Какое определение для DWDM?
DWDMпредставляет собой совокупность множестваоптическийдлины волн, которые могут быть переданы по одному волокну. Это лазерная технология, используемая для увеличения пропускной способности существующих оптоволоконных магистралей. Более конкретно, этот метод заключается в мультиплексировании узкого спектрального интервала отдельных несущих волокон в данном волокне, чтобы воспользоваться преимуществами достижимых характеристик передачи (например, для достижения минимальной дисперсии или затухания). Таким образом, при заданной пропускной способности передачи информации общее количество необходимых волокон может быть уменьшено.
DWDM может объединять и передавать разные длины волн одновременно по одному и тому же волокну. Чтобы быть эффективным, одно волокно преобразуется в несколько виртуальных волокон. Так, если вы планируете повторно использовать 8 волоконно-оптических несущих (OC), то есть 8 сигналов в одном волокне, пропускная способность увеличится с 2,5 Гбит/с до 20 Гбит/с. Данные, собранные в марте 2013 года, благодаря внедрению технологии DWDM, одно волокно может одновременно передавать более 150 различных длин световых волн, а максимальная скорость каждого луча может достигать 10 Гбит/с. Поскольку поставщики добавляют больше каналов к каждому волокну, скорость передачи терабит в секунду уже не за горами.
Ключевым преимуществом DWDM является то, что его протокол и скорость передачи не имеют значения. Сеть на основе DWDM может передавать данные с использованием протоколов IP, ATM, SONET/SDH и Ethernet, а скорость обрабатываемого трафика данных составляет от 100 Мбит/с до 2,5 Гбит/с. Таким образом, сеть на основе DWDM может передавать различные типы трафика данных с разной скоростью по одному лазерному каналу. С точки зрения QoS (Quality Service) сети на основе DWDM быстро реагируют на требования клиентов к полосе пропускания и изменения протоколов экономичным образом.
Фон
Взаимосвязь между сетями передачи и службами связи становится все более сложной в контексте быстро растущего объема трафика. Первоначальный TDM (одноволновая передача по оптоволокну и мультиплексирование с временным разделением) не может удовлетворить потребности новых технологий. Коммерческие приложения для одноволновой передачи по оптоволокну имеют максимальную скорость 40 Гбит/с и являются дорогостоящими. Технологию TDM трудно адаптировать к сложной сети и деловым отношениям. Технология многоволновой передачи по оптическому волокну с использованием чисто оптических устройств для планирования длинных волн выходит за пределы скорости обработки электронных устройств. На основе технологии SDH можно значительно повысить пропускную способность оптического волокна. Текущая скорость коммерческого применения технологии DWDM (также известной как технология OTN) достигла 3,2 Тбит/с, а это означает, что сеть связи можно плавно модернизировать и развивать. [1]
Первой предложенной стороной для технологии DWDM является Lucent, китайский перевод которой означает плотное оптическое мультиплексирование. Технология DWDM была представлена в 1991 году. В частности, это комбинация группы оптических длин волн, передаваемых по оптическому волокну, которая представляет собой лазерную технологию, используемую для увеличения пропускной способности существующих волоконных магистральных сетей. Это также можно отнести к мультиплексированию узкого спектрального интервала отдельных несущих волокон в конкретном волокне для достижения требуемой производительности во время передачи. А можно попробовать уменьшить количество нужных волокон под определенный объем передачи информации. В последние годы развитию технологии DWDM уделяется большое внимание, и в будущем технология DWDM будет более широко использоваться в связи.
Принцип
В реальной работе, чтобы разумно использовать широкополосные ресурсы, генерируемые одномодовым волокном в области малых потерь 1,55 мкм, необходимо разделить область малых потерь волокна на несколько оптических каналов в соответствии с для разных частот и длин волн, и они должны быть в каждом оптическом канале, устанавливает несущую волну, которую мы называем оптической волной. В то же время разветвитель объединяет сигналы разных заданных длин волн на передающем конце, и объединенные сигналы коллективно передаются в одно оптическое волокно для передачи сигнала. При передаче на приемную сторону они объединяются с разными длинами волн с помощью оптического демультиплексора. Разложение сигналов различных световых волн в исходное состояние реализует функцию передачи множества различных сигналов в одном оптическом волокне.
