Víte, všechny tyto terminologie technologie WDM?
Technologie WDM (Wavelength Division Multiplexing) jako bezprecedentní příležitost dramaticky zvýšit kapacitu šířky pásma je ideálním řešením pro získání větší šířky pásma a nižších nákladů v dnešních telekomunikačních sítích. Na základě slávy se nyní WDM stává slovem domácnosti. Většinu času však víme jen to, co je „WDM“, ale technologii WDM ve skutečnosti neznáte. Vlastně existují různé terminologie používané ve WDM, které jsou pro nás vždy bolestí hlavy. Podívejme se, co to je.
WDM Zahrnuje CWDM a DWDM
WDM (multiplexování s vlnovou délkou)
Technologie, která multiplexuje množství optických nosných signálů na jedno optické vlákno použitím různých optických vlnových délek (tj. Barev) laserového světla. Rozbije bílé světlo procházející optickým kabelem do všech barev spektra, podobně jako světlo procházející hranolem vytváří duhu. Každá vlnová délka nese individuální signál, který neinterferuje s ostatními vlnovými délkami.
CWDM (dělení multiplexování v hrubé vlnové délce)
CWDM je specifická technologie WDM definovaná ITU (Mezinárodní telekomunikační unií) ve spektrálních mřížkách ITU-T G.694.2 s využitím vlnových délek od 1270 nm do 1610 nm v mezích 20nm kanálu. Jedná se o technologii, která je cenově výhodná pro přepravu velkého množství datových přenosů v telekomunikačních nebo podnikových sítích.
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing)
DWDM je specifická technologie WDM definovaná také ITU-T G.694.1 spektrálními mřížkami. Mřížka je specifikována jako kmitočet v THz, ukotvený na 193,1 THz, s různými specifikovanými kanálovými odstupy od 12,5 GHz do 200 GHz, mezi nimiž je společných 100 GHz. V praxi se frekvence DWDM obvykle převádí na vlnovou délku. DWDM má obvykle schopnost přenášet až 80 kanálů (vlnových délek) v takzvaném konvenčním pásmu (C-pásmu) se všemi 80 kanály v oblasti 1550 nm.
Přenosový systém WDM
Přenos jednoho vlákna
Jedno vlákno, jmenovitě obousměrná komunikace na jednom jediném vlákně. Tento systém využívá dvě identické sady vlnových délek pro oba směry přes jediné vlákno. Jednotlivé kanály umístěné na jediném vláknovém systému se mohou šířit v obou směrech.
Duální přenos vláken
Dvojité vlákno, jmenovitě složené ze dvou samostatných vláken, jedno vlákno se používá pro směr vysílání a druhé se používá pro přijímací směr. V přenosovém systému s dvojitým vláknem se obvykle používá stejná vlnová délka jak ve vysílacích, tak ve přijímacích směrech. Druhé vlákno může sloužit jako záložní vlákno jako v redundantním systému, nebo může poskytovat optickou dráhu v opačném směru.
Upstream (Return) a Downstream (Forward)
Směr těchto komunikačních signálů může být označen pomocí těchto dvou terminologií. Směr po proudu je definován jako komunikace pocházející od poskytovatele služeb a odeslaná uživateli služby. Upstream je v opačném směru.
Topologie WDM
Topologie sítě
Produkty WDM přinášejí vyšší efektivitu do optických sítí prostřednictvím vícekanálového použití vláken. Sítě jsou identifikovány podle jejich rozložení vláken nebo topologie. Síťové topologie jako Mesh, Ring, P2P (Point-to-Point) a P2MP (Point-to-Multipoint) budou někdy používat WDM produkty speciálně navržené pro síť. Při výběru produktů WDM je tedy důležité porozumět zamýšlenému využití sítě. Celé sítě se často skládají z několika druhů topologií podsítě.
