Aká je definícia DWDM?
DWDMJe to kombinácia súboruoptickývlnové dĺžky, ktoré môžu byť prenášané jedným vláknom. Jedná sa o laserovú technológiu, ktorá sa používa na zvýšenie šírky pásma na existujúcich chrbtových kostiach vlákien. Konkrétnejšie, technikou je multiplexovanie tesných spektrálnych rozstupov jednotlivých nosičov vlákien v danom vlákne, aby sa využil dosiahnuteľný prenosový výkon (napr. na dosiahnutie minimálnej disperzie alebo útlmu). S danou kapacitou prenosu informácií sa teda môže znížiť celkový počet potrebných vlákien.
DWDM je schopný kombinovať a prenášať rôzne vlnové dĺžky súčasne v tom istom vlákne. Aby sme boli efektívni, jedno vlákno sa premení na viac virtuálnych vlákien. Ak teda plánujete opätovne použiť 8 optických nosičov (OC), to znamená 8 signálov v jednom vlákne, prenosová kapacita sa zvýši z 2,5 Gb/s na 20 Gb/s. Údaje zhromaždené v marci 2013, v dôsledku prijatia technológie DWDM, môže jedno vlákno prenášať viac ako 150 rôznych vlnových dĺžok svetelných vĺn súčasne a maximálna rýchlosť každého lúča môže dosiahnuť 10 Gb / s. Keďže dodávatelia pridávajú do každého vlákna viac kanálov, terabity za sekundu prenosová rýchlosť je hneď za rohom.
Kľúčovou výhodou DWDM je, že jeho protokol a prenosová rýchlosť sú irelevantné. Sieť založená na DWDM môže prenášať dáta pomocou PROTOKOLOV IP, ATM, SONET / SDH a Ethernet a spracovaná dátová prevádzka je medzi 100 Mb / s a 2,5 Gb / s. Týmto spôsobom môže sieť založená na DWDM prenášať rôzne typy dátovej prevádzky rôznymi rýchlosťami na jednom laserovom kanáli. Z pohľadu QoS (Quality Service) siete založené na DWDM rýchlo reagujú na požiadavky zákazníkov na šírku pásma a zmeny protokolu nákladovo efektívnym spôsobom.
Pozadie
Vzťah medzi komunikačnými prenosovými sieťami a službami sa v kontexte rýchlo rastúceho objemu dopravy stáva čoraz zložitejším. Pôvodný TDM (vláknový jednovlnový prenos a multiplexovanie časového delenia) nedokáže uspokojiť potreby nových technológií. Optické jednovlnové prenosové komerčné aplikácie majú maximálnu rýchlosť 40 Gbits / s a sú drahé. Technológia TDM sa ťažko prispôsobuje komplexným sieťovým a obchodným vzťahom. Technológia viacvlnového prenosu optických vlákien využívajúca čisté optické zariadenia na plánovanie dlhých vĺn porušuje hranicu rýchlosti spracovania elektronických zariadení. Na základe technológie SDH je možné výrazne zlepšiť kapacitu šírenia optických vlákien. Súčasná komerčná aplikačná rýchlosť technológie DWDM (tiež známa ako technológia OTN) dosiahla 3,2 Tbits/s, čo znamená, že komunikačná sieť môže byť hladko modernizovaná a vyvinutá. [1]
Prvou navrhovanou stranou pre technológiu DWDM je Lucent, ktorého čínsky preklad je hustý optický multiplexing. Technológia DWDM bola predstavená v roku 1991. Konkrétne ide o kombináciu skupiny optických vlnových dĺžok prenášaných optickým vláknom, čo je laserová technológia používaná na zvýšenie šírky pásma existujúcich optických chrbticových sietí. Môže sa tiež vzťahovať na multiplexovanie tesných spektrálnych rozstupov jednotlivých nosičov vlákien v konkrétnom vlákne, aby sa dosiahol požadovaný výkon počas prenosu. A môžete sa pokúsiť znížiť počet vlákien, ktoré potrebujete, pod určitým množstvom prenosu informácií. V posledných rokoch sa vývoju technológie DWDM venovala veľká pozornosť a technológia DWDM bude v budúcnosti vo väčšej miere využívaná v komunikácii.
Princíp
V samotnej prevádzke, aby bolo možné primerane využiť širokopásmové zdroje generované jednomodálnym vláknom v oblasti s nízkymi stratami o 13:55, je potrebné rozdeliť oblasť s nízkymi stratami vlákna na viac optických kanálov podľa rôznych frekvencií a vlnových dĺžok a musí byť v každom Optický kanál vytvára nosnú vlnu, Tomu sa hovorí optická vlna. Rozdeľovač zároveň kombinuje signály rôznych špecifikovaných vlnových dĺžok na vysielacom konci a kombinované signály sa spoločne prenášajú do jedného optického vlákna na prenos signálu. Pri prenose na prijímací koniec sa tieto kombinujú s rôznymi vlnovými dĺžkami pomocou optického demultiplexora. Rozklad signálov rôznych svetelných vĺn do počiatočného stavu realizuje funkciu prenosu plurality rôznych signálov v jednom optickom vlákne.
