Σπίτι › Πλοηγοί › Εξοπλισμός dwdm τάσεις ανάπτυξης τεχνολογίας. Ρωσικός εξοπλισμός DWDM και CWDM. Αρχή λειτουργίας συστημάτων πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος

Εξοπλισμός dwdm τάσεις ανάπτυξης τεχνολογίας. Ρωσικός εξοπλισμός DWDM και CWDM. Αρχή λειτουργίας συστημάτων πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος

Η βασική αρχή της τεχνολογίας WDM (πολπλεξία μήκους κύματος, διαίρεση συχνότητας καναλιών) είναι η δυνατότητα μετάδοσης πολλαπλών σημάτων σε διαφορετικά μήκη κύματος φορέα σε μία οπτική ίνα. Στις ρωσικές τηλεπικοινωνίες, τα συστήματα μετάδοσης που δημιουργούνται με την τεχνολογία WDM ονομάζονται «συστήματα συμπίεσης».

Επί αυτή τη στιγμήΥπάρχουν τρεις τύποι συστημάτων WDM:
1. CWDM (Coarse Wavelength-division multiplexing - coarse frequency division of channels) - συστήματα με απόσταση οπτικού φορέα 20 nm (2500 GHz). Το εύρος λειτουργίας είναι 1261-1611 nm, στο οποίο μπορούν να υλοποιηθούν έως και 18 κανάλια simplex. Πρότυπο ITU G.694.2.
2. DWDM (Πυκνή πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος - διαίρεση καναλιών πυκνής συχνότητας) - συστήματα με απόσταση οπτικού φορέα 0,8 nm (100 GHz). Υπάρχουν δύο περιοχές λειτουργίας - 1525-1565 nm και 1570-1610 nm, στις οποίες μπορούν να υλοποιηθούν έως και 44 κανάλια simplex. Πρότυπο ITU G.694.1.
3. HDWDM (υψηλού πυκνού μήκους κύματος-διαίρεση πολυπλεξίας) - συστήματα με απόσταση οπτικού φορέα 0,4 nm (50 GHz) ή μικρότερη. Είναι δυνατή η υλοποίηση έως και 80 καναλιών simplex.

Αυτό το άρθρο (ανασκόπηση) εστιάζει στο πρόβλημα της παρακολούθησης στα συστήματα συμπίεσης DWDM, με περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με διάφοροι τύποιΤα συστήματα WDM μπορείτε να τα βρείτε στον σύνδεσμο - σύνδεσμο.

Τα συστήματα πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος DWDM μπορούν να χρησιμοποιήσουν μία από τις δύο σειρές μηκών κύματος φορέα: ζώνη C - 1525-1565 nm (μπορεί επίσης να βρεθεί συμβατική ζώνη ή ζώνη C) και ζώνη L - 1570-1610 nm (ζώνη μεγάλου μήκους κύματος ή L -ζώνη).

Η διαίρεση σε δύο περιοχές δικαιολογείται από τη χρήση διαφορετικών οπτικών ενισχυτών με διαφορετικά εύρη απολαβής λειτουργίας. Το εύρος ζώνης απολαβής για μια παραδοσιακή διαμόρφωση ενισχυτή είναι περίπου 30 nm, 1530-1560 nm, που είναι η ζώνη C. Για ενίσχυση στο εύρος μεγάλου μήκους κύματος (ζώνη L), η διαμόρφωση του ενισχυτή ερβίου αλλάζει με επιμήκυνση της ίνας ερβίου, γεγονός που οδηγεί σε μετατόπιση του εύρους ενίσχυσης σε μήκη κύματος 1560-1600 nm.

Αυτή τη στιγμή, ο εξοπλισμός DWDM της ζώνης C έχει λάβει μεγάλη αναγνώριση στις ρωσικές τηλεπικοινωνίες. Αυτό οφείλεται στην αφθονία του διάφορου εξοπλισμού που υποστηρίζει αυτή τη σειρά. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι κατασκευαστές εξοπλισμού περιλαμβάνουν τόσο αξιόλογες εγχώριες εταιρείες και κορυφαίες παγκόσμιες μάρκες, καθώς και πολυάριθμους απρόσωπους Ασιάτες κατασκευαστές.

Το κύριο ζήτημα σε οποιοδήποτε μέρος του συστήματος συμπίεσης (ανεξαρτήτως τύπου) είναι το επίπεδο ισχύος στο οπτικό κανάλι. Αρχικά, πρέπει να καταλάβετε από τι αποτελείται συνήθως ένα σύστημα στεγανοποίησης DWDM.

Στοιχεία συστήματος DWDM:
1) Αναμεταδότης
2) Πολυπλέκτης/αποπολυπλέκτης
3) Οπτικός ενισχυτής
4) Χρωματικός αντισταθμιστής διασποράς

Ο αναμεταδότης εκτελεί αναγέννηση 3R ("αναδιαμόρφωση, "εκ νέου ενίσχυση", "επαναχρονισμός" - αποκατάσταση του σχήματος, της ισχύος και του συγχρονισμού σήματος) του εισερχόμενου οπτικού σήματος πελάτη. Ο αναμεταδότης μπορεί επίσης να μετατρέψει την κίνηση πελάτη από ένα πρωτόκολλο μετάδοσης (συχνά Ethernet) σε άλλο, πιο ανθεκτικό στο θόρυβο (για παράδειγμα, OTN χρησιμοποιώντας FEC) και να μεταδώσει το σήμα στη γραμμική θύρα.

Σε περισσότερα απλά συστήματαένας μετατροπέας OEO μπορεί να λειτουργήσει ως αναμεταδότης, ο οποίος εκτελεί αναγέννηση 2R ("αναδιαμόρφωση", "επαναενίσχυση") και μεταδίδει το σήμα πελάτη στη γραμμική θύρα χωρίς να αλλάξει το πρωτόκολλο μετάδοσης.

Η θύρα πελάτη κατασκευάζεται συχνά με τη μορφή μιας υποδοχής για οπτικούς πομποδέκτες, στην οποία εισάγεται μια μονάδα για επικοινωνία με τον εξοπλισμό πελάτη. Η θύρα γραμμής στον αναμεταδότη μπορεί να κατασκευαστεί με τη μορφή υποδοχής για οπτικό πομποδέκτη ή με τη μορφή απλού οπτικού προσαρμογέα. Ο σχεδιασμός της γραμμικής θύρας εξαρτάται από το σχεδιασμό και τον σκοπό του συστήματος στο σύνολό του. Σε έναν μετατροπέα OEO, η θύρα γραμμής σχεδιάζεται πάντα ως υποδοχή για έναν οπτικό πομποδέκτη.
Σε πολλά συστήματα, ο ενδιάμεσος σύνδεσμος, ο αναμεταδότης, εξαλείφεται προκειμένου να μειωθεί το κόστος του συστήματος ή λόγω λειτουργικού πλεονασμού σε μια συγκεκριμένη εργασία.

