En oversigt over DWDM-teknologi og DWDM-systemkomponenter
Telekommunikation gør stor brug af optiske teknikker, hvor bærebølgen tilhører det klassiske optiske domæne. Bølge moduleringen tillader transmission af analoge eller digitale signaler op til et par gigahertz (GHz) eller gigabit per sekund (Gbps) på en bærer med meget høj frekvens, typisk 186 til 196 THz. Faktisk kan bitraten øges yderligere ved hjælp af flere bærebølger, der formerer sig uden væsentlig interaktion på en enkelt fiber. Det er indlysende, at hver frekvens svarer til en anden bølgelængde. Tæthed Wavelength Division Multiplexing (DWDM) er forbeholdt meget tæt frekvensafstand. Denne blog indeholder en introduktion til DWDM-teknologi og DWDM-systemkomponenter. Funktionen af hver komponent diskuteres individuelt, og hele strukturen af et grundlæggende DWDM-system vises i slutningen af denne blog.
Introduktion til DWDM-teknologi
DWDM-teknologi er en udvidelse af optisk netværk. DWDM-enheder (multiplexer eller Mux for kort) kombinerer output fra flere optiske sendere til transmission over en enkelt optisk fiber. Ved modtageenden adskiller en anden DWDM-enhed (demultiplexer eller DeMux for kort) de kombinerede optiske signaler og overfører hver kanal til en optisk modtager. Kun en optisk fiber anvendes mellem DWDM-enheder (pr. Transmissionsretning). I stedet for at kræve en optisk fiber pr. Sender og modtagerpar, tillader DWDM flere optiske kanaler at optage et enkelt fiberoptisk kabel. Som vist nedenfor ved at vedtage AAWG Gaussian-teknologi af høj kvalitet, giver FOCC DWDM Mux / Demux et lavt indsættelsestab (3,5 dB typisk) og høj pålidelighed. Med den opgraderede struktur kan disse DWDM-multiplexere og demultiplexere tilbyde lettere installation.
En vigtig fordel ved DWDM er, at det er protokol og bitrate uafhængigt. DWDM-baserede netværk kan transmittere data i IP, ATM, SONET, SDH og Ethernet. DWDM-baserede netværk kan derfor bære forskellige typer trafik med forskellige hastigheder over en optisk kanal. Voice transmission, email, video og multimedia data er blot nogle eksempler på tjenester, der kan overføres samtidigt i DWDM systemer. DWDM-systemer har kanaler med bølgelængder på afstand med 0,4 nm afstand.
DWDM er en type Frequency Division Multiplexing (FDM). En grundlæggende egenskab af lys angiver, at individuelle lysbølger af forskellige bølgelængder kan eksistere uafhængigt i et medium. Lasere er i stand til at skabe pulser af lys med en meget præcis bølgelængde. Hver enkelt bølgelængde af lys kan repræsentere en anden informationskanal. Ved at kombinere lysimpulser med forskellige bølgelængder kan mange kanaler transmitteres på tværs af en enkelt fiber samtidigt. Fiberoptiske systemer anvender lyssignaler inden for det infrarøde bånd (1 mm til 400 nm bølgelængde) af det elektromagnetiske spektrum. Lysfrekvenser i det elektromagnetiske spektrums optiske område er normalt identificeret ved deres bølgelængde, selv om frekvensen (afstanden mellem lambdas) giver en mere specifik identifikation.
DWDM-systemkomponenter
Et DWDM-system består generelt af fem komponenter: Optiske transmittere / modtagere, DWDM Mux / DeMux-filtre, Optiske Tilføj / Slet Multiplexere (OADM), Optiske Forstærkere, Transpondere (Bølgelængdeomformere).