Štruktúra systému
DWDM je štrukturálne rozdelený a v súčasnosti má integrovaný systém a otvorený systém. Integrovaný systém: Optický signál terminálu jediného optického prenosového zariadenia potrebného na prístup je štandardný svetelný zdroj G. 692. Otvorený systém je na prednom konci kombajnu a zadnom konci rozdeľovača, plus jednotka konverzie vlnovej dĺžky OTU, ktorá sa bude bežne používať. Vlnová dĺžka rozhrania 957 je prevedená na optické rozhranie štandardnej vlnovej dĺžky G. 692. Otvorené systémy teda využívajú technológiu konverzie vlnových dĺžok. Urobte akúkoľvek spokojnosť G. Svetelný signál požadovaný odporúčaním 957 je možné po použití fotoelektricko-optickej metódy konvertovať na G. konverziou vlnovej dĺžky. Optický signál štandardnej vlnovej dĺžky požadovaný číslom 692 sa potom prenáša multiplexovaním delenia vlnovej dĺžky v systéme DWDM.
Súčasný systém DWDM môže poskytnúť 16/20 vlnovú alebo 32/40 vlnovú prenosovú kapacitu s jedným vláknom, až 160 vĺn a flexibilnú expanznú schopnosť. Používatelia môžu na začiatku vytvoriť vlnový systém 16/20 a potom podľa potreby inovovať na vlny 32/40, čo môže ušetriť počiatočné investície. Princíp jeho modernizačného systému: jedným z nich je modernizácia 16-pásmového a 16-vlnového červeného pásma C-pásma na 32-vlnovú schému; druhým je použitie Interleaveru a C-pásmo sa inovuje z 200 GHz intervalu 16/32 vlny na interval 100 GHz 20/. 40 vĺn. Pre ďalšie rozšírenie je možné poskytnúť schému rozšírenia pásma C +L na ďalšie rozšírenie prenosovej kapacity sústavy na 160 vĺn.
DWDM, ktoré v súčasnosti používajú hlavní domáci operátori, sú väčšinou otvorené systémy DWDM. V skutočnosti majú integrované multiplexovacie systémy divízie hustej vlnovej dĺžky svoje vlastné výhody:
1. Kombajn a rozdeľovač integrovaného systému DWDM sa používajú samostatne na pôvodnom konci a prijímajúcom konci, to znamená iba kombajn pri pôvode, iba rozdeľovač na prijímajúcom konci a odstráni sa prijímajúci koniec aj vysielací koniec. Konverzné zariadenie OTU (táto časť je drahšia)? Investícia do systémových zariadení DWDM sa preto dá ušetriť o viac ako 60 %.
2. Integrovaný systém DWDM používa iba pasívne komponenty (ako napríklad: kombajn alebo rozdeľovač) na prijímacom konci a vysielacom konci. Telekomunikačná prevádzková jednotka môže priamo objednať výrobcu zariadenia, znížiť prívodné spojenie a znížiť náklady, čím sa ušetria náklady na vybavenie. .
3. Otvorený systém riadenia siete DWDM je zodpovedný za: OTM (najmä OTU), OADM, OXC, monitorovanie EDFA a jeho investície do zariadení predstavujú približne 20 % celkových investícií do systému DWDM; zatiaľ čo integrovaný systém DWDM nevyžaduje vybavenie OTM, správa siete je zodpovedná len za monitorovanie OADM, OXC a EDFA. Môže zaviesť viac výrobcov, aby mohli súťažiť, a jeho náklady na správu siete môžu byť ušetrené približne o polovicu v porovnaní s otvorenou správou siete DWDM.
4. Keďže multiplexované vlnové/demultiplexné zariadenie integrovaného systému DWDM je pasívnym zariadením, je vhodné poskytovať viaceré služby a viacúčelové rozhrania, pokiaľ vlnová dĺžka optického vysielača koncového zariadenia služby spĺňa požiadavky G. Štandard 692 je možné použiť pre akékoľvek služby, ako sú PDH, SDH, POS (IP), BANKOMAT atď., podpora PDH a SDH rôznymi sadzbami, ako sú 8M, 10M, 34M, 100M, 155M, 622M, 1G, 2.5G a 10G, ATM a IP Ethernet? Vyhnúť sa otvorenému systému DWDM kvôli OTU, je možné používať iba zariadenia SDH, ATM alebo IP Ethernet s optickou vlnovou dĺžkou (1310nm, 1550nm) a prenosovou rýchlosťou určenou zakúpeným systémom DWDM? Nie je možné používať iné rozhrania vôbec.
5. Ak je modul laserového zariadenia zariadení optického prenosového zariadenia, ako je SDH a IP router, jednotne navrhnutý ako štandardný geometrický čap veľkosti, rozhranie je štandardizované, čo je vhodné na údržbu a pripojenie a pripojenie je spoľahlivé. Týmto spôsobom môže údržbár voľne vymeniť laserovú hlavu špecifickej farebnej vlnovej dĺžky podľa požiadavky na vlnovú dĺžku integrovaného systému DWDM, ktorý poskytuje pohodlnú podmienku pre údržbu poruchy laserovej hlavy a zabraňuje nevýhode, že celú dosku musí predtým vymeniť celá továreň. Vysoké náklady na údržbu.
6. Svetelný zdroj farebnej vlnovej dĺžky je len o niečo drahší ako bežné svetelné zdroje s vlnovou dĺžkou 1310 nm a 1550 nm. Napríklad svetelný zdroj s farebnou vlnovou dĺžkou 2,5 G je v súčasnosti viac ako 3 000 juanov, ale keď je pripojený k integrovanému systému DWDM, môže Náklady na nákladový systém sa znížia takmer 10-krát a pri veľkom počte aplikácií zdrojov farebných vlnových dĺžok bude cena blízka cene bežných svetelných zdrojov.
7. Integrované zariadenie DWDM má jednoduchú štruktúru a menšiu veľkosť a len asi pätinu priestoru obsadeného otvoreným DWDM šetrí zdroje počítačovej miestnosti.
Stručne povedané, integrovaný systém DWDM by mal byť široko používaný vo veľkom počte prenosových sústav DWDM a postupne nahradiť dominantné postavenie otvoreného systému DWDM. Vzhľadom na to, že v súčasnosti sa v sieti používa optické prenosové zariadenie s veľkým počtom bežných svetelných zdrojov, odporúča sa používať integrované a otvorené hybridné DWDM na ochranu počiatočných investícií.
Systémový princíp
Technológia DWDM využíva charakteristiky šírky pásma a nízkych strát jednomodálneho vlákna pomocou viacerých vlnových dĺžok ako nosičov, čo umožňuje každému nosnému kanálu prenášať súčasne vo vlákne.
V porovnaní s univerzálnym jednokanálovým systémom hustý WDM (DWDM) nielen výrazne zlepšuje komunikačnú kapacitu sieťového systému, ale tiež naplno využíva šírku pásma optického vlákna a má mnoho výhod, ako je jednoduché rozšírenie a spoľahlivý výkon, najmä môže byť priamo pripojený. Vstup do rôznych podnikov robí vyhliadky na jeho uplatnenie veľmi jasnými.
V analógovom nosnom komunikačnom systéme, aby sa naplno využili zdroje šírky pásma kábla a zvýšila prenosová kapacita systému, sa zvyčajne používa metóda multiplexovania frekvenčného delenia. To znamená, že signály niekoľkých kanálov sa súčasne vysielajú v tom istom kábli a prijímací koniec filtruje signály každého kanála pomocou priechodného filtra pásma podľa rôznych nosných frekvencií.
Podobne môže byť multiplexovanie optického frekvenčného delenia použité aj v komunikačných systémoch optických vlákien na zvýšenie prenosovej kapacity systému. V skutočnosti sú takéto metódy multiplexovania veľmi účinné v optických komunikačných systémoch. Na rozdiel od multiplexovania frekvenčného delenia v analógovom komunikačnom systéme nosiča sa v komunikačnom systéme optických vlákien používa svetelná vlna ako nosič signálu a okno s nízkou stratou optického vlákna je rozdelené na niekoľko podľa frekvencie (alebo vlnovej dĺžky) každej kanálovej svetelnej vlny. Kanály na dosiahnutie multiplexného prenosu viacerých optických signálov v jednom vlákne.
Keďže niektoré optické zariadenia (ako sú filtre s úzkymi šírkami pásma, koherentné svetelné zdroje atď.) ešte nie sú zrelé, je ťažké realizovať multiplexovanie optického frekvenčného delenia (koherentná optická komunikačná technológia) s veľmi hustými optickými kanálmi, ale na základe aktuálnych úrovní zariadení sa dosiahlo multiplexovanie frekvenčného delenia opticky oddelených kanálov. Multiplexovanie optických kanálov s veľkými intervalmi (dokonca aj na rôznych oknách optických vlákien) sa zvyčajne nazýva multiplexovanie delenia optickej vlnovej dĺžky (WDM) a DWDM s menšími riadkami kanálov v tom istom okne sa nazýva multiplexovanie hustého delenia vlnovej dĺžky (DWDM). S pokrokom technológie dokázala moderná technológia dosiahnuť multiplexovanie intervalov vlnových dĺžok na nanoúrovni a dokonca dosiahnuť multiplexovanie v mierke niekoľkých nanometrov s intervalom vlnovej dĺžky nula. Je to len prísnejšie v technických požiadavkách zariadenia, takže 1270nm Pásmo 20 nm vlnovej dĺžky na 1610 nm sa nazýva hrubá vlnová dĺžka delenia multiplexing (CWDM).
