ev › Naviqatorlar › Avadanlıq dwdm texnologiyasının inkişaf meylləri. Rus DWDM və CWDM avadanlığı. Dalğa uzunluğuna bölünən multipleksasiya sistemlərinin iş prinsipi

Avadanlıq dwdm texnologiyasının inkişaf meylləri. Rus DWDM və CWDM avadanlığı. Dalğa uzunluğuna bölünən multipleksasiya sistemlərinin iş prinsipi

WDM texnologiyasının əsas prinsipi (Dalğa uzunluğu bölgüsü multipleksasiyası, kanalların tezlik bölgüsü) bir optik lifdə müxtəlif daşıyıcı dalğa uzunluqlarında çoxlu siqnalları ötürmək qabiliyyətidir. Rus telekommunikasiyasında WDM texnologiyasından istifadə edərək yaradılan ötürmə sistemləri "sıxılma sistemləri" adlanır.

Aktiv Bu anÜç növ WDM sistemi var:
1. CWDM (Coarse Wavelength-division multiplexing - coarse tezlik division of channels) - optik daşıyıcı intervalı 20 nm (2500 GHz) olan sistemlər. Əməliyyat diapazonu 1261-1611 nm-dir, burada 18-ə qədər simpleks kanalı həyata keçirmək olar. ITU standartı G.694.2.
2. DWDM (Dense Wavelength-division multiplexing - kanalların sıx tezlik bölgüsü) - optik daşıyıcı intervalı 0,8 nm (100 GHz) olan sistemlər. İki əməliyyat diapazonu var - 1525-1565 nm və 1570-1610 nm, bunlarda 44-ə qədər simplex kanalı həyata keçirilə bilər. ITU standartı G.694.1.
3. HDWDM (High Deense Wavelength-division multiplexing) - optik daşıyıcı intervalı 0,4 nm (50 GHz) və ya daha az olan sistemlər. 80-ə qədər simpleks kanalı həyata keçirmək mümkündür.

Bu məqalə (baxış) DWDM sıxlaşdırma sistemlərində monitorinq probleminə, daha ətraflı şəkildə diqqət yetirir müxtəlif növlər WDM sistemləri link - linkdə tapıla bilər.

DWDM dalğa uzunluğu bölgüsü multipleksləmə sistemləri daşıyıcı dalğa uzunluğunun iki diapazonundan birini istifadə edə bilər: C-zolağı - 1525-1565 nm (şərti zolaq və ya C-zolağı da tapıla bilər) və L-zolağı - 1570-1610 nm (uzun dalğa uzunluğu və ya L) -qrup).

İki diapazona bölünmə müxtəlif əməliyyat qazanma diapazonlarına malik müxtəlif optik gücləndiricilərin istifadəsi ilə əsaslandırılır. Ənənəvi gücləndirici konfiqurasiya üçün qazanc bant genişliyi təxminən 30 nm, 1530-1560 nm-dir ki, bu da C-zolağıdır. Uzun dalğa uzunluğu diapazonunda (L-band) gücləndirmə üçün erbium gücləndiricisinin konfiqurasiyası erbium lifini uzatmaqla dəyişdirilir ki, bu da gücləndirmə diapazonunun 1560-1600 nm dalğa uzunluğuna keçməsinə səbəb olur.

Hal-hazırda, C-band DWDM avadanlığı Rusiya telekommunikasiyasında böyük tanınır. Bu, bu diapazonu dəstəkləyən müxtəlif avadanlıqların bolluğu ilə bağlıdır. Qeyd edək ki, avadanlıq istehsalçıları arasında həm möhtərəm yerli şirkətlər, həm də aparıcı qlobal brendlər, eləcə də çoxsaylı simsiz Asiya istehsalçıları var.

Sıxlaşdırma sisteminin hər hansı bir hissəsində (növündən asılı olmayaraq) əsas məsələ optik kanalda güc səviyyəsidir. Əvvəlcə DWDM sızdırmazlıq sisteminin adətən nədən ibarət olduğunu başa düşməlisiniz.

DWDM sistem komponentləri:
1) Transponder
2) Multipleksator/demultipleksator
3) Optik gücləndirici
4) Xromatik dispersiya kompensatoru

Transponder daxil olan müştəri optik siqnalının 3R regenerasiyasını (“yenidən formalaşdırılması, “yenidən gücləndirilməsi”, “təkrarlanması” - formasının, gücün və siqnal sinxronizasiyasının bərpası) həyata keçirir. Transponder həmçinin müştəri trafikini bir ötürmə protokolundan (çox vaxt Ethernet) digərinə, daha çox səs-küyə davamlı (məsələn, FEC istifadə edən OTN) çevirə və siqnalı xətti porta ötürə bilər.

Daha çox sadə sistemlər OEO çeviricisi 2R regenerasiyasını (“yenidən formalaşdırma”, “yenidən gücləndirmə”) həyata keçirən və ötürmə protokolunu dəyişmədən müştəri siqnalını xətti porta ötürən transponder kimi çıxış edə bilər.

Müştəri portu çox vaxt müştəri avadanlığı ilə əlaqə saxlamaq üçün modulun daxil olduğu optik ötürücülər üçün yuva şəklində hazırlanır. Transponderdəki xətt portu optik ötürücü üçün yuva şəklində və ya sadə optik adapter şəklində edilə bilər. Xətti portun dizaynı bütövlükdə sistemin dizaynından və məqsədindən asılıdır. OEO çeviricisində xətt portu həmişə optik ötürücü üçün yuva kimi nəzərdə tutulmuşdur.
Bir çox sistemlərdə sistem xərclərini azaltmaq üçün və ya müəyyən bir işdə funksional artıqlıq səbəbindən ara keçid, transponder ləğv edilir.

