Принцип работы DWDM системы заключается в комбинировании и разделении разных длин волн с помощью оптической сети. Таким образом, возможно передать большое количество данных одновременно. 1530-1560 нм и 1570-1600 нм соответственно. Канальный «шаг» при этом составляет 0,8 или 0,4 нм (100 ГГц и 50 ГГц).
Полезная информация
- Dwdm системы. Обзор технологии DWDM
- Оптоволоконные сети и технология DWDM | КомпьютерПресс
- Приключения Фёдора - светового пучка или FAQ по CWDM, DWDM и CCWDM
- FAQ по точкам доступа Cisco Aironet Series 2800/3800
FAQ по CWDM, DWDM и CCWDM
- What is DWDM?
- DWDM фильтр
- DWDM фильтр
- Журнал Теле-Спутник
Выбор оборудования магистральной восп
При этом, если уплотняется m оптических сигналов, то на выходе транспондера длина волны каждого канала должна соответствовать только одному из них в соответствии с сеткой частотного плана ITU. Оптический де мультиплексор CWDM. Потери, вносимые такими устройствами, составляют около 1 дБ на канал в реальных системах были получены величины менее 2,5 дБ для 8-канального устройства. Для выделения длин волн с разносом 20 нм требуются фильтры с существенно меньшим числом диэлектрических слоев, чем в случае DWDM-фильтров примерно 50 и 150 слоев соответственно , что положительно сказывается на стоимости. Использование таких устройств в системах со большим числом каналов на практике больше 4-х может привести к значительному росту вносимых потерь, и в этом случае иногда используют решеточные де мультиплексоры параллельного или гибридного параллельно-последовательного типа. Принцип их работы заключается в том, что приходящий сигнал проходит через волновод-пластину и распределяется по множеству волноводов, фактически представляющих собой дифракционную структуру AWG arrayed waveguide grating. При этом в каждом волноводе по-прежнему присутствуют все длины волн, то есть сигнал остается мультиплексным, только распараллеленным.
Так как длины волноводов отличаются друг от друга на фиксированную величину, потоки проходят разный по длине путь. В итоге световые потоки собираются в волноводе-пластине, где происходит их фокусировка, и создаются пространственно разнесенные максимумы, под которые и рассчитываются выходные полюса. Физика процесса такая же, как в обычной дифракционной решетке, что и дало название технологии. Мультиплексирование происходит обратным путем. WDM представляет собой технологию, позволяющую осуществлять передачу по одному оптическому волокну нескольких информационных каналов на разных несущих частотах. Аббревиатура происходит от англ.
Wavelength-division multiplexing, что буквально переводится как мультиплексирование с разделением по длине волны. Принцип действия В самом простом случае принцип действия систем со спектральным уплотнением можно разделить на этапы: 1 каждым лазерным передатчиком генерируется сигнал на определенной частоте из общей полосы; 2 перед вводом в оптическое волокно все эти сигналы посредством мультиплексора объединяются; 3 на приемном конце данные сигналы аналогично посредством демультиплексора разделяются. Технология позволяет в едином световом потоке объединять от 4 до 80 и даже более каналов с различной длиной волны. В сетях WDM ключевым элементом является мультиплексор. Сами сигналы поступают на длинах волн клиентского оборудования, а передаются уже на длинах волн, которые соответствуют частотному плану ITU DWDM. При этом использование технологии WDM возможно и на уже проложенных волоконно-оптических линиях.
С помощью WDM организовывается двусторонняя многоканальная передача трафика по одному оптическому волокну. К плюсам технологии относится возможность передавать высокоскоростной сигнал на сверхдальние расстояния без необходимости промежуточных пунктов, то есть не требуются устройства регенерации и усиления сигнала. Оценка качества линии Среди основных параметров определения сигнала в линии выделяется OSNR отношение сигнала к шуму , или количество ошибок на линии. Этот параметр для оптических каналов включен в число первичных атрибутов оценки качества передачи. Разновидности технологии спектрального мультиплексирования В настоящее время распространение получили следующие технологии, основанные на спектральном мультиплексировании: 2-канальные WDM; CWDM, или грубое спектральное мультиплексирование; DWDM, или плотное спектральное уплотнение; HDWDM, или сверхплотное спектральное уплотнение. Главный плюс таких систем — отсутствие влияния каналов друг на друга, обусловленное их большим спектральным разносом.
