Czym jest WDM: Wiki, typy i funkcje
Czym jest WDM
Po pierwsze, odpowiemy na pytanie: czym jest WDM?
WDM (Wavelength-Division Multiplexing) to technologia jednoczesnego łączenia wielu długości fal na tym samym włóknie. Potężnym aspektem WDM jest to, że każdy kanał optyczny może przenosić dowolny format transmisji. WDW dramatycznie zwiększa pojemność sieci światłowodowej. W ten sposób jest rozpoznawany jako technologia transportu warstwy 1 na wszystkich poziomach sieci. Celem tego artykułu jest przedstawienie krótkiego przeglądu technologii WDM i jej zastosowań.
Dlaczego potrzebujemy WDM?
Po poznaniu „czym jest WDM” łatwiej będzie dowiedzieć się, jakie są jego zalety.
Ze względu na szybki rozwój łączy telekomunikacyjnych wymagana jest duża pojemność i szybsze przesyłanie danych na dalsze odległości. Aby sprostać tym wymaganiom, menedżerowie sieci coraz bardziej polegają na światłowodach. Zwykle istnieją trzy metody zwiększania pojemności: instalowanie większej liczby kabli, zwiększanie przepływności systemu w celu zwielokrotnienia większej liczby sygnałów i zwielokrotnianie z podziałem długości fali.
Pierwsza metoda, instalowanie większej liczby kabli, będzie preferowana w wielu przypadkach, zwłaszcza w obszarach metropolitalnych, ponieważ włókna stały się niezwykle niedrogie, a metody instalacji bardziej wydajne. Ale gdy przestrzeń na przewody nie jest dostępna lub konieczna jest duża konstrukcja, może to nie być najbardziej opłacalne.
Innym sposobem rozszerzenia pojemności jest zwiększenie przepływności systemu w celu zwielokrotnienia większej liczby sygnałów. Ale zwiększenie bitrate systemu może nie okazać się opłacalne. Ponieważ wiele systemów działa już przy prędkościach SONET OC-48 (2,5 GB / s), a aktualizacja do OC-192 (10 GB / s) jest kosztowna, wymaga wymiany całej elektroniki w sieci i dodaje 4-krotnie większą pojemność, może nie być konieczne.
Po trzecie, WDM okazał się bardziej opłacalną technologią. Obsługuje on nie tylko bieżącą elektronikę i włókna, ale także może współdzielić włókna poprzez transmitowanie kanałów o różnych długościach fali (kolorach) światła. Poza tym, systemy już wykorzystują wzmacniacze światłowodowe, ponieważ wzmacniacze nie wymagają aktualizacji dla większości WDM.
Z powyższego porównania trzech metod zwiększania pojemności, możemy łatwo wyciągnąć wniosek, że WDM jest najlepszym rozwiązaniem, aby zaspokoić zapotrzebowanie na większą pojemność i szybsze przesyłanie danych.
Jak działa WDM?
Znajomość „co to jest WDM” i „dlaczego potrzebujemy WDM” to za mało, musimy jeszcze dowiedzieć się, jak to działa.
Właściwie nie jest trudno zrozumieć zasadę działania WDM. Rozważmy fakt, że można zobaczyć wiele różnych kolorów światła: czerwony, zielony, żółty, niebieski itp. Kolory są przekazywane przez powietrze razem i mogą się mieszać, ale można je łatwo oddzielić za pomocą prostego urządzenia, takiego jak pryzmat. To tak, jakbyśmy oddzielali „białe” światło słoneczne od spektrum kolorów za pomocą pryzmatu. WDM odpowiada pryzmatowi zasady działania. System WDM wykorzystuje multiplekser w nadajniku do łączenia kilku sygnałów razem. W tym samym czasie używa demultipleksera w odbiorniku, aby je rozdzielić, jak pokazano na poniższym diagramie. Przy odpowiednim typie światłowodu możliwe jest funkcjonowanie jako optyczny multiplekser z dodawaniem kropli.
Ta technika została pierwotnie zademonstrowana za pomocą światłowodów na początku lat 80-tych. Pierwsze systemy WDM łączyły tylko dwa sygnały. Nowoczesne systemy mogą obsłużyć do 160 sygnałów, a tym samym rozszerzyć podstawowy system 10 Gbit / s przez pojedynczą parę włókien do ponad 1,6 Tbit / s. Ponieważ systemy WDM mogą zwiększyć pojemność sieci i pomieścić kilka generacji rozwoju technologii w infrastrukturze optycznej bez konieczności modernizacji sieci szkieletowej, są one popularne wśród firm telekomunikacyjnych.
CWDM VS DWDM
Systemy WDM są podzielone na różne wzorce długości fali: CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) i DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Istnieje wiele różnic między CWDM i DWDM: odstępy, lasery DFB i odległości transmisji.
Odstępy między kanałami między poszczególnymi długościami fali transmitowanymi przez to samo włókno służą jako podstawa do definiowania CWDM i DWDM. Zazwyczaj odstępy w systemach CWDM wynoszą 20 nm, podczas gdy większość systemów DWDM oferuje obecnie separację długości fali 0,8 nm (100 GHz) zgodnie ze standardem ITU. Ze względu na szerszy odstęp kanałów CWDM, liczba kanałów (lambd) dostępnych na tym samym łączu jest znacznie zmniejszona, ale komponenty interfejsu optycznego nie muszą być tak precyzyjne jak komponenty DWDM. Sprzęt CWDM jest więc znacznie tańszy niż sprzęt DWDM.
Zarówno architektury CWDM, jak i DWDM wykorzystują DFB (Distributed Feedback Lasers). Jednak systemy CWDM wykorzystują lasery DFB, które nie są chłodzone. Systemy te zwykle działają od 0 do 70 ℃, przy długości fali lasera dryfującej około 6 nm w tym zakresie. W połączeniu z długością fali lasera do ± 3 nm dryft długości fali daje całkowitą zmienność długości fali około ± 12 nm. Z drugiej strony systemy DWDM wymagają większych chłodzonych laserów DFB, ponieważ długość fali lasera półprzewodnikowego dryfuje około 0,08 nm / temperature z temperaturą. Lasery DFB są chłodzone, aby ustabilizować długość fali spoza pasma przenoszenia filtrów multipleksera i demultipleksera, ponieważ temperatura zmienia się w systemach DWDM.
Ze względu na unikalne atrybuty CWDM i DWDM są one wdrażane dla różnych odległości transmisji. Zazwyczaj CWDM może podróżować w dowolnym miejscu do około 160 km. Jeśli musimy przesyłać dane z dużej odległości, najlepszym rozwiązaniem jest system DWDM. DWDM obsługuje rozmiar fali 1550 nm, który można wzmocnić, aby wydłużyć odległość transmisji do setek kilometrów.
Wniosek
WDM działa poprzez łączenie i dzielenie sygnałów w różnych systemach od telekomunikacji po systemy obrazowania. Istnieje wiele produktów WDM, w tym CWDM MUX / DEMUX, DWDM MUX / DEMUX, CWDM i DWDM optyczny multiplekser add-drop, filtr WDM itp. Z powyższego wprowadzenia technologii WDM można lepiej zrozumieć „czym jest WDM”, „ dlaczego potrzebujemy WDM ”, jak również korzyści WDM, trybu pracy i aplikacji.