Optik multipleksorlar ayrı-ayrı WDM kanallarını bir optik lif üzərində eyni vaxtda ötürmək üçün qrup siqnalında birləşdirmək (qarışdırmaq) üçün nəzərdə tutulmuşdur. Optik demultipleksatorlar qəbuledici tərəfdə qəbul edilən baza zolaqlı siqnalı ayırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. IN müasir sistemlər sıxlaşdırma, multipleksləşdirmə və demultipleksləşdirmə funksiyaları bir cihaz - multipleksor/demultipleksator (MUX/DEMUX) tərəfindən yerinə yetirilir.

Multipleksator/demultipleksator multipleksləşdirmə vahidinə və demultipleksləşdirmə vahidinə bölünə bilər.
Erbium (Erbium Doped Fiber Amplifier-EDFA) ilə aşqarlanmış çirkli optik lifə əsaslanan optik gücləndirici, optoelektronik çevrilmə olmadan ona daxil olan qrup optik siqnalın gücünü (əvvəlcədən demultipleks etmədən) artırır. EDFA gücləndiricisi iki aktiv elementdən ibarətdir: Er3+ qatqılı aktiv lif və uyğun nasos.

Növdən asılı olaraq, EDFA +16 ilə +26 dBm arasında çıxış gücü təmin edə bilər.
İstifadəsi xüsusi tapşırıqla müəyyən edilən bir neçə növ gücləndirici var:
Giriş optik güc gücləndiriciləri (gücləndiricilər) - marşrutun əvvəlində quraşdırılır
Optik ön gücləndiricilər - marşrutun sonunda optik qəbuledicilərin qarşısında quraşdırılır
Xətti optik gücləndiricilər - tələb olunan optik gücü saxlamaq üçün ara gücləndirmə qovşaqlarında quraşdırılır.

Optik gücləndiricilər DWDM dalğa uzunluğuna bölünən multipleksasiya sistemləri ilə uzun məlumat ötürmə xətlərində geniş istifadə olunur.

Xromatik dispersiya kompensatoru (Dispersiya Kompensasiya Modulu) optik lifdə ötürülən, öz növbəsində, xromatik dispersiyanın təsiri altında təhrif edilən optik siqnalların formasını düzəltmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Xromatik dispersiya optik lifdə müxtəlif dalğa uzunluqlu işıq siqnallarının müxtəlif vaxtlarda eyni məsafəni qət etdiyi və ötürülən optik impulsun genişlənməsi ilə nəticələnən fiziki bir hadisədir. Beləliklə, xromatik dispersiya yolun rele hissəsinin uzunluğunu məhdudlaşdıran əsas amillərdən biridir. Standart lif təxminən 17 ps/nm xromatik dispersiya dəyərinə malikdir.

Röle hissəsinin uzunluğunu artırmaq üçün ötürmə xəttində xromatik dispersiya kompensatorları quraşdırılır. Kompensatorların quraşdırılması tez-tez 10 Gbit/s və ya daha çox sürətə malik ötürmə xəttini tələb edir.

DCM-nin iki əsas növü var:

1. Xromatik dispersiyanı kompensasiya edən lif - DCF (Dispersiya kompensasiyası lifi). Bu passiv cihazların əsas komponenti 1525-1565 nm dalğa uzunluğunda mənfi xromatik dispersiya dəyərinə malik lifdir.

2. Bragg ızgarasına əsaslanan xromatik dispersiya kompensatoru - DCM FBG (Dispersiya Kompensasiya Modulu Fiber Bragg Grating). Passiv optik cihaz, cızıltılı lif və optik sirkulyatordan ibarətdir. Strukturuna görə cıvıl cıvıl lif 1525-1600 nm dalğa uzunluğu diapazonunda daxil olan siqnalların şərti mənfi xromatik dispersiyasını yaradır. Cihazdakı optik sirkulyator siqnalları müvafiq pinlərə yönəldən filtrləmə cihazı kimi çıxış edir.

Beləliklə, standart sxem yalnız iki növ aktiv komponentdən ibarətdir - transponder və gücləndirici, onun köməyi ilə ötürülən siqnalların cari güc səviyyəsini izləyə bilərsiniz. Transponderlər ya optik ötürücülərdə quraşdırılmış DDMI funksiyası əsasında, ya da öz monitorinqinin təşkili ilə xətti portların vəziyyətinin monitorinqi funksiyasını həyata keçirirlər. Bu funksiyadan istifadə operatora konkret rabitə kanalının statusu haqqında aktual məlumat almağa imkan verir.

Optik gücləndiricilərin gücləndiricilər olması səbəbindən rəy, onlar həmişə giriş qrupu siqnalını (bütün daxil olan siqnalların ümumi optik gücü) və çıxan qrup siqnalını izləmək funksiyasına malikdirlər. Lakin bu monitorinq xüsusi rabitə kanallarının monitorinqi zamanı əlverişsizdir və qiymətləndirici kimi istifadə edilə bilər (işığın olması və ya olmaması). Beləliklə, məlumat ötürmə kanalında optik gücə nəzarət etmək üçün yeganə vasitə transponderdir.

Sıxlaşdırma sistemləri təkcə aktiv deyil, həm də passiv elementlərdən ibarət olduğundan, sıxılma sistemlərində tam monitorinqin təşkili çox əhəmiyyətsiz və tələb olunan bir işdir.

WDM sıxlaşdırma sistemlərində monitorinqin təşkili variantları növbəti məqalədə müzakirə olunacaq.

