 |
|
АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология |
ТЕХНОЛОГИЯ ОПТИЧЕСКОГО МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ С РАЗДЕЛЕНИЕМ ПО ДЛИНАМ ВОЛН WDMСущность технологии очень проста: в одно и то же оптоволокно "запихиваются" лазерные сигналы с разной длиной волны. Из журнала «Компьютерра»
Одновременная передача по волоконному световоду многих независимых информационных каналов на различных оптических несущих позволяет использовать всю оптическую полосу пропускания световода. Эта технология в зарубежной литературе получила название «wavelength division multiplexing» (WDM). В отечественной литературе более 20 лет применяется термин «спектральное уплотнение» (СУ). Используются также термины «оптическое мультиплексирование с разделением по длинам волн» (МРДВ), «волновое, или спектральное, мультиплексирование». Многоволновые системы WDM позволяют увеличить пропускную способность ВОСП, так как скорость систем с TDM (ИКМ) в настоящее время ограничена из-за явления дисперсии скоростью 40 ГБит/с (483 тысячи телефонных канала по одному ОВ). Метод многоволнового уплотнения оптических несущих (WDM) – это мультиплексирование по длине волны. В одноволновых системах TDM (ВРК) все информационные каналы передаются по одному волокну на одной длине волны.Главным отличием систем WDM от систем TDM является то, что в системе WDM передача ведется на нескольких длинах волн. Важно отметить, что на каждой длине волны в системе WDM может передаваться мультиплексированный сигнал систем TDM. Суть WDM состоит в том, что m информационных потоков переносятся каждый с помощью своей оптической несущей на длине волны от l1 до lm. При этом в одном окне прозрачности организуется не один оптический канал, как в традиционных ВОСП, а m оптических каналов (до 320 оптических каналов). На рисунке 7.1 представлена схема СП с WDM.
Рисунок 7.1 – СП с WDM На передающей станции аппаратура ИКМ формирует многоканальный ИКМ-сигнал, который поступает на вход передатчиков ВОСП (1-4), где электрический цифровой сигнал преобразуется в оптический, причем каждый компонентный поток будет передаваться на своей длине волны. (Обычно на вход передатчиков поступают цифровые потоки со скоростями не менее STM-16). Оптический мультиплексор (5) объединяет оптические сигналы с длинами волн от l1 до lm в один оптический поток, после чего этот поток поступает в линейный оптический кабель. Для усиления оптического сигнала в системах WDM применяют ВОУ (волоконно-оптические усилители). На приемной станции производится демультиплексирование с помощью оптического демультиплексора (6), а затем оптический сигнал преобразуется в электрический с помощью приёмников ВОСП (7-10). Оптические усилители линейные ОУЛ в системах с DWDM устанавливаются на расстоянии друг от друга от 80 до 160 км. Первые системы WDM имели два канала в окнах 1310 и 1550 нм. Существующие сейчас многоволновые системы содержат от 4 до 320 волновых каналов. При этом частотный интервал между каналами может быть: 1000 ГГц (4 канала); 600 ГГц (6 каналов); 400/500 ГГц (8 каналов); 400 ГГц (9 каналов); 200 ГГц (18 каналов); 100 ГГц (41 канал); 50 ГГц (64 канала); 25 ГГц (132 канала) и т.д. Для указанных частотных интервалов принята следующая система обозначений способов мультиплексирования (таблица 7.1): 1) WDM (Wavelength Division Multiplexing) – волновой способ мультиплексирования для числа каналов не более 16 в диапазоне от 1530 до 1565 нм (3-е окно прозрачности); 2) DWDM (Dense WDM) – плотное волновое мультиплексирование для числа каналов не более 64 в диапазоне от 1470 до 1610 нм; 3) HDWDM (High Dense WDM) – высокоплотное волновое мультиплексирование с числом каналов более 64 в диапазоне от 1470 до 1610 нм; 4) СWDM (Coarse WDM) – грубое (расширенное) волновое мультиплексирование для каналов в различных окнах прозрачности стекловолокна с интервалом между каналами не менее 20 нм. Таблица 7.1 – Классификация многоволновых систем
Канальный план СWDM представляет из себя сетку частот, распределённую следующим образом (рисунок 7.2): - полоса О – 1290, 1310, 1330 и 1350 (2-е окно прозрачности); - полоса Е – 1380, 1400, 1420 и 1440 (5-е окно прозрачности); - полоса S+C+L в диапазоне 1470 – 1610 нм через 20 нм всего 8 длин волн (3 и 4 окна прозрачности ОВ). Расшифровка названий оптических диапазонов волокна приведена ниже: O – начальный, первичный диапазон (Original, 1260 – 1360 нм); E – расширенный диапазон (Extended, 1360 – 1460 нм); S – коротковолновый диапазон (Short wavelength, 1460 – 1530 нм); C – обычный, стандартный диапазон (Conventional, 1530 – 1570 нм); L – длинноволновый диапазон (Long wavelength, 1570 – 1625 нм)
Рисунок 7.2 – Характеристика затухания LWP-волокна (Low Water Peak) с расширенным спектром пропускания от ведущего мирового производителя - компании Fujikura
Преимуществом систем СWDM является относительно невысокая цена оборудования. Это объясняется большим частотным интервалом между соседними оптическими каналами. По этой причине снижены требования к компонентам системы: лазерам, оптическим фильтрам и т. д. В последнее время технология грубого спектрального уплотнения CWDM получает все большее распространение, особенно в сетях городского и регионального масштаба. Системы HDWDM имеют очень маленький интервал между оптическими каналами. Это увеличивает требования к компонентам системы и удорожает стоимость аппаратуры HDWDM. Для того, чтобы компоненты систем WDM были взаимозаменяемы и могли взаимодействовать между собой, в системах WDM необходимо использовать стандартный набор частот генерации лазеров. Всеми вопросами, связанными со стандартизацией систем WDM занимается международный орган стандартизации – сектор стандартизации телекоммуникаций Международного союза электросвязи ITU-T (International Telecommunications Union, ITU). Для DWDM установлен стандарт длин волн в диапазоне от частоты 192,1 ТГц до 196,1 ТГц, интервал между оптическими каналами 100 ГГц, а интервал между длинами волн 0,8 нм. Стандарт состоит из 41 -ой длины волны. Системы с DWDM работают во многих странах: США, Японии, Италии, Израиле, Китае, а также России. В настоящее время Транссибирская магистраль оснащена системой DWDM. DWDM представляет массу возможностей для дальнейшей модернизации связи, например, часть спектральных каналов DWDM, можно использовать для видео, часть каналов под передачу данных, часть для речи, часть для сотовых систем, т.е. распределить различные сервисы по волновым диапазонам. Следует отметить, что возможности WDM сегодня таковы, что весь сегодняшний мировой телефонный трафик можно передать по одной паре волокон. Ниже приведённые даты ярко свидетельствуют о стремительном развитии оборудования многоволновых систем: 1993 г. – начало практического использования оптических усилителей; 1995 г. – начало практического использования ВОСП с WDM; 1997 г. – разработка оптических мультиплексоров адресного ввода-вывода (OADM); 1998-2000 г. – создание систем DWDM и HDWDM; 2000 г. – практическое использование систем «грубого» спектрального уплотнения (СWDM): 2002 г. – появление DWDM-системы с пропускной способностью 1,6 Тбит/с; 2003 г. – практическое применение DWDM-системы с пропускной способностью 11 Тбит/с. В таблице 7.2 представлено оборудование многоволновых систем для супермагистралей, имеющее максимальную производительность, выпускаемое зарубежными фирмами в 2003 году.
Таблица 7.2
В 2009 году между Великобританией и Европой запущена в эксплуатацию многоволновая магистраль на 155 оптических каналов. В каждом оптическом канале передаётся трафик со скоростью 100 Гбит/с. В результате суммарная скорость в оптической линии достигла 15,5 Тбит/с. Дата добавления: 2015-09-18 | Просмотры: 2040 | Нарушение авторских прав |
