Мультиплексирование с разделением по длине волны — это метод, который позволяет одновременно передавать несколько частот (или длин волн) по одному оптическому сетевому волокну. Это достигается за счет использования такого оборудования, как оптические передатчики или приемопередатчики с выходами, настроенными на отдельные и определенные длины волн, так что существуют четкие и неперекрывающиеся каналы передачи.
Грубое мультиплексирование с разделением по длине волны (CWDM) использует длины волн от 1260 до 1670 нм (диапазоны передачи O, E, S, C, L и U) и позволяет создавать до 18 отдельных каналов в этом диапазоне, передающих любую комбинацию голоса, данных. или видео с каналами, разнесенными на 20 нм. CWDM — это экономичное решение для развертываний с относительно низкой пропускной способностью. Однако, поскольку сигналы CWDM не могут быть усилены, нет широкополосных оптических усилителей, способных поддерживать этот диапазон, а расстояния ограничены 80 км.
Решение с плотным мультиплексированием с разделением по длине волны (DWDM) выводит WDM на новый уровень за счет уменьшения расстояния между каналами до 0,8 нм или менее и сокращения рабочего диапазона длин волн. Это может создать 80 или более каналов или полос трафика, открывая двери для более высокоскоростных приложений с высокой пропускной способностью.
Удивительно, но все длины волн DWDM находятся в узком диапазоне от 1525 до 1565 нм, известном как C-диапазон. Эта область используется из-за относительно низких (0.25 дБ/км) потерь сигнала (затухание в волокне) по сравнению, например, с более низкими длинами волн в диапазонах O или E. Из-за узкого разноса каналов требуются высокоточные лазеры и процессы фильтрации для поддержания целостности канала и минимизации помех.
DWDM-архитектура
Архитектура пассивной сети DWDM начинается с транспондера или приемопередатчика, принимающего входные данные для различных типов трафика и протоколов. Этот транспондер выполняет важную функцию отображения входных данных на отдельные длины волн. Каждая длина волны подается на оптический мультиплексор (MUX), который фильтрует и объединяет несколько сигналов в один выходной порт для передачи по основному/базовому/общему волокну DWDM. Затем на приемном конце можно разделить длины волн, чтобы изолировать отдельные каналы с помощью оптического демультиплексора (De-MUX). Затем каждый канал направляется на соответствующий выход на стороне клиента через дополнительный ретранслятор с согласованной длиной волны.
Поскольку технология DWDM перекрывает полосу частот CWDM, можно также выбрать «гибридное» решение. В системе этого типа аппаратное обеспечение CWDM MUX и deMUX остается на месте, вставляя длины волн DWDM поверх существующих каналов в диапазоне от 1530 до 1550 нм, создавая до 28 дополнительных каналов. Этот тип гибридной системы может обеспечить значительное увеличение пропускной способности, не требуя установки нового оптоволокна или массовых изменений инфраструктуры для компании.
Оптический мультиплексор ввода-вывода (OADM) — это дополнительный компонент архитектуры DWDM, который можно добавить как в пассивные, так и в активные сети, чтобы упростить добавление или вычитание определенной длины волны из местоположения в середине потока на основном/основном/общем волокне DWDM. . Двунаправленная архитектура включает передатчики и приемники на обоих концах цепи, а также комбинированные устройства MUX/De-MUX.
Для сетей дальней связи архитектура DWDM усложняется за счет добавления активных системных компонентов, необходимых для компенсации оптических потерь, которые делают невозможным прием сигнала и восстановление данных. Волоконный усилитель, легированный эрбием (EDFA), можно использовать в качестве бустера или пускового усилителя для повышения уровней оптической мощности сразу после выхода из мультиплексора, в то время как предварительный усилитель выполняет ту же функцию перед входом в демукс. Также могут быть включены дополнительные встроенные усилители. Пассивные сети без EDFA минимизируют эту сложность.