Hal-hazırda üç növ WDM sistemi mövcuddur:
1. CWDM (Coarse Wavelength-division multiplexing - coarse tezlik division of channels) - optik daşıyıcı intervalı 20 nm (2500 GHz) olan sistemlər. Əməliyyat diapazonu 1261-1611 nm-dir, burada 18-ə qədər simpleks kanalı həyata keçirmək olar. ITU standartı G.694.2.
2. DWDM (Dense Wavelength-division multiplexing - kanalların sıx tezlik bölgüsü) - optik daşıyıcı intervalı 0,8 nm (100 GHz) olan sistemlər. İki əməliyyat diapazonu var - 1525-1565 nm və 1570-1610 nm, bunlarda 44-ə qədər simplex kanalı həyata keçirilə bilər. ITU standartı G.694.1.
3. HDWDM (High Deense Wavelength-division multiplexing) - optik daşıyıcı intervalı 0,4 nm (50 GHz) və ya daha az olan sistemlər. 80-ə qədər simpleks kanalı həyata keçirmək mümkündür.

Bu məqalə (baxış) DWDM sıxlaşdırma sistemlərində monitorinq probleminə diqqət yetirir, müxtəlif növ WDM sistemləri haqqında daha çox məlumatı linkdə tapa bilərsiniz;

DWDM sistem komponentləri:
1) Transponder
2) Multipleksator/demultipleksator
3) Optik gücləndirici
4) Xromatik dispersiya kompensatoru

Daha sadə sistemlərdə OEO çeviricisi 2R regenerasiyasını (“yenidən formalaşdırma”, “yenidən gücləndirmə”) yerinə yetirən və ötürmə protokolunu dəyişmədən müştəri siqnalını xətti porta ötürən transponder kimi çıxış edə bilər.

Optik multipleksorlar ayrı-ayrı WDM kanallarını bir optik lif üzərində eyni vaxtda ötürmək üçün qrup siqnalında birləşdirmək (qarışdırmaq) üçün nəzərdə tutulmuşdur. Optik demultipleksatorlar qəbuledici tərəfdə qəbul edilən baza zolaqlı siqnalı ayırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Müasir sıxlaşdırma sistemlərində multipleksləşdirmə və demultipleksləşdirmə funksiyaları bir cihaz - multipleksor/demultipleksator (MUX/DEMUX) tərəfindən yerinə yetirilir.

Optik gücləndiricilər DWDM dalğa uzunluğuna bölünən multipleksasiya sistemləri ilə uzun məlumat ötürmə xətlərində geniş istifadə olunur.

DCM-nin iki əsas növü var:

2. Bragg ızgarasına əsaslanan xromatik dispersiya kompensatoru - DCM FBG (Dispersiya Kompensasiya Modulu Fiber Bragg Grating). Çıxan lif və optik sirkulyatordan ibarət passiv optik cihaz. Strukturuna görə cıvıl cıvıl lif 1525-1600 nm dalğa uzunluğu diapazonunda daxil olan siqnalların şərti mənfi xromatik dispersiyasını yaradır. Cihazdakı optik sirkulyator siqnalları müvafiq pinlərə yönəldən filtrləmə cihazı kimi çıxış edir.

Optik gücləndiricilərin əks əlaqə gücləndiriciləri olduğuna görə, onlar həmişə giriş qrupu siqnalını (bütün daxil olan siqnalların ümumi optik gücü) və çıxan qrup siqnalını izləmək funksiyasına malikdirlər. Lakin bu monitorinq xüsusi rabitə kanallarının monitorinqi zamanı əlverişsizdir və qiymətləndirici kimi istifadə edilə bilər (işığın olması və ya olmaması). Beləliklə, məlumat ötürmə kanalında optik gücə nəzarət etmək üçün yeganə vasitə transponderdir.

WDM sıxlaşdırma sistemlərində monitorinqin təşkili variantları növbəti məqalədə müzakirə olunacaq.

Müxtəlif kanal sayından başqa, CWDM (Kobud Dalğa Uzunluğunu Bölmə Çoxaltma) və DWDM (Sıx Dalğa Uzunluğunu Bölmə Multipleksləmə) texnologiyaları arasındakı fərqin nə olduğu ilə bağlı suallar tez-tez yaranır. Texnologiyalar rabitə kanallarının və giriş-çıxış kanallarının təşkili prinsiplərində oxşardır, lakin xəttin parametrlərinə və həllərin qiymətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir edən tamamilə fərqli texnoloji dəqiqlik dərəcələrinə malikdir.

Dalğa uzunluqlarının və kanalların sayı CWDM və DWDM

CWDM dalğa uzunluğunun bölünməsi multipleksləmə texnologiyası 18 dalğa uzunluğunun istifadəsini nəzərdə tutur 1), dəqiq dalğa uzunluğunun bölünməsi multipleksasiyası DWDM isə 40 və ya daha çox dalğa uzunluğundan istifadə edə bilər.

CWDM və DWDM tezlik şəbəkəsi

CWDM texnologiyasında kanallar dalğa uzunluğuna, DWDM-də - tezlik 2) bölünür. Dalğa uzunluğu ikinci olaraq vakuumda işığın sürətinin tezliyə nisbətindən hesablanır. CWDM üçün standart DWDM sistemləri üçün 20 nm addımlı dalğa uzunluğu şəbəkəsi istifadə olunur, yüksək sıxlıqlı DWDM üçün tezlik şəbəkələri 25 və 12,5 GHz-dir;

CWDM və DWDM dalğa uzunluqları və tezlikləri

CWDM texnologiyası 1270 - 1610 nm diapazonundan dalğa uzunluqlarından istifadə edir. Filtrlərin tolerantlıqlarını və bant genişliyini nəzərə alaraq, diapazon 355 nm olan 1262,5 - 1617,5-ə qədər genişlənir. 18 dalğa uzunluğu alırıq.

100 GHz şəbəkəsi olan DWDM üçün daşıyıcılar 191,5 (1565,50 nm) THz-dən 196,1 THz (1528,77 nm) diapazonunda yerləşir, yəni. 4,6 THz və ya 36,73 nm genişlik diapazonu. 23 dupleks kanal üçün cəmi 46 dalğa uzunluğu.

