Jaká je definice DWDM?
DWDMje kombinací sadyoptickývlnové délky, které může přenášet jedno vlákno. Jedná se o laserovou technologii používanou ke zvýšení šířky pásma na stávajících páteřních vláknech. Přesněji řečeno, tato technika spočívá v multiplexování těsného spektrálního rozestupu jednotlivých vláknových nosičů v daném vláknu, aby se využila dosažitelná přenosová výkonnost (např. pro dosažení minimální disperze nebo zeslabení). S danou kapacitou přenosu informací lze tedy snížit celkový počet požadovaných vláken.
DWDM je schopen kombinovat a přenášet různé vlnové délky současně ve stejném vláknu. Aby to bylo efektivní, jedno vlákno se převede na více virtuálních vláken. Pokud tedy plánujete znovu použít 8 optických přenašečů (OC), tedy 8 signálů v jednom vláknu, přenosová kapacita se zvýší z 2,5 Gb/s na 20 Gb/s. Data shromážděná v březnu 2013, díky přijetí technologie DWDM, může jedno vlákno přenášet více než 150 různých vlnových délek světelných vln současně a maximální rychlost každého paprsku může dosáhnout 10 Gb/s. Vzhledem k tomu, že prodejci přidávají další kanály ke každému vláknu, přenosová rychlost terabitů za sekundu je hned za rohem.
Klíčovou výhodou DWDM je, že jeho protokol a přenosová rychlost jsou irelevantní. Síť založená na DWDM může přenášet data pomocí protokolů IP, ATM, SONET/SDH a Ethernet a zpracovávaný datový provoz je mezi 100 Mb/s a 2,5 Gb/s. Tímto způsobem může síť založená na DWDM přenášet různé typy datového provozu různými rychlostmi na jediném laserovém kanálu. Z hlediska QoS (Quality Service) sítě založené na DWDM rychle reagují na požadavky zákazníků na šířku pásma a změny protokolů, a to nákladově efektivním způsobem.
Pozadí
Vztah mezi komunikačními přenosovými sítěmi a službami je stále složitější v kontextu rychle rostoucího objemu provozu. Původní TDM (vláknový jednovlnný přenos a časově dělený multiplex) nemůže vyhovět potřebám nových technologií. Komerční aplikace pro přenos jedné vlny pomocí optických vláken mají maximální rychlost 40 Gbit/s a jsou drahé. Technologie TDM se obtížně přizpůsobuje složitým síťovým a obchodním vztahům. Technologie vícevlnného přenosu optických vláken využívající čistě optická zařízení pro plánování dlouhých vln porušuje limit rychlosti zpracování elektronických zařízení. Na základě technologie SDH lze výrazně zlepšit kapacitu šíření optických vláken. Současná rychlost komerčních aplikací technologie DWDM (také známá jako technologie OTN) dosáhla 3,2 Tbits/s, což znamená, že komunikační síť lze plynule upgradovat a vyvíjet. [1]
První navrhovanou stranou pro technologii DWDM je Lucent, jehož čínský překlad je hustý optický multiplex. Technologie DWDM byla představena v roce 1991. Konkrétně se jedná o kombinaci skupiny optických vlnových délek přenášených optickým vláknem, což je laserová technologie používaná ke zvýšení šířky pásma na stávajících optických páteřních sítích. Může se také odkazovat na multiplexování těsného spektrálního rozestupu jednotlivých vláknových nosičů v konkrétním vláknu pro dosažení požadovaného výkonu během přenosu. A můžete se pokusit snížit počet vláken, která potřebujete, při určitém množství přenosu informací. Vývoji technologie DWDM byla v posledních letech věnována velká pozornost a technologie DWDM bude v budoucnu více využívána v komunikaci.
Zásada
Ve skutečném provozu, aby bylo možné rozumně využít širokopásmové zdroje generované jednovidovým vláknem v nízkoztrátové oblasti 1,55 pm, je nutné rozdělit nízkoztrátovou oblast vlákna na více optických kanálů podle na různé frekvence a vlnové délky a musí být v každém Optický kanál vytváří nosnou vlnu, kterou nazýváme optická vlna. Rozbočovač zároveň kombinuje signály různých specifikovaných vlnových délek na vysílacím konci a kombinované signály jsou společně přenášeny do jednoho optického vlákna pro přenos signálu. Při vysílání na přijímací konec jsou tyto kombinovány s různými vlnovými délkami pomocí optického demultiplexoru. Rozklad signálů různých světelných vln do výchozího stavu realizuje funkci přenosu množství různých signálů v jednom optickém vláknu.
