11. Мультиплексирование с разделением по длинам волн. Структурная схема системы wdm. Канальный план.
Технологии WDM и DWDM – новые сетевые технологии для транспортных магистральных сетей, основанные на спектральном уплотнении оптического излучения по длине волны.
Для увеличения пропускной способности вместо увеличения скорости передачи в 1 канале в технологии WDM увеличивают число каналов (длин волн). Рост пропускной способности осуществляется без замены оптического кабеля. Технология WDM позволяет сдавать в аренду отдельные длины волн, т.е. реализовать концепцию виртуального волокна. По 1 волокну передаются самые различные приложения: кабельное ТВ, видео по требованию, трафик Internet, ТФ.
Применение технологии исключает дополнительных прокладок оптических кабелей. Надо учитывать, что ВО инфраструктура всегда будет стоить очень дорого.
Технология WDM применяется на линиях большой протяженности, кроме того в сетях городского и регионального масштаба системы кабельного ТВ.
Многочисленные преимущества DWDM отражаются на их цене.
Структурная схема системы DWDM.
Терминал А
Терминал B
Линейн. ОУ
ОУ
ОУ
Прямые соединения
Прямые соединения
Структурная схема системы DWDM включает основные блоки:
Цифровые сигналы любого уровня STM- N в количестве 2, 4, 6, 8 и т.д. поступают на вход системы WDM. Согласование одноволновых систем с многоволновой производится через транспондеры (ТП) – приемопередатчики- которые осуществляют преобразование длины волны в соответствии с заданным канальным планом системы.
Оптические MUX /DEMUX, усилители ( в составе аппаратуры DWDM), линейные усилители.
Канальный план.
Основным параметром в технологии DWDM является интервал в длинах волн оптического излучения соседних каналов. Стандартизация пространственного распределения оптических каналов является основой для возможности тестирования на взаимную совместимость оборудования разных производителей. В рек. G.692 ITU-T определен частотный план систем DWDM с разнесением частот между соседними каналами 100 ГГц, что соответствует интервалу по длине волны 0,8 нм. Продолжает обсуждаться возможность принятия частотного плана с частотным интервалом 50 ГГц (0,4 нм).
Р
авномерное
распределение каналов позволяет
оптимизировать работу волновых
конверторов, перестраиваемых лазеров
и др устройств оптической сети, а также
облегчает возможность ее наращивания.
Реализация той или иной сетки частотного
плана во многом зависит от типа
используемых ВО усилителей на основе
кварца, легированного эрбием, скорости
передачи в каналах – STM
–16 (2,4 Гбит/с), STM-64
(10 Гбит/с), STM-256
(40 Гбит/с) и влияние нелинейных эффектов
в волокне ОУ. Более плотная сетка
частотного плана, с интервалом 50 ГГц
позволяет эффективнее использовать
спектральный диапазон волн 1540…1560нм, в
котором работают усилители EDFA.
Но:
1. с уменьшением межканальных интервалов растет влияние эффекта 4хволнового смешения в волокне ОУ, что ограничивает максимальную длину регенерационного участка линии.
2. при уменьшении межканального интервала по длине волны до значения примерно 0,4 нм начинают проявляться ограничения по мультиплексированию каналов более высокого уровня (STM – 64). Видно, что мультиплексирование каналов уровня STM – 64, имеющих частотный интервал 50 ГГц, не допустимо из-за перекрытия спектров соседних каналов. Кроме того, частотный интервал в 50 ГГц накладывает более жесткие требования к перестраиваемым лазерам, MUX и др компонентам аппаратуры систем DWDM, что ведет к увеличению ее стоимости.