50 GHz şəbəkəsi olan DWDM üçün siqnal tezlikləri 192 THz (1561,42 nm) - 196 THz (1529,55 nm), bu da 4 THz (31,87 nm) diapazonundadır. Burada 80 dalğa uzunluğu var.

CWDM və DWDM gücləndirmə qabiliyyəti

CWDM texnologiyasına əsaslanan dalğa uzunluğuna bölünən multipleksləşdirmə sistemləri çoxkomponentli siqnalın gücləndirilməsini nəzərdə tutmur. Bu, belə geniş spektrdə işləyən optik gücləndiricilərin olmaması ilə bağlıdır.

DWDM texnologiyası, əksinə, siqnal gücləndirilməsini əhatə edir. Çoxkomponentli siqnal standart erbium gücləndiriciləri (EDFA) ilə gücləndirilə bilər.

Əməliyyat diapazonu CWDM və DWDM

CWDM sistemləri nisbətən qısa, təxminən 50-80 kilometr uzunluğunda xətlərdə işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.

DWDM sistemləri məlumatların 100 kilometrdən çox məsafədə ötürülməsinə imkan verir. Bundan əlavə, siqnal modulyasiyasının növündən asılı olaraq, DWDM kanalları 1000 kilometrdən çox məsafədə regenerasiya olmadan işləyə bilər.

Qeydlər

1) 2015-ci ilin əvvəlində SKEO da daxil olmaqla optik modul istehsalçıları 1625 nm dalğa uzunluğuna malik CWDM SFP modullarını təqdim etdilər. Bu dalğa uzunluğu ITU G.694.2 tərəfindən müəyyən edilməmişdir, lakin praktikada istifadə edilmişdir.

2) CWDM üçün tezlik şəbəkələri ITU G.694.2 standartında, DWDM üçün - G.694.1 standartında (revision 2) təsvir edilmişdir.

Optik lif çox böyük bant genişliyinə malikdir. Hətta iyirmi il əvvəl insanlar bunun yüzdə bir hissəsinə belə ehtiyac duymayacağını düşünürdülər. Bununla belə, vaxt keçir və böyük həcmli məlumatların ötürülməsinə ehtiyac getdikcə daha sürətlə artır. Yaxın gələcəkdə ATM, IP, SDH (STM-16/64) kimi texnologiyalar ötürülən məlumatların “partlayıcı” artımının öhdəsindən gələ bilməyəcək. Onları DWDM texnologiyası əvəz etdi.

DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) sıx dalğa uzunluğunun bölünməsi multipleksləmə texnologiyasıdır. DWDM texnologiyasının mahiyyəti ondan ibarətdir ki, bir optik lif üzərində müxtəlif dalğa uzunluqlarında bir neçə informasiya kanalı ötürülür ki, bu da lifin imkanlarından mümkün qədər səmərəli istifadə etməyə imkan verir. Bu, yeni kabellər çəkmədən və ya yeni avadanlıq quraşdırmadan fiber-optik xətlərin ötürmə qabiliyyətini maksimum dərəcədə artırmağa imkan verir. Bundan əlavə, bir lifdə çoxlu kanallarla işləmək müxtəlif liflərlə işləməkdən daha rahatdır, çünki istənilən sayda kanalı idarə etmək üçün tək DWDM multipleksoru tələb olunur.

DWDM sistemləri optik lifin qarşılıqlı müdaxilə olmadan eyni vaxtda müxtəlif dalğa uzunluqlarında işığı ötürmək qabiliyyətinə əsaslanır. Hər bir dalğa uzunluğu ayrı bir optik kanalı təmsil edir. Əvvəlcə müdaxilə anlayışını izah edək.

İşığa müdaxilə bir neçə koherent işıq dalğasının superpozisiya (superpozisiya) nəticəsində işığın intensivliyinin yenidən bölüşdürülməsidir. Bu hadisə kosmosda intensivliyin maksimum və minimumlarının dəyişməsi ilə müşayiət olunur.

Müdaxilənin tərifində vacib bir tutarlılıq anlayışı var. İşıq dalğaları faza fərqi sabit olduqda koherent olur. Əgər dalğalar antifazada üst-üstə düşürsə, yaranan dalğanın amplitudası sıfırdır. Əks halda, dalğalar eyni fazada üst-üstə düşürsə, onda yaranan dalğanın amplitudası daha böyük olacaqdır.

Bu mərhələdə başa düşmək vacibdir ki, əgər iki dalğanın fərqli tezlikləri var, onlar artıq əlaqəli olmayacaqlar. Buna görə də onlar bir-birinə təsir etməməlidirlər. Buna əsasən aydın olur ki, biz eyni mühit üzərində müxtəlif dalğa uzunluqlarına (tezliklərə) malik modulyasiya edilmiş siqnalları eyni vaxtda ötürə bilərik və onların bir-birinə heç bir təsiri olmayacaq. Bu ideya DWDM texnologiyasının əsasını təşkil edir. Bu gün DWDM texnologiyası qonşu kanallar arasında dalğa uzunluğu fərqi nanometrin yalnız bir hissəsi olan bir lif üzərindən kanalları ötürməyə imkan verir. Müasir avadanlıq DWDM hər biri 2,5 Gbit/s tutumlu onlarla kanalı dəstəkləyir.

Görünür ki, müxtəlif tezliklərin dalğaları bir-birini üst-üstə düşmürsə, optik lifə demək olar ki, sonsuz sayda kanal daxil edilə bilər, çünki işığın spektri böyükdür. Nəzəri olaraq bu doğrudur, amma praktikada müəyyən problemlər var. Birincisi, biz əvvəllər ciddi monoxromatik dalğa (bir tezlik) nəzərdən keçirdik. Belə monoxromatikliyə nail olmaq çox çətindir, çünki işıq dalğaları lazerlər - termal səs-küy kimi hadisələrə məruz qalan elektron komponentlər tərəfindən yaradılır. İşıq dalğası yaradan zaman lazer bilmədən çıxış siqnalını təhrif edəcək və nəticədə tezlikdə cüzi dəyişikliklər yaranacaq. İkincisi, monoxromatik dalğanın spektral eni sıfıra bərabərdir. Qrafikdə onu bir harmonik kimi göstərmək olar. Reallıqda işıq siqnalının spektri sıfırdan fərqlidir. DWDM sistemləri haqqında danışarkən bu məsələləri nəzərə almağa dəyər.

