На рисунке 3(а) представлена типовая схема DWDM-мультиплексора с зеркальным отражательным элементом. Рассмотрим его работу в режиме демультиплексирования. Приходящий мультиплексный сигнал попадает на входной порт. Подводя итоги в выборе между DWDM и CWDM, выводы получаются следующими: если система связи строится на большое расстояние, рассчитывается на высокие нагрузки и необходима большая емкость – необходимо делать выбор в сторону мультиплексоров DWDM. Технологические принципы работы DWDM В современных системах передачи данных оптическая связь играет ключевую роль. Однако в реалиях современных скоростей, передача в один поток данных не может рассматриваться в качестве допустимого варианта для. Системы DWDM основаны на способности оптического волокна одновременно передавать свет различных длин волн без взаимной интерференции. Каждая длина волны представляет отдельный оптический канал. Именно эта идея лежит в основе технологии DWDM. Подводя итоги в выборе между DWDM и CWDM, выводы получаются следующими: если система связи строится на большое расстояние, рассчитывается на высокие нагрузки и необходима большая емкость – необходимо делать выбор в сторону мультиплексоров DWDM.
Технологии DWDM и CWDM в оптических сетях
| ультиплексоры AAWG DWDM | Часто возникают вопросы, в чем отличие технологий CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) и DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) кроме различного количества каналов. |
| NGN - WDM технологии | Целью данного дипломного проекта является разработка основных вопросов проектирования и строительства цифровой волоконно-оптической линии связи с использованием технологии спектрального разделения каналов DWDM между городами Казань и Самара. |
| Выбор оборудования магистральной восп | 1530-1560 нм и 1570-1600 нм соответственно. Канальный «шаг» при этом составляет 0,8 или 0,4 нм (100 ГГц и 50 ГГц). |
Приключения Фёдора - светового пучка или FAQ по CWDM, DWDM и CCWDM
плотное волновое мультиплексирование - используется по отношению к WDM устройствам с расстоянием между соседними каналами 1,6 нм и менее. Первое коммерческое развертывание DWDM было осуществлено корпорацией Ciena в сети Sprint в июне 1996 г. Современные системы DWDM используют разнос каналов 50 ГГц или даже 25 ГГц для 160 работа канала. Типовая схема DWDM мультиплексора с зеркальным отражающим элементом показана на рис.1 Рассмотрим его работу в режиме демультиплексирования.
Введение в компоненты, используемые в системе DWDM
транспондером, который преобразует сигнал от клиентского оборудования в ITU-T-совместимый. В современных приемниках и передатчиках когерентных систем связи заложены возможности программной перестройки формата модуляции и избыточности. Это делает решения на их основе гибкими и удобными для работы в сетях DWDM. Copyright © Fujitsu Network Communications, Inc. All Rights Reserved. Release 1.0, November 15, 2002. DWDM. Table of Contents. 1530-1560 нм и 1570-1600 нм соответственно. Канальный «шаг» при этом составляет 0,8 или 0,4 нм (100 ГГц и 50 ГГц).
Оптоволоконные кабели
Часто возникают вопросы, в чем отличие технологий CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) и DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) кроме различного количества каналов. В последнее время с развитием систем c мультиплексированием каналов по длинам волн (DWDM – Dense Wavelength Division Multiplexing) третье и прилегающие к нему четвертое и пятое окна прозрачности вызывают повышенный интерес. «Т8» единственная в России компания, разрабатывающая сети связи с помощью ведущей в мире системы моделирования DWDM сетей OptSim. Моделирование DWDM сетей сложной топологии.