Структура системы
DWDM структурно разделен и в настоящее время имеет интегрированную систему и открытую систему. Интегрированная система: оптический сигнал терминала одного оптического передающего оборудования, к которому требуется доступ, представляет собой стандартный источник света G. 692. Открытая система находится в передней части сумматора и задней части разветвителя, а также в блоке преобразования длины волны OTU, который будет широко использоваться. Длина волны интерфейса 957 преобразуется в оптический интерфейс стандартной длины волны G. 692. Итак, открытые системы используют технологию преобразования длины волны. Сделайте любое удовлетворение G. Световой сигнал, требуемый рекомендацией 957, может быть преобразован в G. путем преобразования длины волны после использования фотоэлектрооптического метода. Оптический сигнал стандартной длины волны, требуемый 692, затем передается посредством мультиплексирования с разделением по длине волны в системе DWDM.
Текущая система DWDM может обеспечить пропускную способность 16/20 волн или 32/40 волн по одному волокну, до 160 волн и возможность гибкого расширения. Пользователи могут сначала построить систему волн 16/20, а затем при необходимости обновить до волн 32/40, что может сэкономить первоначальные инвестиции. Принцип его схемы обновления: первый — обновить 16-диапазон и 16-волну красной полосы C-диапазона до схемы 32-волны; другой - использовать перемежитель, а C-диапазон модернизируется с интервала 200 ГГц 16/32 волны до интервала 100 ГГц 20/. 40 волн. Для дальнейшего расширения может быть предусмотрена схема расширения диапазона C плюс L для дальнейшего расширения пропускной способности системы до 160 волн.
DWDM, которые в настоящее время используются крупными отечественными операторами, в основном представляют собой открытые системы DWDM. На самом деле интегрированные системы плотного мультиплексирования с разделением по длине волны имеют свои преимущества:
1. Объединитель и сплиттер интегрированной системы DWDM используются отдельно на исходной и принимающей сторонах, то есть только объединитель на исходной стороне, только сплиттер на принимающей стороне, а также на принимающей и передающей сторонах. удаляются. Оборудование для преобразования OTU (эта часть дороже)? Таким образом, инвестиции в системное оборудование DWDM могут быть сэкономлены более чем на 60 процентов.
2. Интегрированная система DWDM использует только пассивные компоненты (такие как объединитель или разветвитель) на приемном и передающем концах. Операционный блок телекоммуникаций может напрямую заказывать у производителя устройства, сокращать линию снабжения и снижать стоимость, тем самым экономя затраты на оборудование. .
3. Открытая система управления сетью DWDM отвечает за: мониторинг OTM (в основном OTU), OADM, OXC, EDFA, а инвестиции в оборудование составляют около 20 процентов от общих инвестиций в систему DWDM; в то время как интегрированная система DWDM не требует оборудования OTM, управление сетью отвечает только за мониторинг OADM, OXC и EDFA. Он может представить больше производителей для конкуренции, а его стоимость управления сетью может быть снижена примерно наполовину по сравнению с открытым управлением сетью DWDM.
4. Поскольку устройство мультиплексирования волны/демультиплексирования интегрированной системы DWDM является пассивным устройством, удобно предоставлять несколько услуг и многоскоростные интерфейсы, если длина волны оптического приемопередатчика конечного устройства службы соответствует требованиям G. Стандарт 692 может использоваться для любых услуг, таких как PDH, SDH, POS (IP), ATM и т. д., с поддержкой PDH и SDH на различных скоростях, таких как 8M, 10M, 34M, 100M, 155M, 622M, 1G, 2,5G и 10G, ATM и IP Ethernet? Избегая открытой системы DWDM из-за OTU, можно ли использовать только устройства SDH, ATM или IP Ethernet с оптической длиной волны (1310 нм, 1550 нм) и скоростью передачи, определяемой приобретенной системой DWDM? Использование других интерфейсов вообще невозможно.