Οι οπτικοί πολυπλέκτης έχουν σχεδιαστεί για να συνδυάζουν (αναμιγνύουν) μεμονωμένα κανάλια WDM σε ένα ομαδικό σήμα για την ταυτόχρονη μετάδοσή τους σε μία οπτική ίνα. Οι οπτικοί αποπολυπλέκτες έχουν σχεδιαστεί για να διαχωρίζουν το λαμβανόμενο σήμα ζώνης βάσης στο άκρο λήψης. ΣΕ σύγχρονα συστήματαΟι λειτουργίες συμπίεσης, πολυπλεξίας και αποπολυπλεξίας εκτελούνται από μία συσκευή - έναν πολυπλέκτη/αποπολυπλέκτη (MUX/DEMUX).

Ένας πολυπλέκτης/αποπολυπλέκτης μπορεί να χωριστεί σε μονάδα πολυπλεξίας και σε μονάδα αποπολυπλεξίας.
Ένας οπτικός ενισχυτής βασισμένος σε ακαθαρσίες οπτικής ίνας εμποτισμένος με έρβιο (Erbium Doped Fiber Amplifier-EDFA) αυξάνει την ισχύ του ομαδικού οπτικού σήματος που περιλαμβάνεται σε αυτόν (χωρίς προηγούμενη αποπολυπλέξη) χωρίς οπτοηλεκτρονική μετατροπή. Ο ενισχυτής EDFA αποτελείται από δύο ενεργά στοιχεία: μια ενεργή ίνα ντοπαρισμένη με Er3+ και μια κατάλληλη αντλία.

Ανάλογα με τον τύπο, το EDFA μπορεί να παρέχει ισχύ εξόδου +16 έως +26 dBm.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι ενισχυτών, η χρήση των οποίων καθορίζεται από τη συγκεκριμένη εργασία:
Ενισχυτές οπτικής ισχύος εισόδου (booster) - εγκατεστημένοι στην αρχή της διαδρομής
Οπτικοί προενισχυτές - εγκατεστημένοι στο τέλος της διαδρομής μπροστά από τους οπτικούς δέκτες
Γραμμικοί οπτικοί ενισχυτές - εγκατεστημένοι σε ενδιάμεσους κόμβους ενίσχυσης για τη διατήρηση της απαιτούμενης οπτικής ισχύος

Οι οπτικοί ενισχυτές χρησιμοποιούνται ευρέως σε μεγάλες γραμμές μετάδοσης δεδομένων με συστήματα πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος DWDM.

Ο αντισταθμιστής χρωματικής διασποράς (Dispersion Compensation Module) έχει σχεδιαστεί για να διορθώνει το σχήμα των οπτικών σημάτων που μεταδίδονται στην οπτική ίνα, τα οποία, με τη σειρά τους, παραμορφώνονται υπό την επίδραση της χρωματικής διασποράς.

Η χρωματική διασπορά είναι ένα φυσικό φαινόμενο στην οπτική ίνα στο οποίο φωτεινά σήματα με διαφορετικά μήκη κύματος διανύουν την ίδια απόσταση σε διαφορετικές χρονικές περιόδους, με αποτέλεσμα τη διεύρυνση του εκπεμπόμενου οπτικού παλμού. Έτσι, η χρωματική διασπορά είναι ένας από τους κύριους παράγοντες που περιορίζουν το μήκος του τμήματος του ρελέ της διαδρομής. Η τυπική ίνα έχει τιμή χρωματικής διασποράς περίπου 17 ps/nm.

Για να αυξηθεί το μήκος του τμήματος του ρελέ, τοποθετούνται χρωματικοί αντισταθμιστές διασποράς στη γραμμή μεταφοράς. Η εγκατάσταση αντισταθμιστών απαιτεί συχνά μια γραμμή μεταφοράς με ταχύτητα 10 Gbit/s ή μεγαλύτερη.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι DCM:

1. Chromatic dispersion compensating fiber - DCF (Dispersion Compensation Fiber). Το κύριο συστατικό αυτών των παθητικών συσκευών είναι μια ίνα με αρνητική τιμή χρωματικής διασποράς στην περιοχή μήκους κύματος 1525-1565 nm.

2. Χρωματικός αντισταθμιστής διασποράς βασισμένος σε πλέγμα Bragg - DCM FBG (Dispersion Compensation Module Fiber Bragg Grating). Παθητικός οπτική συσκευή, που αποτελείται από μια κελαηδή ίνα και έναν οπτικό κυκλοφορητή. Λόγω της δομής της, η κελαηδωτή ίνα δημιουργεί υπό όρους αρνητική χρωματική διασπορά των εισερχόμενων σημάτων στην περιοχή μήκους κύματος 1525-1600 nm. Ο οπτικός κυκλοφορητής στη συσκευή λειτουργεί ως συσκευή φιλτραρίσματος που κατευθύνει τα σήματα στις κατάλληλες ακίδες.

Έτσι, το τυπικό κύκλωμα αποτελείται μόνο από δύο τύπους ενεργών εξαρτημάτων - έναν αναμεταδότη και έναν ενισχυτή, με τους οποίους μπορείτε να παρακολουθείτε το τρέχον επίπεδο ισχύος των μεταδιδόμενων σημάτων. Οι αναμεταδότες υλοποιούν τη λειτουργία παρακολούθησης της κατάστασης των γραμμικών θυρών, είτε με βάση την ενσωματωμένη λειτουργία DDMI σε οπτικούς πομποδέκτες, είτε με την οργάνωση της δικής τους παρακολούθησης. Η χρήση αυτής της λειτουργίας επιτρέπει στον χειριστή να λαμβάνει ενημερωμένες πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση ενός συγκεκριμένου καναλιού επικοινωνίας.

Λόγω του γεγονότος ότι οι οπτικοί ενισχυτές είναι ενισχυτές με ανατροφοδότηση, έχουν πάντα τη λειτουργία παρακολούθησης του σήματος της ομάδας εισόδου (η συνολική οπτική ισχύς όλων των εισερχόμενων σημάτων) και του εξερχόμενου σήματος ομάδας. Αλλά αυτή η παρακολούθηση δεν είναι βολική στην περίπτωση παρακολούθησης συγκεκριμένων καναλιών επικοινωνίας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αξιολόγηση (παρουσία ή απουσία φωτός). Έτσι, το μόνο εργαλείο για τον έλεγχο της οπτικής ισχύος σε ένα κανάλι μετάδοσης δεδομένων είναι ένας αναμεταδότης.

Και δεδομένου ότι τα συστήματα συμπίεσης αποτελούνται όχι μόνο από ενεργά, αλλά και παθητικά στοιχεία, η οργάνωση της πλήρους παρακολούθησης στα συστήματα συμπίεσης είναι μια πολύ μη τετριμμένη και απαιτητική εργασία.

Οι επιλογές για την οργάνωση της παρακολούθησης σε συστήματα συμπίεσης WDM θα συζητηθούν στο επόμενο άρθρο.