DWDM фильтр
| Основные параметры DWDM-систем | Плотное спектральное мультиплексирование – DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) – позволяет одновременно передавать по одному оптическому волокну до 160 независимых информационных каналов на различных оптических несущих (длинах волн). |
| Основы технологии dwdm | «Т8» единственная в России компания, разрабатывающая сети связи с помощью ведущей в мире системы моделирования DWDM сетей OptSim. Моделирование DWDM сетей сложной топологии. |
Введение в компоненты, используемые в системе DWDM
| Технология DWDM простыми словами: Зачем она нужна, если есть CWDM? | Будни связиса | Дзен | В последнее время с развитием систем c мультиплексированием каналов по длинам волн (DWDM – Dense Wavelength Division Multiplexing) третье и прилегающие к нему четвертое и пятое окна прозрачности вызывают повышенный интерес. |
| DWDM Технология | Волновое мультиплексирование (Wave Division Multiplexing — WDM) — это концепция объединения нескольких потоков данных по одному физическому волоконно-оптическому кабелю. |
CWDM- и DWDM-системы уплотнения каналов — связь на высоких скоростях
Обратный процесс производился при добавлении канала на OADM-узле рис. Процесс создания нового сервиса при этом, кроме подключения клиентского оборудования в точках его терминации, требовал выполнить физическую коммутацию соответствующей волны или диапазона волн на всех транзитных узлах. Таким образом, коммутация сервиса в лучшем случае занимала несколько дней. Достичь такого результата удалось за счет добавления в систему узла двух элементов - оптического распределителя и оптического коммутатора 2x1.
Задача первого - разделить оптическую мощность входящего композитного сигнала на две части: первая более слабая передается на элемент демультиплексирования того же направления узла, вторая более мощная - на вторую сторону узла, где композитный сигнал демультиплексируется и каждая отдельная волна попадает на первый вход оптического коммутатора. На второй вход приходит локально добавленный сигнал той же длины волны, и в зависимости от конфигурации коммутатора для передачи выбирается один из двух входящих сигналов. После этого отфильтрованные волны вновь мультиплексируются в композитный сигнал и передаются далее в магистраль, где процесс повторяется на каждом ROADM-узле. Таким образом, появление ROADM-узлов значительно уменьшило количество времени на создание новых сервисов за счет возможности программно задавать режим передачи канала на определенной волне и исключило необходимость делать физическую коммутацию на каждом промежуточном узле.
Данный тип узлов, как и предыдущий, поддерживает линейные и кольцевые топологии. Классические ROADM-узлы имеют одно существенное ограничение - у них только два направления, что позволяет принимать не более двух магистральных линий. Для транзитных узлов, строящихся вдоль оптических трасс, этого вполне достаточно, но в местах концентрации магистралей, например, в крупных городах, для приема всех линий требуется строить несколько ROADM-уз-лов или терминалов ROADM-узлы с одним направлением. В таких случаях возникают трудности с организацией клиентского канала, который должен идти транзитом через эти Рис.
Требуется разбивать его на два отдельных DWDM-канала, а клиентские порты транс-пондеров на площадке подключать между собой для регенерации сигнала. Организация таких каналов требует использования дополнительных транспондеров на каждом подобном участке, что увеличивает его стоимость и усложняет обслуживание. Добавление дополнительной стороны к классическому ROADM-узлу стало возможным за счет архитектурного изменения в компоновке стороны узла. Между сторонами добавлен дополнительный оптический элемент 1xN, зеркалирующий композитный сигнал от каждой стороны на остальные, где для каждой волны оптический коммутатор Nx1 передает на линию либо локально добавленную волну, либо волну, приходящую с определенного направления рис.
Многонаправленные узлы позволили строить DWDM-сети полносвязной топологии, обеспечив при этом построение сервисов точка-точка без необходимости разбивки сервиса на части на подобных узлах. Все описанные архитектурные модели узлов-мультиплексоров имеют один существенный недостаток: обеспечение резервирования сервиса на уровне транспортной сети может осуществляться только за счет предварительно зарезервированной волны через другое направление. Резервный путь в этом случае простаивает во время штатной работы сети, а также блокирует возможность использования той же волны на всем участке. Таким образом, резервирование сервисов на уровне DWDM-сети довольно неэффективно, так как приводит к неоптимальному использованию ее ресурсов.
Альтернативный вариант -переключение сервиса в ручном режиме на другое направление в случае обрыва на основном, который требует физической перекоммутации патчкордов на обоих концах сервиса. Концепция бесцветного и всенаправлен-ного ROADM-узла позволяет решить обе упомянутые проблемы, так как не требует постоянно зарезервированной волны, а в случае обрыва позволяет автоматически перемаршрутизировать нужные сервисы через свободные волны на другом направлении. Если раньше производители выпускали оптические трансиверы с фиксированной длиной волны или работающие на нескольких смежных волнах, то в настоящее время акцент делается на модули, поддерживающие целые диапазоны волн. В данном случае под определением «бесцветный» следует понимать возможность аппаратных компонент работать с оптическим сигналом, сформированным на любой волне диапазона рис.