Optiske sendere / modtagere
Sendere er beskrevet som DWDM-komponenter, da de tilvejebringer kildesignalerne, som derefter multiplexeres. Egenskaberne ved optiske transmittere, der anvendes i DWDM-systemer, er meget vigtige for systemdesign. Flere optiske transmittere bruges som lyskilder i et DWDM-system. Indkommende elektriske databit (0 eller 1) udløser moduleringen af en lysestrøm (f.eks. En lysstråle = 1, fraværet af lys = 0). Lasere skaber lysimpulser. Hver lyspuls har en nøjagtig bølgelængde (lambda) udtrykt i nanometer (nm). I et optisk-bærerbaseret system sendes en strøm af digital information til en fysisk lagsenhed, hvis output er en lyskilde (en LED eller en laser), der grænseflader et fiberoptisk kabel. Denne enhed konverterer det indkommende digitale signal fra elektriske (elektroner) til optisk (fotons) form (elektrisk til optisk konvertering, EO). Elektriske og nuller udløser en lyskilde, der blinker (f.eks. Lys = 1, lille eller ingen lys = 0) lyser ind i kernen af en optisk fiber. EO-konvertering er påvirket af ikke-trafik. Formatet af det underliggende digitale signal er uændret. Lyspulser formeres over den optiske fiber ved hjælp af total intern refleksion. Ved den modtagende ende detekterer en anden optisk sensor (fotodiode) lysimpulser og konverterer det indkommende optiske signal tilbage til elektrisk form. Et par fibre forbinder normalt en hvilken som helst to enheder (en transmissionsfiber, en modtagerfiber).
DWDM-systemer kræver meget præcise bølgelængder af lys til at fungere uden interkanalsforvrængning eller krydsning. Flere individuelle lasere bruges typisk til at oprette de enkelte kanaler i et DWDM-system. Hver laser opererer med en lidt anden bølgelængde. Moderne systemer opererer med mellemrum på 200, 100 og 50 GHz. Nyere systemer understøtter mellemrum på 25 GHz og 12,5 GHz mellemrum undersøges. Generelt kan DWDM-transceivere (DWDM SFP, DWDM SFP +, DWDM XFP osv.), Der opererer ved 100 og 50 GHz, findes på markedet i dag.
DWDM Mux / DeMux-filtre
Flere bølgelængder (alle inden for 1550 nm båndet) skabt af flere sendere og opererer på forskellige fibre kombineres på en fiber ved hjælp af et optisk filter (Mux filter). Udgangssignalet fra en optisk multiplexer betegnes som et komposit signal. Ved den modtagende ende adskiller et optisk dråbefilter (DeMux filter) alle de individuelle bølgelængder af det sammensatte signal ud til individuelle fibre. De enkelte fibre passerer de demultiplexerede bølgelængder til så mange optiske modtagere. Mux og DeMux (transmittere og modtage) komponenter er typisk indeholdt i et enkelt kabinet. Optisk Mux / DeMux-enheder kan være passive. Komponent signaler multiplexeres og demultiplexeres optisk, ikke elektronisk, derfor er der ikke behov for ekstern strømkilde. Figuren nedenfor er tovejskørsel DWDM-drift. N lysimpulser af N forskellige bølgelængder båret af N forskellige fibre kombineres af en DWDM Mux . N-signalerne multiplexeres på et par optiske fibre. En DWDM DeMux modtager sammensætningssignalet og adskiller hver af N komponentsignalerne og passerer hver til en fiber. De transmitterede og modtage signalpile repræsenterer klientsiden udstyr. Dette kræver brug af et par optiske fibre; en til transmitter, en til modtagelse.
Optisk Tilføj / Slet Multiplexere
Optiske add / drop multiplexere (dvs. OADM'er) har en anden funktion af "Add / Drop" sammenlignet med Mux / DeMuxfilters. Her er en figur, der viser driften af en 1-kanals OADM. Denne OADM er designet til kun at tilføje eller tabe optiske signaler med en bestemt bølgelængde. Fra venstre til højre brydes et indgående komposit signal i to komponenter, drop og pass-through. OADM'en dråber kun den røde optiske signalstrøm. Den tabte signalstrøm sendes til modtageren af en klientenhed. De resterende optiske signaler, der passerer gennem OADM'en, multiplexeres med en ny add-signal-strøm. OADM tilføjer en ny rød optisk signal strøm, som opererer i samme bølgelængde som det faldne signal. Den nye optiske signalstrøm kombineres med pass-through-signalerne for at danne et nyt sammensat signal.
OADM designet til drift ved DWDM bølgelængder kaldes DWDM OADM , mens drift ved CWDM bølgelængder kaldes CWDM OADM . Begge kan findes på markedet nu.
Optiske forstærkere
Optiske forstærkere forstærker amplitude eller tilføj forstærkning til optiske signaler, der passerer på en fiber ved direkte at stimulere signalets foton med ekstra energi. De er "in-fiber" enheder. Optiske forstærkere forstærker optiske signaler over en bred vifte af bølgelængder. Dette er meget vigtigt for DWDM systemapplikation. Erbium-Doped Fiberforstærkere (EDFA'er) er den mest almindeligt anvendte type optiske forstærkere i fiber. EDFA'er, der anvendes i DWDM-systemer, kaldes undertiden DWDM EDFA sammenlignet med dem, der anvendes i CATV- eller SDH-systemer. For at udvide transmissionsafstanden til dit DWDM-system kan du få alle typer optiske forstærkere i Fiberstore, herunder DWDM EDFA, CATV EDFA, SDH EDFA, EYDFA og Raman forstærker mv. (Her er en figur, der viser driften af en DWDM EDFA.)
Transpondere (bølgelængderomformere)
Transpondere konverterer optiske signaler fra en indgående bølgelængde til en anden udgående bølgelængde egnet til DWDM applikationer. Transpondere er optisk-elektrisk-optiske (OEO) bølgelængdeomformere. En transponder udfører en OEO-operation for at konvertere bølgelængder af lys, så nogle mennesker kaldte dem "OEO" for kort. Inden for DWDM-systemet konverterer en transponder klientens optiske signal tilbage til et elektrisk signal (OE) og udfører derefter enten 2R (Reamplify, Reshape) eller 3R (Reamplify, Reshape og Retime) funktioner. Figuren herunder viser tovejsstransponderoperation. En transponder er placeret mellem en klientenhed og et DWDM-system. Fra venstre til højre modtager transponderen en optisk bitstrøm, som opererer ved en bestemt bølgelængde (1310 nm). Transponderen konverterer driftsbølgelængden af den indkommende bitstrøm til en ITU-kompatibel bølgelængde. Den overfører sin produktion til et DWDM-system. På modtagersiden (højre mod venstre) er processen omvendt. Transponderen modtager en ITU-kompatibel bitstrøm og konverterer signalerne tilbage til den bølgelængde, der anvendes af klientenheden.
Transpondere anvendes generelt i WDM-systemer (2,5 til 40 Gbps), herunder ikke kun DWDM-systemer, men også CWDM-systemer. Fiberstore tilbyder forskellige WDM-transpondere (OEO-konvertere) med forskellige modulporte (SFP til SFP, SFP + til SFP +, XFP til XFP osv.).
Sådan fungerer DWDM-systemkomponenter sammen med DWDM-teknologi
Som DWDM-system er sammensat af disse fem komponenter, hvordan fungerer de sammen? Følgende trin giver svaret (også du kan se hele strukturen af et grundlæggende DWDM-system i figuren nedenfor):
Ved hjælp af DWDM-teknologi giver DWDM-systemer båndbredden til store mængder data. Faktisk vokser kapaciteten af DWDM-systemer som teknologier, der fremmer det, der muliggør tættere afstand, og derfor højere tal, af bølgelængder. Men DWDM bevæger sig også ud over transport for at blive grundlaget for alt-optisk netværk med bølgelængde tilvejebringelse og netbaseret beskyttelse. At skifte til det fotoniske lag gør det muligt for denne udvikling, ligesom routingprotokollerne, der tillader lysstier at krydse netværket, på samme måde som virtuelle kredsløb gør i dag. Med udviklingen af teknologier kan DWDM-systemer behøve mere avancerede komponenter til at udøve større fordele.