Благодаря этому возможно либо удвоение скорости передачи по одному оптоволокну, либо организация дуплексной связи. CWDM Coarse WDM Грубое спектральное уплотнение базируется на использовании каналов в диапазоне 1270—1610 нм, которые отстают друг от друга на расстояние 20 нм. Изначально диапазон 1260—1360 нм не использовался, только 1470—1610 нм восемь длин волн. Это было связано с увеличением затухания на длинах волн менее 1310 нм. Чтобы избавиться от этого, на длине волны 1383 нм стали использовать специальные волокна с «водяным пиком». Система CWDM позволяет мультиплексировать до 18 каналов.
Разнос каналов составляет около 100 ГГц. DWDM-оборудование для мультиплексирования: С-диапазон: диапазон длин волн 1530—1565 нм. Если один канал имеет ширину 100 ГГц, то возможно объединение до 40 оптических каналов, если его ширина 50 ГГц — до 80 каналов; L-диапазон: диапазон длин волн 1570—1605 нм. При ширине канала 50 ГГц возможно объединение до 160 оптических каналов. Разнос каналов — 50 ГГц и менее. Основным принципом технологии WDM Wavelength-division multiplexing, частотное разделение каналов является возможность передавать в одном оптическом волокне множество сигналов на различных несущих длинах волн.
В российском телекоме системы передачи, созданные с помощью технологии WDM, называют «системы уплотнения». На данный момент существуют три типа WDM-систем: 1. CWDM Coarse Wavelength-division multiplexing - грубое частотное разделение каналов -системы с разносом оптических несущих на 20 нм 2500 ГГц. Рабочий диапазон 1261-1611 нм, в котором можно реализовать до 18 симплексных каналов.
WDW значительно увеличивает ёмкость оптоволоконной сети, которая признана L1 транспортной технологией на всех слоях сети.
Нетрудно понять принцип работы WDM. Рассмотрите этот факт, что вы можете видеть много светов разных цветов: красный, зелёный, жёлтый, синий и т. Светы различных цвета передаются по воздуху и имеют возможность смешиваться, но они легко отделятся друг от друга с помощью простого устройства, такого как призма. WDM эквивалентен призме в принципе работы. Система WDM использует мультиплексор в передатчике, чтобы соединить некоторые сигналы, в то время как демультиплексор на приемнике разделяет их, как показано на следующей диаграмме.
Но они во многом отличаются друг от друга. В следующих разделах описаны некоторые разницы между их системами. Он передает до 18 длин волны CWDM с 20nm разносом в grid спектра от 1271nm до 1611nm.
Описание технологии Самым важным параметром в технологии плотного волнового мультиплексирования бесспорно является расстояние между соседними каналами. Стандартизация пространственного расположения каналов нужна, уже хотя бы потому, что на ее основе можно будет начинать проведение тестов на взаимную совместимость оборудования разных производителей. В тоже время большие дебаты продолжаются вокруг принятия частотного плана с еще меньшим расстоянием между каналами 50 ГГц нм. Без понимания того, какие ограничения и преимущества имеет каждый частотный план, операторы связи и организации, планирующие наращивание пропускной способности сети, могут столкнуться со значительными трудностями и излишними инвестициями. Сетка 100 ГГц. В таблице справа показаны сетки частотного плана 100 ГГц с различной степенью разреженности каналов. Равномерное распределение каналов позволяет оптимизировать работу волновых конвертеров, перестраиваемых лазеров и других устройств полностью оптической сети, а также позволяет легче выполнять ее наращивание. Причем все эти факторы сильно взаимосвязаны между собой. Одинаково нежелательны как сильно низкие, так и сильно высокие значения коэффициента усиления. Таким образом, нелинейность коэффициента усиления кремниевого EDFA сильней ограничивает размер зоны для мультиплексных каналов STM-64 1540-1560 нм , нежели чем для каналов STM-16 и меньшей ёмкости где можно использовать практически всю зону усиления кремниевого EDFA, несмотря на нелинейность. Сетка 50 ГГц. Более плотный, пока нестандартизированный частотный план сетки с интервалом 50 ГГц позволяет эффективней использовать зону 1540-1560 нм, в которой работают стандартные кремниевые EDFA. Наряду с этим преимуществом у данной сетки есть свои минусы. Во-первых, с уменьшением межканальных интервалов возрастает влияние эффекта четырехволнового смешивания, что начинает ограничивать максимальную длину межрегенерационной линии линии на основе только оптических усилителей. Во-вторых, малое межканальное расстояние 0,4 нм может ограничить возможность мультиплексирования каналов STM-64. Как видно из рисунка, мультиплексирование каналов STM-64 c интервалом 50 ГГц не допустимо, поскольку тогда возникает перекрытие спектров соседних каналов. Только если имеет место меньшая скорость передачи в расчете на канал STM-4 и ниже , перекрытия спектров не возникает. В-третьих, при интервале 50 ГГц требования к перестраиваемым лазерам, мультиплексорам и другим компонентам становятся более жесткими, что снижает число потенциальных производителей оборудования, а также ведет к увеличению его стоимости. Мультиплексоры DWDM Мультиплексорам DWDM в отличии от более традиционных WDM присущи две отличительные черты: использование только одного окна прозрачности 1550 нм, в пределах области С-band 1530-1560 нм и L-band 1570-1600 нм; малые расстояние между мультиплексными каналами, 0,8 или 0,4 нм. Из-за малых расстояний между каналами и необходимости работы с большим числом каналов одновременно, изготовление мультиплексоров DWDM требует значительно большей прецизионности по сравнению c WDM мультиплексорами использующими обычно окна прозрачности 1310 нм, 1550 нм или дополнительно область длин волн в окрестности 1650 нм. Также важно обеспечить высокие характеристики по ближним коэффициент направленности и дальним изоляция переходных помех на полюсах DWDM устройства. На рисунке "а" показана типовая схема DWDM мультиплексора с зеркальным отражательным элементом. Рассмотрим его работу в режиме демультиплексирования.