A flow chart of a 80-channel bidirectional colorful and colorless ROADM node До появления понятия «бесцветный» транс-пондеры подключались к мультиплексорной части узла через порты с предопределенным фиксированным значением волны. То есть для изменения волны для определенного сервиса требовалось не только ее изменение на оптическом модуле, но и физическое переключение в порт мультиплексора, соответствующего но- вой волне.
Так же учитывается необходимость устройства специальных ям для погрузки-разгрузки, проезда, места для ремонта кабеля и проч. На строительных площадках должны соблюдаться правила пожарной безопасности. Площадки оборудуются противопожарными щитами, огнетушителями, ящиками с песком, бочками с водой и т. Техника безопасности при монтаже. При выполнении монтажных работ следует помнить и соблюдать меры безопасности при работах с оптическим кабелем, которые определяются его механическими и геометрическими параметрами.
Опасным фактором при сращивании оптического кабеля является то, что волокна в оптическом кабеле соединяются при помощи сварки электрической дугой с температурой 1800 градусов С. При монтаже оптических волокон нужно помнить, что дуговой разряд, возникающий между электродами сварочного аппарата, может быть причиной возгорания горючих газов в смотровых устройствах телефонной канализации. В монтажно-измерительной автомашине отходы оптического волокна при разделке сколе необходимо собирать в ящик, а после окончания работ закапывать в грунт. При работе с машинами и механизмами кабелеукладочной техникой , ручным вибрационным инструментом вредными факторами являются шум и вибрация. Следовательно, необходимо использовать индивидуальные средства защиты: рукавицы, защитные очки, виброгасящие рукавицы, противошумовые наушники. Мероприятия по пожарной безопасности. Источниками возможного возникновения пожара при строительстве и эксплуатации линейных сооружений связи являются: Нарушение правил складирования и хранения горючих и легко воспламеняемых материалов; Использование открытого огня с нарушением правил техники безопасности и курение в не отведённых для этого местах; Небрежная или неумелая работа со сварочным аппаратом, паяльными лампами, паяльниками; Дуговой разряд, возникающий между электродами сварочного устройства, может быть причиной возгорания горючих газов; Короткое замыкание из-за снижения сопротивления изоляции или соприкосновения токоведущих частей с корпусом в монтажно-измерительных машинах.
Монтажные места оборудуются местной вентиляцией электропылесос, вентилятор , удаляющей возникающие при работе горючих газы и пыли. Мероприятия по охране окружающей среды. Соблюдение интересов окружающей среды является обязательным условием любой деятельности человека. Строительные работы по прокладке кабелей должны проводиться способами, обеспечивающими наименьшее отрицательное воздействие этих работ на среду. При правильной эксплуатации механизмов выхлопные газы работающих двигателей тракторов, утечка и испарение при заправке технических средств горюче-смазочными материалами не должны превышать предельно допустимую концентрацию вредных веществ в воздухе. Категорически запрещается проливать нефтепродукты при заправке механизмов. Используемые при строительстве транспортные средства и оборудование подлежат размещению только в пределах участков полос, отведенных для указанных целей.
Запрещается использование механизмов, нарушающих почвенно-растительный покров, для передвижения по лесным массивам, за пределами дорог и иных трасс, специально отведенных для этого. Из сказанного следует, что все виды трудовой деятельности обеспечиваются мероприятиями по охране труда. Рассмотренные вопросы техники безопасности и эргономического обеспечения при их выполнении создают безопасную обстановку на рабочих местах при строительстве кабельной магистрали. Меры противопожарной профилактики предотвращают возникновение пожара при ведении работ и эксплуатации. Данная глава дипломного проекта необходима для описания основных принципов техники безопасности при строительстве волоконно-оптических линий связи. Описанные выше факторы риска и меры по его снижению учитывают как общую специфику подобной деятельности, так и присущие исключительно прокладке оптических кабелей особенности.
