Γνωρίζετε όλες αυτές τις ορολογίες της τεχνολογίας WDM;
Ως μια άνευ προηγουμένου ευκαιρία να αυξηθεί δραματικά η χωρητικότητα του εύρους ζώνης, η τεχνολογία WDM (Multiplexing Division Wavelength Division) είναι μια ιδανική λύση για να πάρει περισσότερο εύρος ζώνης και χαμηλότερο κόστος στα σημερινά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα. Λόγω της φήμης, το WDM γίνεται τώρα μια οικιακή λέξη. Ωστόσο, τις περισσότερες φορές, γνωρίζουμε μόνο τι είναι "WDM" αλλά δεν γνωρίζουμε πραγματικά την τεχνολογία WDM. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν διάφορες ορολογίες που χρησιμοποιούνται στο WDM που είναι πάντα ένας πονοκέφαλος για εμάς. Τώρα, ας δούμε τι είναι.
WDM Περιλαμβάνει CWDM και DWDM
WDM (Πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος)
Μια τεχνολογία που πολυπλέκει έναν αριθμό σημάτων οπτικών φορέων σε μία μόνο οπτική ίνα χρησιμοποιώντας διαφορετικά οπτικά μήκη κύματος (δηλαδή χρώματα) φως λέιζερ. Διαλύει το λευκό φως που διέρχεται από το καλώδιο οπτικών ινών σε όλα τα χρώματα του φάσματος, όπως και το φως που διέρχεται από ένα πρίσμα δημιουργεί ένα ουράνιο τόξο. Κάθε μήκος κύματος φέρει ένα μεμονωμένο σήμα που δεν παρεμβαίνει στα άλλα μήκη κύματος.
CWDM (πολυπλεξία διαίρεσης μεγάλου μήκους κύματος)
Το CWDM είναι μια συγκεκριμένη τεχνολογία WDM που καθορίζεται από τα φασματικά πλέγματα ITU-T G.694.2 της ITU (Διεθνής Ένωση Τηλεπικοινωνιών), χρησιμοποιώντας τα μήκη κύματος από 1270 nm έως 1610 nm σε απόσταση 20nm. Πρόκειται για μια τεχνολογία επιλογής για την αποτελεσματική μεταφορά μεγάλων ποσοτήτων κίνησης δεδομένων σε τηλεπικοινωνιακά ή επιχειρηματικά δίκτυα.
DWDM (πολυπλεξία διαίρεσης μεγάλου μήκους κύματος)
Το DWDM είναι μια συγκεκριμένη τεχνολογία WDM που ορίζεται επίσης από το ITU αλλά από τα φασματικά πλέγματα ITU-T G.694.1. Το πλέγμα καθορίζεται ως συχνότητα σε THz, αγκυρωμένο στα 193,1 THz, με μια ποικιλία καθορισμένου διαστήματος διαύλου από 12,5 GHz έως 200 GHz, μεταξύ των οποίων τα 100 GHz είναι κοινά. Στην πράξη, η συχνότητα DWDM μετατρέπεται συνήθως σε μήκος κύματος. Το DWDM έχει τυπικά τη δυνατότητα να μεταφέρει έως 80 κανάλια (μήκη κύματος) σε αυτό που είναι γνωστό ως φάσμα συνηθισμένης ζώνης (ζώνη C), με όλα τα 80 κανάλια στην περιοχή των 1550 nm.
Σύστημα μετάδοσης WDM
Ενιαία μετάδοση ινών
Ενιαία ίνα, δηλαδή αμφίδρομη επικοινωνία σε μία μόνο ίνα. Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί δύο πανομοιότυπα σύνολα μήκους κύματος και για τις δύο κατευθύνσεις πάνω από μία μόνο ίνα. Τα μεμονωμένα κανάλια που βρίσκονται στο σύστημα μεμονωμένων ινών μπορεί να διαδοθούν προς οποιαδήποτε κατεύθυνση.