Struktura systému
DWDM je konstrukčně rozdělen a v současnosti má integrovaný systém a otevřený systém. Integrovaný systém: Optický signál terminálu jediného optického přenosového zařízení, ke kterému je vyžadován přístup, je standardní světelný zdroj G. 692. Otevřený systém je na předním konci slučovače a na zadním konci rozbočovače plus jednotka pro konverzi vlnové délky OTU, která se bude běžně používat. Vlnová délka rozhraní 957 je převedena na optické rozhraní standardní vlnové délky G.692. Otevřené systémy tedy využívají technologii konverze vlnové délky. Udělejte jakékoli uspokojení G. Světelný signál požadovaný doporučením 957 lze převést na G. převodem vlnové délky po použití fotoelektricko-optické metody. Optický signál standardní vlnové délky požadovaný 692 je pak přenášen multiplexováním s dělením vlnové délky v systému DWDM.
Současný systém DWDM může poskytnout 16/20 vlnovou nebo 32/40 vlnovou přenosovou kapacitu jednoho vlákna, až 160 vln a flexibilní možnosti rozšíření. Uživatelé si mohou na začátku postavit 16/20 vlnový systém a poté podle potřeby upgradovat na 32/40 vln, což může ušetřit počáteční investici. Princip jeho schématu upgradu: jedním je upgrade 16-pásma a 16-vlny červeného pásma C-pásma na 32-vlnové schéma; druhým je použití Interleaveru a pásmo C je upgradováno z 200 GHz intervalu 16/32 vlny na 100 GHz interval 20/. 40 vln. Pro další rozšíření lze poskytnout schéma rozšíření pásma C plus L pro další rozšíření přenosové kapacity systému na 160 vln.
DWDM, které v současnosti používají hlavní domácí operátoři, jsou většinou otevřené DWDM systémy. Integrované multiplexní systémy s hustou vlnovou délkou mají ve skutečnosti své výhody:
1. Slučovač a rozbočovač integrovaného systému DWDM se používají samostatně na výchozím a přijímacím konci, to znamená pouze slučovač na počátku, pouze rozbočovač na přijímacím konci a jak přijímací, tak vysílací konec jsou odstraněny. Konverzní zařízení OTU (tato část je dražší)? Investice do zařízení systému DWDM tak lze ušetřit o více než 60 procent.
2. Integrovaný DWDM systém využívá pouze pasivní komponenty (jako např.: slučovač nebo rozbočovač) na přijímací a vysílací straně. Telekomunikační operační jednotka může přímo objednat výrobce zařízení, snížit zásobovací linku a snížit náklady, čímž ušetří náklady na zařízení. .
3. Otevřený systém správy sítě DWDM je zodpovědný za: OTM (hlavně OTU), OADM, OXC, EDFA monitorování a investice do jeho vybavení tvoří asi 20 procent celkových investic do systému DWDM; zatímco integrovaný systém DWDM nevyžaduje vybavení OTM, správa sítě zodpovídá pouze za monitorování OADM, OXC a EDFA. Může představit více výrobců, kteří budou soutěžit, a náklady na správu sítě lze ušetřit přibližně o polovinu ve srovnání s otevřenou správou sítě DWDM.
4. Vzhledem k tomu, že zařízení pro multiplexování vln/demultiplexování integrovaného systému DWDM je pasivní zařízení, je vhodné poskytovat více služeb a vícerychlostní rozhraní, pokud vlnová délka optického transceiveru koncového zařízení služby splňuje požadavky G. Standard 692 lze použít pro jakékoli služby, jako je PDH, SDH, POS (IP), ATM atd., podporující PDH a SDH při různých rychlostech, jako je 8M, 10M, 34M, 100M, 155M, 622M, 1G, 2,5G a 10G, ATM a IP Ethernet? Chcete-li se vyhnout otevřenému systému DWDM kvůli OTU, můžete používat pouze zařízení SDH, ATM nebo IP Ethernet s optickou vlnovou délkou (1310nm, 1550nm) a přenosovou rychlostí určenou zakoupeným systémem DWDM? Jiná rozhraní nelze použít vůbec.