Passive DWDM has no active components such as signal amplifiers to transmit data, making the transmission distance limited to the optical modules. Whereas, long haul DWDM sends data across greater distances, often spanning hundreds or even thousands of miles. However, as providers strive to become more and more competitive both locally and globally , many are beginning to implement both metro and long haul DWDM using both capacity-reach and power-cost optimized optical transport. What is CWDM? Coarse Wavelength Division Multiplexing CWDM is a simpler and cost effective technology that uses fewer wavelengths of light to transmit data over shorter distances.
Мультиплексирование с разделением по длине волны
Однако преимущества в гибкости и эффективности потенциально велики. Защита и восстановление могут быть основаны на общих путях, что требует меньшего количества пар волокон для того же объема трафика и не тратит впустую неиспользуемые длины волн. Наконец, ячеистые сети будут сильно зависеть от программного обеспечения для управления. Протокол, основанный на многопротокольной коммутации по меткам MPLS , находится в стадии разработки для поддержки маршрутов через полностью оптическую сеть. Кроме того, для управления сетью потребуется еще не стандартизированный канал для передачи сообщений между элементами сети. Причины ошибок в системе DWDM при приеме оптического сигнала[ править править код ] Прежде чем рассматривать методы повышения производительности DWDM-системы и модернизации оптических транспортных сетей в целом, рассмотрим несколько причин возникновения ошибок в приеме. Шум приемника или импульсы, снижает затухание и препятствует их восприятию.
Шумы ASE усиленное спонтанное излучение накапливаются, когда групповой сигнал проходит через оптические усилители. Как правило, в линиях без усиления основными причинами ошибок являются дисперсия, шумы и перегрузка на приемнике. Внедрение оптических усилителей меняет характер проблемы с фундаментальной на инженерную: перед отправкой сигнала на приемник усилен до оптимального уровня вдали от границ чувствительности и перезарядки. Для компенсации разброса линия оснащена специальными устройствами - компенсаторами, восстанавливающими длительность импульса до подачи сигнала на вход приемной части транспондера. Платой за преодоление первых двух причин ошибок является появление шума ASE и нелинейных искажений. Последнее является результатом различного состояния линии при наличии усиления.
Теперь в секции регенерации имеется несколько иногда - несколько десятков секций усилителя, и в начале каждой из них, где интенсивность оптического сигнала достаточно велика, сигнал страдает от нелинейных эффектов. По экономическим причинам стремление более эффективно использовать спектр усилителя и минимизировать количество усилителей в линии приводит к появлению в спектре плотно расположенных мощных каналов. Это приводит к развитию внутриканальных и межканальных нелинейных эффектов. Транспондеры и агрегирующие транспондеры, предназначенные для работы в сетях, не содержащих оптических усилителей обычно CWDM , оптимизированы по чувствительности и устойчивости к дисперсии. Это не имеет отношения к решениям DWDM - для этого требуется каналообразующее оборудование, совместимое с шумом ASE и нелинейными искажениями сигнала. Допустимые граничные параметры входного оптического сигнала - это значения, дающие требуемый коэффициент погрешности при оптимальных остальных параметрах.
Количество ошибок в потоке битов характеризуется значением BER коэффициент битовых ошибок , равным отношению битов ошибок к общему количеству переданных битов. Заказчик системы связи определяет максимально допустимое значение BER, которое обычно находится в диапазоне 10-10... Для оборудования CWDM запасы чувствительности и дисперсии приемника определяются аналогично: чувствительность - это минимально допустимое значение мощности на стороне приемника, при котором принимается неискаженный оптический сигнал с заданным значением погрешности. Способы повышения производительности DWDM-систем[ править править код ] Мы определяем понятие «характеристики системы связи» как произведение пропускной способности системы связи C full и расстояния передачи L. Под диапазоном расстояний системы обратного рейса подразумевается общая дальность передачи по многопрофильной линии с 14 промежуточными усилителями без регенерации сигнала. Очевидно, что производительность системы DWDM можно расширить двумя способами: увеличить пропускную способность системы связи и добиться увеличения дальности передачи.
Увеличение скорости передачи данных в системе[ править править код ] Общая пропускная способность системы с подобными каналами определяется произведением количества каналов и пропускной способности канала. Последний определяется двумя факторами: символьной скоростью и символьной эффективностью. Другими словами, параметр ES определяет количество информации биты данных , передаваемое одним символом. Он выражается как логарифм по основанию 2 мощности алгоритма количество значений, которые может принимать символ. Предельные значения символьной скорости электрического сигнала определяются свойствами материала, высокочастотной электроникой, модуляторами. С точки зрения реализации доступное значение составляет около 32 ГБ на стандартной элементной базе.