Διπλή μετάδοση ινών
Διπλή ίνα, δηλαδή αποτελείται από δύο μονές ίνες, μία ίνα χρησιμοποιείται για την κατεύθυνση μετάδοσης και η άλλη χρησιμοποιείται για την κατεύθυνση λήψης. Στο σύστημα μετάδοσης διπλής ίνας, το ίδιο μήκος κύματος χρησιμοποιείται κανονικά και στις δύο κατευθύνσεις μετάδοσης και λήψης. Η δεύτερη ίνα μπορεί να χρησιμεύσει ως εφεδρική ίνα όπως σε ένα πλεονάζον σύστημα ή μπορεί να παρέχει μία οπτική διαδρομή προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Ανάντη (επιστροφή) και προς τα κάτω (προς τα εμπρός)
Η κατεύθυνση ενός σήματος επικοινωνίας μπορεί να αναφερθεί χρησιμοποιώντας αυτές τις δύο ορολογίες. Η καθοδική κατεύθυνση ορίζεται ως επικοινωνία που προέρχεται από πάροχο υπηρεσιών και αποστέλλεται στον χρήστη της υπηρεσίας. Η ανάντη είναι προς την αντίθετη κατεύθυνση.
WDM Τοπολογία
Τοπολογίες δικτύου
Τα προϊόντα WDM προσφέρουν υψηλότερη απόδοση στα δίκτυα οπτικών ινών μέσω της χρήσης πολλαπλών καναλιών ινών. Τα δίκτυα αναγνωρίζονται από τη διάταξη των οπτικών ινών ή την τοπολογία τους. Οι τοπολογίες δικτύου, όπως Mesh, Ring, P2P (Point-to-Point) και P2MP (Point-to-Multipoint), μερικές φορές χρησιμοποιούν προϊόντα WDM ειδικά σχεδιασμένα για το δίκτυο. Επομένως, είναι σημαντικό να κατανοήσετε την επιδιωκόμενη χρήση του δικτύου κατά την επιλογή των προϊόντων WDM. Ολόκληρα δίκτυα αποτελούνται συχνά από διάφορα είδη τοπολογιών υπο-δικτύων.
Δαχτυλίδι τοπολογία
Στα δίκτυα της μητροπολιτικής περιοχής, οι υποδομές οργανώνονται γενικά σε μια τοπολογία δακτυλίου. Η τοπολογία του δακτυλίου είναι ένας τύπος τοπολογίας δικτύου που αποτελείται από έναν κλειστό βρόχο. Τα δίκτυα δακτυλίων ινών αποτελούνται από μια σειρά ινών που τερματίζονται στους κόμβους δικτύου που διαδίδονται σε ολόκληρο τον βρόχο. Κάθε κόμβος του δακτυλίου θα συνδεθεί με δύο και μόνο δύο γειτονικούς κόμβους. Τα δίκτυα δακτυλίων είναι συχνά συστήματα διπλής ίνας. Αντοχή δακτυλίου αντίθεσης με ανοιχτό άνοιγμα ινών από άκρη σε άκρο ή από σημείο σε σημείο.
Κόμβος
Στην τοπολογία του δικτύου, ένας κόμβος είναι τερματισμός ενός μόνο κλάδου ή πολλαπλών κλάδων του δικτύου. Ένα δίκτυο WDM αποτελείται από ένα σύνολο κόμβων, φυσικά διασυνδεδεμένων με οπτική ίνα (φυσική τοπολογία), πάνω στην οποία επικαλύπτεται μια λογική τοπολογία, δημιουργώντας διασυνδέσεις μεταξύ των κόμβων. Η χρήση του WDM στην πλευρά ινών επιτρέπει στον κόμβο να κατατμηθεί ή να χωριστεί σε επιπρόσθετες περιοχές εξυπηρέτησης διευρύνοντας έτσι την πελατειακή βάση και το διαθέσιμο εύρος ζώνης.
Τεχνολογίες WDM
Συρματοποιημένο συρματοπλέγμα (AWG)
AWG, συμπεριλαμβανομένων των Athermal AWG (AAWG) και Thermal AWG (TAWG), χρησιμοποιούνται συνήθως ως οπτικά συστήματα MUX / DeMUX σε συστήματα WDM. Τα AAWG έχουν ισοδύναμη απόδοση με το πρότυπο TAWG αλλά δεν απαιτούν ηλεκτρική ενέργεια, λογισμικό ή θερμοκρασία.
