Kennen Sie all diese Terminologien der WDM-Technologie?
Die WDM-Technologie (Wavelength Division Multiplexing) bietet eine beispiellose Möglichkeit, die Bandbreite drastisch zu erhöhen. Sie ist die ideale Lösung, um in heutigen Telekommunikationsnetzen mehr Bandbreite und geringere Kosten zu erzielen. WDM wird aus Ruhm und Ehre zu einem Begriff. Meistens wissen wir jedoch nur, was „WDM“ ist, kennen die WDM-Technologie jedoch nicht wirklich. Tatsächlich werden in WDM verschiedene Terminologien verwendet, die uns immer Kopfschmerzen bereiten. Nun wollen wir mal sehen, was sie sind.
WDM Beinhaltet CWDM und DWDM
WDM (Wavelength Division Multiplexing)
Eine Technologie, die eine Anzahl von optischen Trägersignalen auf eine einzelne optische Faser multiplext, indem verschiedene optische Wellenlängen (dh Farben) von Laserlicht verwendet werden. Es zerlegt weißes Licht, das durch Glasfaserkabel fließt, in alle Farben des Spektrums, ähnlich wie Licht, das durch ein Prisma geleitet wird, einen Regenbogen erzeugt. Jede Wellenlänge trägt ein individuelles Signal, das die anderen Wellenlängen nicht stört.
CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing)
CWDM ist eine spezielle WDM-Technologie, die von der ITU (International Telecommunication Union) in ITU-T G.694.2-Spektralgittern unter Verwendung der Wellenlängen von 1270 nm bis 1610 nm in einem Kanalabstand von 20 nm definiert wurde. Es ist eine Technologie der Wahl für den kostengünstigen Transport großer Datenmengen in Telekommunikations- oder Unternehmensnetzwerken.
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing)
DWDM ist eine spezifische WDM-Technologie, die ebenfalls von der ITU definiert wurde, jedoch in ITU-T G.694.1-Spektralgittern. Das Gitter wird als Frequenz in THz angegeben, verankert bei 193,1 THz, mit einer Vielzahl von festgelegten Kanalabständen von 12,5 GHz bis 200 GHz, von denen 100 GHz üblich sind. In der Praxis wird die DWDM-Frequenz normalerweise in eine Wellenlänge umgewandelt. DWDM ist normalerweise in der Lage, bis zu 80 Kanäle (Wellenlängen) im sogenannten konventionellen Band (C-Band) zu transportieren, wobei alle 80 Kanäle im Bereich von 1550 nm liegen.
WDM-Übertragungssystem
Single Fiber Transmission
Einzelfaser, nämlich bidirektionale Kommunikation auf einer Einzelfaser. Dieses System verwendet zwei identische Sätze von Wellenlängen für beide Richtungen über eine einzelne Faser. Einzelne Kanäle, die sich auf dem Einzelfasersystem befinden, können sich in beide Richtungen ausbreiten.
Dual Fiber Transmission
Doppelfaser, nämlich bestehend aus zwei Einzelfasern, wobei eine Faser für die Senderichtung und die andere für die Empfangsrichtung verwendet wird. In Zweifaser-Übertragungssystemen wird normalerweise die gleiche Wellenlänge sowohl in Sende- als auch in Empfangsrichtung verwendet. Die zweite Faser kann als Ersatzfaser wie in einem redundanten System dienen oder einen optischen Pfad in der entgegengesetzten Richtung bereitstellen.
Upstream (Return) & Downstream (Forward)
Die Richtung eines Kommunikationssignals kann unter Verwendung dieser beiden Begriffe angegeben werden. Die Downstream-Richtung ist definiert als Kommunikation, die von einem Dienstanbieter ausgeht und an den Dienstnutzer gesendet wird. Upstream ist in die entgegengesetzte Richtung.
WDM-Topologie
Netzwerktopologien
WDM-Produkte bieten eine höhere Effizienz für Glasfasernetzwerke durch die Verwendung von Glasfasern über mehrere Kanäle. Netzwerke werden anhand ihres Faserlayouts oder ihrer Topologie identifiziert. In Netzwerktopologien wie Mesh, Ring, P2P (Punkt-zu-Punkt) und P2MP (Punkt-zu-Mehrpunkt) werden manchmal WDM-Produkte verwendet, die speziell für das Netzwerk entwickelt wurden. Daher ist es wichtig, die beabsichtigte Netzwerkverwendung bei der Auswahl von WDM-Produkten zu kennen. Gesamte Netzwerke bestehen häufig aus mehreren Arten von Subnetzwerktopologien.