Однако применение МОП транзисторов и новой технологии интегральных микросхем позволило решить эту задачу. Но в принципе, изложение физики фотодетекторов и схемотехники линейных сверхширокополосных усилителей выходит за рамки этой статьи. Что в современных фотодетекторах используется внутренний фотоэффект, читатели представляют, а для рассказа о выборе веществ для формирования АIIIRV структур, обеспечивающих необходимое быстродействие и требуемый рабочий спектральный диапазон, здесь недостаточно места. Для любознательных читателей можем порекомендовать фундаментальный труд Ф. Капассо и др. С момента выхода в свет этой книги никаких принципиальных открытий в области фотодетекторов фотоприемников ВОСПИ сделано не было; знакомство с ней поможет полностью понять физику явлений в фотоприемниках ИК- диапазона. Частотный план систем DWDM Как уже отмечалось выше, попытки использовать спектральное уплотнение каналов для увеличения суммарной скорости передачи в волокне делались достаточно давно, более 15 лет назад. Вначале объединяли диапазоны 850 нм и 1310 нм, потом — 1310 и 1550 нм. Совместное использование этих диапазонов и сейчас предлагают многие стандартные системы SDH.
Однако в дальнейшем, с развитием технологии производства лазеров, усилителей и мультиплексоров, открылись возможности формировать несколько десятков каналов в одном волокне, в диапазоне 1550 нм. Чтобы обеспечить взаимную совместимость оборудования различных производителей было предложено стандартизировать номинальный ряд оптических несущих, то есть создать канальный или частотный план. Первоначально в основу проекта стандарта был положен канальный план с равномерным расположением несущих частот каналов, с их разносом на 0,1 ТГц 100 ГГц. Выбранному спектральному диапазону длин волн, от 1528,77 нм до 1569,59 нм, соответствует область частот шириной 5,1 ТГц. При выборе постоянного шага равного 100 ГГц, в этом диапазоне можно максимально разместить 51 канал. При этом шаг по длине волны получается разным — от 0,78 нм до 0,821 нм или в среднем 0,8 нм. Однако в дальнейшем выяснилось, что целый ряд производителей разработал оборудование, способное формировать и выделять оптические несущие, отстоящие друг от друга на 50 ГГц 0,4 нм. В то же время, для многих приложений не требуется такого плотного заполнения рабочего диапазона и расстояние между каналами можно увеличить до 200 и даже 400 ГГц. Таким образом, окончательная версия стандарта ITU G.
При шаге в 0,4 нм в диапазоне 1529 — 1565 нм удается разместить до 102 каналов. Многие компании уже сейчас думают над увеличением числа каналов в одном волокне, в первую очередь, за счет расширения рабочего диапазона "вправо" до 1612 нм. Это так называемое 4-ое окно прозрачности кварцевого волокна. Правда, при этом потребуются сверхширокополосные оптические усилители с полосой 10,2 ТГц 84 нм. Это могут быть усилители с использованием мощных источников накачки или тулиевые усилители TDFFA , работающие в диапазоне 1460 нм и 1650 нм. Характеристики промышленных систем WDM В настоящее время еще используются "старые" первого поколения системы WDM, мультиплексирующие 2 канала с несущими 1310 нм и 1550 нм. Используется сейчас и некоторое количество 4-8-канальных систем. В настоящее время начался этап их повсеместного внедрения. В этом смысле к первой группе следует присоединить и компанию Ciena, которая примыкает к ней не только по длине покрываемой дистанции 500-800 км , но и по числу используемых каналов 40, 96 и даже перекрывает их по используемому минимальному разносу частот 50 ГГц, единственная компания, использующая такой плотный канальный план.