Технология dwdm принцип работы
Система дальней связи DWDM использует спектральное уплотнение или мультиплексирование сигналов по длинам волн в полосе частот эрбиевого волоконного лазера с центром на длине волны λ=1,550 мкм. Функциональная схема DWDM-системы приведена на рисунке 2.1. ключевая технология для DCI, метро и применений на дальние расстояния. В этом блоге представлена информация о технологии DWDM и системных компонентах DWDM. Fundamentals of DWDM Technology 2-1 Evolution of Fiber Optic Transmission 2-1 Development of DWDM Technology 2-2 DWDM System Functions 2-4 Enabling Technologies 2-5 Components and Operation 2-5. Основные аспекты передачи оптического сигнала- Серая и Цветная оптика- Receive Power- Дисперсия- Множественные длины волн- Усилит.
DWDM - Dense Wavelength Division Multiplexing
Целью данной работы является изучение основных принципов построения и настройки волоконно-оптических систем связи, исследование влияния паразитных явлений в волокне на сигнал, а также, построение простейшей ВОЛС на основе WDM в среде OptiSystem. Know the Dense Wavelength-Division Multiplexing (DWDM) basics. Understand the DWDM Wavelength ITU Channels Chart. Choose the right DWDM transceiver solution. Then you will enjoy this new complete guide. Let’s get started. Table of Contents. Основные аспекты передачи оптического сигнала- Серая и Цветная оптика- Receive Power- Дисперсия- Множественные длины волн- Усилит. «Т8» единственная в России компания, разрабатывающая сети связи с помощью ведущей в мире системы моделирования DWDM сетей OptSim. Моделирование DWDM сетей сложной топологии. В современных приемниках и передатчиках когерентных систем связи заложены возможности программной перестройки формата модуляции и избыточности. Это делает решения на их основе гибкими и удобными для работы в сетях DWDM.
CWDM- и DWDM-системы уплотнения каналов — связь на высоких скоростях
Компоненты DWDM систем передачи. ITU план частот. Основные термины, относящиеся к DWDM. Технология DWDM реализует частотное мультиплексирование световых волн, а не электрических как в системе FDM. Рисунок 3.21 иллюстрирует процесс DWDM. Обзор аппаратуры фирм, выпускающих оборудование DWDM. Tехнология DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) обеспечивает наибольшую пропускную способность при использовании одной оптической пары. Коммерческая выгода CWDM систем обеспечивает ей преимущество перед DWDM системами. Принципы работы. Технология уплотненного волнового мультиплексирования (Dense Wave Division Multiplexing, DWDM) предназначена для создания оптических магистралей нового поколения, работающих на мультигигабитиых и терабитных скоростях.
DWDM Технология
Далее происходит отражение сигналов от зеркальной поверхности, и, в итоге, световые потоки вновь собираются в волноводе — пластине, где происходит их фокусировка и интерференция - образуются пространственно разнесенные интерференционные максимумы интенсивности, соответствующие разным каналам. Геометрия волновода — пластины, в частности, расположение выходных полюсов и длины волноводов структуры AWG рассчитываются таким образом, чтобы интерференционные максимумы совпадали с выходными полюсами. Мультиплексирование происходит обратным путем. Другой способ построения мультиплексора базируется не на одной, а на паре волноводов пластин. Принцип действия такого устройства аналогичен предыдущему случаю за исключением того, что здесь для фокусировки и интерференции используется дополнительная пластина. DWDM мультиплексоры, являясь чисто пассивными устройствами, вносят большее затухание в сигнал. Стандартизация пространственного расположения каналов нужна, уже хотя бы потому что на ее основе можно будет начинать проведение тестов на взаимную совместимость оборудования разных производителей.