Υπάρχουν επί του παρόντος τρεις τύποι συστημάτων WDM:
1. CWDM (Coarse Wavelength-division multiplexing - coarse frequency division of channels) - συστήματα με απόσταση οπτικού φορέα 20 nm (2500 GHz). Το εύρος λειτουργίας είναι 1261-1611 nm, στο οποίο μπορούν να υλοποιηθούν έως και 18 κανάλια simplex. Πρότυπο ITU G.694.2.
2. DWDM (Πυκνή πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος - διαίρεση καναλιών πυκνής συχνότητας) - συστήματα με απόσταση οπτικού φορέα 0,8 nm (100 GHz). Υπάρχουν δύο περιοχές λειτουργίας - 1525-1565 nm και 1570-1610 nm, στις οποίες μπορούν να υλοποιηθούν έως και 44 κανάλια simplex. Πρότυπο ITU G.694.1.
3. HDWDM (υψηλού πυκνού μήκους κύματος-διαίρεση πολυπλεξίας) - συστήματα με απόσταση οπτικού φορέα 0,4 nm (50 GHz) ή μικρότερη. Είναι δυνατή η υλοποίηση έως και 80 καναλιών simplex.

Αυτό το άρθρο (ανασκόπηση) δίνει προσοχή στο πρόβλημα της παρακολούθησης στα συστήματα συμπίεσης DWDM περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τους διαφορετικούς τύπους συστημάτων WDM μπορείτε να βρείτε στον σύνδεσμο - σύνδεσμο.

Σε απλούστερα συστήματα, ένας μετατροπέας OEO μπορεί να λειτουργήσει ως αναμεταδότης, ο οποίος εκτελεί αναγέννηση 2R ("αναδιαμόρφωση", "επαναενίσχυση") και μεταδίδει το σήμα πελάτη στη γραμμική θύρα χωρίς να αλλάξει το πρωτόκολλο μετάδοσης.

Οι οπτικοί πολυπλέκτης έχουν σχεδιαστεί για να συνδυάζουν (αναμιγνύουν) μεμονωμένα κανάλια WDM σε ένα ομαδικό σήμα για την ταυτόχρονη μετάδοσή τους σε μία οπτική ίνα. Οι οπτικοί αποπολυπλέκτες έχουν σχεδιαστεί για να διαχωρίζουν το λαμβανόμενο σήμα ζώνης βάσης στο άκρο λήψης. Στα σύγχρονα συστήματα συμπίεσης, οι λειτουργίες πολυπλεξίας και αποπολυπλεξίας εκτελούνται από μία συσκευή - έναν πολυπλέκτη/αποπολυπλέκτη (MUX/DEMUX).

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι DCM:

2. Χρωματικός αντισταθμιστής διασποράς βασισμένος σε πλέγμα Bragg - DCM FBG (Dispersion Compensation Module Fiber Bragg Grating). Μια παθητική οπτική συσκευή που αποτελείται από μια κελαηδή ίνα και έναν οπτικό κυκλοφορητή. Λόγω της δομής της, η κελαηδωτή ίνα δημιουργεί υπό όρους αρνητική χρωματική διασπορά των εισερχόμενων σημάτων στην περιοχή μήκους κύματος 1525-1600 nm. Ο οπτικός κυκλοφορητής στη συσκευή λειτουργεί ως συσκευή φιλτραρίσματος που κατευθύνει τα σήματα στις κατάλληλες ακίδες.

Λόγω του γεγονότος ότι οι οπτικοί ενισχυτές είναι ενισχυτές ανάδρασης, έχουν πάντα μια λειτουργία παρακολούθησης του σήματος της ομάδας εισόδου (η συνολική οπτική ισχύς όλων των εισερχόμενων σημάτων) και του εξερχόμενου σήματος ομάδας. Αλλά αυτή η παρακολούθηση δεν είναι βολική στην περίπτωση παρακολούθησης συγκεκριμένων καναλιών επικοινωνίας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αξιολόγηση (παρουσία ή απουσία φωτός). Έτσι, το μόνο εργαλείο για τον έλεγχο της οπτικής ισχύος σε ένα κανάλι μετάδοσης δεδομένων είναι ένας αναμεταδότης.

Οι επιλογές για την οργάνωση της παρακολούθησης σε συστήματα συμπίεσης WDM θα συζητηθούν στο επόμενο άρθρο.

Συχνά προκύπτουν ερωτήματα σχετικά με τη διαφορά μεταξύ των τεχνολογιών CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) και DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), εκτός από τον διαφορετικό αριθμό καναλιών. Οι τεχνολογίες είναι παρόμοιες στις αρχές της οργάνωσης των καναλιών επικοινωνίας και των καναλιών εισόδου-εξόδου, αλλά έχουν εντελώς διαφορετικούς βαθμούς τεχνολογικής ακρίβειας, γεγονός που επηρεάζει σημαντικά τις παραμέτρους της γραμμής και το κόστος των λύσεων.

Αριθμός μηκών κύματος και καναλιών CWDM και DWDM

Η τεχνολογία πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος CWDM περιλαμβάνει τη χρήση 18 μηκών κύματος 1), ενώ η πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος ακριβείας DWDM μπορεί να χρησιμοποιήσει 40 μήκη κύματος ή περισσότερα.

Πλέγμα συχνοτήτων CWDM και DWDM

Τα κανάλια στην τεχνολογία CWDM διαιρούνται κατά μήκος κύματος, σε DWDM - κατά συχνότητα 2). Το μήκος κύματος υπολογίζεται δευτερευόντως από τον λόγο της ταχύτητας του φωτός στο κενό προς τη συχνότητα. Για το CWDM, χρησιμοποιείται ένα πλέγμα μήκους κύματος με βήμα 20 nm για τυπικά συστήματα DWDM, τα δίκτυα συχνότητας είναι 100 GHz και 50 GHz για DWDM υψηλής πυκνότητας.

Μήκη κύματος και συχνότητες CWDM και DWDM

Η τεχνολογία CWDM χρησιμοποιεί μήκη κύματος από 1270 - 1610 nm. Λαμβάνοντας υπόψη τις ανοχές και το εύρος ζώνης των φίλτρων, το εύρος επεκτείνεται στα 1262,5 - 1617,5, που είναι 355 nm. παίρνουμε 18 μήκη κύματος.

Για DWDM με πλέγμα 100 GHz, οι φορείς βρίσκονται στην περιοχή από 191,5 (1565,50 nm) THz έως 196,1 THz (1528,77 nm), δηλ. εύρος 4,6 THz ή πλάτους 36,73 nm. Συνολικά 46 μήκη κύματος για 23 κανάλια διπλής όψης.

Για DWDM με πλέγμα 50 GHz, οι συχνότητες σήματος είναι στην περιοχή 192 THz (1561,42 nm) - 196 THz (1529,55 nm), που είναι 4 THz (31,87 nm). Υπάρχουν 80 μήκη κύματος εδώ.

Δυνατότητα ενίσχυσης CWDM και DWDM

Τα συστήματα πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος που βασίζονται στην τεχνολογία CWDM δεν περιλαμβάνουν ενίσχυση ενός σήματος πολλαπλών συστατικών. Αυτό οφείλεται στην έλλειψη οπτικών ενισχυτών που λειτουργούν σε τόσο ευρύ φάσμα.

Η τεχνολογία DWDM, αντίθετα, περιλαμβάνει ενίσχυση σήματος. Το σήμα πολλαπλών συστατικών μπορεί να ενισχυθεί με τυπικούς ενισχυτές ερβίου (EDFA).

Εύρος λειτουργίας CWDM και DWDM

Τα συστήματα CWDM είναι σχεδιασμένα να λειτουργούν σε γραμμές σχετικά μικρού μήκους, περίπου 50-80 χιλιομέτρων.

Τα συστήματα DWDM επιτρέπουν τη μετάδοση δεδομένων σε αποστάσεις πολύ μεγαλύτερες από 100 χιλιόμετρα. Επιπλέον, ανάλογα με τον τύπο διαμόρφωσης σήματος, τα κανάλια DWDM μπορούν να λειτουργήσουν χωρίς αναγέννηση σε απόσταση μεγαλύτερη των 1000 χιλιομέτρων.

Σημειώσεις

1) Στις αρχές του 2015, οι κατασκευαστές οπτικών μονάδων, συμπεριλαμβανομένου του SKEO, παρουσίασαν μονάδες CWDM SFP με μήκος κύματος 1625 nm. Αυτό το μήκος κύματος δεν προσδιορίζεται από το ITU G.694.2, αλλά έχει βρει χρήση στην πράξη.

2) Τα πλέγματα συχνότητας για το CWDM περιγράφονται στο πρότυπο ITU G.694.2, για το DWDM - στο πρότυπο G.694.1 (αναθεώρηση 2).

Η οπτική ίνα έχει τεράστιο εύρος ζώνης. Ακόμη και πριν από είκοσι χρόνια, οι άνθρωποι πίστευαν ότι δύσκολα θα χρειάζονταν ούτε ένα εκατοστό μέρος του. Ωστόσο, ο χρόνος περνά και οι ανάγκες για μετάδοση μεγάλου όγκου πληροφοριών αυξάνονται όλο και πιο γρήγορα. Τεχνολογίες όπως ATM, IP, SDH (STM-16/64) στο εγγύς μέλλον ενδέχεται να μην είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν την «εκρηκτική» ανάπτυξη των μεταδιδόμενων πληροφοριών. Αντικαταστάθηκαν από την τεχνολογία DWDM.

Το DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) είναι μια τεχνολογία πολυπλεξίας με διαίρεση πυκνού μήκους κύματος. Η ουσία της τεχνολογίας DWDM είναι ότι πολλά κανάλια πληροφοριών μεταδίδονται σε μία οπτική ίνα σε διαφορετικά μήκη κύματος, γεγονός που επιτρέπει την πιο αποτελεσματική χρήση των δυνατοτήτων της ίνας. Αυτό σας επιτρέπει να μεγιστοποιήσετε την απόδοση των γραμμών οπτικών ινών χωρίς την τοποθέτηση νέων καλωδίων ή την εγκατάσταση νέου εξοπλισμού. Επιπλέον, η εργασία με πολλά κανάλια σε μια οπτική ίνα είναι πολύ πιο βολική από την εργασία με διαφορετικές ίνες, καθώς απαιτείται ένας μόνο πολυπλέκτης DWDM για τον χειρισμό οποιουδήποτε αριθμού καναλιών.

Τα συστήματα DWDM βασίζονται στην ικανότητα της οπτικής ίνας να μεταδίδει ταυτόχρονα φως διαφορετικών μηκών κύματος χωρίς αμοιβαία παρεμβολή. Κάθε μήκος κύματος αντιπροσωπεύει ένα ξεχωριστό οπτικό κανάλι. Ας εξηγήσουμε πρώτα την έννοια της παρεμβολής.

Η παρεμβολή φωτός είναι μια ανακατανομή της έντασης του φωτός ως αποτέλεσμα της υπέρθεσης (υπέρθεσης) πολλών συνεκτικών κυμάτων φωτός. Το φαινόμενο αυτό συνοδεύεται από εναλλασσόμενα μέγιστα και ελάχιστα έντασης στο χώρο.

Στον ορισμό της παρεμβολής υπάρχει μια σημαντική έννοια της συνοχής. Τα φωτεινά κύματα είναι συνεκτικά όταν η διαφορά φάσης τους είναι σταθερή. Εάν τα κύματα επικαλύπτονται σε αντιφάση, το πλάτος του κύματος που προκύπτει είναι μηδέν. Διαφορετικά, εάν τα κύματα επικαλύπτονται στην ίδια φάση, τότε το πλάτος του κύματος που προκύπτει θα είναι μεγαλύτερο.

Σε αυτό το στάδιο είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι αν δύο κύματα έχουν διαφορετικές συχνότητες και δεν θα είναι πλέον συνεκτικά.Συνεπώς, δεν πρέπει να επηρεάζουν ο ένας τον άλλον. Με βάση αυτό, γίνεται σαφές ότι μπορούμε ταυτόχρονα να μεταδώσουμε διαμορφωμένα σήματα με διαφορετικά μήκη κύματος (συχνότητες) στο ίδιο μέσο και δεν θα έχουν καμία επίδραση το ένα στο άλλο. Αυτή η ιδέα είναι η βάση της τεχνολογίας DWDM. Σήμερα, η τεχνολογία DWDM καθιστά δυνατή τη μετάδοση καναλιών σε μία μόνο ίνα με διαφορά μήκους κύματος μεταξύ γειτονικών καναλιών μόλις ένα κλάσμα του νανομέτρου. Σύγχρονος εξοπλισμόςΤο DWDM υποστηρίζει δεκάδες κανάλια, το καθένα με χωρητικότητα 2,5 Gbps.

Φαίνεται ότι εάν τα κύματα διαφορετικών συχνοτήτων δεν επικαλύπτονται μεταξύ τους, τότε ένας σχεδόν άπειρος αριθμός καναλιών μπορεί να εισαχθεί σε μια οπτική ίνα, επειδή το φάσμα του φωτός είναι τεράστιο. Θεωρητικά αυτό είναι αλήθεια, αλλά στην πράξη υπάρχουν ορισμένα προβλήματα. Πρώτον, εξετάσαμε προηγουμένως ένα αυστηρά μονοχρωματικό κύμα (μία συχνότητα). Η επίτευξη μιας τέτοιας μονοχρωματικότητας είναι πολύ δύσκολη, αφού τα κύματα φωτός παράγονται από λέιζερ - ηλεκτρονικά εξαρτήματα που υπόκεινται σε φαινόμενα όπως ο θερμικός θόρυβος. Όταν δημιουργείται ένα κύμα φωτός, το λέιζερ θα παραμορφώσει εν αγνοία του το σήμα εξόδου, με αποτέλεσμα μικρές διακυμάνσεις στη συχνότητα. Δεύτερον, ένα μονοχρωματικό κύμα έχει φασματικό πλάτος ίσο με μηδέν. Στο γράφημα μπορεί να αναπαρασταθεί ως μία ενιαία αρμονική. Στην πραγματικότητα, το φάσμα του φωτεινού σήματος είναι διαφορετικό από το μηδέν. Αυτά τα ζητήματα αξίζει να έχουμε κατά νου όταν μιλάμε για συστήματα DWDM.

