10.4.3.3. Электрооптические модуляторы, использующие ппоу

Для модуляции интенсивности могут быть использованы ППОУ, создающие кросс-модуляцию усиления (КМУ) и, путем дополнительного использования MZI, кросс-модуляцию фазы (КМФ), как это было описано нами выше в разд. 10.3.1.2. При этом схемы модуляторов практически не отличаются от схем на рис. 10-30 и 10-31.

10.5. Оптические мультиплексоры ввода-вывода

Одной из основных операций мультиплексоров/демультиплексоров синхронных цифровых сетей является ввод/вывод трибов (PDH, SDH, SONET), или компонентных сигналов (ATM), или пото­ков. Оптические мультиплексоры ввода/вывода (OMBB) (Optical Add/Drop Multiplexer - OADM) также осуществляют эту операцию, однако они делают это на двух уровнях: оптическом и элек­трическом, в результате схема организации их существенно усложняется.

10.5.1. Структура оптических мультиплексоров первого поколения

Оптический мультиплексор-демультиплексор (называемый для простоты мультиплексором -OADM) - это устройство, имеющее на входе и выходе по я волокон, каждое из которых передает по т оптически мультиплексированных каналов. Мультиплексор состоит в настоящее время из следующих основных блоков [334] (см. рис. Ю-39):

• электронного мулыпиплексора-демультиплексора ввода-вывода - ADM, выполняющего те же функции, что и описанные выше мультиплексоры SDH;

• оптического демулътиплексора (или сплиттера - splitter/divider), осуществляющего следую­ щие операции:

• выделение транзитного потока из нескольких несущих и передача его непосредственно на оп­ тический демультиплексор;

• выделение нескольких оптических несущих (обычно по одной с каждого волокна) для вывода их тем пользователям, которые их зарезервировали и имеют оптические интерфейсы с под­ соединенными выходными волокнами;

• выделение нескольких оптических несущих (один или несколько каналов в которых должны быть выделены для пользователей, подключенных к данному мультиплексорному узлу), пе­ редачи их на блоки приемников электронного мультиплексора, для оптоэлектронного преоб­ разования и последующего электронного демультиплексирования с выделением нужных ка­ налов (трибов или компонентных сигналов), зарезервированных пользователями;

- оптического мультиплексора (или комбайнера - combiner), осуществляющего следующие операции:

• ввод транзитного потока от демультиплексора (оптические несущие) и объединение его с двумя другими оптическими потоками от передатчиков электронного демультиплексора и прямыми оптическими каналами от пользователей (обычно по одной несущей на ОВ);

• формирование потока из нескольких оптических несущих (обычно по одной с каждого во­ локна) для ввода их от тех пользователей, которые зарезервировали их и имеют оптические интерфейсы с подсоединенными входными волокнами;

• формирование потока из нескольких оптических несущих (один или несколько каналов в ко­ торых должны быть выделены для пользователей, подключенных к данному мультиплексор­ ному узлу), путем электронного мультиплексирования каналов (трибов или компонентных сигналов), зарезервированных пользователями, и передачи агрегатных потоков на блоки пе­ редатчиков электронного мультиплексора, для электрооптического преобразования и после­ дующей передачи на комбайнер;

- оптического предусилителя ПУ на входе мощного оптического усилителя МУ на выходе, включаемых при необходимости увеличить бюджет мощности (для перекрытия требуемой длины пролета или секции).

На приведенном рисунке для примера показан OADM принимающий 8 несущих, 4 из ко­торых транзитным потоком передаются со входа на выход, а 4 других выводятся. Две несущие принимаются и выводятся через оптические интерфейсы пользователям, две другие принимаются, преобразуются в электрические и демультиплексируются до трибов нужного уровня требуемых иерархий (заданных схемой конфигурации) с помощью ADM, которые затем выводятся через его электрические интерфейсы пользователям. Аналогично показано, что вводятся четыре несущие: две из них вводятся через оптические интерфейсы от пользователей, а две - формируются с помо-

щью ADM из трибов нужного уровня требуемых иерархий, введенных через электрические ин­терфейсы каналов доступа от пользователей.

Нужно отметить некоторые важные особенности (читай недостатки) мультиплексоров первого поколения.

• Число оптических несущих, которое можно ввести-вывести в/из OADM ограничено сложно­ стью решения и возможностями устройств оптического ввода-вывода, используемых для этого. Так из табл. 11-5 видно, что число таких несущих (оптических каналов) составляет для разных систем от 1/10 до 1/4 от общего числа оптических каналов (несущих). Это объясняется, в ос­ новном, экономическими соображениями. Для реализации вывода оптических несущих ис­ пользуются модули оптических фильтров, для реализации ввода - пассивные WDMмодули (см. разд. 11.1.6), стоимость которых составляет $1000-2000 в расчете на несущую. Возможность реконфигурации несущих практически удваивает эту цену [334].

• OADM вводят и выводят несущие на фиксированных частотах и не имеют возможности дина­ мической реконфигурации оптических несущих, так как модули оптических фильтров реали­ зуются аппаратно и не имеют возможности перестраиваться.

• OADM не имеют (за некоторым исключением) возможности конвертации длин волн входных несущих.

• Скорости, используемые в системах WDM, ограничиваются на уровне STM-16 (2,5 Гбит/с), в том числе и по соображениям фильтрации оптических несущих.

Указанные недостатки постепенно преодолеваются. В первую очередь появились возмож­ности конвертации длин волн входных несущих (методы конвертации и схемы конверторов см. в разд. 10.3). При использовании оптических конверторов и перестраиваемых лазерных источников появилась возможность реконфигурации оптических несущих. Наиболее сложным оказалось соз­дать оптический кросс-коммутатор (см. разд. 10.2), который сделал бы OADM таким же гибким и полнофункциональным, каким является ADM.

10.5.2. Структура оптических мультиплексоров второго поколения

Ускоренному преодолению указанных недостатков способствует интенсивное внедрение техноло­гии WDM в целом и все более широкое использование оптической маршрутизации, основанной на возможности ввода-вывода оптических несущих в OADM.

Если предположить, что указанные выше недостатки преодолены, то можно нарисовать структурную схему оптического мультиплексора второго поколения (рис. 10-40).

Она отличается не только увеличенным числом мультиплексированных каналов (128-256 против 8-32), но и использованием более высоких скоростей передачи (10-40 Гбит/с), а также на­личием полноразмерного неблокируемого оптического кросс-коммутатора (ОХС), а также управляемого блока волновых конверторов, позволяющих ввести-вывести любое количество оп­тических несущих, осуществить, если необходимо, их динамическую реконфигурацию и пере­маршрутизацию. Наличие такого мультиплексора не только позволит увеличить емкость систем передачи до нового терабитного уровня (1,28-10 Тбит/с), но и сделает реальным построение пол­ностью оптических сетей (AON) - конечной цели развития оптоволоконных сетей связи.