5. Pokud je modul laserového zařízení optického přenosového zařízení, jako je SDH a IP router, jednotně navržen jako kolík standardní geometrické velikosti, rozhraní je standardizované, což je vhodné pro údržbu a zapojování a připojení je spolehlivé. Tímto způsobem může personál údržby volně vyměnit laserovou hlavu konkrétní barevné vlnové délky podle požadavku na vlnovou délku integrovaného systému DWDM, což poskytuje pohodlný stav pro údržbu laserové hlavy a zabraňuje nevýhodě, že celá deska musí být předtím vyměněna celou továrnou. Vysoké náklady na údržbu.
6. Barevný světelný zdroj s vlnovou délkou je jen o málo dražší než běžné světelné zdroje s vlnovou délkou 1310nm a 1550nm. Například světelný zdroj s barevnou vlnovou délkou 2,5G má v současnosti více než 3,000 juany, ale když je připojen k integrovanému systému DWDM, může. Náklady na systém se sníží téměř 10krát a s velkým množstvím aplikací barevných vlnových zdrojů se cena bude blížit běžným světelným zdrojům.
7. Integrované zařízení DWDM má jednoduchou strukturu a menší rozměry a pouze asi jedna pětina prostoru, který zabírá otevřený DWDM, šetří zdroje počítačové učebny.
Souhrnně lze říci, že integrovaný systém DWDM by měl být široce používán ve velkém počtu přenosových systémů DWDM a postupně by měl nahradit dominantní postavení otevřeného systému DWDM. Vzhledem k tomu, že se v současné době v síti používá zařízení pro optický přenos s velkým počtem běžných světelných zdrojů, doporučuje se k ochraně počáteční investice použít integrovaný a otevřený kompatibilní hybridní DWDM.
Princip systému
Technologie DWDM využívá šířku pásma a nízkoztrátové charakteristiky jednovidového vlákna, přičemž jako nosné využívá více vlnových délek, což umožňuje, aby každý nosný kanál ve vláknu vysílal současně.
Ve srovnání s univerzálním jednokanálovým systémem hustý WDM (DWDM) nejen výrazně zlepšuje komunikační kapacitu síťového systému, ale také plně využívá šířku pásma optického vlákna a má mnoho výhod, jako je jednoduché rozšíření a spolehlivost výkonu, zejména může být přímo připojen. Díky vstupu do různých podniků jsou jeho vyhlídky na uplatnění velmi jasné.
V analogovém komunikačním systému s nosnou se obvykle používá metoda multiplexování s frekvenčním dělením, aby se plně využily zdroje šířky pásma kabelu a zvýšila se přenosová kapacita systému. To znamená, že signály několika kanálů jsou současně přenášeny ve stejném kabelu a přijímací konec filtruje signály každého kanálu pomocí pásmové propusti podle různých nosných frekvencí.
Podobně lze optické frekvenční multiplexování použít také v komunikačních systémech s optickými vlákny ke zvýšení přenosové kapacity systému. Ve skutečnosti jsou takové metody multiplexování velmi účinné v komunikačních systémech s optickými vlákny. Na rozdíl od multiplexování s frekvenčním dělením v analogovém komunikačním systému s nosnou, v komunikačním systému s optickým vláknem se jako nosič signálu používá světelná vlna a nízkoztrátové okno optického vlákna je rozděleno do několika podle frekvence ( nebo vlnová délka) každého kanálu světelné vlny. Kanály pro dosažení multiplexního přenosu více optických signálů v jediném vláknu.
Protože některá optická zařízení (jako jsou filtry s úzkou šířkou pásma, koherentní světelné zdroje atd.) ještě nejsou zralá, je obtížné realizovat multiplexování s optickým frekvenčním dělením (technologie koherentní optické komunikace) s velmi hustými optickými kanály, ale založené na současném zařízení úrovních bylo dosaženo frekvenčního multiplexování opticky oddělených kanálů. Multiplexování optických kanálů s velkými intervaly (i na různých oknech optických vláken) se obvykle nazývá multiplexování s optickým dělením vlnové délky (WDM) a DWDM s menším odstupem kanálů ve stejném okně se nazývá multiplexování s hustým dělením vlnové délky (DWDM). S pokrokem technologie byla moderní technologie schopna dosáhnout nanoúrovňového multiplexování intervalů vlnových délek a dokonce dosáhnout multiplexování v řádu několika nanometrů s intervalem vlnových délek nula. Pouze je přísnější v technických požadavcích na zařízení, takže 1270nm Pásmo o vlnové délce 20 nm až 1610 nm se nazývá multiplexování s hrubým dělením vlnových délek (CWDM).