Spektral (optik) multipleksləşdirmə texnologiyasının mahiyyəti bir optik lif üzərində çoxlu ayrı-ayrı müştəri siqnallarını (SDH, Ethernet) təşkil etmək qabiliyyətidir. Hər bir müştəri siqnalı üçün dalğa uzunluğu dəyişdirilməlidir. Bu çevrilmə DWDM transponderində həyata keçirilir. Transponderdən gələn çıxış siqnalı öz dalğa uzunluğuna malik xüsusi optik kanala uyğun olacaq. Sonra bir multipleksordan istifadə edərək siqnallar qarışdırılır və optik xəttə ötürülür. Son nöqtədə tərs əməliyyat baş verir - bir demultipleksatordan istifadə edərək siqnallar qrup siqnalından ayrılır, dalğa uzunluğu standart birinə dəyişdirilir (transponderdə) və müştəriyə ötürülür. Bu səbəbdən optik siqnal sönür. Onu gücləndirmək üçün optik xətt üzərində gücləndiricilərdən istifadə olunur.

DWDM sisteminin işinə ümumi mənada baxdıq. Sonra DWDM sisteminin komponentlərinin daha ətraflı təsviri olacaq.

DWDM transponderi terminal giriş avadanlığı və DWDM xətti arasında interfeys təmin edən tezlik çeviricisidir. Əvvəlcə transponder müştəri siqnalını (optik, elektrik) 1550 nm (DWDM sistemləri üçün tipik) diapazonunda dalğa uzunluğu olan optik siqnala çevirmək üçün nəzərdə tutulmuşdu. Lakin zaman keçdikcə siqnalın bərpası funksiyası transponderlərdə meydana çıxdı. Siqnalın bərpası sürətlə üç inkişaf mərhələsindən keçdi - 1R, 2R, 3R.

1R - rele. Yalnız amplituda bərpa olunur. Bu, erkən DWDM sistemlərinin uzunluğunu məhdudlaşdırdı, çünki mahiyyətcə qalan parametrlər (faza, forma) bərpa edilmədi və nəticə "zibil daxil oldu, zibil çıxdı".
2R – siqnalın amplitüdünün və müddətinin bərpası. Bu transponderlər siqnalı təmizləmək üçün Schmidt triggerindən istifadə edirdilər. Çox populyarlıq qazanmadı.
3R – siqnalın amplitüdünün, onun müddəti və fazasının bərpası. Tamamilə rəqəmsal cihaz. SONET/SDH şəbəkələrinin idarəetmə səviyyəsinin xidmət baytlarını tanımaq qabiliyyətinə malikdir.

DWDM (multiplexer-transponder) muxponder aşağı sürətli siqnalı yüksək sürətli daşıyıcıya zamanla multipleks edən sistemdir.

DWDM (de)multipleksator müxtəlif dalğa ayırma üsullarından istifadə edərək, optik lif üzərində siqnalları ötürmək üçün çoxsaylı optik siqnalları birləşdirən və ötürüldükdən sonra bu siqnalları ayıran cihazdır.

Çox vaxt siz siqnalın bütün strukturunu dəyişdirmədən kompozit siqnaldan yalnız bir kanal əlavə etmək və çıxarmaq istəyirsiniz. Bunun üçün bütün kanalların siqnallarını elektrik formasına çevirmədən bu əməliyyatı yerinə yetirən OADM (Optik Əlavə/Düşür Multiplekseri) kanallarının giriş/çıxış multipleksorlarından istifadə edilir.

Erbium qatqılı Fiber Gücləndiricilər (EDFA) son bir neçə ildə telekommunikasiya sənayesində inqilab etdi. EDFA gücləndiriciləri elektrik siqnallarına və əksinə çevrilmədən optik siqnalların birbaşa gücləndirilməsini təmin edir, aşağı səs-küy səviyyəsinə malikdir və onların işləmə dalğa uzunluğu diapazonu kvars optik lifinin şəffaflıq pəncərəsinə demək olar ki, tam uyğun gəlir. Məhz bu keyfiyyət kombinasiyasına malik gücləndiricilərin yaranması sayəsində DWDM sistemlərinə əsaslanan kommunikasiya xətləri və şəbəkələri qənaətcil və cəlbedici olmuşdur.

Optik ötürücüdən sonra rabitə xəttində tez-tez zəiflədicilər quraşdırılır ki, bu da onların çıxış gücünü aşağı axın multipleksorlarının və EDFA gücləndiricilərinin imkanlarına uyğun səviyyəyə endirməyə imkan verir.

Optik lif və DWDM sistemlərinin bəzi komponentləri xromatik dispersiya nümayiş etdirir. Lifin qırılma əmsalı siqnalın dalğa uzunluğundan asılıdır, bu da siqnalın yayılma sürətinin dalğa uzunluğundan (material dispersiyasından) asılılığına gətirib çıxarır. Kırılma indeksi dalğa uzunluğundan asılı olmasa belə, müxtəlif dalğa uzunluqlu siqnallar yenə də müxtəlif sürətlərdə lifin daxili həndəsi xüsusiyyətlərinə görə (dalğa ötürücü dispersiya). Materialın və dalğa ötürücüsünün dispersiyasının nəticəsi xromatik dispersiya adlanır.