Летом 2001-го года "Раском" завершила строительство первой в России магистральной DWDM-сети и этим же летом она объявила о подключении первых клиентов. Именно решения Nortel Networks были использованы компанией "Раском" для модернизации своей сети. При этом использовались по 128 полупроводниковых РОС-лазеров с частотной сеткой 50 ГГц в диапазоне длин волн 1529,94 — 1561,22 нм C-диапазон и 1569,59 — 1602,53 нм L-диапазон соответственно. Настоящий этап развития волоконно-оптических систем связи характеризуется как этап поиска путей повышения эффективности систем передачи. Выполнение данной задачи происходит за счет снижения стоимости строящихся систем в основном регионального, городского масштаба и локальных ВОСП. В DWDM-системах спектры соседних информационных каналов расположены очень близко. Как уже отмечалось, согласно рекомендациям Международного телекоммуникационного союза ITU , расстояние между соседними DWDM-каналами равно 100 ГГц, что соответствует расстоянию 0,8 нм на длине волны. В CWDM-системах спектры соседних информационных каналов расположены на гораздо большем расстоянии, обычно равном 20 нм 2500 ГГц для третьего окна прозрачности. Неплотное расположение спектрально разделенных каналов в CWDM-системах обеспечивает очень значительное снижение стоимости сети связи, по сравнению со стоимостью сетей, использующих DWDM-системы.
Поскольку в нынешних экономических условиях операторы связи выбирают наиболее экономичные решения для удовлетворения своих текущих потребностей в увеличении пропускной способности систем передачи информации, то CWDM-системы стали широко использоваться в локальных сетях, сетях доступа и городских информационных сетях. Только в системах дальней связи DWDM-технология прочно удерживает свои позиции. Основная цель CWDM-технологии состоит в том, чтобы обеспечить требуемое расширение информационной емкости оптической линии связи за очень низкую цену в сравнении с DWDM. Эта цель достигается использованием широких спектральных промежутков между каналами. Для обеспечения совместимости оборудования Международный телекоммуникационный союз ITU определил "гребенку" длин волн и спектральные полосы CWDM-каналов. Расстояние между каналами установлено равным 20 нм. Предполагается расширение рабочей области на О- и Е-диапазоны. Кроме того, более ранние системы начали использовать CWDM в многомодовых волоконных линиях связи, работающих вблизи длины волны 800 нм. К сожалению, объем журнальной статьи не позволяет подробно остановиться на всех аспектах проблемы систем DWDM.
За ее рамками остались вопросы практического внедрения, основные производители оборудования, топология построения систем различного уровня и многие другие вопросы. Системы DWDM заслуживают не одной книги, а нескольких: физические принципы, конструктивные решения, структура сетей — вот только перечень основных проблем, стоящих перед учеными и разработчиками. Авторы надеются, что эта статья послужит основой для понимания возможностей систем DWDM и принятия решений по их практическому использованию. Литература А. Вестник связи, 2002 г.
DWDM системы обычно поддерживают расстояния до 2000 км и более с использованием оптических усилителей.
CWDM системы обычно ограничены расстоянием до 160 км из-за большего затухания сигнала. Оборудование: Выберите подходящие компоненты и оборудование для вашей системы, учитывая их совместимость и производительность. Интеграция: Если вы интегрируете DWDM и CWDM системы в одной сети, убедитесь, что используете гибридные мультиплексоры и подходящие транспондеры для обеспечения совместимости между разными технологиями. Обслуживание и поддержка: Обеспечьте регулярное техническое обслуживание оборудования и компонентов, а также обучение персонала для обеспечения эффективной эксплуатации и поддержки DWDM и CWDM систем.
Многокомпонентный сигнал может усиливаться стандартными эрбиевыми усилителями EDFA. DWDM системы позволяют передавать данные на расстояния много превышающие 100 километров. Кроме того, в зависимости от типа модуляции сигнала, DWDM каналы могут работать без регенерации на расстоянии более 1000 километров. Эта длина волны не специфицирована ITU G.
Dwdm системы. Обзор технологии DWDM
WDM - это технология, позволяющая различных оптических сигналов с помощью одного кабеля. Его принцип - это в основном таким же, frequency-division multiplexing (FDM). Что такое DWDM. Сетка DWDM (плотное спектральное уплотнение) – это технология передачи многочисленных оптических каналов через одно волокно. В отличие от схожих WDM и CWDM, плотность расположения каналов намного выше, что увеличивает пропускную способность. Последние инновации в транспортировке сигнала DWDM-систем включает сменные и программно-перенастраиваемые трансиверы, поддерживающие работу в режимах 40 или 80 каналов. В 1985 г. в исследовательском центре оператора 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. •.