Struktura a spektrum systému DWDM jsou znázorněny na obrázku. Optický vysílač na vysílacím konci vysílá optické signály s různými vlnovými délkami a přesností a stabilitou pro splnění určitých požadavků a je společně multiplexován optickým multiplexerem vlnových délek pro napájení erbiem dotovaného vláknového výkonového zesilovače (erbiem dopovaný vláknový zesilovač se používá hlavně k kompenzovat multiplexer). Ztráta výkonu a přenosový výkon optického signálu se zvýší a poté je zesílený vícecestný optický signál odeslán do přenosu optického vlákna a optický zesilovač lze určit s optickým linkovým zesilovačem nebo bez něj podle situace, a optický předzesilovač je přijímán na přijímacím konci (používá se hlavně pro Zvýšení přijímací citlivosti pro prodloužení přenosové vzdálenosti. Po zesílení je odeslán rozdělovač optických vlnových délek, aby rozložil původní optické signály.
Funkce OADM a OXC systému DWDM
OADM může podle potřeby poskytovat optické signály o vlnových délkách na libovolném místě optického relé (v současnosti lze dosáhnout 8 vln). Tato funkce spolupracuje s OXC a posílá jakýkoli optický signál z libovolného portu na jakoukoli vlnovou délku systému. Takže i když jsou optické signály obou horních portů stejné, nezpůsobí blokování. Stejným způsobem lze funkci přiřazení portů použít také k přenosu určité vlnové délky po proudu na libovolný port podle potřeby, což značně rozšiřuje flexibilitu aplikace OADM. Kromě toho může kombinace OADM a OXC poskytnout ochranné režimy, jako je dvouvláknová jednosměrná multiplexní ochrana sekce, dvouvláknová obousměrná multiplexní sekce a ochrana kanálu, takže lze realizovat samoopravnou kruhovou síť a systém výkon je bezpečný. spolehlivý.
Aplikace technologie DWDM v energetice
Nástup nových komunikačních zařízení neznamená popření původního vybavení a technologie, ale mělo by jít o dědictví, vývoj a inovace. 64k Subrate—PDH—SDH—DWDM tento princip odráží a dodržuje. Z aktuální analýzy aplikačního stavu energetických systémů nemůže úroveň technologie DWDM multiplexování vlnového dělení zcela nahradit SDH, ale může spolupracovat s divizí technologie SDH, vzájemně se doplňovat, optimalizovat energetickou komunikační síť, komplexně zlepšovat komunikační šířku a zajistit bezpečnost síťových systémů. A stabilní.
Ze současných zařízení a technologií pro multiplexování optických vln (DWDM) zařízení potřebuje nejen používat komponenty jako optický zesilovač, splitter, multiplexer, disperzní kompenzaci, ale také více vláknových propojek. Teoreticky mají zařízení SDH s poměrem DWDM vyšší pravděpodobnost selhání, takže je nevědecké používat DWDM k přenosu plánovacích dat.
Z jiného pohledu je DWDM jako doplněk a doplněk SDH plně schopen poskytnout ochranný kanál pro plánování přenosu dat. Kromě toho jsou data správy sítě SDH založena na přenosu paketů a většina z nich je Ethernet. Technologie WDM DWDM proto může poskytnout ochranný kanál pro správu sítě SDH a SDH může také stabilizovat správu sítě DWDM a poskytnout ochranný kanál.
Můžeme předvídat, že propagace a implementace technologie hustého světelného multiplexování (DWDM) poskytne silnou podporu v konferenční televizi s vysokým rozlišením, vzdáleném video dohledu a NGN pro zvýšení šířky přenosového komunikačního pásma. Největší výhodou je vysoký výkon a nízká cena. Vědecké a racionální rozdělení služeb DWDM a SDH může plně využít jejich výhod, snížit tlak na správu sítě a zlepšit úroveň správy komunikačních operací.