Xromatik dispersiya optik impulsların lif boyunca hərəkət edərkən genişlənməsinə səbəb olur. Xətt uzun olarsa, bu, yaxınlıqdakı impulsların üst-üstə düşməyə başlamasına gətirib çıxarır, siqnalı pisləşdirir. DCD dispersiya kompensasiya cihazları siqnala bərabər, lakin əks işarə dispersiyasını verir və orijinal impuls formasını bərpa edir.

DWDM sistemləri bir çox topologiyaya malikdir: halqa, mesh, xətti. Bu gün ən məşhur halqa topologiyasını nəzərdən keçirək. Halqa topologiyası lazımsız yollara görə DWDM şəbəkəsinin sağ qalmasını təmin edir. Hər hansı bir əlaqənin etibarlı olması üçün onun son nöqtələri arasında iki yol qurulur - əsas və ehtiyat. Son nöqtə multipleksoru iki siqnalı müqayisə edir və siqnalı seçir ən yaxşı keyfiyyət(və ya standart siqnal).

Bizim kanalımıza abunə olun

Bu yaxınlarda müasir magistrallar ("C" hərfi ilə müasir) həm əməliyyat diapazonu, həm də eyni vaxtda istifadə olunan kanalların sayı baxımından, həm də ümumilikdə sıxlaşdırma sistemlərinin kifayət qədər standart imkanlarına malik olmağı dayandırdı. bant sızdırmazlıq sistemləri üçün sistemlər və genişləndirmə variantları. Ukraynada DWDM texnologiyası həm magistral sistem, həm də lokal sıxlaşdırma sistemi kimi şəbəkə arenasına fəal şəkildə daxil olmağa başlayıb.

Bir müddət əvvəl ukraynalı provayderlərimizdən biri (bizdən barmaqlarını göstərməməyimizi xahiş etdilər, əks halda bizi şiddətlə danlayacaqlar) daha bir neçə əlavə etmək istəyi ilə 162 kilometrdən çox (bir lifdən çox) bir neçə onlarla "ZhE" ötürməli oldular. gələcəkdə bu sistemə eyni onlarla "ZhE". Aydındır ki, siz genişlikdə "qiymətləndirə" bilərsiniz və lambdaların birdən-birə bitəcəyindən qorxmayın, yalnız DWDM ilə (yaxşı, ya da çox qalın və çox qara, həm də çox uzun və çox nüvəli kabel). Çox sayda paketin bir hopda ("sahədə" bərpası olmadan) çatdırılması lazım olan məsafəni nəzərə alsaq, DWDM seçmək yeganə düzgün və düzgün qərardır.

Belə bir ciddi məsafəni bir spanda qət etmək üçün standart multipleksorlar/qəbuledicilər/açarlar ilə yanaşı güc gücləndiriciləri, dispersiya kompensatorları və qırmızı-mavi bölücüləri də özündə birləşdirən xəttin layihələndirilməsi qərara alındı.

Sistemin layihələndirilməsi zamanı hesablamalar:

Dispersiyaya ötürücü həssaslığı (A-Gear SFP+ DWDM 80LC və A-Gear XFP DWDM 80LC) – 1600 ps/nm;

G.652D lifində yol, lif dispersiyası 17 ps/(nm*km);

162 km-lik yolda ümumi dispersiya göstəricisi: 17 ps/(nm*km) * 162 km == 2754 ps/nm;

Dispersiya normasını aşaraq: 2754 ps/nm – 1600 ps/nm == 1154 ps/nm – A-Gear DMC-FC120 dispersiya kompensatorunun quraşdırılmasına qərar verildi (120 km lifin dispersiyasını tam kompensasiya edir, ümumi dispersiya göstəricisi : 1545 nm dalğa uzunluğunda -2001 ps/nm, kompensatorda liflərin uzunluğu 12,3 km);

Xətt itkisi büdcəsi: (162km + 12.3km) * 0.3dBm/km == 52.29dBm;

Ötürücülərin optik büdcəsi (A-Gear SFP+ DWDM 80LC və A-Gear XFP DWDM 80LC) – 26 dBm;

Zəifləmə normasını aşaraq: 52.29 dBm - 26 dBm == 26.29 dBm - EDFA gücləndiricisinin A-Gear BA4123 (həssaslıq (-10) dBm, maksimum) quraşdırılmasına qərar verildi. çıxış gücü 23dBm) və A-Gear PA4325 ön gücləndirici (həssaslıq (-30)dBm, maksimum çıxış gücü (-5)dBm).

Nəticə həqiqətən işləyən bir sistem oldu, dünyanın özü kimi sabit, uzun mənzilli - hər quş uça bilməz, genişlənə bilər və ümumiyyətlə ən yaxşısıdır. Bu sistemin bir fotoşəkili aşağıda təqdim olunur və daha aşağı səviyyədə bu gün mövcud olan DWDM komponentləri, onların daxil edilmə üsulları, terminologiyası haqqında qısa bir araşdırma yazmağa qərar verdik - DWDM-də mövcud olan hər şeyi əhatə etməyə çalışdıq.

Fotoşəkildə (yuxarıdan aşağıya) göstərilir: ötürücüləri olan bir keçid, iki güc gücləndiricisi (gücləndirici və əvvəlcədən gücləndirici), DWDM multipleksoru, yenə də ötürücü ilə bir keçid və ən aşağıda (boz, demək olar ki, görünməz) - dispersiya kompensatoru. Bu avadanlıq dəsti A nöqtəsində və B nöqtəsində yerləşir (həmçinin telefonu qalın dəri ordu kəməri ilə təhdid edərək, nöqtələri adlandırmamağı xahiş etdilər). Nisbətən kiçik və ucuz avadanlıq dəstinə malik olmaqla, əldə edilən 162 kilometr məsafəni vurmaq asan və sadədir.

