Работа и приложения с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM)

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM) - это метод, модулирующий различные потоки данных, то есть сигналы оптических несущих с различной длиной волны с точки зрения цветов лазерного света на одном оптическом волокне. Мультиплексирование с разделением по длине волны WDM аналогичен мультиплексированию с разделением по частоте (FDM), но при этом длина волны света соотносится с частотой света. WDM выполняется в инфракрасной части электромагнитного спектра, а не в радиочастоты (RF) . Каждый ИК-канал передает несколько РЧ-сигналов в сочетании с мультиплексированием с частотным разделением (FDM) или мультиплексированием с временным разделением (TDM). Каждый мультиплексированный инфракрасный канал разделяется или демультиплексируется на исходные сигналы в конечной точке. Данные в разных форматах и ​​с разной скоростью могут передаваться одновременно по одному волокну с использованием FDM или TDM в каждом ИК-канале в сочетании с WDM. Это позволяет постепенно и экономично увеличивать пропускную способность сети.

Мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM)

Мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM)



Что такое мультиплексирование с разделением по длине волны?

WDM обеспечивает двунаправленную связь и увеличивает пропускную способность сигнала. Каждый лазерный луч модулируется отдельным набором сигналов. Поскольку длина волны и частота имеют обратную зависимость (более короткая длина волны означает более высокую частоту), WDM и FDM содержат в себе одну и ту же технологию. На приемном конце используются фильтры, чувствительные к длине волны, инфракрасный аналог цветных фильтров видимого света. Первая технология WDM была концептуализирована в начале 1970-х годов. Позже системы с волновым разделением каналов (WDM) смогли обрабатывать 160 сигналов, что расширит систему со скоростью 10 Гбит / с с одной оптоволоконной парой проводов до скорости более 1,6 Тбит / с (т. Е. 1600 Гбит / с). Первые системы WDM были двухканальными системами, в которых использовались длины волн 1310 нм и 1550 нм. Вскоре после этого появились многоканальные системы, в которых использовалась область 1550 нм, где затухание в волокне наименьшее.


WDM через оптическое волокно

WDM через оптическое волокно



Мультиплексирование с разделением по длине волны системы могут комбинировать сигналы с мультиплексирование и разделение их на демультиплексор . Системы WDM популярны среди телекоммуникационных компаний, поскольку они позволяют им увеличивать пропускную способность сети, не прокладывая дополнительные волокна, за счет использования WDM и оптических усилителей. Эти два устройства работают как капельный мультиплексор (ADM), то есть одновременно добавляют световые лучи, отбрасывая другие световые лучи и перенаправляя их в другие места назначения и устройства, и этот тип фильтрации световых лучей стал возможен с электронными талонами, устройствами, называемыми интерферометрами Фабри-Перо. с использованием оптического стекла с тонкопленочным покрытием.

Как правило, в системах WDM используется одномодовое оптическое волокно (SMF), в котором только один луч света имеет диаметр сердцевины 9 миллионных долей метра (9 мкм). Другие системы с многомодовыми оптоволоконными кабелями (MM Fiber), которые также называются кабелями для помещений, имеют диаметр жилы около 50 мкм. Современные системы могут обрабатывать до 128 сигналов и могут расширить базовую оптоволоконную систему 9,6 Гбит / с до пропускной способности более 1000 Гбит / с. Он в основном используется для оптоволоконной связи для передачи данных по нескольким каналам с небольшим изменением длины волны. WDM может увеличить общую скорость передачи данных в системах точка-точка.

Использование мультиплексирования с разделением по длине волны:

  • WDM умножает эффективную полосу пропускания волоконно-оптическая система связи
  • Волоконно-оптический повторитель, называемый эрбиевым усилителем, может сделать WDM экономически эффективным и является долгосрочным решением.
  • Это снижает стоимость и увеличивает пропускную способность кабеля для передачи данных.
  • Мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM) использует несколько длин волн (цветов света) для передачи сигналов по одному волокну.
  • Он использует свет разных цветов для создания нескольких путей прохождения сигнала.
  • Он использует оптические призмы для разделения разных цветов на приемном конце, и для оптических призм не требуется источник питания.
  • В этих системах использовались лазеры со стабилизированной температурой, чтобы обеспечить необходимое количество каналов.

Системы WDM делятся по длинам волн - WDM (CWDM) и плотный WDM (DWDM). CWDM работает с 8 каналами (т. Е. С 8 оптоволоконными кабелями), который называется «C-Band» или «эрбиевым окном» с длинами волн около 1550 нм (нанометров или миллиардных долей метра, то есть 1550 x 10-9 метров). DWDM также работает в диапазоне C, но с 40 каналами с интервалом 100 ГГц или 80 каналами с интервалом 50 ГГц. В основном системы WDM работают на одномодовых волоконно-оптических кабелях с диаметром жилы 9 мкм. Мультиплексирование с разделением по длине волны - это метод, при котором оптические сигналы с разными длинами волн объединяются, передаются и разделяются.

CWDM и DWDM

CWDM и DWDM

Каждый цвет, полученный от призмы, способен передавать от 10 Гбит / с до 40 Гбит / с. Решение с 16 цветами, основанное на 10 Гбит / с на цвет, обеспечивает общую пропускную способность сети 160 Гбит / с. Каждый цвет может выходить из сети в нескольких узлах, и все эти узлы завершаются в одном или нескольких центрах обработки данных, что позволяет обеспечить гибкую маршрутизацию между цепями, а также услуги «на рампе».


Как показано на рисунке, мультиплексирование с разделением по длине волны в оптическом волокне, входным сигналам назначается длина волны, которая объединяется в одном волокне для передачи и разделяется перед приемом.

Плотное мультиплексирование с разделением по длине волны (DWDM):

Мультиплексирование с плотным разделением по длине волны (DWDM) - это технология, позволяющая одновременно передавать несколько сигналов по одному волокну на разных длинах волн, а также технология оптического мультиплексирования, используемая для увеличения пропускной способности существующих волоконных сетей. Из-за широкой полосы усиления волоконных усилителей, легированных эрбием, все каналы часто могут быть усилены в одном устройстве. Системы DWDM отличаются большим количеством каналов и большим радиусом действия.

Плотное мультиплексирование с разделением по длине волны

Плотное мультиплексирование с разделением по длине волны

В этой технологии не требуется другое волокно, и благодаря DWDM отдельные волокна могут передавать данные со скоростью до 400 ГБ / с. Эта технология предлагает отличные рабочие характеристики, включая узкое разделение каналов и широкую полосу пропускания канала в диапазоне частот, которые пропускаются через фильтр.

В чем разница между CWDM и DWDM?

  1. CWDM означает грубое мультиплексирование с разделением по длине волны
  • CWDM определяется длинами волн
  • CWDM - это связь ближнего действия.
  • Он использует широкополосные частоты и расширяет длины волн.

DWDM означает плотное мультиплексирование с разделением по длине волны.

  • DWDM определяется с точки зрения частот.
  • DWDM разработан для длинных передач, когда длины волн плотно упакованы.

Мультиплексирование с плотным разделением по длине волны (DWDM) - это метод или технология для передачи огромной информации или данных на большие расстояния.

разница между CWDM и DWDM

разница между CWDM и DWDM

Таким образом, технология передачи сигналов через световые волны разной длины в волокна - это не что иное, как мультиплексирование с разделением по длине волны в волоконно-оптической связи. В этом случае несколько сигналов оптической несущей мультиплексируются в одном оптическом волокне, используя разные длины волн лазерного света для разных сигналов. Чтобы узнать больше о WDM и прояснить свои сомнения, см. Ниже.

Фото: