG) i Thermal AWG (TAWG), jest powszechnie stosowany jako optyczny MUX / DeMUX w systemach WDM. AAWG ma równoważne parametry do standardowego TAWG, ale nie wymaga zasilania elektrycznego, oprogramowania ani temperatury.
Fiber Bragg Grating (FBG)
FBG są wszechstronnymi filtrami długości fali do multipleksowania i demultipleksowania sygnałów WDM. Mogą również kompensować dyspersję chromatyczną, która może pogorszyć jakość sygnału WDM w światłowodzie.
Filtr cienkowarstwowy (TFF)
Cienkie filtry foliowe zostały przyjęte bardzo wcześnie i były szeroko stosowane, ponieważ mają unikalne cechy, które spełniają rygorystyczne wymagania systemów komunikacji optycznej. Główną zaletą filtrów cienkowarstwowych jest możliwość osiągnięcia wysokiej dokładności w przetwarzaniu w małych rozmiarach urządzeń w porównaniu do konkurencyjnych technologii.
Sprzęt WDM
Mux (multiplekser)
Multiplekser WDM to urządzenie, które multipleksuje lub łączy sygnały optyczne o różnych długościach fal (kolorów) razem na jednym pojedynczym włóknie.
DeMux (De-Multiplexer)
W przeciwieństwie do multipleksera, DeMux jest urządzeniem, które de-multipleksuje lub dzieli transmisję optyczną złożoną z multipleksowanych długości fal na poszczególne włókna przypisane do każdej długości fali.
Uwaga: Na dzisiejszym rynku istnieją produkty CWDM Mux / DeMux i produkty DWDM Mux / DeMux. Produkty te mają wewnątrz Mux i DeMux i są w pakiecie takim jak rackR 1RU 19 ″, box LGX i moduł ABS itp.
OADM (Optyczny Add-Drop Multiplexer)
OADM to urządzenie wykorzystywane w systemach WDM do multipleksowania i kierowania różnych kanałów światła do lub z jednego włókna.
FWDM (Filter-Based Wavelength Division Multiplexer)
Filtrowy multiplekser z podziałem długości fali (FWDM) jest rodzajem multipleksera WDM opartego na technologii filtrów cienkowarstwowych (TFF). FWDM łączy lub rozdziela światło o różnych długościach fal w szerokim zakresie długości fal i jest szeroko stosowany w EDFA, wzmacniaczach Ramana i sieciach optycznych WDM.
Banded Skip Filters
Filtry z pominięciem pasm są używane do budowy produktów BWDM (Band WDM). Filtry te są TFF, które mają szerokopasmowe pasma, które zawierają wiele kanałów. Na przykład filtr DWDM czerwony / niebieski pasma C jest używany do rozdzielania lub łączenia sygnałów o długości fali czerwonego i niebieskiego w systemach DWDM w paśmie C i systemach wzmacniania dużej mocy. Jest to jak zwykły FWDM, z tą tylko różnicą, że długości fal są dzielone na filtr Czerwony / Niebieski podczas łączenia w WDM.
Porty WDM MUX DEMUX
Wspólny port
Punkt połączenia produktu WDM, w którym pojawiają się połączone kanały. W przypadku produktu MUX połączone kanały są transmitowane ze wspólnego portu. Dla DEMUX, połączone kanały są odbierane we wspólnym porcie.
Port Express lub Upgrade
W przypadku produktów CWDM zazwyczaj będzie dostępny port aktualizacji lub ekspresowy, ale nie oba. Uaktualnienie lub port ekspresowy w CWDM Mux lub DeMux służy do dodawania, upuszczania lub przechodzenia przez dodatkowe kanały, co umożliwia kaskadowanie dwóch modułów CWDM Mux / DeMux, podwajając pojemność kanału we wspólnym łączu światłowodowym.
W przypadku produktów DWDM celem portu aktualizacji jest możliwość dodawania, upuszczania lub przechodzenia przez kanały DWDM z pasma C, które nie są jeszcze używane, a mianowicie tylko kanały znajdujące się w paśmie 1530–1565 nm. Jeśli produkt DWDM ma również port ekspresowy, ten port jest zwykle używany dla dodatkowych kanałów znajdujących się poza pasmem C, takich jak większość kanałów CWDM.
Port 1310 nm
Port 1310nm jest szerokopasmowym portem optycznym dodawanym do innych określonych długości fal CWDM w module. Na przykład, jeśli zostanie wywołany 8-kanałowy CWDM, może on używać długości fal 1470 nm do 1610 nm i zażądać portu 1310 nm. Port 1310 nm jest używany w niektórych starszych sieciach, a czasami jako ścieżka powrotna. Jeśli istniejąca sieć korzysta z portu 1310nm i wyczerpała wszystkie włókna i szuka sposobów na zwiększenie swojej przepustowości sieci, może dodać inne długości fal CWDM do tego samego światłowodu, jednocześnie umożliwiając korzystanie z portu 1310nm. Tymczasem może przenosić optykę LR, optykę LX itp.
1550nm Port
Podobny do portu 1310 nm, pozwala na przekazanie starszego sygnału 1550 nm i może przenosić optykę ER, optykę ZR, optykę LX, optykę ZX itp.
Port monitora
Port ten jest używany do monitorowania lub testowania sygnału mocy wychodzącego z Muxed CWDM lub zanim zostanie usunięty z sygnału pochodzącego z sieci światłowodowej, zwykle przy poziomie mocy 5% lub mniejszym. Ogólnie można go podłączyć do urządzeń pomiarowych lub monitorujących, takich jak mierniki mocy lub analizatory sieci. Administratorzy sieci wykorzystają to do testowania monitora, jeśli sygnał uległ awarii lub zmienił się bez konieczności przerywania istniejącej sieci.
Parametry WDM
Długości fal
Długość fali to odległość mierzona w kierunku propagacji między dwoma punktami tej samej fazy w kolejnych cyklach fali. Długość fali λm światła monochromatycznego przemieszczającego się w światłowodzie wyraża się:
λm = λ / n = v / f
λ = długość fali optycznej w próżni
n = współczynnik załamania medium dielektrycznego
v = prędkość fazowa, podana przez c / n
c = prędkość światła w próżni: 2.99792458 X 108 m / s
f = częstotliwość optyczna.
Uwaga: W praktyce WDM długości fal, takie jak długość fali lasera komunikacyjnego, specyfikacje długości fali dla filtrów optycznych i długości fali optycznych kanałów transmisyjnych przez światłowód, są podane jako λ, długość fali w nanometrach, jaka wystąpiłaby w próżni.
Kanał
W systemach WDM każdy kanał wejściowy ma przypisaną unikalną długość fali (tj. Kolor światła), a zatem kanały mogą przechodzić przez włókno „równolegle”.
Pass Band
Pasmo przepustowe to zakres częstotliwości lub długości fal, które mogą przechodzić przez filtr. Jest to jeden z parametrów filtrów WDM. W praktyce jest to tolerancja filtra na dryf laserowy z dala od środkowej długości fali. Na przykład typowe pasmo przepustowe dla filtrów CWDM wynosi ± 6,5 nm wokół środkowej długości fali. Tak więc laser 1551 nm może działać w zakresie od 1544,5 nm do 1557,5 nm, nie tracąc przy tym dodatkowego kanału.
Utrata wkładania
Ubytek insercji to tłumienie spowodowane wstawieniem filtra WDM do optycznego systemu transmisji. Zwykle określa się ją jako maksymalną stratę insercji występującą w całym paśmie przepustu filtra. Strata wtrąceniowa produktu WDM jest podawana jako maksymalna utrata insercji występująca w porcie kanału z największą stratą. W sieciach WDM utrata insercji jest jednym z kilku czynników przyczyniających się do całkowitej utraty łącza komunikacyjnego. Cienkie filtry foliowe wykazują dość szeroką zmienność produkcyjną pod względem wartości strat wtrąceniowych i są ekranowane przed użyciem w produktach WDM.
Polarization Dependent Loss (PDL)
Strata wykazywana przez filtr WDM zależy od optycznej polaryzacji światła. PDL to największa różnica w maksymalnej utracie insercji występująca we wszystkich stanach polaryzacji optycznej. PDL dla produktu WDM jest określony jako największy dozwolony PDL dla dowolnego kanału.
Dyspersja w trybie polaryzacji (PMD)
PMD jest ważnym zjawiskiem liniowym występującym w światłowodach, które może spowodować, że odbiornik optyczny nie będzie w stanie prawidłowo interpretować sygnału i spowoduje wysokie współczynniki błędów bitowych. Jest to kolejny efekt polaryzacji, który prowadzi do upośledzenia w dalekosiężnych światłowodowych systemach transmisji.
Strata zwrotna
Strata powrotna to utrata mocy sygnału zwracanego / odbijanego przez nieciągłość w linii przesyłowej lub światłowodzie systemów WDM. Pożądana jest duża wartość strat powrotnych, aby zapobiec problemom z laserami źródłowymi i zmniejszyć straty przesyłane. Strata powrotu dla produktu WDM to najmniejsza, zmierzona strata powrotu we wszystkich portach.
Passband Ripple
Marszczenie pasma przepustowego definiuje się jako maksymalną zmienność strat między szczytami w pasmie przepustowym jednego kanału.
Izolacja
Izolacja jest miarą światła przy niepożądanej długości fali w dowolnym punkcie. Wyrażona w dB, jest różnicą maksymalnej straty wtrąceniowej w paśmie przepustu filtra i minimalną stratą występującą w innych pasmach filtrujących. Izolacja jest mierzona przez zastosowanie zamiatanego optycznego źródła zasilania na wspólnym porcie filtra i pomiar strat w paśmie przepustowym filtra i pasmach przepustowych innych filtrów. Gdy inne filtry to te z pasmami przepustowymi najbliższymi pasmowi przepustu filtra, nazywa się to izolacją kanału sąsiedniego. Dla pozostałych portów nazywany jest izolacją kanału nieprzylegającego.
Operacja Temperatura
Temperatura robocza (° C) to zakres temperatury otoczenia, w którym może być spełniona specyfikacja wydajności urządzenia.
Temperatura przechowywania
Temperatura przechowywania (° C) to zakres temperatury otoczenia, w którym urządzenie może być przechowywane bez wpływu na jego zamierzone zastosowanie.
Powiązany WDM Technogy
Multipleksująca-pasywna sieć optyczna z podziałem długości fali (WDM-PON)
WDM-PON to innowacyjna koncepcja sieci dostępowych i dosyłowych. Wykorzystuje WDM w fizycznej infrastrukturze światłowodowej P2MP, która nie zawiera aktywnych komponentów (tj. PON). WDM-PON umożliwia operatorom dostarczanie dużej przepustowości do wielu punktów końcowych na duże odległości.
Optyczna sieć transportowa (OTN)
OTN został zaprojektowany, aby zapewnić obsługę sieci optycznych wykorzystujących multipleksowanie z podziałem długości fali (WDM) w przeciwieństwie do swojego poprzednika SONET / SDH. Jest w stanie zapewnić funkcjonalność transportu, multipleksowania, przełączania, zarządzania, nadzoru i przetrwania kanałów optycznych przenoszących sygnały klienta.