Štruktúra a spektrum systému DWDM sú znázornené na obrázku. Optický vysielač na vysielacom konci vyžaruje optické signály s rôznymi vlnovými dĺžkami a presnosťou a stabilitou na splnenie určitých požiadaviek a je multiplexovaný multiplexerom optickej vlnovej dĺžky na napájanie erbium dopovaného optického zosilňovača (zosilňovač z vlákien dopovaný erbium sa používa hlavne na kompenzáciu multiplexera). Zvýši sa strata výkonu a prenosový výkon optického signálu a potom sa zosilnený viaccestný optický signál odošle do prenosu optických vlákien a optický zosilňovač môže byť určený pomocou zosilňovača optického vedenia alebo bez neho podľa situácie a optický predzosilňovač je prijatý na prijímacom konci (používa sa hlavne na zvýšenie prijímacej citlivosti na predĺženie prenosovej vzdialenosti. Po zosilnení sa rozdelí rozdeľovač optickej vlnovej dĺžky, aby sa rozložili pôvodné optické signály.
OADM a OXC funkcie systému DWDM
OADM môže podľa potreby poskytovať optické signály vlnových dĺžok na akomkoľvek mieste optického relé (v súčasnosti je možné dosiahnuť 8 vĺn). Táto funkcia spolupracuje s OXC na vysielaní akéhokoľvek optického signálu z ľubovoľného portu na akúkoľvek vlnovú dĺžku systému. Takže aj keď sú optické signály dvoch horných portov rovnaké, nespôsobujú blokovanie. Rovnako sa funkcia prideľovania portov môže použiť aj na prenos určitej nadväzujúcej vlnovej dĺžky do akéhokoľvek prístavu podľa potreby, čo výrazne rozširuje flexibilitu aplikácie OADM. Okrem toho kombinácia OADM a OXC môže poskytnúť ochranné režimy, ako je dvojvláknová jednosmerná multiplexová ochrana, dvojvláknová obojsmerná ochrana multiplexových sekcií a ochrana kanálov, aby bolo možné realizovať samoliečebnú kruhovú sieť a bezpečný výkon systému. spoľahlivý.
Aplikácia technológie DWDM v energetickom systéme
Príchod nových komunikačných zariadení nenaznačuje odmietnutie pôvodného zariadenia a technológie, ale mal by byť dedičstvom, vývojom a inováciou. Podsúbor 64k – PDH – SDH – DWDM odráža a riadi sa týmto princípom. Z aktuálnej analýzy aplikačného stavu energetických systémov nemôže technológia DWDM úroveň multiplexovania delenia vlnových dĺžok úplne nahradiť SDH, ale môže spolupracovať s technologickým oddelením SDH, dopĺňať sa, optimalizovať výkonovú komunikačnú sieť, komplexne zlepšovať komunikačnú šírku pásma a zaisťovať bezpečnosť sieťových systémov. A stabilný.
Zo súčasného zariadenia a technológie hustého multiplexovania optických vĺn (DWDM) musí zariadenie používať nielen komponenty, ako je optický zosilňovač, rozdeľovač, multiplexer, kompenzácia rozptylu, ale aj viac optických skokanov. Teoreticky majú zariadenia SDH s pomerom DWDM vyššiu pravdepodobnosť zlyhania, takže je nevedecké používať DWDM na prenos plánovacích údajov.
Z iného pohľadu je DWDM ako doplnok a doplnok KDH plne schopný poskytnúť ochranný kanál pre plánovanie prenosu dát. Okrem toho sú údaje o správe siete SDH založené na prenose paketov a väčšina z nich je Ethernet. Technológia WDM DWDM preto môže poskytnúť ochranný kanál pre správu siete SDH a SDH môže tiež stabilizovať správu siete DWDM a zabezpečiť ochranný kanál.
Môžeme predpovedať, že propagácia a implementácia technológie hustého multiplexovania svetelných vĺn (DWDM) poskytne silnú podporu v konferenčnej televízii s vysokým rozlíšením, diaľkovom video dohľade a NGN na zvýšenie šírky pásma komunikácie o výkone. Najväčšou výhodou je vysoký výkon a nízka cena. Vedecky a racionálne rozdelenie služieb DWDM a SDH môže naplno využiť ich príslušné výhody, znížiť tlak na riadenie siete a zlepšiť úroveň riadenia komunikačných operácií.