Η ουσία της τεχνολογίας φασματικής (οπτικής) πολυπλεξίας είναι η δυνατότητα οργάνωσης πολλαπλών ξεχωριστών σημάτων πελάτη (SDH, Ethernet) σε μία οπτική ίνα. Για κάθε μεμονωμένο σήμα πελάτη, το μήκος κύματος πρέπει να αλλάξει. Αυτή η μεταμόρφωσηεκτελείται σε αναμεταδότη DWDM. Το σήμα εξόδου από τον αναμεταδότη θα αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο οπτικό κανάλι με το δικό του μήκος κύματος. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας έναν πολυπλέκτη, τα σήματα αναμειγνύονται και μεταδίδονται στην οπτική γραμμή. Στο τελικό σημείο, συμβαίνει η αντίστροφη λειτουργία - χρησιμοποιώντας έναν αποπολυπλέκτη, τα σήματα διαχωρίζονται από το σήμα ομάδας, το μήκος κύματος αλλάζει σε τυπικό (στον αναμεταδότη) και μεταδίδεται στον πελάτη. Εξαιτίας αυτού, το οπτικό σήμα τείνει να εξασθενεί. Για την ενίσχυση του, χρησιμοποιούνται ενισχυτές στην οπτική γραμμή.

Εξετάσαμε τη λειτουργία ενός συστήματος DWDM γενικά. Στη συνέχεια θα γίνει μια πιο λεπτομερής περιγραφή των στοιχείων του συστήματος DWDM.

Ο αναμεταδότης DWDM είναι ένας μετατροπέας συχνότητας που παρέχει μια διασύνδεση μεταξύ του τερματικού εξοπλισμού πρόσβασης και της γραμμής DWDM. Αρχικά, ο αναμεταδότης προοριζόταν να μετατρέψει ένα σήμα πελάτη (οπτικό, ηλεκτρικό) σε οπτικό σήμα με μήκος κύματος στην περιοχή των 1550 nm (τυπικό για συστήματα DWDM). Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, η λειτουργία αναγέννησης σήματος εμφανίστηκε στους αναμεταδότες. Η αναγέννηση του σήματος πέρασε γρήγορα από τρία στάδια ανάπτυξης - 1R, 2R, 3R.

1R – ρελέ. Αποκαθίσταται μόνο το πλάτος. Αυτό περιόρισε το μήκος των πρώιμων συστημάτων DWDM, αφού ουσιαστικά οι υπόλοιπες παράμετροι (φάση, σχήμα) δεν αποκαταστάθηκαν και το αποτέλεσμα ήταν "σκουπίδια μέσα, σκουπίδια έξω".
2R – αποκατάσταση του πλάτους και της διάρκειας του σήματος. Αυτοί οι αναμεταδότες χρησιμοποίησαν μια σκανδάλη Schmidt για να καθαρίσουν το σήμα. Δεν κέρδισε μεγάλη δημοτικότητα.
3R – αποκατάσταση του πλάτους του σήματος, της διάρκειας και της φάσης του. Πλήρως ψηφιακή συσκευή. Δυνατότητα αναγνώρισης bytes υπηρεσίας του επιπέδου ελέγχου των δικτύων SONET/SDH.

Ένα muxponder DWDM (πολυπλέκτης-αναμεταδότης) είναι ένα σύστημα που πολυπλέκει χρόνο ένα σήμα χαμηλής ταχύτητας σε έναν φορέα υψηλής ταχύτητας.

Ένας (απο)πολυπλέκτης DWDM είναι μια συσκευή που, χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές διαχωρισμού κυμάτων, συνδυάζει πολλαπλά οπτικά σήματα για τη μετάδοση σημάτων μέσω μιας οπτικής ίνας και διαχωρίζει αυτά τα σήματα μετά τη μετάδοση.

Συχνά θέλετε να προσθέσετε και να εξαγάγετε μόνο ένα κανάλι από ένα σύνθετο σήμα χωρίς να αλλάξετε ολόκληρη τη δομή του σήματος. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται πολυπλέκτης εισόδου/εξόδου καναλιών OADM (Optical Add/Drop Multiplexer), οι οποίοι εκτελούν αυτή τη λειτουργία χωρίς να μετατρέπουν τα σήματα όλων των καναλιών σε ηλεκτρική μορφή.

Οι ενισχυτές ινών με πρόσμειξη ερβίου (EDFA) έχουν φέρει επανάσταση στον κλάδο των τηλεπικοινωνιών τα τελευταία χρόνια. Οι ενισχυτές EDFA παρέχουν άμεση ενίσχυση οπτικών σημάτων χωρίς μετατροπή σε ηλεκτρικά σήματα και αντίστροφα, έχουν χαμηλό επίπεδο θορύβου και το εύρος μήκους κύματος λειτουργίας τους ταιριάζει σχεδόν ακριβώς με το παράθυρο διαφάνειας της οπτικής ίνας χαλαζία. Χάρη στην εμφάνιση των ενισχυτών με αυτόν τον συνδυασμό ιδιοτήτων, οι γραμμές επικοινωνίας και τα δίκτυα που βασίζονται σε συστήματα DWDM έχουν γίνει οικονομικές και ελκυστικές.

Συχνά εγκαθίστανται εξασθενητές στη γραμμή επικοινωνίας μετά τον οπτικό πομπό, οι οποίοι τους επιτρέπουν να μειώσουν την ισχύ εξόδου τους σε επίπεδο που αντιστοιχεί στις δυνατότητες των κατάντη πολυπλέκτη και ενισχυτών EDFA.

Η οπτική ίνα και ορισμένα εξαρτήματα των συστημάτων DWDM παρουσιάζουν χρωματική διασπορά. Ο δείκτης διάθλασης της ίνας εξαρτάται από το μήκος κύματος του σήματος, γεγονός που οδηγεί σε εξάρτηση της ταχύτητας διάδοσης του σήματος από το μήκος κύματος (διασπορά υλικού). Ακόμα κι αν ο δείκτης διάθλασης ήταν ανεξάρτητος από το μήκος κύματος, τα σήματα διαφορετικών μηκών κύματος θα εξακολουθούσαν να ταξιδεύουν με σε διαφορετικές ταχύτητεςλόγω των εγγενών γεωμετρικών ιδιοτήτων της ίνας (διασπορά κυματοδηγού). Η προκύπτουσα επίδραση της διασποράς υλικού και κυματοδηγού ονομάζεται χρωματική διασπορά.