Распределение частот длин волн отдельных каналов связи по слотам сервисных карт статическое и полностью определяется оптической схемой установленного мультиплексора. Подключение клиентских каналов лучше проводить в два этапа: сначала подключить передающие порты, выровнять уровни оптических сигналов согласно описанным в первом разделе критериям и только после этого подключать приемные порты трансиверов. Такая последовательность обезопасит оптические приемники от перегрузки и облегчит настройку системы. После подключения передатчиков необходимо с помощью спектроанализатора проверить равномерность уровней в групповом сигнале и соответствие их общим условиям. При первоначальном монтаже спектроанализатор подключается напрямую к линии, общему выходу мультиплексора или усилителя. При настройке работающей системы необходимо пользоваться портами мониторинга «TAP» оптических усилителей. В представленной системе сигнал в порт мониторинга передается с ослаблением на 13. В нашем случае на общем выходе мультиплексора получилась такая спектрограмма: Рекомендуется сохранять в архивах спектрограммы, полученные в контрольных точках системы как при запуске системы в эксплуатацию, так и при изменении конфигурации добавлении, исключении каналов, расширении системы и т.
Технология DWDM в отличие от использования оптических волокон в SDH и Gigabit Ethernet где световые сигналы всегда преобразуются в электрические перед мультиплексированием и коммутированием между оптическими усилителями эти операции выполняются также над световыми сигналами. Анализ сетевого трафика в течение последних двух десятилетий показывает на экспоненциальный рост его практически во всех регионах мира. Рост сетевого трафика вызывает постоянное увеличение спроса на пропускную способность технологии уплотненного волнового мультиплексирования DWDM Dense Wave Division Multiplexing. DWDM работают на оптических магистралях на терабитных скоростях. Сегодня системы такого класса востребованы ОАО «Ростелеком» и другими крупными операторами. Оборудование по данным разработчиков обладает запасом по дальности передачи до 5-6 тысяч км.
Например, не удалось lightpath например, лазерные сбоя может быть решена путем преобразования в оптический сигнал с длиной волны в другую, избегая трат на сигнал. Это эквивалентно span коммутации в SDH, с той разницей, что даже двух оптоволоконных WDM уплотнительные кольца могут предоставить такую возможность в голоде. В Омск слоем, однако, span потребует четыре волоконно-оптического кольца, как и в Хантымансийскокртелеком эти дополнительные функции несомненно будет вводить дополнительные сложности в оптический слой APS протоколов. После того, как WDM кольцо, легких путей должны быть созданы в соответствии с трафика. Тем не менее, протоколы, используемые в ячеистых сетей, отличаются от тех, что используются в кольца. Например, защита в ячеистых сетей является более сложной ценностное предложение, является проблема маршрутизации и длина волны уступки в WDM ячеистых сетей. Ячеистые сети, скорее всего, будут в качестве магистральной инфраструктуры подключение WDM уплотнительные кольца. Другие требуют преобразования в оптический сигнал в электронные домена, для контроля управления, и возможно, выставления счетов. На рисунке, три топологии слои отображаются : доступ к сети, региональной сети и магистральной сети. Они, как правило, основываются на автобусе, или топологии "звезда и управления доступом к среде MAC протокол используется для координации передачи данных между пользователями. Нет функции маршрутизации в таких сетей. Этих архитектур для сетей с поддержкой несколько сотен пользователей на короткие расстояния. Хотя словари дешевле чем сетей WDM кольца, из-за отсутствия активных компонентов и функций, таких как волны маршрутизации, лазеров на базе пассивной оптической сети источников в первом поколении такого оборудования по-прежнему более дорогостоящей, чем SDH колец. Это выступает за SDH решения на сети доступа уровня, по крайней мере в ближайшем будущем. Магистральные сети содержат активных оптических компонентов, таким образом предоставляя функции, например, длина волны конвертирования и маршрутизации. Несколько типов интерфейса участвуют в рисунок. SDH инкапсуляция фреймов В голоде рама должна быть определена таким образом, что SDH инкапсуляция фреймов можно легко сделать. Всего STM-16xc, например для в голоде полезной нагрузки. В голоде формат кадра в настоящее время определены. Ниже Рис. Эти интерфейсы должны быть для обратной совместимости с SDH технологии. Это дает дополнительные ограничения в отношении выбора длины волны оптического слоя, с момента последнего перехода длине волны, то один взаимодействию с SDH устройство, должна быть такой же используется SDH устройство, чтобы прекратить действие оптического пути, если длина волны преобразования не предоставляется в пределах SDH устройство. В WDM Link.