8. Мероприятия по обеспечению жизнедеятельности.
- 2. CWDM – это просто! |
- Оборудование WDM
- Мультиплексирование с разделением по длине волны
- В двух словах о CWDM и DWDM
Мультиплексирование с разделением по длине волны
То есть в процессе работы, вместо одного полезного фотона получается два фотона с одинаковыми характеристиками. Из-за свойств эрбия, частота работы такой системы - 1530-1560нм. Именно в этом диапазоне и стали развиваться системы частого уплотнения или DWDM. Для них характерно значительно менее широкие расстояния между длинами волн, чем для технологии CWDM - 100ГГц или 0,8нм, а также 50Ггц на канал. В таком диапазоне, благодаря EDFA-усилителям, стало возможно передавать до 64 полудуплексных каналов. Само усиление производится без дополнительных АЦП-ЦАП преобразований, исключительно с использованием оптического волокна. Ведь одной из проблем CWDM систем, была проблема усиления сигнала без подключения активного оборудования на промежуточных узлах. Оптический сигнал или группа сигналов, проходящих по оптическому кабелю затухала почти полностью уже через 100км, делая невозможным передачу данных на большие расстояния. Поэтому на каждом участке пути сигнала ставилось оборудование, которое преобразовывало данные из оптического аналогового сигнала в цифровой сигнал и обратно. В DWDM же стало возможно передавать группу сигналов на большие до 4000км расстояния практически без потерь.
Разумеется, помимо очевидных плюсов у технологии существуют некоторые негативные стороны. Листвин, В. DWDM системы: научное издание.
Поэтому в перспективе сети, базирующиеся полностью на SDH—технологии, постепенно потеряют свое значение, однако SDH—функциональность. Особенно это касается действующих IP—сетей, поскольку функциональные возможности оборудования SDH только предполагается реализовать в будущих оптических IP—сетях. Такой сценарий развития удовлетворяет требованиям, как к функциональности, так и к пропускной способности сетей. В настоящее время на рынке появились принципиально новые, солитоновые DWDM-системы, которые позволяют существенно увеличить пропускную способность каналов и дальность передачи. Основное свойство оптического солитона - возможность распространения оптического импульса без дисперсионного расплывания. Солитон - это модулированный по интенсивности оптический импульс, который за счет нелинейного взаимодействия между спектральными составляющими поддерживает неизменной форму оптического сигнала по мере его распространения в волокне. В линейных средах спектральные составляющие оптического импульса не взаимодействуют между собой, что приводит к дисперсионному расплыванию сигнала. При учете нелинейного эффекта перераспределения энергии между спектральными составляющими можно избежать дисперсионного расплывания сигнала, распространяющегося вдоль волокна. Однако солитоновые технологии накладывают определенные требования на оптические кабели, что может повлечь необходимость их полной замены на существующих сетях. Использование технологии DWDM оправданно для передачи больших объемов трафика. С увеличением числа оптических каналов, предаваемых по одному волокну, стоимость передачи единицы информации уменьшается. В настоящее время многие операторы переходят на оборудование уровня STM-64 и рассматривают возможность использовать DWDM-технологии для построения магистральных и городских сетей. Современные городские транспортные сети должны поддерживать работу с неоднородным трафиком, в том числе с узкополосным трафиком на базе SDH-систем и широкополосным ATM- и Ethernet-трафиком. Технология DWDM позволяет объединить передачу разнородного трафика. Для этого каждому типу трафика выделяются свой оптический канал или своя длина волны. Возможность уменьшения стоимости DWDM-оборудования - использование "цветных" интерфейсов. Но если в оборудовании SDH использовать STM-интерфейсы с фиксированной длиной волны и узким спектром излучения, то необходимость в транспондерах отпадает. Такие STM-интерфейсы и называются "цветными". Их использование, означающее не что иное, как отказ от трансиверов, позволяет сократить количество преобразований O-E-O и уменьшить число соединительных оптических кабелей, что повышает надежность оборудования. Кроме того, уменьшаются размеры оборудования и энергопотребление. В технологии DWDM минимальная дискретность сигнала - это оптический канал, или длина волны. Уровень распределения можно строить и на базе SDH-технологии. Но DWDM имеет большое преимущество, связанное с прозрачностью каналов управления и служебных каналов например, служебной связи. Системы DWDM проводят только мониторинг отдельных байтов для контроля правильности прохождения сигналов. Поэтому соединение подсетей по инфраструктуре DWDM на отдельно взятой длине волны можно рассматривать как соединение парой оптических кабелей. В настоящее время наиболее распространены следующие применения сетей DWDM: - построение высокоскоростных транспортных сетей операторов национального масштаба, на основе топологий «точка-точка» или «кольцо» - построение мощных городских транспортных магистралей, которые могут использоваться большим количеством пользователей с потребностями в высоких скоростях передачи и использующих самые различные протоколы. В сфере сетевой инфраструктуры формируются две основные тенденции — это IP и оптические сети. Если достоинства полностью IP — совместимых сред передачи как наиболее простых в обслуживании, гибких и «бесшовных» служб на всем тракте от абонента до абонента уже хорошо разрекламированы, то преимущества параллельной, полностью оптической инфраструктуры недостаточно хорошо известны. 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.
