11.1. Основы технологии wdm

11.1.1. Введение в технологию wdm

Оптическое мультиплексирование с разделением по длинам волн (называемое также волновым, или спектральным мультиплексированием) - МРДВ (WDM) - сравнительно новая технология оптического (или спектрального) уплотнения. Схема такого мультиплексирования была показана в разд. 1.3.4.

Не вдаваясь глубоко в историю вопроса, хочется отметить, что технология WDM была разработана очевидно раньше 1980 г., несмотря на утверждение J.-P.Laude (компания Instruments SA) о приоритете компании в разработке указанной технологии, сделанное в [204] и повторенное автором этой книги в статье [301]. Наиболее ранние описания не только техники волнового муль­типлексирования, но и разработанных мультиплексоров/демультиплексоров WDM, обнаруженные автором, относятся к 1977 г. [337, 338], тогда как первая найденная автором публикация J.-P.Laude датирована 1981 г. [340].

Это говорит о том, что WDM (как технология) стала активно разрабатываться с начала 70-х годов. Первые устройства были расчитаны на использование в популярном в то время 1 окне (700-850 нм) [339] с ориентацией на многомодовое ОВ, предназначались для объединения 2-4 ка-

налов и базировались на макро- и микрооптике. Затем, в силу общей тенденции, произошло сме­щение акцентов в сторону 2 и 3 окон и в пользу одномодового ОВ.

В 1985 г. специалистам Bell Labs (AT&T) впервые удалось мультиплексировать 10 каналов (2 Гбит/с) с разносом 1,3 нм. С тех пор вот уже 15 лет эта технология совершенствуется и набира­ет силу. Однако вплоть до 1995 г. (насколько известно автору) она была мало распространена. Первые практические системы использовали для целей мультиплексирования потоков направлен­ные ответвители, чтобы объединить два канала в одном волокне. Затем мультиплексоры WDM стали использоваться для объединения двух несущих 1310 и 1550 нм в одном волокне, давая воз­можность не только удвоить емкость ВОЛС, но и сопрячь старые сети на одномодовом ОВ (ис­пользующие 1310 нм) с новыми (использующими 1550 нм).

Время широкого признания WDM как конкурентной технологии фактически пришло пять лет назад, когда появились первые полнодуплексные 4 канальные системы с разносом несущих 800-400 ГГц. Их быстрому внедрению мешала высокая стоимость оборудования WDM и быстрый прогресс в области создания массовых и дешевых мультиплексоров SDH/SONET. Однако последние три года эта технология резко увеличила свое распространение на сетях операторов дальней связи. Сейчас про­мышленные системы WDM позволяют объединять до 128-160 каналов, а. та же Bell Labs, сообщила в начале 2000 г. об удачных экспериментах по мультиплексированию 1024 каналов в одном волокне.

В настоящее время WDM играет для синхронных оптических систем передачи ту же роль, что и мультиплексирование с частотным разделением МЧР (FDM) для аналоговых систем пере­дачи данных в 60-е годы. По этой причине системы с WDM часто называют системами оптиче­ского мультиплексирования с частотным разделением ОМЧР (OFDM). Однако по сути своей эти технологии (FDM и OFDM) существенно отличаются друг от друга. Отличие OFDM от FDM не только в том, что OFDM использует оптический, а не электрический сигнал.

FDM использует механизм AM модуляции с одной боковой полосой - ОБП и определенную систему поднесущих. Модулирующий сигнал для поднесущих одинаков по структуре, так как является стандартным каналом ТЧ (см. разд. 1.3.1.)- При OFDM механизм модуляции, необходимый в FDM для сдвига несущих, вообще не используется, несущие генерируются отдельными источниками (лазерами), сигналы которых затем объединяются мультиплексором в единый многочастотный сигнал. Каждая его составляющая (несущая) принципиально может передавать поток цифровых сигналов, сформирован­ный в соответствии с методами, применяемыми в различных синхронных технологиях. Например, одна несущая формально может передавать ATM трафик, другая SDH, третья PDH и т.д. Для этого несущие модулируются цифровым сигналом, соответствующим передаваемому трафику.