Технология dwdm (плотные wdm)
Затем все лучи мультиплексируются в общий выходной сигнал. Рисунок 12. Однако у устройств этого типа низкое быстродействие, к тому же они чувствительны к вибрации. Тем не менее системы MEMS находят широкое применение в новых моделях фотонных коммутаторов. Сегодня подобные устройства могут обеспечивать коммутацию 256 х 256 спектральных каналов, планируется выпуск устройств с возможностями коммутации 1024 х 1024 каналов и выше. Компенсаторы хроматической дисперсии DC вводят в состав линейного тракта DWDM для коррекции формы импульсов цифрового сигнала. Оптические усилители OA : выходные, предварительные и линейные, — устанавливаются в линейном тракте DWDM при большой длине оптической мультиплексной секции.
Они обеспечивают компенсацию потерь в оптическом волокне и в пассивных компонентах DWDM. Для организации такой магистрали достаточно в ее конечных точках установить терминальные мультиплексоры DWDM, а в промежуточных точках — оптические усилители, если этого требует расстояние между конечными точками.
При комбинированном резервировании при обрыве кабеля трафик в одной из систем пропадает только на 50 мс и менее в нашем случае после чего происходит переключение, и обе системы работают на полную мощность, что позволяет заказчику передавать экстра трафик через одну из систем. Так же такая система позволяет пережить как однократный обрыв кабеля, так и одновременный выход из строя любого из узлов в случае того же пожара. Пример одного особо крупного банка Мы делали связку для трёх ЦОДов банка и двух своих, где у них есть ряд критичных сервисов. Мы, фактически, увязывали две инфраструктуры — собственную инфраструктуру и инфраструктуру заказчика. Связь — оптика с DWDM.
Изыскивался оптимальный набор оборудования, отвечающий именно конкретной топологии и именно конкретным задачам. Далее проектировались и настраивались алгоритмы работы данной сетевой структуры по факту — кольца с двумя рассечками. На каждой точке есть полный каталог сценариев выхода из строя площадок полностью, каждого отдельного узла, канала, физической линии и комбинаций этих факторов — своего рода большие таблицы типовых реакций. Разрабатывался даже сценарий «а если, например, одновременно выходит из строя работа мультиплексора и при этом на совершенно другом участке рвется линия». В теории это маловероятно, но я знаю как минимум два случая у оператора и банка, когда такое происходило с разницей в часы. Законы Мэрфи в магистральной сфере работают как нигде. Ну и злой умысел в сценариях тоже не исключался.
Специфика таких каналов в России такова, что пока работает — лучше не трогать. Модернизация происходит тогда и только тогда, когда заказчику требуется расширение по скоростям, а не по факту выхода новых технологий. В ходе проекта мы строим надёжную DWDM-сеть. Монтаж DWDM открывает возможности для роста без замены оптики. Несколько общих ликбезовых советов: Чаще всего отказывают блоки питания, вентиляторы и клиентская оптика. Нужно держать части в горячем резерве и заранее закупать с запасом. Мы так и делаем, зная показатели поломок за год.
Поддержка питания от 220 VAC очень удобна на практике если только вы не сотовый оператор. DWDM — это спектральное уплотнение, а не сжатие трафика. Мы работаем с сигналом на физическом уровне. Есть ещё именно оптимизация на уровне протокола и выше, она решает другие задачи — вот детали коллег, которые ей занимаются. Одна из частых проблем модернизации — попытки незначительной оптимизации. Когда заказчик сам закладывает систему, требующую постоянных донастроек, доустановки оборудования раз в полгода и т. Почти все связисты сталкивались с тем, что стоит вам просто потрогать оборудование — и вот проблемы начинают лезть из всех щелей.
Излучение обеих длин волн соответствует уровням энергии возбужденных ионов и хорошо поглощается волокном, легированным эрбием. Усилители EDFA с лазерами 980 нм обладают более низким коэффициентом шума. Усилители EDFA с лазерами 1480 нм обладают более высоким коэффициентом усиления. В составе усилителей EDFA имеется ряд компонентов, которые увеличивают их надежность: Изоляторы подавляют обратное распространение усиленной спонтанной эмиссии ASE и предохраняют усилитель от попадания всевозможных отраженных сигналов и излучения накачки от EDFA, расположенных ниже по линии связи.