Go to start of metadata Плотное спектральное мультиплексирование — DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing — позволяет одновременно передавать по одному оптическому волокну до 160 независимых информационных каналов на различных оптических несущих длинах волн. В каждый диапазон попадают по 80 каналов с шагом 0. Обычно используется только »C» диапазон, поскольку количество каналов, которые можно организовать в этом диапазоне итак хватает с избытком, к тому же затухание в волокне стандарта G. Таким образом, используя только С-диапазон, можно организовать до 40 каналов по одному оптическому волокну.
Без понимания того, какие ограничения и преимущества имеет каждый частотный план, операторы связи и организации, планирующие наращивание пропускной способности сети, могут столкнуться со значительными трудностями и излишними инвестициями. Одинаково не желательны, как сильно низкие, так и сильно высокие значения коэффициента усиления. Таким образом, нелинейность коэффициента усиления кремниевого усилителя EDFA сильней ограничивает размер зоны для мультиплексных каналов STM — 64 1540-1560 нм , чем для каналов STM — 16 и меньшей емкости где можно использовать практически всю зону усиления кремниевого EDFA, не смотря на линейность. Более плотный, пока не стандартизированный, частотный план сетки с интервалом 50 Ггц позволяет эффективней использовать зону 1540 — 1560 нм, в которой работает стандартные кремнивые EDFA. Наряду с этим преимуществом есть и минусы у этой сетки. Во — первых, с уменьшением межканальных интервалов возрастает влияние эффекта четырехволнового смещения, что начинает ограничивать максимальную длину межрегенерационной линии линии на основе только оптических усилителей. Как видно из рисунка, мультиплексирование каналов STM — 64 с интервалом 50ГГц недопустимо, поскольку тогда возникает перекрытие спектров соседних каналов.
Технология DWDM
Ключевое технологическое отличие CWDM-устройств от оборудования DWDM заключается в положении информационных каналов в спектре рабочих длин волн волоконно-оптической системы связи. DWDM-СИСТЕМЫ. Спектральным уплотнением каналов, или мультиплексированием по длинам волн (WDM — Wavelength Division Multiplexing) называется пере-дача нескольких сигналов в одном оптическом волокне на разных длинах волн (несущих). Во-первых, ставить электрические повторители типа конвертеров SNR-CVT-XFP. Во-вторых, использовать DWDM системы с усилителями. Большинство DWDM систем в России, да и в мире, организованы на базе транспондеров (подробнее можно посмотреть в #375). Системы WDM делятся на три различных диапазона длин волн: нормальную (WDM), грубую (CWDM) и плотную (DWDM). Обычный WDM (иногда называемый BWDM) использует две обычные длины волн 1310 и 1550 нм в одном волокне. 5.2.1. Принципы работы оптических мультиплексоров семейства WDM. Количество мультиплексируемых каналов в системе CWDM составляет 18, в системе DWDM – 80, в системе HDWDM – 160.
Полезная информация
- Технология DWDM
- Принцип работы DWDM — Студопедия
- What is DWDM?
- Почувствуй себя магистралом, или немного о DWDM
- Обзор оптических трансиверов. Какие и для чего.