5. Если модуль лазерного устройства оптического передающего оборудования, такого как SDH и IP-маршрутизатор, выполнен в виде штифта стандартного геометрического размера, интерфейс стандартизирован, что удобно для обслуживания и подключения, а соединение надежно. Таким образом, обслуживающий персонал может свободно заменять лазерную головку с определенной длиной волны цвета в соответствии с требованиями к длине волны интегрированной системы DWDM, что обеспечивает удобные условия для устранения неисправностей лазерной головки и позволяет избежать недостатка, заключающегося в том, что вся плата должны быть заменены на всю фабрику раньше. Высокие затраты на техническое обслуживание.
6. Источник света с цветовой длиной волны лишь немного дороже обычных источников света с длиной волны 1310 и 1550 нм. Например, источник света с цветовой длиной волны 2,5G в настоящее время стоит более 3000 юаней, но при подключении к интегрированной системе DWDM стоимость системы снижается почти в 10 раз, и при большом количестве применений источников цветных длин волн цена будет близка к цене обычных источников света.
7. Интегрированное устройство DWDM имеет простую конструкцию и меньше по размеру, и лишь около одной пятой площади, занимаемой открытым DWDM, экономит ресурсы машинного зала.
Таким образом, интегрированная система DWDM должна широко использоваться в большом количестве систем передачи DWDM и постепенно заменять доминирующее положение открытой системы DWDM. Учитывая, что в настоящее время в сети используется оптическое передающее оборудование с большим количеством общих источников света, рекомендуется использовать интегрированный и открытый гибридный DWDM для защиты первоначальных инвестиций.
Принцип системы
Технология DWDM использует характеристики полосы пропускания и малых потерь одномодового волокна, используя несколько длин волн в качестве несущих, позволяя каждому каналу несущей передавать данные одновременно в волокне.
По сравнению с универсальной одноканальной системой плотный WDM (DWDM) не только значительно улучшает коммуникационную способность сетевой системы, но также полностью использует пропускную способность оптического волокна и имеет множество преимуществ, таких как простое расширение и надежность. производительность, особенно она может быть напрямую подключена. Вхождение в различные виды бизнеса делает перспективы его применения очень яркими.
В системе аналоговой несущей связи, чтобы в полной мере использовать ресурсы полосы пропускания кабеля и увеличить пропускную способность системы, обычно используется метод мультиплексирования с частотным разделением. То есть по одному и тому же кабелю одновременно передаются сигналы нескольких каналов, и приемная сторона фильтрует сигналы каждого канала с помощью полосового фильтра по разным несущим частотам.
Точно так же мультиплексирование с оптическим частотным разделением может также использоваться в системах связи с оптоволоконным кабелем для увеличения пропускной способности системы. На самом деле такие методы мультиплексирования очень эффективны в волоконно-оптических системах связи. В отличие от мультиплексирования с частотным разделением в системе связи с аналоговой несущей, в системе связи с оптическим волокном в качестве носителя сигнала используется световая волна, а окно оптического волокна с низкими потерями делится на несколько в зависимости от частоты ( или длина волны) световой волны каждого канала. Каналы для мультиплексной передачи нескольких оптических сигналов по одному волокну.
Поскольку некоторые оптические устройства (такие как фильтры с узкой полосой пропускания, когерентные источники света и т. д.) еще не разработаны, сложно реализовать мультиплексирование оптического частотного разделения (когерентную оптическую технологию связи) с очень плотными оптическими каналами, но на основе современного устройства. уровней, достигнуто мультиплексирование с частотным разделением оптически разделенных каналов. Мультиплексирование оптических каналов с большими интервалами (даже на разных окнах оптических волокон) обычно называют оптическим мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM), а DWDM с меньшим разнесением каналов в одном окне называют плотным мультиплексированием с разделением по длине волны (DWDM). С развитием технологий современные технологии смогли достичь мультиплексирования интервалов длин волн на наноуровне и даже мультиплексирования на несколько нанометров с нулевым интервалом длин волн. Это только более строгие технические требования к устройству, поэтому 1270nm. Полоса от 20 нм до 1610 нм называется мультиплексированием с грубым разделением по длине волны (CWDM).
Структура и спектр системы DWDM показаны на рисунке. Оптический передатчик на передающем конце излучает оптические сигналы с различной длиной волны, точностью и стабильностью для удовлетворения определенных требований и мультиплексируется вместе с помощью мультиплексора оптических длин волн для питания усилителя мощности волокна, легированного эрбием (усилитель волокна, легированного эрбием, в основном используется для компенсировать мультиплексор). Потери мощности и мощность передачи оптического сигнала увеличиваются, а затем усиленный многолучевой оптический сигнал отправляется на передачу по оптоволоконному кабелю, и оптический усилитель может быть определен с оптическим линейным усилителем или без него в зависимости от ситуации, и оптический предварительный усилитель принимается на приемном конце (в основном используется для повышения чувствительности приема для увеличения дальности передачи. После усиления оптический делитель длины волны отправляется для разложения исходных оптических сигналов.
Функции OADM и OXC системы DWDM
OADM может предоставлять оптические сигналы с длинами волн на любом участке оптической ретрансляции по мере необходимости (в настоящее время может быть достигнуто 8 волн). Эта функция работает с OXC для отправки любого оптического сигнала с любого порта на любую длину волны системы. Так что даже если оптические сигналы двух верхних портов будут одинаковыми, они не вызовут блокировки. Точно так же функцию назначения портов можно использовать для передачи определенной длины волны нисходящего потока на любой порт по мере необходимости, что значительно расширяет гибкость приложения OADM. Кроме того, комбинация OADM и OXC может обеспечивать режимы защиты, такие как защита двухволоконной однонаправленной мультиплексной секции, двухволоконная защита двунаправленной мультиплексной секции и защита канала, так что можно реализовать самовосстанавливающуюся кольцевую сеть, а система производительность безопасна. надежный.
Применение технологии DWDM в энергосистеме
Появление новых средств связи не свидетельствует об отказе от оригинального оборудования и технологий, а должно быть наследованием, развитием и инновациями. 64k Subrate — PDH — SDH — DWDM отражает этот принцип и следует ему. Согласно текущему анализу состояния приложений энергосистем, уровень технологии DWDM мультиплексирования с разделением по длине волны не может полностью заменить SDH, но он может взаимодействовать с технологическим подразделением SDH, дополняя друг друга, оптимизировать сеть передачи электроэнергии, всесторонне улучшать пропускную способность связи и обеспечить безопасность сетевых систем. И стабильно.
Из существующего оборудования и технологии мультиплексирования оптических волн (DWDM) устройство должно использовать не только такие компоненты, как оптический усилитель, разветвитель, мультиплексор, компенсация дисперсии, но и больше волоконных перемычек. Теоретически устройства SDH с соотношением DWDM имеют более высокую вероятность отказа, поэтому использование DWDM для передачи данных планирования ненаучно.
С другой точки зрения, DWDM, как дополнение и дополнение к SDH, полностью способен обеспечить защитный канал для планирования передачи данных. Кроме того, данные управления сетью SDH основаны на пакетной передаче, и большинство из них представляют собой Ethernet. Таким образом, технология WDM DWDM может обеспечить защитный канал для управления сетью SDH, а SDH также может стабилизировать управление сетью DWDM для обеспечения защитного канала.
Мы можем предсказать, что продвижение и внедрение технологии плотного мультиплексирования световых волн (DWDM) обеспечит мощную поддержку телевидения высокой четкости для телеконференций, удаленного видеонаблюдения и СПП для увеличения пропускной способности силовой связи. Самым большим преимуществом является высокая производительность и низкая цена. Научное и рациональное разделение услуг DWDM и SDH может в полной мере раскрыть их соответствующие преимущества, снизить нагрузку на управление сетью и повысить уровень управления коммуникационными операциями.