Η χρωματική διασπορά προκαλεί διεύρυνση των οπτικών παλμών καθώς ταξιδεύουν κατά μήκος της ίνας. Εάν η γραμμή είναι μεγάλη, αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι οι κοντινοί παλμοί αρχίζουν να επικαλύπτονται, επιδεινώνοντας το σήμα. Οι συσκευές αντιστάθμισης διασποράς DCD δίνουν στο σήμα ίση αλλά αντίθετη διασπορά προσώπων και αποκαθιστούν το αρχικό σχήμα παλμού.

Τα συστήματα DWDM έχουν πολλές τοπολογίες: ring, mesh, γραμμικό. Ας εξετάσουμε την πιο δημοφιλή τοπολογία δακτυλίου σήμερα. Η τοπολογία δακτυλίου εξασφαλίζει τη βιωσιμότητα του δικτύου DWDM λόγω περιττών διαδρομών. Για να είναι ασφαλής οποιαδήποτε σύνδεση, δημιουργούνται δύο μονοπάτια μεταξύ των τελικών σημείων της - η κύρια και η εφεδρική. Ο πολυπλέκτης τελικού σημείου συγκρίνει τα δύο σήματα και επιλέγει το σήμα η καλύτερη ποιότητα(ή προεπιλεγμένο σήμα).

Εγγραφείτε στο δικό μας

Πρόσφατα, οι σύγχρονοι αυτοκινητόδρομοι (σύγχρονοι με κεφαλαίο "C") έπαψαν να έχουν αρκετές τυπικές δυνατότητες συστημάτων συμπίεσης, τόσο ως προς το εύρος λειτουργίας και τον αριθμό των καναλιών που χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα, όσο και συνολικά εύρος ζώνηςσυστήματα και επιλογές επέκτασης για συστήματα στεγανοποίησης. Στην Ουκρανία, η τεχνολογία DWDM έχει αρχίσει να εισέρχεται ενεργά στην αρένα του δικτύου, τόσο ως σύστημα κορμού όσο και ως τοπικό σύστημα πυκνοποίησης.

Πριν από λίγο καιρό, ένας από τους Ουκρανούς παρόχους μας (μας ζήτησε να μην κουνάμε τα δάχτυλα, διαφορετικά θα μας επιπλήξουν σοβαρά) χρειάστηκε να μεταφέρει αρκετές δεκάδες "ZhE" σε 162 χιλιόμετρα (πάνω από μία ίνα) με την επιθυμία να προσθέσει αρκετές ακόμη ίδιες δεκάδες "ZhE" σε αυτό το σύστημα στο μέλλον. Είναι σαφές ότι μπορείτε να "βαθμολογήσετε" σε πλάτος και να μην φοβάστε ότι τα λάμδα θα τελειώσουν ξαφνικά, μόνο με DWDM (καλά, ή ένα πολύ χοντρό και πολύ μαύρο, και επίσης ένα πολύ μακρύ και πολύ πολυπύρηνο καλώδιο). Και αν λάβουμε υπόψη την απόσταση στην οποία πρέπει να παραδοθεί ένας τεράστιος αριθμός πακέτων σε ένα hop (χωρίς αναγέννηση "στο πεδίο"), τότε η επιλογή DWDM είναι η μόνη σωστή και σωστή απόφαση.

Προκειμένου να καλυφθεί μια τόσο σοβαρή απόσταση σε ένα διάστημα, αποφασίστηκε να σχεδιαστεί μια γραμμή που, εκτός από τυπικούς πολυπλέκτης/πομποδέκτες/διακόπτες, περιλαμβάνει επίσης ενισχυτές ισχύος, αντισταθμιστές διασποράς και διαιρέτες κόκκινου-μπλε.

Υπολογισμοί που έγιναν κατά το σχεδιασμό του συστήματος:

Ευαισθησία πομποδέκτη στη διασπορά (A-Gear SFP+ DWDM 80LC και A-Gear XFP DWDM 80LC) – 1600 ps/nm;

Διαδρομή σε ίνα G.652D, διασπορά ινών 17 ps/(nm*km);

Ο δείκτης συνολικής διασποράς σε διαδρομή 162 km: 17 ps/(nm*km) * 162 km == 2754 ps/nm;

Υπέρβαση του κανόνα διασποράς: 2754 ps/nm – 1600 ps/nm == 1154 ps/nm – αποφασίστηκε να εγκατασταθεί ένας αντισταθμιστής διασποράς A-Gear DMC-FC120 (αντισταθμίζει πλήρως τη διασπορά 120 km ίνας, δείκτης συνολικής διασποράς : -2001 ps/nm σε μήκος κύματος 1545 nm, μήκος ινών στον αντισταθμιστή 12,3 km).

Προϋπολογισμός απώλειας γραμμής: (162km + 12,3km) * 0,3dBm/km == 52,29dBm;

Οπτικός προϋπολογισμός πομποδεκτών (A-Gear SFP+ DWDM 80LC και A-Gear XFP DWDM 80LC) – 26 dBm;

Υπέρβαση του κανόνα εξασθένησης: 52,29 dBm - 26 dBm == 26,29 dBm - αποφασίστηκε να εγκατασταθεί ο ενισχυτής EDFA A-Gear BA4123 (ευαισθησία (-10) dBm, μέγιστη ισχύς εξόδου 23dBm) και προενισχυτής A-Gear PA4325 (ευαισθησία (-30)dBm, μέγιστη ισχύς εξόδου (-5)dBm).

Το αποτέλεσμα ήταν ένα πραγματικά λειτουργικό σύστημα, σταθερό όπως ο ίδιος ο κόσμος, μεγάλης εμβέλειας - δεν θα πετάξει κάθε πουλί, επεκτάσιμο και γενικά το καλύτερο. Μια φωτογραφία αυτού του συστήματος παρουσιάζεται παρακάτω και ακόμη πιο κάτω αποφασίσαμε να γράψουμε μια σύντομη ανασκόπηση των στοιχείων DWDM που υπάρχουν σήμερα, μεθόδους για τη συμπερίληψή τους, ορολογία - προσπαθήσαμε να καλύψουμε όλα όσα είναι διαθέσιμα στο DWDM.

Η φωτογραφία δείχνει (από πάνω προς τα κάτω): ένας διακόπτης με πομποδέκτες, δύο ενισχυτές ισχύος (ενισχυτής και προενισχυτής), ένας πολυπλέκτης DWDM, πάλι ένας διακόπτης με έναν πομποδέκτη και στο κάτω μέρος (γκρι, σχεδόν αόρατος) - ένας αντισταθμιστής διασποράς. Αυτό το σετ εξοπλισμού βρίσκεται στο σημείο Α και στο σημείο Β (επίσης ζήτησαν να μην κατονομάσουν τα σημεία, απειλώντας το τηλέφωνο με μια χοντρή δερμάτινη στρατιωτική ζώνη). Έχοντας ένα τόσο μικρό σχετικά και φθηνό σύνολο εξοπλισμού, είναι εύκολο και απλό να πυροβολήσετε 162 χιλιόμετρα, κάτι που επιτεύχθηκε.