Bu optimist qeyddə giriş hissəsi sona çatır və biz “əsas flaqman”a çevrilmiş texnologiyanın metodik təhlilinə başlayırıq. müasir dünyaşəbəkə mühəndisliyi.

1. DWDM nədir, DWDM və CWDM arasındakı fərqlər.

CWDM sistemlərinin ötürmə qabiliyyəti yetərli olmayanlar üçün (180 Gbit/s həddindən artıq maksimumdur) "trafik iştahını" təmin etmək üçün iki seçim var: liflərin sayını artırmaq (bu, adətən qazanlar, dirəklərə qalxanlar ilə əlaqələndirilir) və ümumiyyətlə keçən əsr) və ya daha "qabaqcıl" texnologiya möhürlərindən istifadə edin - DWDM.

DWDM(İngiliscə: Sıx Dalğa Uzunluğu Division Multiplexing - sıx dalğa uzunluğunun multipleksləşdirilməsi) hər bir ilkin məlumat axınının müxtəlif dalğa uzunluqlarında işıq şüaları ilə ötürüldüyü informasiya axınlarının sıxılması üçün texnologiyadır və optik rabitə xəttində bir multileksator tərəfindən yaradılmış ümumi qrup siqnalı var. bir neçə məlumat axını.

Abstruse. Gəlin bunu anlamağa çalışaq. CWDM ilə analoji olaraq (bilənlər üçün), DWDM fiziki olaraq aşağıdakılardan ibarət olan eyni sızdırmazlıq sistemidir. informasiya axını yaradan qurğular(media çeviriciləri, marşrutlaşdırıcılar... yaxşı bilirsiniz) ötürücülər (gözə görünməyən IR şüalarının müxtəlif dalğa uzunluqlarında məlumat axını yaradan ötürücülər), multipleksorlar(yaradan/paylaşan cihazlar qrup işıq siqnalı) və optik dalğa ötürücü(fiber optik kabel). Bundan əlavə, DWDM qrup işıq siqnalını gücləndirmək/bərpa etmək üçün nəzərdə tutulmuş bir qrup komponentləri ehtiva edir, lakin hər şeyin ardıcıl getməsi üçün bu, aşağıda müzakirə olunacaq.

Hansı sözlərlə işləyəcəyimizə dərhal qərar verək. Bu yazıda kanala zəng edəcəyik bir tərəfli məlumat axını(bir tərəf informasiya axınını “danışır”, digəri isə eyni axını “dinləyir”). Kanal xüsusi olaraq müəyyən edilmiş dalğa uzunluğuna (və ya tezliyinə) malik olan yeganə daşıyıcısında yerləşir. Ancaq bildiyiniz kimi, biri kar, digəri isə lal olan bir cüt abonent arasında tam hüquqlu əlaqə qurmaq mümkün deyil. Buna görə də, bir tam hüquqlu rabitə xətti yaratmaq üçün iki fiziki kanaldan istifadə etmək lazımdır və biz bu əlaqəni adlandıracağıq " tam dupleks kanal».

Beləliklə, DWDM və CWDM eyni şeyi edir - sıxılma. Fərq nədir? Fərq isə ilkin məlumat axınlarının (kanallarının) daşıyıcılarının tezlik şəbəkəsində (və ya daşıyıcıların dalğa uzunluqlarında, sizin üçün hansı daha əlverişlidirsə) olur. Və qrup siqnalının özünün işləmə diapazonlarında.

Əməliyyat diapazonu və tezlik (dalğa) şəbəkəsi. Başqa bir qaranlıq söz, mənasını anlamağa çalışacağıq. Nə baş verdi dalğa uzunluğu? Bir sinusoid təsəvvür edək. Beləliklə, dalğa uzunluğu sinus dalğasının iki bitişik zirvəsi arasındakı məsafədir. Dalğa uzunluğu adətən yunan hərfi λ (lambda) ilə işarələnir. Aşağıdakı şəkildə aydın şəkildə göstərilmişdir:

CWDM standartında radiasiyanı dalğa uzunluqlarında ölçmək rahatdır: 1550 nm, 1310 nm və s. (nanometrlər – 10-9 metr!). Rahatdır, ilk növbədə, rəqəmlər tam ədədlərdir. Standart CWDM sistemlərində iki qonşu daşıyıcı (kanal) arasındakı məsafə 1610 – 1590 == 20 nm (həmçinin tam ədəddir! Yaxşı, rahatdır!).

İndi eyni vəziyyətə tezlik tərəfdən baxaq, əvvəlcə tezlikin nə olduğunu başa düşək. Tezlik tam salınımların sayıdır(zirvədən zirvəyə) elektromaqnit dalğası saniyədə (Hertz və ya Hz ilə göstərilir). üçün protozoa Hesablamalar üçün tezlik işıq sürətinin dalğa uzunluğuna bölünməsi kimi düşünülə bilər. 1550nm daşıyıcıda məlumat axını nəzərdən keçirək, onun tezliyi təxminən 300000000/0,00000155 == 193548387096774 Hz və ya 193548 GHz-ə (Gigahertz!) bərabərdir. və qonşu daşıyıcılar arasındakı məsafə 300000000/0,00000020 == 150000000000000 Hz və ya 1500000 GHz olacaq. Bu tamamilə əlverişsizdir - çox sayda rəqəm var və aydın deyil.

Bu gün CWDM sistemləri 18 ayrı kanalı (1270nm, 1290nm, 1310nm ... 1590nm, 1610nm) təmsil edən 1270nm-1610nm diapazonunda fəaliyyət göstərir. Ancaq DWDM-də işlər bir az fərqlidir.

