Co je WDM: Wiki, typy a funkce
Co je WDM
Za prvé, odpovíme na otázku: co je WDM?
WDM (Wavelength-division Multiplexing) je technologie, při které se současně kombinuje několik vlnových délek na stejné vlákno. Silným aspektem WDM je, že každý optický kanál může nést jakýkoliv přenosový formát. WDW dramaticky zvyšuje kapacitu optické sítě. Je tedy rozpoznán jako transportní technologie vrstvy 1 ve všech úrovních sítě. Cílem tohoto článku je podat stručný přehled technologie WDM a jejích aplikací.
Proč potřebujeme WDM?
Poté, co bude znát „co je WDM“, bude snazší zjistit, jaké jsou jeho výhody.
Vzhledem k rychlému růstu telekomunikačních spojů je vyžadována vysoká kapacita a rychlejší přenos dat přes dálky. Pro splnění těchto požadavků se správci sítí stále více spoléhají na optická vlákna. Typicky existují tři metody pro rozšíření kapacity: instalace více kabelů, zvýšení bitové rychlosti systému pro multiplexování více signálů a multiplexování dělení vlnových délek.
První metoda, instalace více kabelů, bude upřednostňována v mnoha případech, zejména v metropolitních oblastech, protože vlákno se stalo neuvěřitelně levné a instalační metody efektivnější. Pokud však není k dispozici prostor pro rozvody nebo je nutná velká konstrukce, nemusí to být nákladově nejefektivnější.
Další možností pro zvýšení kapacity je zvýšení přenosové rychlosti systému pro multiplexování více signálů. Zvýšení bitové rychlosti systému však nemusí být nákladově efektivní. Vzhledem k tomu, že mnoho systémů již běží na platformě SONET OC-48 (2,5 GB / s) a upgrade na OC-192 (10 GB / s) je drahý, vyžaduje výměnu veškeré elektroniky v síti a přidává čtyřnásobnou kapacitu, nemusí být nutné.
Za třetí se ukázalo, že WDM je nákladově efektivnější technologií. Nepodporuje pouze aktuální elektroniku a vlákna, ale také může sdílet vlákna přenosem kanálů při různých vlnových délkách (barvách) světla. Kromě toho systémy již používají zesilovače optických vláken, protože opakovače také nevyžadují upgrade pro většinu WDM.
Z výše uvedeného srovnání tří metod rozšiřování kapacity můžeme snadno vyvodit závěr, že WDM je nejlepším řešením pro uspokojení poptávky po větší kapacitě a rychlejší rychlosti přenosu dat.
Jak funguje WDM?
Znát „co je WDM“ a „proč potřebujeme WDM“ nestačí, stále musíme zjistit, jak to funguje.
Ve skutečnosti není těžké pochopit princip fungování WDM. Uvažujme o tom, že můžete vidět mnoho různých barev světla: červená, zelená, žlutá, modrá, atd. Barvy jsou přenášeny vzduchem společně a mohou se mísit, ale lze je snadno oddělit pomocí jednoduchého zařízení jako hranol. Je to jako bychom oddělili „bílé“ světlo od slunce do spektra barev s hranolem. WDM je ekvivalentní hranolu v provozním principu. Systém WDM používá multiplexer ve vysílači pro společné spojení několika signálů. Současně používá demultiplexor na přijímači, aby je rozdělil, jak ukazuje následující diagram. Se správným typem vlákna je možné pracovat jako optický multiplexer.
Tato technika byla původně prokázána s optickým vláknem na počátku 80. let. První systémy WDM kombinovaly pouze dva signály. Moderní systémy zvládnou až 160 signálů a mohou tak rozšířit základní 10 Gbit / s systém přes jeden pár vláken na více než 1,6 Tbit / s. Protože systémy WDM mohou rozšířit kapacitu sítě a přizpůsobit několik generací technologického vývoje v optické infrastruktuře bez nutnosti přepracování páteřní sítě, jsou u telekomunikačních společností oblíbené.
CWDM VS DWDM
Systémy WDM jsou rozděleny do různých vlnových délek: CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) a DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Existuje mnoho rozdílů mezi CWDM a DWDM: rozestupy, lasery DFB a přenosové vzdálenosti.
Odstupy kanálů mezi jednotlivými vlnovými délkami přenášenými stejným vláknem slouží jako základ pro definování CWDM a DWDM. Vzdálenost v systémech CWDM je typicky 20 nm, zatímco většina systémů DWDM dnes nabízí separaci vlnových délek 0,8 nm (100 GHz) podle standardu ITU. Kvůli širšímu odstupu kanálů CWDM je počet kanálů (lambdas) dostupných na stejném spojení výrazně snížen, ale komponenty optického rozhraní nemusí být tak přesné jako komponenty DWDM. Zařízení CWDM je tedy výrazně levnější než zařízení DWDM.
Architektury CWDM i DWDM využívají DFB (Distributed Feedback Lasers). Systémy CWDM však používají lasery DFB, které nejsou chlazeny. Tyto systémy typicky pracují od 0 do 70 ° s vlnovou délkou laseru driftující přibližně 6 nm nad tímto rozsahem. Ve spojení s vlnovou délkou laseru až do ± 3 nm poskytuje drift vlnové délky celkovou vlnovou délku přibližně ± 12 nm. Systémy DWDM na druhé straně vyžadují větší chlazené DFB lasery, protože polovodičová laserová vlnová délka driftuje přibližně 0,08 nm / ℃ s teplotou. DFB lasery jsou chlazeny tak, aby stabilizovaly vlnovou délku od vnějšího pásma multiplexeru a demultiplexorových filtrů, protože teplota kolísá v systémech DWDM.
Vzhledem k jedinečným atributům CWDM a DWDM jsou využívány pro různé přenosové vzdálenosti. Typicky, CWDM může cestovat kdekoli až asi 160 km. Pokud potřebujeme přenášet data na dlouhou vzdálenost, je systém DWDM tou nejlepší volbou. DWDM podporuje vlnovou délku 1550 nm, která může být zesílena pro rozšíření přenosové vzdálenosti na stovky kilometrů.
Závěr
WDM pracuje tak, že kombinuje a rozděluje signály v různých systémech od telekomunikací až po zobrazovací systémy. Existuje mnoho WDM produktů, včetně CWDM MUX / DEMUX, DWDM MUX / DEMUX, CWDM & DWDM optický multiplexer, WDM filtr atd. Z výše uvedeného zavedení technologie WDM můžete lépe porozumět tomu, co je WDM, “ proč potřebujeme WDM ”, stejně jako výhody WDM, pracovní režim a aplikace.