Φρέζα Bragg (FBG)
Τα FBG είναι ευπροσάρμοστα φίλτρα μήκους κύματος για πολυπλεξία και αποπολυπλεξία σημάτων WDM. Μπορούν επίσης να αντισταθμίσουν τη χρωματική διασπορά που μπορεί να υποβαθμίσει την ποιότητα του σήματος WDM σε μια οπτική ίνα.
Λεπτό φίλτρο φιλμ (TFF)
Τα φίλτρα λεπτής μεμβράνης υιοθετήθηκαν πολύ νωρίς και έχουν αναπτυχθεί ευρέως επειδή έχουν τα μοναδικά χαρακτηριστικά που πληρούν τις αυστηρές απαιτήσεις των συστημάτων οπτικών επικοινωνιών. Το κύριο πλεονέκτημα των φίλτρων λεπτής μεμβράνης είναι η ικανότητά του να επιτυγχάνει υψηλή ακρίβεια στην επεξεργασία σε μικρά μεγέθη συσκευών σε σύγκριση με ανταγωνιστικές τεχνολογίες.
Εξοπλισμός WDM
Mux (πολυπλέκτης)
Ο πολυπλέκτης WDM είναι μια συσκευή που πολυπλέκει ή συνδυάζει οπτικά σήματα διαφορετικών μηκών κύματος (χρωμάτων) μαζί σε μία μόνο ίνα.
DeMux (De-Multiplexer)
Σε αντίθεση με τον πολυπλέκτη, το DeMux είναι μια συσκευή που αποκλείει την πολυπλεξία ή διασπά την οπτική μετάδοση που αποτελείται από πολυπλεγμένα μήκη κύματος σε μεμονωμένες ίνες που αντιστοιχούν σε κάθε μήκος κύματος.
Σημείωση: Στη σημερινή αγορά, υπάρχουν προϊόντα CWDM Mux / DeMux και προϊόντα DWDM Mux / DeMux. Αυτά τα προϊόντα έχουν τα Mux και DeMux μέσα και έρχονται σε συσκευασία όπως 1RU 19 "rackmont, LGX κιβώτιο και μονάδα ABS κλπ.
OADM (πολυπλέκτης οπτικού προσθέτου)
Το OADM είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται σε συστήματα WDM για την πολυπλεξία και τη δρομολόγηση διαφόρων καναλιών φωτός μέσα ή έξω από μία μόνο ίνα.
FWDM (πολυπλέκτης διαίρεσης μήκους κύματος με φίλτρο)
Ο πολυπλέκτης διαίρεσης μήκους κύματος με φίλτρο (FWDM) είναι ένα είδος πολυπλέκτη WDM που βασίζεται στην τεχνολογία φίλτρου λεπτής μεμβράνης (TFF). Το FWDM συνδυάζει ή διαχωρίζει το φως σε διαφορετικά μήκη κύματος σε μια ευρεία περιοχή μήκους κύματος και χρησιμοποιείται εκτεταμένα σε ενισχυτές EDFA, Raman και οπτικά δίκτυα WDM.
Παρεμπόδιση φίλτρων
Χρησιμοποιούνται φίλτρα παράκαμψης που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή προϊόντων BWDM (Band WDM). Αυτά τα φίλτρα είναι TFFs που έχουν ζώνες ευρείας διέλευσης, οι οποίες περιέχουν πολλαπλά κανάλια. Για παράδειγμα, το φίλτρο DWDM κόκκινο / μπλε ζώνης C χρησιμοποιείται για να διαχωρίσει ή να συνδυάσει τα σήματα μήκους κύματος κόκκινου και μπλε ζώνης σε συστήματα DWDM της ζώνης C και συστήματα ενίσχυσης ισχύος μεγάλης ισχύος. Είναι ακριβώς όπως ένα κανονικό FWDM, με τη μόνη διαφορά ότι τα μήκη κύματος χωρίζονται σε κόκκινο / μπλε φίλτρο ενώ είναι συνδεδεμένα στο WDM.