Σε αυτή την αισιόδοξη νότα, το εισαγωγικό μέρος φτάνει στο τέλος του και ξεκινάμε μια μεθοδική ανάλυση της τεχνολογίας που έχει γίνει η «κύρια ναυαρχίδα» σύγχρονος κόσμοςμηχανική δικτύου.

1. Τι είναι το DWDM, οι διαφορές μεταξύ DWDM και CWDM.

Για εκείνους για τους οποίους η απόδοση των συστημάτων CWDM δεν είναι αρκετή (180 Gbit/s είναι το ακραίο μέγιστο), υπάρχουν δύο επιλογές για να ικανοποιηθεί η «όρεξη κυκλοφορίας»: αύξηση του αριθμού των ινών (που συνήθως σχετίζεται με εκσκαφείς, αναρριχητές πόλων και γενικά τον περασμένο αιώνα) ή χρησιμοποιήστε σφραγίδες πιο «προηγμένης» τεχνολογίας – DWDM.

DWDM(Αγγλικά: Dense Wavelength Division Multiplexing - dense wavelength multiplexing) είναι μια τεχνολογία για τη συμπίεση ροών πληροφοριών, στην οποία κάθε κύρια ροή πληροφοριών μεταδίδεται από δέσμες φωτός σε διαφορετικά μήκη κύματος και η οπτική γραμμή επικοινωνίας περιέχει ένα συνολικό σήμα ομάδας που σχηματίζεται από έναν πολυπλέκτη από πολλές ροές πληροφοριών.

Δυσνόητος. Ας προσπαθήσουμε να το καταλάβουμε. Κατ' αναλογία με το CWDM (για όσους γνωρίζουν), το DWDM είναι το ίδιο σύστημα στεγανοποίησης, που αποτελείται φυσικά από συσκευές που δημιουργούν ροή πληροφοριών(μετατροπείς πολυμέσων, δρομολογητές... καλά, ξέρετε) πομποδέκτες (πομποδέκτες που δημιουργούν μια ροή πληροφοριών σε διαφορετικά μήκη κύματος ακτινοβολίας IR αόρατα στο μάτι), πολυπλέκτης(συσκευές που δημιουργούν/μοιράζονται ομάδαφωτεινό σήμα) και οπτικός κυματοδηγός(καλώδιο οπτικών ινών). Επιπλέον, το DWDM περιλαμβάνει μια ομάδα εξαρτημάτων που έχουν σχεδιαστεί για να ενισχύουν/αποκαθιστούν το ομαδικό φωτεινό σήμα, αλλά για να πάνε όλα με συνέπεια, αυτό θα συζητηθεί παρακάτω.

Ας αποφασίσουμε αμέσως για τις λέξεις με τις οποίες θα λειτουργήσουμε. Σε αυτό το άρθρο θα καλέσουμε το κανάλι μονόδρομη ροή πληροφοριών(η μία πλευρά «μιλάει» τη ροή πληροφοριών, η άλλη «ακούει» την ίδια ροή). Το κανάλι βρίσκεται στον μοναδικό φορέα του, ο οποίος έχει ένα συγκεκριμένα καθορισμένο μήκος κύματος (ή συχνότητα). Αλλά, όπως γνωρίζετε, είναι αδύνατο να δημιουργηθεί μια πλήρης σύνδεση μεταξύ ενός ζευγαριού συνδρομητών, ο ένας από τους οποίους είναι κωφός και ο άλλος βουβός. Επομένως, για να δημιουργήσετε μια πλήρη γραμμή επικοινωνίας, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε δύο φυσικά κανάλια και θα ονομάσουμε αυτή τη σύνδεση " κανάλι full duplex».

Έτσι, το DWDM και το CWDM κάνουν το ίδιο πράγμα - συμπίεση. Ποιά είναι η διαφορά? Και η διαφορά είναι στο πλέγμα συχνοτήτων (ή στα μήκη κύματος των φορέων, όποιο σας βολεύει περισσότερο) των φορέων των πρωτογενών ροών πληροφοριών (κανάλια). Και στις περιοχές λειτουργίας του ίδιου του σήματος της ομάδας.

Πλέγμα εύρους λειτουργίας και συχνότητας (κύμα). Άλλη μια σκοτεινή λέξη, τη σημασία της οποίας θα προσπαθήσουμε να καταλάβουμε. Τι συνέβη μήκος κύματος? Ας φανταστούμε ένα ημιτονοειδές. Έτσι, το μήκος κύματος είναι η απόσταση μεταξύ δύο γειτονικών κορυφών ενός ημιτονοειδούς κύματος. Το μήκος κύματος συνήθως συμβολίζεται με το ελληνικό γράμμα λ (λάμδα). Φαίνεται ξεκάθαρα στο παρακάτω σχήμα:

Στο πρότυπο CWDM, είναι βολικό να μετράτε την ακτινοβολία σε μήκη κύματος: 1550 nm, 1310 nm κ.λπ. (νανόμετρα – 10 -9 μέτρα!). Βολικό, πρώτα απ 'όλα, γιατί οι αριθμοί είναι ακέραιοι. Στα τυπικά συστήματα CWDM, η απόσταση μεταξύ δύο γειτονικών φορέων (καναλιών) είναι 1610 – 1590 == 20 nm (επίσης ακέραιος! Λοιπόν, βολικό!).

Τώρα ας δούμε την ίδια κατάσταση από την πλευρά της συχνότητας, καταλαβαίνοντας πρώτα τι είναι η συχνότητα. Συχνότητα είναι ο αριθμός των πλήρων ταλαντώσεων(από κορυφή σε κορυφή) ηλεκτρομαγνητικό κύμαανά δευτερόλεπτο (σημειώνεται σε Hertz ή Hz). Για πρωτόζωαΓια τους υπολογισμούς, η συχνότητα μπορεί να θεωρηθεί ως η ταχύτητα του φωτός διαιρούμενη με το μήκος κύματος.Ας εξετάσουμε τη ροή πληροφοριών σε έναν φορέα 1550nm, η συχνότητά του είναι περίπου ίση με 300000000/0.00000155 == 193548387096774 Hz ή 193548 GHz (Gigahertz!). και η απόσταση μεταξύ γειτονικών φορέων θα είναι 300000000/0.00000020 == 1500000000000000 Hz ή 1500000 GHz. Είναι εντελώς άβολο - υπάρχουν πολλοί αριθμοί και είναι ασαφές.

Σήμερα, τα συστήματα CWDM λειτουργούν στην περιοχή 1270nm-1610nm, αντιπροσωπεύοντας 18 ξεχωριστά κανάλια (1270nm, 1290nm, 1310nm ... 1590nm, 1610nm). Αλλά στο DWDM τα πράγματα είναι λίγο διαφορετικά.

