Измерительное и испытательное оборудование для лабораторий, производства, телекоммуникаций

Технология WDM

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.

Данная технология основана на способности оптоволокна передавать свет одновременно разных длин волн без взаимной интерференции и дальнейшем мультиплексировании / демультиплексировании сигналов.

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.


wdm_sistem.jpg


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.

Благодаря такому подходу возможно значительное увеличение пропускной способности канала: например, в 2003 году это была скорость до 10,72 Тбит/с, а уже в 2014 году цифра выросла до 27 Тбит/с. 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.

2-канальные WDM

Возникли исторически первыми и работают на центральных длинах волн из 2-го и 3-го окон прозрачности кварцевого волокна (1310 и 1550 нм). 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».

В случае задействования системой всего диапазона волн (от 1270 до 1610 нм) она носит название FS-CWDM-система (Full-spectrum CWDM).

Система CWDM позволяет мультиплексировать до 18 каналов.

DWDM (Dense WDM)

Плотным спектральным мультиплексированием объединяется гораздо большее число длин волн, чем CWDM. 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.


WDM.jpg


HDWDM (High Dense WDM)

Сверхплотным спектральным уплотнением количество уплотняемых каналов можно повысить еще в 2–4 раза, по сравнению с DWDM. Разнос каналов – 50 ГГц и менее.
Автор: , «ПРОФКОН»