Topologie vyzvánění
V sítích metropolitních oblastí jsou infrastruktury obecně organizovány prostřednictvím kruhové topologie. Topologie kruhu je typ topologie sítě sestávající z uzavřené smyčky. Vláknité kruhové sítě jsou tvořeny řadou vláknových rozpětí, která končí v síťových uzlech rozložených po celé smyčce. Každý uzel v kruhu se připojí ke dvěma a pouze dvěma sousedním uzlům. Kruhové sítě jsou často duální vláknové systémy. Topologie kontrastního kruhu s neuzavřeným, koncovým nebo koncovým bodem vlákna.
Uzel
V topologii sítě je uzlem ukončení jedné větve nebo více větví sítě. Síť WDM se skládá ze sady uzlů, fyzicky propojených optickým vláknem (fyzikální topologie), na které je logická topologie překryta vytvořením propojení světelných cest mezi uzly. Použití WDM na straně vláken umožňuje uzlu být segmentován nebo rozdělen do dalších obslužných oblastí, čímž se rozšiřuje zákaznická základna a dostupná šířka pásma.
WDM Technologies
Mřížka s vlnovou délkou (AWG)
AWG, včetně Athermal AWG (AAWG) a Thermal AWG (TAWG), je běžně používán jako optický MUX / DeMUX v systémech WDM. AAWG mají ekvivalentní výkon než standardní TAWG, ale nevyžadují žádný elektrický výkon, software ani teplotu.
Vláknité vlákno (FBG)
FBGs jsou univerzální filtry vlnových délek pro multiplexování a demultiplexování WDM signálů. Mohou také kompenzovat chromatickou disperzi, která může degradovat kvalitu WDM signálu v optickém vlákně.
Filtr tenkého filmu (TFF)
Tenké filmové filtry byly přijaty velmi brzy a byly široce nasazeny, protože mají jedinečné vlastnosti, které splňují přísné požadavky optických komunikačních systémů. Hlavní výhodou tenkovrstvých filtrů je jeho schopnost dosahovat vysoké přesnosti zpracování v malých velikostech zařízení ve srovnání s konkurenčními technologiemi.
Zařízení WDM
Mux (multiplexor)
WDM multiplexer je zařízení, které multiplexuje nebo kombinuje optické signály různých vlnových délek (barev) společně na jednom jediném vlákně.
DeMux (De-multiplexer)
Na rozdíl od multiplexeru je DeMux zařízení, které deklexuje nebo rozděluje optický přenos složený z multiplexovaných vlnových délek na jednotlivá vlákna přiřazená každé vlnové délce.
Poznámka: Na dnešním trhu existují produkty CWDM Mux / DeMux a DWDM Mux / DeMux. Tyto produkty mají Mux a DeMux uvnitř a přichází v balíčku jako 1RU 19 ″ rackmont, LGX box a ABS modul atd.
OADM (Optical Add-Drop Multiplexer)
OADM je zařízení používané v systémech WDM pro multiplexování a směrování různých světelných kanálů do nebo z jednoho vlákna.
FWDM (multiplexer s dělenou vlnovou délkou)
Multiplexer s vlnovou délkou (FWDM) založený na filtru (FWDM) je druh WDM multiplexeru na bázi technologie tenkého filmového filtru (TFF). FWDM kombinuje nebo odděluje světlo při různých vlnových délkách v širokém rozsahu vlnových délek a je široce používán v EDFA, Ramanových zesilovačích a optických sítích WDM.
Pásové přeskokové filtry
Pásové přeskokové filtry se používají k výrobě produktů BWDM (Band WDM). Tyto filtry jsou TFF, které mají širokopásmové pásma, které obsahují více kanálů. Například, DWDM červený / modrý C-pásmový filtr je používán oddělit nebo kombinovat červené a modré vlnové délky signály v C-pásmové DWDM systémy a vysoce-zesilovací zesilovací systémy. Je to jako běžný FWDM, s jediným rozdílem, že vlnové délky jsou rozděleny na červený / modrý filtr, zatímco jsou spojeny ve WDM.
Porty WDM MUX DEMUX
Společný přístav
Bod připojení produktu WDM, kde se zobrazují kombinované kanály. Pro produkt MUX jsou kombinované kanály vysílány ze společného portu. Pro DEMUX jsou kombinované kanály přijímány ve společném portu.
Express nebo Upgrade Port
U produktů CWDM bude obvykle existovat buď upgrade, nebo expresní port, ale ne obojí. Upgrade nebo expresní port na CWDM Mux nebo DeMux se používá k přidání, poklesu nebo průchodu dalšími kanály, což umožňuje kaskádování dvou modulů CWDM Mux / DeMux, což zdvojnásobuje kapacitu kanálu na společném vláknovém spoji.
Pro produkty DWDM je účelem inovačního portu možnost přidávat, klesat nebo procházet kanály DWDM v pásmu C, které se ještě nepoužívají, a to pouze kanály, které se nacházejí v pásmu 1530 - 1565 nm. Pokud má produkt DWDM také expresní port, pak se tento port obvykle používá pro další kanály, které se nacházejí mimo pásmo C, například většina kanálů CWDM.
1310nm Přístav
1310nm port je širokopásmový optický port přidaný do dalších specifických vlnových délek CWDM v modulu. Například pokud se zavolá 8-kanálová CWDM, může použít vlnové délky 1470 nm až 1610 nm a vyžádat si port 1310nm. Port 1310nm se používá v některých starších sítích a někdy jako zpáteční cesta. Pokud stávající síť používá 1310nm port a mají vyčerpaná všechna vlákna a hledají způsoby, jak zvýšit svou síťovou kapacitu, mohou do stejného vlákna přidávat další vlnové délky CWDM, přičemž stále umožňují použití portu 1310nm. Mezitím může nést LR optiku, LX optiku atd.
1550nm Přístav
Podobně jako port 1310nm, umožňuje i starší signál 1550nm a může nést optiku ER, optiku ZR, optiku LX, optiku ZX atd.
Monitor Port
Tento port se používá k monitorování nebo testování napájecího signálu vycházejícího z Muxed CWDM nebo před jeho demultováním ze signálu přicházejícího z optické sítě obvykle na úrovni 5% nebo méně. Obecně může být připojen k měřicím nebo monitorovacím zařízením, jako jsou měřiče výkonu nebo analyzátory sítě. Správci sítě toto použijí k testování monitoru, pokud signál selhal nebo změnil bez nutnosti přerušit existující síť.
Parametry WDM
Vlnové délky
Vlnová délka je vzdálenost, měřená ve směru šíření, mezi dvěma body stejné fáze v po sobě následujících cyklech vlny. Vlnová délka λm monochromatického světla v optickém vlákně je vyjádřena:
λm = λ / n = v / f
λ = optická vlnová délka ve vakuu
n = index lomu dielektrického média
v = rychlost fáze, daná c / n
c = rychlost světla ve vakuu: 2,99792458 x 108 m / s
f = optická frekvence.
Poznámka: V praxi WDM jsou vlnové délky, jako je vlnová délka komunikačního laseru, specifikace vlnových délek pro optické filtry a vlnové délky optických přenosových kanálů přes vlákno, všechny uváděny jako λ, přičemž vlnová délka v nanometrech by se vyskytovala ve vakuu.
Kanál
V systémech WDM je každému vstupnímu kanálu přiřazena jedinečná vlnová délka (tj. Barva světla), takže kanály mohou procházet vláknem „paralelně“.
Pass Band
Pásmo průchodu je rozsah frekvencí nebo vlnových délek, které mohou procházet filtrem. Je to jeden z parametrů WDM filtrů. V praxi je to tolerance filtru pro drift laseru od střední vlnové délky. Například typický propustný pás pro CWDM filtry je ± 6,5 nm kolem střední vlnové délky. Laser 1551 nm by tedy mohl pracovat v rozsahu 1544,5 nm až 1557,5 nm, aniž by došlo k další ztrátě kanálu.
Ztráta vložení
Ztráta vložení je útlum způsobený vložením WDM filtru do optického přenosového systému. Obvykle se zadává jako maximální ztráta vložení, ke které dochází v pásmu filtru. Ztráta vložení produktu WDM je dána jako maximální ztráta vložení, ke které dochází v kanálu kanálu s nejvyšší ztrátou. V sítích WDM je ztráta vložení jedním z několika přispěvatelů k celkové ztrátě komunikačního spojení. Tenkovrstvé filtry vykazují poměrně široké výrobní rozptyly v hodnotách jejich vložených ztrát a jsou před použitím ve výrobcích WDM podrobeny screeningu.
Ztráta závislá na polarizaci (PDL)
Ztráta způsobená WDM filtrem je závislá na optické polarizaci světla. PDL je největší rozdíl v maximální ztrátě vložení ve všech stavech optické polarizace. PDL pro produkt WDM je určen jako největší povolený PDL pro libovolný kanál.
Rozptyl režimu polarizace (PMD)
PMD je důležitý lineární jev vyskytující se uvnitř optických vláken, což může způsobit, že optický přijímač nebude schopen správně interpretovat signál a bude mít za následek vysoké přenosové rychlosti. Jde o další polarizační efekty, které vedou k poruchám v systémech dálkového přenosu optických vláken.
Zpětná ztráta
Zpětná ztráta je ztráta výkonu v signálu vráceném / odráženém nespojitostí v přenosovém vedení nebo optickém vlákně systémů WDM. Pro prevenci problémů se zdrojovými lasery a snížení přenášených ztrát je žádoucí velká hodnota ztráty zpátečky. Zpětná ztráta pro produkt WDM je nejmenší, měřená ztráta ve všech portech.
Zvlnění Passband Ripple
Zvlnění propustného pásma je definováno jako maximální odchylka mezi vrcholy a špičkovými ztrátami v pásmu jednoho kanálu.
Izolace
Izolace je měřítkem světla při nežádoucí vlnové délce v daném bodě. Vyjádřeno v dB, je to rozdíl maximálního vložného útlumu v pásmu filtrového průchodu a minimální ztráty vyskytující se v jiných pásmech filtrovacího průchodu. Izolace se měří aplikováním smeteného optického zdroje energie na společný port filtru a měření ztráty v pásmu průchodu filtru a pásmech průchodu jiných filtrů. Když jiné filtry jsou ty s průchodem pásem nejblíže pásmu průchodu filtru, nazývá se izolace sousedního kanálu. U zbývajících portů se nazývá izolace nesousedících kanálů.
Provozní teplota
Provozní teplota (° C) je rozsah okolní teploty, nad kterým mohou být splněny technické parametry zařízení.
Teplota skladování
Teplota skladování (° C) je rozsah okolní teploty, po kterou může být zařízení skladováno, aniž by to mělo vliv na jeho zamýšlené použití.
Související WDM Technogy
Multiplexování - pasivní optická síť s dělením vlnové délky (WDM-PON)
WDM-PON je inovativní koncept pro přístupové a backhaul sítě. Používá WDM přes fyzickou P2MP vláknovou infrastrukturu, která neobsahuje žádné aktivní komponenty (tj. PON). WDM-PON umožňuje operátorům poskytovat vysokou šířku pásma pro více koncových bodů na dlouhé vzdálenosti.
Optická dopravní síť (OTN)
OTN byl navržen tak, aby poskytoval podporu pro optické sítě využívající multiplexování s vlnovou délkou (WDM) na rozdíl od jeho předchůdce SONET / SDH. Je schopen zajistit funkčnost dopravy, multiplexování, přepínání, řízení, dohledu a přežití optických kanálů přenášejících klientské signály.