Τα συστήματα DWDM λειτουργούν σε δύο ζώνες, κομμένες για συστήματα CWDM, συγκεκριμένα: ζώνη C (C-Band) και L band (L-Band). Εύροςντοείναι εντός από 1528,77 nm(κανάλι C61) έως 1577,03 nm(κανάλι C01), και εύροςμεγάλοείναι εντός από 1577,86 nm(κανάλι L100) έως 1622,25 nm(κανάλι L48). Οι αριθμοί είναι ήδη τρομακτικοί και αν λάβετε επίσης υπόψη το γεγονός ότι το πλέγμα κυμάτων είναι ανομοιόμορφο (δηλαδή, η απόσταση μεταξύ δύο γειτονικών καναλιών δεν είναι πάντα η ίδια - από 0,5 nm έως 0,8 nm), τότε είναι ευκολότερο να μπερδεμένος παρά να το καταλάβω. Αυτός είναι ο λόγος που τα συστήματα DWDM χρησιμοποιούν το όνομα της ζώνης και την αρίθμηση καναλιών σε αυτό το εύρος (για παράδειγμα, C35 ή L91). Τα πάντα είναι καθαρά συνήθηςΤα κανάλια του συστήματος DWDM παρουσιάζονται στο Σχήμα 1.2, τα δεδομένα για τις συχνότητες και τα μήκη κύματος παρουσιάζονται στον Πίνακα 1.1:

Σχήμα 1.2 – Ζώνες C και L συστημάτων DWDM στη γενική σειρά συστημάτων CWDM.

Ο Πίνακας 1.1 είναι ένα τυπικό πλέγμα DWDM 100 GHz.

Εδώ θα πρέπει να κάνουμε αμέσως αρκετές κρατήσεις.

Πρώτα ( και αυτό είναι σημαντικό για περαιτέρω κατανόηση! ), το εύρος C χωρίζεται συμβατικά σε δύο "χρωματικές σειρές" - μπλε(1528nm-1543nm) και το κόκκινο(1547nm-1564nm). Γιατί να διαιρέσετε - περισσότερα σχετικά με αυτό σε επόμενα άρθρα, τώρα είναι σημαντικό να σημειώσετε μόνοι σας ότι υπάρχει διαίρεση.

Δεύτερον, η ζώνη L μόλις αρχίζει να χρησιμοποιείται και δεν μπορούν όλοι οι κατασκευαστές να αντέξουν οικονομικά να κατασκευάσουν εξοπλισμό για τη ζώνη L (Πίνακας 1.1, σημειώνεται με μπλε, τα κανάλια L48-L65 λείπουν από τον πίνακα).

Τρίτον, η λέξη "συνηθισμένο" εμφανίζεται στη λεζάντα του πίνακα - πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να υπάρχουν και "ασυνήθιστα" πλέγματα. Και πραγματικά είναι.

Όπως ανακαλύψαμε παραπάνω, δεν είναι βολικό να διακρίνουμε τα κανάλια DWDM κατά μήκος κύματος. Αλλά όσον αφορά τις συχνότητες - πολύ, και αν κοιτάξετε προσεκτικά τον Πίνακα 1.1, μπορείτε να δείτε ότι η διαφορά μεταξύ δύο γειτονικών καναλιών είναι πάντα 100 GHz. Και, αν λάβουμε υπόψη τη ζώνη C (επί του παρόντος κυριαρχείται από τους περισσότερους κατασκευαστές συστημάτων DWDM), τότε μπορούμε να εμφανίσουμε τον συνολικό αριθμό καναλιών σε αυτήν - 61 κανάλια. Ας κάνουμε αμέσως μια κράτηση ότι, όπως στα συστήματα CWDM, κάθε κανάλι είναι μια μονόδρομη ροή πληροφοριών, πράγμα που σημαίνει ότι για την πλήρη ανταλλαγή δεδομένων χρειάζονται δύο από αυτά (30 αμφίδρομα κανάλια πλήρους κάλυψης στη ζώνη C και 26 στη ζώνη L, για συνολικά 56 κανάλια πλήρους διπλής όψης).

Εκτός από το συνηθισμένο δίκτυο 100 GHz, χρησιμοποιούν Δίκτυο 200 GHz (περίεργα κανάλια της ζώνης C). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ορισμένοι κατασκευαστές εξοπλισμού DWDM δεν είναι σε θέση να παράγουν πολυπλέκτης για ένα δίκτυο 100 GHz, επειδή εξαρτήματα για αυτό είναι αρκετά ακριβά και θα πρέπει να είναι περισσότερα Υψηλή ποιότητασε σχέση με συστήματα 200 GHz. Σε αυτό το σχήμα συμπίεσης υπάρχουν 31 μονοκατευθυντικά κανάλια επικοινωνίας ή 15 κανάλια full duplex.

Πολύ σπάνια (καλά, πολύ σπάνια) χρησιμοποιούνται συστήματα συμπίεσης DWDM με πλέγμα 50 gigahertz. Αυτό σημαίνει ότι ανάμεσα σε δύο γειτονικά κύρια κανάλια ενός συμβατικού πλέγματος 100 GHz υπάρχει ένα επιπλέον υποκανάλι. Τέτοια κανάλια ονομάζονται Q και H: Q– υποκανάλια στην περιοχήμεγάλο(για παράδειγμα, Q80 – συχνότητα 188050 GHz, μήκος κύματος 1594,22 nm), H– υποκανάλια στην περιοχήντο(για παράδειγμα, H23 – συχνότητα 19230 GHz, μήκος κύματος 1558,58 nm). Σε τέτοια συστήματα συμπίεσης στη σειρά C υπάρχουν 61 κύρια κανάλια και 61 επιπλέον κανάλια, για συνολικά 122 κανάλια. Στη ζώνη L υπάρχουν 53 κύρια και 53 υποκανάλια, για συνολικά 106 κανάλια. Συνολική ισχύς == 122+106 == 228 μονοκατευθυντικά κανάλια, ή 114 κανάλια επικοινωνίας full duplex! Είναι πολύ. Τόσα πολλά. Αλλά είναι πολύ, πολύ ακριβό και ο συγγραφέας δεν έχει δει καμία αναφορά σε έργα με πλήρως φορτωμένο σύστημα DWDM με πλέγμα 50 GHz.

Ας συνοψίσουμε:

- η «ελαφριά έκδοση» του συστήματος DWDM έχει πλέγμα 200 GHz και μπορεί να παρέχει 15 κανάλια full duplex στη ζώνη C, ενώ αφήνει χώρο για 15 κανάλια CWDM (1270nm-1510nm, 1590nm, 1610nm).

Ένα τυπικό σύστημα DWDM έχει πλέγμα 100 GHz και είναι ικανό να παρέχει 30 κανάλια full-duplex στη ζώνη C και 26 κανάλια full-duplex στη ζώνη L, ενώ αφήνει επίσης χώρο για 15 κανάλια CWDM (1270nm-1510nm, 1590nm, 1610nm);

Το πλήρες σύστημα DWDM έχει πλέγμα 50 GHz και είναι ικανό να παρέχει 60 κανάλια full-duplex στη ζώνη C και 52 κανάλια full-duplex στη ζώνη L, αφήνοντας πάλι χώρο για 15 κανάλια CWDM (1270nm-1510nm, 1590nm , 1610 nm);

Δημοφιλή στην κατηγορία: