Введение в компоненты систем DWDM

Плотное волновое мультиплексирование (DWDM) – это инновация, позволяющая передавать несколько оптических несущих параллельно по одному оптическому волокну. Устройства DWDM объединяют выходные сигналы нескольких оптических передатчиков и передают их по одному оптическому волокну. На приемном конце другое устройство DWDM разделяет объединенные оптические сигналы и направляет каждый канал на оптические приемники. Между устройствами DWDM используется лишь одно волокно (для каждого направления передачи). Как работает система DWDM и какие компоненты для нее необходимы? Читайте дальше, чтобы найти ответы в этой статье.

Компоненты, используемые в системах DWDM

Обычно в состав систем DWDM входят оптические передатчики и приемники, мультиплексоры/демультиплексоры DWDM, оптические мультиплексоры ввода-вывода (OADM), оптические усилители и конвертеры длины волны (транспондеры). Рассмотрим каждое из этих устройств подробнее.

Оптические передатчики и приемники

Передатчики считаются компонентами DWDM, так как они создают исходный сигнал, который затем мультиплексируется. Характеристики оптических передатчиков, используемых в системах DWDM, имеют решающее значение для проектирования системы. Точное соблюдение рабочей длины волны без искажений или помех в канале – важнейшее требование к этим передатчикам. Для создания отдельных каналов в системе DWDM обычно используется несколько отдельных лазеров, работающих на немного отличающихся длинах волн.

Мультиплексоры/демультиплексоры DWDM

Мультиплексор DWDM (Mux) объединяет несколько длин волн, созданных несколькими передатчиками и передаваемых по отдельным волокнам. Выходной сигнал мультиплексора называется составным сигналом. На приемной стороне демультиплексор (DeMux) разделяет каждую отдельную длину волны составного сигнала на отдельные волокна. Каждое волокно передает демультиплексированную длину волны на максимально возможное число оптических приемников. Как правило, компоненты Mux и DeMux конструктивно объединены. Оптические мультиплексоры/демультиплексоры могут быть пассивными, поскольку оптическое мультиплексирование и демультиплексирование не требуют внешних источников питания.

Приведенная выше схема иллюстрирует двунаправленную работу DWDM. N оптических импульсов с разными длинами волн, передаваемых по N различным волокнам, объединяются мультиплексором DWDM. N сигналов мультиплексируются в пару волокон. Демультиплексор DWDM принимает составной сигнал и разделяет его на отдельные сигналы N длин волн, передавая каждый сигнал в волокно. Стрелки сигналов передачи и приема обозначают клиентские устройства. Для этого требуется пара волокон: одно для передачи, другое для приема.

Оптические мультиплексоры ввода-вывода (OADM)

OADM – это устройство в системах WDM, используемое для мультиплексирования и маршрутизации различных волоконных каналов в/из одномодового волокна (SMF). С его помощью можно оптически добавлять/выделять один или несколько каналов CWDM/DWDM в несколько волокон/из нескольких волокон, что позволяет добавлять или удалять одну или несколько длин волн из полностью мультиплексированного оптического сигнала. Это дает возможность промежуточным точкам между удаленными узлами подключаться к обычным двухточечным участкам волокна, соединяющим их. Невыделенные длины волн проходят через OADM и продолжают путь к удаленному узлу. При необходимости через последовательные OADM можно добавлять или выделять дополнительные выбранные длины волн.

Приведенная выше схема демонстрирует работу одноканального OADM. Такая конструкция используется исключительно для добавления или выделения определенных длин волн оптических сигналов. Слева направо: входной составной сигнал разделяется на две части: выделяемый и пропускаемый. OADM отбрасывает только красный оптический сигнальный поток. Выделенный сигнальный поток направляется на приемник клиентского устройства. Оставшийся оптический сигнал с выхода OADM объединяется с новым добавляемым сигнальным потоком. OADM добавляет новый красный оптический сигнальный поток, работающий на той же длине волны, что и выделенный сигнал. Новый оптический сигнальный поток объединяется с пропускаемым сигналом, формируя новый составной сигнал.

Оптические усилители

Оптические усилители увеличивают амплитуду или коэффициент усиления оптических сигналов, передаваемых по оптическому волокну, путем прямого стимулирования фотонов сигнала дополнительной энергией. Это внутриволоконные устройства. Оптические усилители способны усиливать оптические сигналы на различных длинах волн, что крайне важно для применения в системах DWDM.

Конвертеры длины волны (транспондеры)

Конвертеры длины волны в системах DWDM преобразуют входящий оптический сигнал с одной длины волны на другую, пригодную для использования в DWDM. Транспондеры – это оптико-электронно-оптические (OEO) преобразователи длины волны. Транспондер выполняет операции OEO для изменения длины волны света. В системе DWDM транспондер преобразует оптический сигнал клиентского устройства обратно в электрический сигнал (OE), а затем выполняет функции 2R (регенерация амплитуды, регенерация формы) или 3R (регенерация амплитуды, регенерация формы, ресинхронизация).

Приведенная выше схема изображает работу двунаправленного транспондера. Транспондер располагается между клиентским устройством и системой DWDM. Слева направо: транспондер принимает оптический битовый поток, работающий на определенной длине волны (1310 нм). Транспондер преобразует рабочую длину волны входного потока в длину волны, соответствующую стандартам ITU. Он передает свой выходной сигнал в систему DWDM. На приемной стороне (справа налево) процесс обратный: транспондер получает битовый поток, соответствующий стандартам ITU, и преобразует сигнал обратно в длину волны, используемую клиентским устройством.

Увеличьте пропускную способность вашей сети с помощью решения DWDM от C-Data.C-DataDWDM, построенный на передовой технологии плотного волнового мультиплексирования, выделяется высокой плотностью и емкостью. Выберите C-Data DWDM, чтобы повысить качество вашей сети и получите превосходную эффективность. Ваш путь к передовой связи начинается с качества — выбирайте DWDM для сети, в которой приоритетом является производительность.