Устройства компенсации дисперсии выравнивают временные задержки, возникающие при распространении сигналов различных длин волн, особенно между двумя каскадами двухкаскадного EDFA. Это предпочтительно при небольшой мощности входного сигнала и максимальных значениях коэффициента усиления При обратном направлении накачки рис. Это предпочтительно в тех случаях, когда требуется на выходе сигнал максимально возможную мощность. При совместном применении двух лазеров накачки различных длин волн рис.
Это позволяет наилучшим образом использовать преимущества обоих методов. Лазер накачки 1480 нм обладает более высокой квантовой эффективностью, но при этом и несколько более высоким коэффициентом шума, в то время как для лазера 980 нм можно снизить уровень шумов почти до уровня квантовых флуктуаций. Бустер повышает мощность сигнала и позволяет максимально увеличить расстояние до первого повторителя.
Оборудование по данным разработчиков обладает запасом по дальности передачи до 5-6 тысяч км. В этом формате каждая из двух ортогональных поляризаций DP используется для передачи независимых потоков информации. В каждом из этих двух потоков информация передается с использованием 4-уровневой фазовой модуляции QPSK. В результате скорость увеличивается в 4 раза передается 4 бита на символ. В работе [22] отмечается, что увеличение канальной емкости позволяет уменьшить число каналов, а это упрощает управление сетью. Понравилась статья?
Публикации
- FAQ по CWDM, DWDM и CCWDM
- Технология dwdm (плотные wdm)
- Назначение и основные функции компонентов хWDM
- Системы передачи со спектральным уплотнением оптических каналов WDM/DWDM
- Принцип работы систем со спектральным уплотнением
DWDM Технология
DWDM systems can also use amplifiers to boost the strength of the signals, allowing them to be transmitted over even longer distances without losing clarity or quality. Several components work together to make up a DWDM optical system. Below is a high-level overview of each component and its function: Router — sends the original data stream to the transponder. Transponder — maps the data stream to an outgoing light wavelength that suits the DWDM application. Muxponder — maps several data streams to an outgoing light wavelength that suits the DWDM application.
А теперь представьте, что такие мультиплексоры установлены с двух сторон линии связи — потери получаются ужасающе высокими! Поэтому для многоканальных мультиплексоров существуют несколько другие способы внутренней компоновки. Как раз для многоканальных мультиплексоров и были разработаны широкополосные FWDM фильтры, о которых упоминалось ранее. Такие фильтры устанавливаются на входе в мультиплексор и формируют не один внутренний каскад CWDM фильтров, а сразу два, значительно уменьшая суммарные потери на крайних каналах каждого каскада. Для компенсации паразитных потерь на каскаде CWDM фильтров, мультиплексоры обычно выпускают «в парах». Отличаются парные мультиплексоры друг от друга последовательностью сварки фильтров внутри.
Как уже было отмечено ранее, при работе CWDM системы в одном волокне каждый из мультиплексоров занимается мультиплексированием части каналов и демультиплексированием оставшихся каналов одновременно. Работает такая пара мультиплексоров по принципу «если с одной стороны длина волны входит в волокно, значит с другой она обязательно должна выйти в приёмник трансивера». Однако, в последнее время всё чаще инженеры задействуют сразу два волокна для размещения в них CWDM системы уплотнения. Логика проста: в два раза больше волокон — в два раза больше пропускная способность системы. При этом, реализовать такую систему можно по-разному. Попытки поиска таких устройств на рынке часто не дают результата — двухволоконные мультиплексоры умеют продавать все, но ни у кого их на складе нет позиция обычно заказная и требуется время на её изготовление и доставку, что, согласитесь, не всегда удобно. Однако, если рассмотреть внутреннее устройство двухволоконного мультиплексора, окажется, что это по сути два одинаковых одноволоконных мультиплексора в одном корпусе. С экономической точки зрения всё предельно просто: стоимость мультиплексора обычно рассчитывается исходя из стоимости CWDM фильтра помноженного на количество этих фильтров в конечном устройстве, так что, по сути, нет никакой разницы в цене между, например, мультиплексором 2х4 и двумя мультиплексорами 1х4. При работе с парой двухволоконных мультиплексоров обычно выделяют одно волокно на «прямой» поток, а второе — на «обратный». При этом «прямой» и «обратный» оптические каналы одного «дуплекса» определяются одной длиной волны например, по одному волокну сигнал от одного «дуплекса» идёт «туда» на длине волны 1530нм, а по второму возвращается обратно на той же самой длине волны 1530нм.
В случае, если необходимо собрать двухволоконный мультиплексор из пары одноволоконных, есть два способа включения. Первый вариант — включение по тому же самому двухволоконному принципу, когда на одной стороне установлен мультиплексор для прямого канала подключен к первому волокну и демультиплексор для обратного подключен ко второму волокну. На другой стороне — зеркально наоборот. Рисунок 14 — Работа двух пар одноволоконных мультиплексоров в «двухволоконном» режиме. Второй вариант — две независимых одноволоконных системы в двух разных волокнах. Рисунок 15 — Работа двух пар одноволоконных мультиплексоров в «одноволоконном» режиме по двум независимым волокнам. Как уже упоминалось ранее, двухволоконные мультиплексоры сегодня — редкость, изготавливаются они в большинстве случаев «под заказ» и поэтому многие продавцы относят их в разряд «нестандартных» мультиплексоров. Кроме всего вышеперечисленного есть еще один класс устройств мультиплексирования, которые продавцы оборудования также очень редко держат на складе — OADM. OADM англ. Используется это устройство в случае, когда где-нибудь «по дороге» из пункта А в пункт Б из магистрального волокна необходимо вывести или в магистральное волокно ввести один или несколько дуплексных каналов связи.
Более сложные устройства способны работать сразу на два направления, выводя одни дуплексные каналы связи с одной стороны, и вводя другие с другой иногда на тех же самых длинах волн. OADM в заводском исполнении представляет собой небольшую пластиковую коробку с магистральными и «абонентскими» выводами. Кроме того, коробочное решение имеет малые внутренние потери за счет заводской сборки. Кроме того, коробочное решение неудобно при изменении топологии или логической схемотехники сети их невозможно разобрать и добавить или извлечь из них оптические каналы.
Понять основные механизмы защиты сети DWDM. Возьмем 32-х канальное оборудование в системе OptiX BWS 320G, как пример для пояснения функций различных типов сетевых элементов в сети. Прохождение сигнала через OTM представлено на рисунке 2-1.
Транспондер может иметь разное количество оптических входов и выходов. Но, если на любойвход транспондера может быть подан оптический сигнал, параметры которого определены рекомендацией G. При этом если уплотняется m оптических сигналов, то на выходе транспондера длина волны каждого канала должна соответствовать только одному из них в соответствии с сеткой частотного плана ITU-T.
В отличие от транспондеров, трансиверы не преобразуют длину волны излучения оконечного устройства. Мультиплексоры и демультиплексоры. Каждый лазерный передатчик в системе WDM выдает сигнал на одной из заданных частот.
Все эти сигналы каналы необходимо мультиплексировать объединить друг с другом в единый составной сигнал. Аналогичное устройство на другом конце линии связи разделяет составной сигнал на отдельные каналы и называется оптическим демультиплексором, DEMUX или OD. В WDM мультиплексированию подвергаются спектральные компоненты отдельных сигналов, характеристики которых всегда известны заранее рис.
На рисунке 4. Рассмотрим его работу в режиме демультиплексирования. Приходящий мультиплексный поток попадает на входной порт.
Затем этот сигнал проходит через волновод-пластину и распределяется по множеству волноводов, представляющих дифракционную структуру AWG. По-прежднему, сигнал в каждом из волноводов остается мультиплексным, а каждый канал остается представленным во всех волноводах.
Технология WDM
На рисунке "а" показана типовая схема DWDM мультиплексора с зеркальным отражательным элементом. Рассмотрим его работу в режиме демультиплексирования. Приходящий мультиплексный сигнал попадает на входной порт. Затем этот сигнал проходит через волновод-пластину и распределяется по множеству волноводов, представляющих дифракционную структуру AWG arrayed waveguide grating. По-прежнему сигнал в каждом из волноводов остается мультиплексным, а каждый канал остается представленным во всех волноводах. Далее происходит отражение сигналов от зеркальной поверхности и в итоге световые потоки вновь собираются в волноводе-пластине, где происходит их фокусировка и интерференция - образуются пространственно разнесенные интерференционные максимумы интенсивности, соответствующие разным каналам. Геометрия волновода-пластины , в частности расположение выходных полюсов, и длины волноводов структуры AWG рассчитываются таким образом, чтобы интерференционные максимумы совпадали с выходными полюсами. Мультиплексирование происходит обратным путем.