DWDM sistemləri CWDM sistemləri üçün kəsilmiş iki diapazonda işləyir, yəni: C bandı (C-Band) və L bandı (L-Band). AralığıC daxilindədir 1528.77nm-dən(kanal C61) 1577.03nm-ə qədər(kanal C01) və diapazonL daxilindədir 1577.86nm-dən(kanal L100) 1622.25nm-ə qədər(kanal L48). Rəqəmlər artıq qorxuludur və əgər siz də dalğa şəbəkəsinin qeyri-bərabər olduğunu nəzərə alsanız (yəni iki qonşu kanal arasındakı məsafə həmişə eyni deyil - 0,5 nm-dən 0,8 nm-ə qədər), onda əldə etmək daha asandır. anlamaqdansa, çaşqındır. Buna görə də DWDM sistemləri bu diapazonda (məsələn, C35 və ya L91) band adını və kanal nömrələməsini istifadə edir. Hər şey aydındır adi siravi DWDM sistem kanalları Şəkil 1.2-də, tezliklər və dalğa uzunluqları haqqında məlumatlar Cədvəl 1.1-də təqdim olunur:

Şəkil 1.2 – CWDM sistemlərinin ümumi diapazonunda DWDM sistemlərinin C və L diapazonları.

Cədvəl 1.1 tipik 100 GHz DWDM şəbəkəsidir.

Burada dərhal bir neçə şərt qoymalıyıq.

ilk olaraq ( və bu, daha çox başa düşmək üçün vacibdir! ), C diapazonu şərti olaraq iki "rəng diapazonuna" bölünür - mavi(1528nm-1543nm) və qırmızı(1547nm-1564nm). Niyə bölmək lazımdır - bu barədə sonrakı məqalələrdə daha çox, indi bölmənin mövcud olduğunu özünüz üçün qeyd etmək vacibdir.

İkincisi, L diapazonu yenicə istifadə olunmağa başlayır və bütün istehsalçılar L diapazonu üçün avadanlıq hazırlaya bilmirlər (Cədvəl 1.1, mavi ilə işarələnmiş, L48-L65 kanalları cədvəldə yoxdur).

Üçüncüsü, cədvəlin başlığında "adi" sözü görünür - bu o deməkdir ki, "qeyri-adi" torlar da olmalıdır. Və həqiqətən də var.

Yuxarıda gördüyümüz kimi, DWDM kanallarını dalğa uzunluğuna görə ayırmaq əlverişsizdir. Ancaq tezliklər baxımından - çox belədir və Cədvəl 1.1-ə diqqətlə baxsanız, iki qonşu kanal arasındakı fərqin həmişə 100 GHz olduğunu görə bilərsiniz. C diapazonunu (hazırda DWDM sistemlərinin əksər istehsalçıları tərəfindən mənimsənilir) nəzərə alsaq, onda kanalların ümumi sayını - 61 kanalı göstərə bilərik. Gəlin dərhal qeyd edək ki, CWDM sistemlərində olduğu kimi, hər bir kanal birtərəfli məlumat axınıdır, bu o deməkdir ki, tam məlumat mübadiləsi üçün onlardan ikisi lazımdır (C diapazonunda 30 tam hüquqlu dupleks kanal və L diapazonunda 26, cəmi 56 tam hüquqlu dupleks kanal).

Adi 100 GHz şəbəkəsinə əlavə olaraq, onlar istifadə edirlər 200 GHz şəbəkəsi (tək C-band kanalları). Bu, bir sıra DWDM avadanlıq istehsalçılarının 100 GHz şəbəkəsi üçün multipleksorlar istehsal edə bilməməsi ilə əlaqədardır, çünki onun üçün komponentlər olduqca bahalıdır və daha çox olmalıdır Yüksək keyfiyyət 200 GHz sistemlərinə nisbətən. Bu sıxılma sxemində 31 bir istiqamətli rabitə kanalı və ya 15 tam dupleks kanalı var.

Çox nadir hallarda (yaxşı, çox nadir hallarda) 50 gigahertz şəbəkəsi olan DWDM sıxma sistemləri istifadə olunur. Bu o deməkdir ki, adi 100 GHz şəbəkəsinin iki bitişik əsas kanalı arasında əlavə bir alt kanal var. Belə kanallar Q və H adlanır: Q– diapazondakı alt kanallarL(məsələn, Q80 – tezlik 188050 GHz, dalğa uzunluğu 1594,22 nm), H– diapazondakı alt kanallarC(məsələn, H23 – tezlik 19230 GHz, dalğa uzunluğu 1558,58 nm). C diapazonunda belə sızdırmazlıq sistemlərində 61 əsas kanal və 61 əlavə kanal, cəmi 122 kanal var. L diapazonunda 53 əsas və 53 alt kanal, cəmi 106 kanal var. Ümumi güc == 122+106 == 228 bir istiqamətli kanal və ya 114 tam dupleks rabitə kanalı! Çox şeydir. Bu qədər çox. Ancaq bu, çox, çox bahalıdır və müəllif 50 GHz şəbəkəsi ilə tam yüklənmiş DWDM sistemi ilə layihələr haqqında heç bir söz görməmişdir.

Ümumiləşdirək:

- DWDM sisteminin "yüngül versiyası" 200 GHz şəbəkəsinə malikdir və 15 CWDM kanalı (1270nm-1510nm, 1590nm, 1610nm) üçün yer buraxmaqla, C diapazonunda 15 tam dupleks kanal təmin etməyə qadirdir;

Standart DWDM sistemi 100 GHz şəbəkəsinə malikdir və C diapazonunda 30 tam dupleks kanal və L diapazonunda 26 tam dupleks kanal təmin etməklə yanaşı, 15 CWDM kanalı (1270nm-1510nm, 1590nm, 1610nm);

Tam DWDM sistemi 50 GHz şəbəkəsinə malikdir və yenidən 15 CWDM kanalı (1270nm-1510nm, 1590nm) üçün yer buraxaraq, C diapazonunda 60 tam dupleks kanal və L diapazonunda 52 tam dupleks kanal təmin etməyə qadirdir. , 1610nm);

Kateqoriyada məşhur: