Mi az a hullámhossz osztásos multiplexelés (WDM, CWDM, DWDM)

May 25, 2020

Hagyjon üzenetet

Mi a WDM?

A WDM (Wavelength Division Multiplexing) az egyik optikai kommunikációs technológia a nagy kapacitású jelek továbbítására, amelyet hullámhosszosztásos multiplexelésnek hívnak. A 1 ábra a WDM átvitel sematikus ábráját mutatja. A WDM átviteli oldalán több félvezető lézert (LD) készítenek, amelyek különböző hullámhosszú fényt bocsátanak ki, és mindegyik LD modulálódik a jelfény létrehozásához. Ezeket a jelzőfényeket egy optikai szálba továbbítják egy multiplexer (más néven Mux) segítségével. A vevő oldalon egy hullámhosszú demultiplexert (más néven DeMultiplexer: DeMux) használunk a fény megosztására minden hullámhosszra, és a fotodetektor (PD) veszi a jelet. Összehasonlítva az egy hullámhosszú jel küldésével, a két hullámhosszon történő küldés kétszer annyi, és három hullámhosszon több hullámhossz felhasználásával lehetséges több jel küldése.

Schematic diagram of WDM transmission

Ábra 1. A WDM átvitel vázlatos rajza

A CWDM (durva WDM) egy széles hullámhossz-távolságú WDM.

A WDM átvitel során több jelet lehet továbbítani, mivel több hullámhosszt használnak, de sok hullámhossz használatához meg kell osztani egy bizonyos hullámhossz-sávot szűk hullámhossz-intervallumokba. Ha szűk a hullámhossz-távolság, akkor az ár növekszik, mert meg kell határozni az LD hullámhosszt és az alkatrészeket, például a szűrőket, amelyek nagyon különválasztják az egyes hullámhosszokat. Másrészt, ha széles a hullámhossz-távolság, akkor az elküldendő jelek mennyisége kicsi, de a rendszer olcsó. Ezért az ITU-T (a Nemzetközi Távközlési Unió Távközlési Szabványügyi Osztálya) két WDM hullámhossz-intervallumot határozott meg, hogy az egyes alkalmazásokhoz megfelelő rendszert lehessen használni. Az egyik egy keskeny hullámhossz-intervallummal, DWDM-nek nevezett szabvány, amely nagy kapacitású, nagy távolságú továbbításra alkalmas. A másik egy széles hullámhossz-intervallummal rendelkező, CWDM-nek nevezett szabvány, amely alkalmas 50 80 km-re továbbítására, ahol a kapacitás nem olyan nagy.

A 2 ábra a CWDM hullámhosszát mutatja. A középső hullámhossz: 18 hullámhossz, amely 1271 nm-től 1611 nm-ig oszlik meg, beleértve az O-sávot, az E-sávot, az S-sávot, a C-sávot és az L-sávot a 20 nm-es intervallumokban . Valójában kevés olyan eset van, amikor az összes 18 hullámhossz felhasználásra kerül, és a 8 hullámhossz: 1471 nm - 1611 nm, vagy 4 hullámhossz a {{10 }} nm - 1611 nm gyakran használják. Ennek oka az, hogy sok általános tömeggyártású optikai alkatrész használható ebben a hullámhossz-sávban. Például használható egy CWDM szűrő, amelyet a hullámhossz-megosztáshoz /-multiplexáláshoz használnak, az egységesített Mux / DeMux-egység és egy optikai hozzáadási / dobási modul (OADM), amely kivonja és hozzáadja a meghatározott hullámhosszokat.

Az utóbbi években kifejlesztették a 100 GbE-LR 4 nagy sebességű hálózati optikai kommunikációs technológiát, amely négy hullámhosszt használ a 1300 nm-sávban (O sáv), és CWDM ebben a hullámhossz-sávban. , amely különbözik a CWDM-től azon hullámhossz-sávban, amely a fő hasznosítás volt.

CWDM wavelength

Ábra 2. CWDM hullámhossz

A DWDM (Dense WDM) egy keskeny hullámhossz-intervallumú WDM.

A 3 ábra a DWDM hullámhosszát mutatja. DWDM esetében a távolságot a fény frekvenciája, nem a hullámhossz határozza meg. Mivel a DWDM-et a távolsági átvitel feltételezi egy optikai erősítővel, csak a C-sávot és az L-sávot használják, amelyek könnyen erősíthetők, és a hullámhossz nagyon finoman fel van osztva az átviteli kapacitás növelése érdekében. A 100 GHz-es távolság mellett a 200 GHz-es távolságszabvány is létezik. További információkért lásd: ITU Grid DWDM referencia táblázat. Használhat tömeggyártású optikai alkatrészeket, például DWDM szűrőket, Mux / DeMux egységeket, AWG modulokat és optikai hozzáadási / dobási modulokat (OADM) a hullámhossz-megosztáshoz.



DWDM frequency (wavelength)

Ábra 3. DWDM frekvencia (hullámhossz)

Hálózat, ahol a WDM-et használják

A 4 ábra az optikai kommunikációs hálózat képét mutatja. A hálózat fel van osztva egy alaphálózatra, amely összeköti a nagyvárosokat, egy metróhálózatra, amely összeköti a prefektúra legfontosabb területeit, és egy hozzáférési hálózatra, amely összeköti az otthonakat és a vállalkozásokat. A DWDM-et használják az alaphálózatokhoz. Nagyszámú hullámhosszt használ nagy kapacitáshoz, és távolsági átvitelhez optikai erősítőt használ. A CWDM-et főként a metróhálózatokban használják. A CWDM azon a feltevésen alapul, hogy nem használnak optikai erősítőt, és a kommunikációs távolság körülbelül 50 km - 80 km. A prefektúrák legtöbb területét optikai erősítő nélkül lehet lefedni, de ha a szálveszteség nagyobb, mint amire számítottak, vagy ha a távolságot kicsit tovább akarják bővíteni, akkor használhatja az általunk kifejlesztett CWDM erősítőt.

Image of optical communication network

Ábra 4. Az optikai kommunikációs hálózat képe