Другой способ построения мультиплексора базируется не на одной а на паре волноводов-пластин, рис. Принцип действия такого устройства аналогичен предыдущему случаю, за исключением того, что здесь для фокусировки и интерференции используется дополнительная пластина. DWDM мультиплексоры, являясь пассивными устройствами, вносят большое затухание в сигнал. Например, потери для устройства рис. В отличии от трансиверов, транспондеры позволяют преобразовать длину волны излучения оконечного устройства в длину волны DWDM для передачи в мультиплексор. На входы оптического мультиплексора поступают оптические сигналы, параметры которых соответствовуют стандартам, определённым рекомендациями G. Транспондер может иметь имеет разное количество оптических входов и выходов.
Но если на любой вход транспондера может быть подан оптический сигнал, параметры которого определены рек. При этом, если уплотняется m оптических сигналов, то на выходе транспондера длина волны каждого канала должна соответствовать только одному из них в соответствии с сеткой частотного плана ITU. Применение оптических усилителей Развитие технологии оптического усиления на основе EDFA сильно изменило методологию конструирования волоконно-оптических систем связи. Традиционные волоконно-оптические системы используют повторители-регенераторы, повышающие мощность сигнала, рис. Когда длина между удаленными узлами начинает превосходить по условиям затухания сигнала максимальную допустимую длину пролета между соседними узлами , в промежуточных точках устанавливаются дополнительные регенераторы, которые принимают слабый сигнал, усиливают его в процессе оптоэлектронного преобразования, восстанавливают скважность, фронты и временные характеристики следования импульсов, и после преобразования в оптическую форму передают дальше правильный усиленный сигнал, в том же виде, в каком он был на выходе предыдущего регенератора. Хотя такие системы регенерации работают хорошо, они являются весьма дорогими и, будучи установленными, не могут наращивать пропускную способность линии. На основе EDFA потери мощности в линии преодолеваются путем оптического усиления, рис.
В отличии от регенераторов, такое "прозрачное" усиление не привязано к битовой скорости сигнала, что позволяет передавать информацию на более высоких скоростях и наращивать пропускную способность до тех пор, пока не вступают в силу другие ограничивающие факторы, такие как хроматическая дисперсия и поляризационная модовая дисперсия.
Итого 46 длин волн для 23 дуплексных каналов. Здесь располагается 80 длин волн. Связано это с отсутствием оптических усилителей, работающих в столь широком спектре. Технология DWDM наоборот, подразумевает усиление сигналов.
Такая последовательность обезопасит оптические приемники от перегрузки и облегчит настройку системы. После подключения передатчиков необходимо с помощью спектроанализатора проверить равномерность уровней в групповом сигнале и соответствие их общим условиям. При первоначальном монтаже спектроанализатор подключается напрямую к линии, общему выходу мультиплексора или усилителя. При настройке работающей системы необходимо пользоваться портами мониторинга «TAP» оптических усилителей. В представленной системе сигнал в порт мониторинга передается с ослаблением на 13. В нашем случае на общем выходе мультиплексора получилась такая спектрограмма: Рекомендуется сохранять в архивах спектрограммы, полученные в контрольных точках системы как при запуске системы в эксплуатацию, так и при изменении конфигурации добавлении, исключении каналов, расширении системы и т. Настройка и проверка системы После того, как все необходимые соединения выполнены и проведена базовая настройка оптического тракта, необходимо проверить качество передачи трафика. Для этого лучше всего использовать специальные BER-тестеры, позволяющие быстро оценить надежность передачи простых битовых последовательностей.
Технологии похожи в принципах организации каналов связи, ввода-вывода каналов, но имеют абсолютно разную степень технологической прецизионности, что в значительной степени сказывается на параметрах линии и стоимости решений. Длина волны вычисляется вторично из отношения скорости света в вакууме к частоте. C учетом допусков и полосы пропускания фильтров диапазон расширяется до 1262,5 - 1617,5, что составляет 355 нм. Итого 46 длин волн для 23 дуплексных каналов.
Системы DWDM
Оптическая система передачи OptiX BWS 320G на основе тех-нологии DWDM, разработанная Huawei Technologies Company., Ltd., является новым поколением систем оптической передачи DWDM с высоким объемом передачи на длинные расстояния. На несколько дней к нам в офис приехала компактная DWDM-система Modultech MT-EW-2U и я успел её. Принцип работы. DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) — это технология передачи данных, основанная на использовании различных длин волн света в оптическом диапазоне для увеличения пропускной способности оптоволоконных линий передачи. На сегодня системы DWDM служат основным транспортом в магистральных сетях национального и трансконтинентального уровня. Достаточно широко эта технология применяется в региональных сетях.