Θύρες WDM MUX DEMUX
Κοινή θύρα
Το σημείο σύνδεσης ενός προϊόντος WDM όπου εμφανίζονται συνδυασμένα κανάλια. Για ένα προϊόν MUX, τα συνδυασμένα κανάλια μεταδίδονται από την κοινή θύρα. Για ένα DEMUX, τα συνδυασμένα κανάλια λαμβάνονται στο κοινό λιμάνι.
Express ή λιμάνι αναβάθμισης
Για τα προϊόντα CWDM, συνήθως θα υπάρχει είτε μια αναβάθμιση είτε μια ρητή θύρα, αλλά όχι και τα δύο. Η αναβάθμιση ή η γρήγορη θύρα σε ένα CWDM Mux ή DeMux χρησιμοποιείται για να προσθέσετε, να πετάξετε ή να περάσετε από επιπρόσθετα κανάλια που επιτρέπουν τη διαδοχική συγκέντρωση δύο μονάδων CWDM Mux / DeMux, διπλασιάζοντας την χωρητικότητα του καναλιού στον κοινό σύνδεσμο ινών.
Για τα προϊόντα DWDM, ο σκοπός μιας θύρας αναβάθμισης είναι να είναι δυνατή η προσθήκη, απόρριψη ή διέλευση από κανάλια DWDM της ζώνης C που δεν χρησιμοποιούνται ήδη, δηλαδή μόνο κανάλια που βρίσκονται στη ζώνη 1530 - 1565 nm. Εάν το προϊόν DWDM διαθέτει επίσης μια ρητή θύρα, τότε αυτή η θύρα χρησιμοποιείται συνήθως για επιπλέον κανάλια που διαμένουν εκτός της ζώνης C, όπως τα περισσότερα κανάλια CWDM.
Θύρα 1310nm
Η θύρα 1310nm είναι μια θύρα οπτικού δικτύου ευρείας ζώνης που προστίθεται σε άλλα ειδικά μήκη κύματος CWDM σε μια ενότητα. Για παράδειγμα, εάν καλείται CWDM 8 καναλιών, μπορεί να χρησιμοποιήσει μήκη κύματος 1470 nm έως 1610 nm και να ζητήσει τη θύρα 1310nm. Η θύρα 1310nm χρησιμοποιείται σε ορισμένα δίκτυα παλαιού τύπου και μερικές φορές ως διαδρομή επιστροφής. Εάν ένα υπάρχον δίκτυο παλαιού τύπου χρησιμοποιεί θύρα 1310nm και έχουν εξαντλήσει όλες τις ίνες και αναζητούν τρόπους για να αυξήσουν την χωρητικότητα του δικτύου τους, μπορούν να προσθέσουν άλλα μήκη κύματος CWDM στην ίδια ίνα, ενώ παράλληλα επιτρέπουν τη χρήση της θύρας 1310nm. Εν τω μεταξύ, μπορεί να μεταφέρει οπτικά LR, LX οπτικά κλπ.
Λιμάνι 1550nm
Παρόμοια με τη θύρα 1310nm, επιτρέπει τη διέλευση ενός παλαιού σήματος 1550nm και μπορεί να μεταφέρει οπτικά ER, οπτικά ZR, οπτικά LX, οπτικά συστήματα ZX κλπ.
Θύρα παρακολούθησης
Αυτή η θύρα χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση ή τη δοκιμή του σήματος τροφοδοσίας που προέρχεται από ένα Muxed CWDM ή πριν αποσυμπιεστεί από το σήμα που έρχεται μέσω του δικτύου ινών συνήθως σε επίπεδο ισχύος 5% ή λιγότερο. Γενικά, μπορεί να συνδεθεί με εξοπλισμό μέτρησης ή παρακολούθησης, όπως μετρητές ισχύος ή αναλυτές δικτύου. Οι διαχειριστές δικτύου θα το χρησιμοποιήσουν για να ελέγξουν την παρακολούθηση εάν ένα σήμα έχει αποτύχει ή αλλάξει χωρίς να χρειάζεται να διακόψει το υπάρχον δίκτυο.
Παράμετροι WDM
Μήκος κύματος
Το μήκος κύματος είναι η απόσταση που μετράται στην κατεύθυνση της διάδοσης μεταξύ δύο σημείων της ίδιας φάσης σε διαδοχικούς κύκλους κύματος. Το μήκος κύματος λm του μονοχρωματικού φωτός που μετακινείται σε μια οπτική ίνα εκφράζεται:
λm = λ / η = v / f
λ = οπτικό μήκος κύματος σε κενό
n = ο δείκτης διάθλασης του διηλεκτρικού μέσου
v = ταχύτητα φάσης, που δίνεται από c / n
c = ταχύτητα φωτός σε κενό: 2.99792458 Χ 108 m / s
f = η οπτική συχνότητα.
Σημείωση: Στην πρακτική WDM, όλα τα μήκη κύματος όπως το μήκος κύματος ενός λέιζερ επικοινωνιών, οι προδιαγραφές μήκους κύματος για τα οπτικά φίλτρα και τα μήκη κύματος των οπτικών καναλιών μετάδοσης σε ίνες δίδονται ως λ, το μήκος κύματος σε νανόμετρα, όπως συμβαίνει σε ένα κενό.
Κανάλι
Στα συστήματα WDM, κάθε κανάλι εισόδου διαθέτει ένα μοναδικό μήκος κύματος (δηλαδή το χρώμα του φωτός), με αποτέλεσμα τα κανάλια να μπορούν να διασχίζουν την ίνα "παράλληλα".
Pass Band
Μια ζώνη διέλευσης είναι το φάσμα των συχνοτήτων ή των μηκών κύματος που μπορούν να περάσουν από ένα φίλτρο. Είναι μία από τις παραμέτρους των φίλτρων WDM. Στην πράξη, η ανοχή του φίλτρου για την απόκλιση του λέιζερ είναι μακριά από το κεντρικό μήκος κύματος. Για παράδειγμα, μια τυπική ζώνη διέλευσης για φίλτρα CWDM είναι ± 6,5 nm γύρω από το κεντρικό μήκος κύματος. Έτσι, ένα λέιζερ 1551nm θα μπορούσε να λειτουργεί σε μια περιοχή από 1544.5 nm έως 1557.5 nm χωρίς να αντιμετωπίζει επιπλέον απώλεια καναλιού.
Απώλεια εισαγωγής
Η απώλεια εισόδου είναι η εξασθένηση που προκαλείται από την εισαγωγή φίλτρου WDM σε ένα οπτικό σύστημα μετάδοσης. Συνήθως ορίζεται ως η μέγιστη απώλεια παρεμβολής που εμφανίζεται στη ζώνη διέλευσης φίλτρου. Η απώλεια εισαγωγής ενός προϊόντος WDM δίνεται ως η μέγιστη απώλεια εισαγωγής που εμφανίζεται στη θυρίδα του καναλιού με τη μεγαλύτερη απώλεια. Στα δίκτυα WDM, η απώλεια εισαγωγής είναι ένας από τους πολλούς που συμβάλλουν στη συνολική απώλεια του συνδέσμου επικοινωνίας. Τα φίλτρα λεπτής μεμβράνης επιδεικνύουν αρκετά ευρεία διακύμανση στην κατασκευή των τιμών απώλειας εισαγωγής τους και υποβάλλονται σε διαλογή πριν από τη χρήση τους σε προϊόντα WDM.
Απώλεια εξαρτώμενη από την πόλωση (PDL)
Η απώλεια που παρουσιάζεται από ένα φίλτρο WDM εξαρτάται από την οπτική πόλωση του φωτός. Το PDL είναι η μεγαλύτερη διαφορά στη μέγιστη απώλεια εισόδου που συμβαίνει σε όλες τις καταστάσεις οπτικής πόλωσης. Το PDL για ένα προϊόν WDM ορίζεται ως το μέγιστο επιτρεπόμενο PDL για κάθε κανάλι.
Διασπορά λειτουργίας πόλωσης (PMD)
Το PMD είναι ένα σημαντικό γραμμικό φαινόμενο που συμβαίνει μέσα στις οπτικές ίνες, το οποίο μπορεί να αναγκάσει τον οπτικό δέκτη να μην μπορεί να ερμηνεύσει σωστά το σήμα και έχει ως αποτέλεσμα υψηλούς ρυθμούς σφάλματος δυαδικών ψηφίων. Είναι ένα άλλο φαινόμενο πόλωσης που οδηγεί σε διαταραχές στα συστήματα μετάδοσης οπτικών ινών σε μακρινές αποστάσεις.
Απώλεια επιστροφής
Η απώλεια επιστροφής είναι η απώλεια ισχύος στο σήμα που επιστρέφεται / αντανακλάται από ασυνέχεια σε γραμμή μεταφοράς ή οπτική ίνα συστημάτων WDM. Μια μεγάλη αξία απώλειας επιστροφής είναι επιθυμητή για την αποτροπή προβλημάτων με τα λέιζερ πηγής και τη μείωση της μεταδιδόμενης απώλειας. Η απώλεια επιστροφής για ένα προϊόν WDM είναι η μικρότερη, μετρούμενη απώλεια απόδοσης σε όλες τις θύρες.
Γρήγορη σύνδεση
Η διακύμανση της ζώνης ζεύξης ορίζεται ως η μέγιστη διακύμανση της κορυφής προς την κορυφή εντός της ζώνης διέλευσης ενός καναλιού.
Απομόνωση
Η απομόνωση είναι ένα μέτρο φωτός σε ένα ανεπιθύμητο μήκος κύματος σε οποιοδήποτε δεδομένο σημείο. Εκφραζόμενη σε dB, είναι η διαφορά της μέγιστης απώλειας εισαγωγής μέσα στη ζώνη διέλευσης του φίλτρου και η ελάχιστη απώλεια που εμφανίζεται σε άλλες ζώνες διήθησης. Η απομόνωση μετράται με την εφαρμογή μιας σάρωσης οπτικής ισχύος στην κοινή θύρα του φίλτρου και τη μέτρηση της απώλειας μέσα στη ζώνη διέλευσης του φίλτρου και τις ζώνες διέλευσης άλλων φίλτρων. Όταν άλλα φίλτρα είναι εκείνα με ζώνες διέλευσης πλησιέστερα στη ζώνη διέλευσης του φίλτρου, ονομάζεται απομόνωση καναλιών. Για τις υπόλοιπες θύρες, ονομάζεται απομόνωση καναλιών μη-παρακείμενων.
Θερμοκρασία λειτουργίας
Θερμοκρασία λειτουργίας (° C) είναι το εύρος θερμοκρασίας περιβάλλοντος στο οποίο μπορεί να ικανοποιηθούν τα χαρακτηριστικά απόδοσης της συσκευής.
Θερμοκρασία αποθήκευσης
Η θερμοκρασία αποθήκευσης (° C) είναι το εύρος θερμοκρασίας περιβάλλοντος στο οποίο μπορεί να αποθηκευτεί η συσκευή χωρίς να επηρεαστεί η προβλεπόμενη εφαρμογή της μετά από αυτήν.
Σχετικό WDM Technogy
Πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος-παθητικό οπτικό δίκτυο (WDM-PON)
Το WDM-PON είναι μια καινοτόμος ιδέα για δίκτυα πρόσβασης και backhaul. Χρησιμοποιεί το WDM σε μια φυσική υποδομή ίνας P2MP που δεν περιέχει ενεργά στοιχεία (π.χ. PON). Το WDM-PON επιτρέπει στους χειριστές να παρέχουν υψηλό εύρος ζώνης σε πολλαπλά τελικά σημεία σε μεγάλες αποστάσεις.
Δίκτυο οπτικών μεταφορών (OTN)
Το OTN σχεδιάστηκε για να παρέχει υποστήριξη για οπτική δικτύωση χρησιμοποιώντας πολυπλεξία διαχωρισμού μήκους κύματος (WDM) σε αντίθεση με τον προκάτοχό του SONET / SDH. Είναι σε θέση να παρέχει λειτουργίες μεταφοράς, πολυπλεξίας, μεταγωγής, διαχείρισης, επίβλεψης και επιβίωσης των οπτικών καναλιών που μεταφέρουν σήματα πελάτη.