Ringtopologie
In Metropolitan Area Networks werden Infrastrukturen im Allgemeinen über eine Ringtopologie organisiert. Die Ringtopologie ist eine Art Netzwerktopologie, die aus einer geschlossenen Schleife besteht. Fibre-Ring-Netzwerke bestehen aus einer Reihe von Fibre-Spans, die an Netzwerkknoten enden, die über die gesamte Schleife verteilt sind. Jeder Knoten im Ring wird mit zwei und nur zwei benachbarten Knoten verbunden. Ringnetzwerke sind häufig Zweifasersysteme. Kontrast-Ringtopologie mit nicht geschlossener, durchgehender oder Punkt-zu-Punkt-Faserstrecke.
Knoten
In der Netzwerktopologie ist ein Knoten eine Beendigung eines einzelnen Zweigs oder mehrerer Zweige des Netzes. Ein WDM-Netzwerk besteht aus einer Gruppe von Knoten, die physikalisch durch eine Lichtleitfaser (die physikalische Topologie) verbunden sind und über die eine logische Topologie gelegt wird, indem Lichtwegverbindungen zwischen den Knoten hergestellt werden. Die Verwendung von WDM auf der Faserseite ermöglicht es, den Knoten in zusätzliche Versorgungsbereiche zu segmentieren oder zu unterteilen, wodurch die Kundenbasis und die verfügbare Bandbreite erweitert werden.
WDM Technologies
Arrayed Waveguide Grating (AWG)
AWG, einschließlich athermischer AWG (AAWG) und thermischer AWG (TAWG), wird üblicherweise als optischer MUX / DeMUX in WDM-Systemen verwendet. AAWG haben die gleiche Leistung wie Standard-TAWG, benötigen jedoch weder Strom noch Software oder Temperatur.
Faser-Bragg-Gitter (FBG)
FBGs sind vielseitige Wellenlängenfilter zum Multiplexen und Demultiplexen von WDM-Signalen. Sie können auch die chromatische Dispersion kompensieren, die die Qualität des WDM-Signals in einer optischen Faser verschlechtern kann.
Dünnschichtfilter (TFF)
Dünnschichtfilter wurden sehr früh eingeführt und sind seitdem weit verbreitet, da sie die einzigartigen Eigenschaften aufweisen, die den strengen Anforderungen von optischen Kommunikationssystemen entsprechen. Der Hauptvorteil von Dünnfilmfiltern besteht in der Fähigkeit, eine hohe Genauigkeit bei der Verarbeitung in kleinen Gerätegrößen im Vergleich zu konkurrierenden Technologien zu erzielen.
WDM-Ausrüstung
Mux (Multiplexer)
Der WDM-Multiplexer ist ein Gerät, das optische Signale verschiedener Wellenlängen (Farben) auf einer einzigen Faser multiplext oder kombiniert.
DeMux (Demultiplexer)
Im Gegensatz zum Multiplexer ist DeMux ein Gerät, das die optische Übertragung, die aus gemultiplexten Wellenlängen besteht, auf einzelne Fasern, die jeder Wellenlänge zugeordnet sind, demultiplext oder aufteilt.
Hinweis: Auf dem heutigen Markt gibt es CWDM Mux / DeMux-Produkte und DWDM Mux / DeMux-Produkte. Diese Produkte enthalten den Mux und den DeMux und werden in einem Paket wie 1HE 19 ″ Rackmont, LGX-Box und ABS-Modul usw. geliefert.
OADM (Optischer Add-Drop-Multiplexer)
OADM ist ein Gerät, das in WDM-Systemen zum Multiplexen und Leiten verschiedener Lichtkanäle in eine oder aus einer einzelnen Faser verwendet wird.
FWDM (Filterbasierter Wellenlängenmultiplexer)
Der filterbasierte Wellenlängenmultiplexer (FWDM) ist eine Art WDM-Multiplexer, der auf der Dünnschichtfiltertechnologie (TFF) basiert. FWDM kombiniert oder trennt Licht mit verschiedenen Wellenlängen in einem weiten Wellenlängenbereich und wird in EDFA-, Raman-Verstärkern und optischen WDM-Netzwerken häufig verwendet.
Gebänderte Überspringfilter
Banded-Skip-Filter werden zum Erstellen von BWDM-Produkten (Band WDM) verwendet. Diese Filter sind TFFs mit breiten Durchlassbereichen, die mehrere Kanäle enthalten. Zum Beispiel wird das DWDM-Rot / Blau-C-Band-Filter verwendet, um Rot- und Blau-Band-Wellenlängensignale in C-Band-DWDM-Systemen und Hochleistungsverstärkungssystemen zu trennen oder zu kombinieren. Es ist wie bei einem normalen FWDM, mit dem einzigen Unterschied, dass die Wellenlängen im Rot / Blau-Filter aufgeteilt werden, während sie im WDM gebondet werden.
WDM MUX DEMUX Ports
Gemeinsamer Port
Der Verbindungspunkt eines WDM-Produkts, an dem kombinierte Kanäle angezeigt werden. Bei einem MUX-Produkt werden kombinierte Kanäle vom gemeinsamen Port übertragen. Bei einem DEMUX werden die kombinierten Kanäle am gemeinsamen Port empfangen.
Express- oder Upgrade-Port
Für CWDM-Produkte gibt es normalerweise entweder ein Upgrade oder einen Express-Port, aber nicht beides. Der Upgrade- oder Express-Port an einem CWDM Mux oder DeMux wird zum Hinzufügen, Löschen oder Durchleiten zusätzlicher Kanäle verwendet, wodurch die Kaskadierung von zwei CWDM Mux / DeMux-Modulen ermöglicht wird und die Kanalkapazität auf der gemeinsamen Glasfaserverbindung verdoppelt wird.
Bei DWDM-Produkten besteht der Zweck eines Upgrade-Ports darin, C-Band-DWDM-Kanäle, die noch nicht verwendet werden, hinzuzufügen, zu löschen oder durchzuleiten, und zwar nur Kanäle, die im Bereich von 1530 bis 1565 nm liegen. Wenn das DWDM-Produkt auch über einen Express-Port verfügt, wird dieser Port normalerweise für zusätzliche Kanäle außerhalb des C-Bandes verwendet, z. B. für die meisten CWDM-Kanäle.
1310nm Hafen
Der 1310-nm-Port ist ein optischer Breitband-Port, der zu anderen spezifischen CWDM-Wellenlängen in einem Modul hinzugefügt wird. Wenn beispielsweise ein 8-Kanal-CWDM aufgerufen wird, kann es Wellenlängen von 1470 nm bis 1610 nm verwenden und den 1310-nm-Port anfordern. Der 1310-nm-Port wird in einigen älteren Netzwerken und manchmal als Rückweg verwendet. Wenn ein bestehendes Legacy-Netzwerk einen 1310-nm-Port verwendet und alle Fasern aufgebraucht sind und nach Möglichkeiten zur Erhöhung der Netzwerkkapazität gesucht wird, können andere CWDM-Wellenlängen zu derselben Faser hinzugefügt werden, während der 1310-nm-Port weiterhin verwendet werden kann. In der Zwischenzeit kann es LR-Optik, LX-Optik usw. tragen.
1550nm Hafen
Entspricht dem 1310-nm-Port und lässt ein 1550-nm-Legacy-Signal durch. Es kann ER-Optik, ZR-Optik, LX-Optik, ZX-Optik usw. transportieren.
Monitoranschluss
Dieser Port wird zum Überwachen oder Testen des Leistungssignals verwendet, das von einem Muxed CWDM kommt oder bevor es von dem Signal, das durch das Glasfasernetzwerk kommt, mit einem Leistungspegel von 5% oder weniger demuxiert wird. Im Allgemeinen kann es mit Mess- oder Überwachungsgeräten wie Leistungsmessern oder Netzwerkanalysatoren verbunden werden. Netzwerkadministratoren testen auf diese Weise, ob ein Signal ausgefallen ist oder sich geändert hat, ohne das vorhandene Netzwerk unterbrechen zu müssen.
WDM-Parameter
Wellenlängen
Die Wellenlänge ist der in Ausbreitungsrichtung gemessene Abstand zwischen zwei Punkten derselben Phase in aufeinanderfolgenden Zyklen einer Welle. Die Wellenlänge λm von monochromatischem Licht, das sich in einer optischen Faser bewegt, wird ausgedrückt:
λm = λ / n = v / f
λ = optische Wellenlänge im Vakuum
n = der Brechungsindex des dielektrischen Mediums
v = Phasengeschwindigkeit, gegeben durch c / n
c = Lichtgeschwindigkeit im Vakuum: 2,99792458 × 108 m / s
f = die optische Frequenz.
Hinweis: In der WDM-Praxis werden Wellenlängen wie die Wellenlänge eines Kommunikationslasers, die Wellenlängenspezifikationen für optische Filter und die Wellenlängen der optischen Übertragungskanäle über die Faser als λ angegeben, die Wellenlänge in Nanometern, wie sie in einem Vakuum auftreten würde.
Kanal
In WDM-Systemen wird jedem Eingangskanal eine eindeutige Wellenlänge (dh Lichtfarbe) zugewiesen, sodass die Kanäle die Faser „parallel“ durchlaufen können.
Pass Band
Ein Durchlassbereich ist der Bereich von Frequenzen oder Wellenlängen, die durch ein Filter geleitet werden können. Dies ist einer der Parameter von WDM-Filtern. In der Praxis ist es die Toleranz des Filters für eine Laserdrift weg von der Mittenwellenlänge. Beispielsweise beträgt ein typisches Durchlassband für CWDM-Filter ± 6,5 nm um die Mittenwellenlänge. Ein 1551-nm-Laser könnte also in einem Bereich von 1544,5 nm bis 1557,5 nm arbeiten, ohne dass ein zusätzlicher Kanalverlust auftritt.
Einfügungsverlust
Einfügungsverlust ist die Dämpfung, die durch das Einfügen eines WDM-Filters in ein optisches Übertragungssystem verursacht wird. Sie wird normalerweise als maximaler Einfügungsverlust angegeben, der über das Filterpassband auftritt. Der Einfügungsverlust eines WDM-Produkts wird als der maximale Einfügungsverlust angegeben, der an dem Kanalport mit dem höchsten Verlust auftritt. In WDM-Netzen ist der Einfügungsverlust einer von mehreren Faktoren, die zum vollständigen Verlust der Kommunikationsverbindung beitragen. Dünnfilmfilter weisen hinsichtlich ihrer Einfügungsdämpfungswerte relativ große Herstellungsabweichungen auf und werden vor der Verwendung in WDM-Produkten gesiebt.
Polarisationsabhängiger Verlust (PDL)
Der Verlust eines WDM-Filters hängt von der optischen Polarisation des Lichts ab. PDL ist der größte Unterschied beim maximalen Einfügungsverlust, der bei allen Zuständen der optischen Polarisation auftritt. PDL für ein WDM-Produkt wird als die größte zulässige PDL für einen Kanal angegeben.
Polarisationsmodendispersion (PMD)
PMD ist ein wichtiges lineares Phänomen, das in optischen Fasern auftritt und dazu führen kann, dass der optische Empfänger das Signal nicht richtig interpretieren kann und zu hohen Bitfehlerraten führt. Es ist ein weiterer Polarisationseffekt, der zu Beeinträchtigungen in den Lichtwellenleiter-Fernübertragungssystemen führt.
Rückflussdämpfung
Rückflussdämpfung ist der Leistungsverlust in dem Signal, der durch eine Unterbrechung in einer Übertragungsleitung oder einer optischen Faser von WDM-Systemen zurückgeführt / reflektiert wird. Ein großer Wert der Rückflussdämpfung ist wünschenswert, um Probleme mit Quelllasern zu vermeiden und die durchgelassenen Verluste zu verringern. Der Rückflussverlust für ein WDM-Produkt ist der kleinste gemessene Rückflussverlust an allen Ports.
Passband-Ripple
Die Durchlassbandwelligkeit ist definiert als die maximale Schwankung des Spitze-Spitze-Verlusts innerhalb des Durchlassbandes eines Kanals.
Isolierung
Die Isolation ist ein Maß für Licht mit einer unerwünschten Wellenlänge an einem bestimmten Punkt. In dB ausgedrückt ist dies die Differenz zwischen dem maximalen Einfügungsverlust innerhalb des Filterpassbandes und dem minimalen Verlust, der innerhalb anderer Filterpassbänder auftritt. Die Isolation wird gemessen, indem eine gewobbelte optische Stromquelle an den gemeinsamen Anschluss des Filters angelegt und der Verlust im Durchlassbereich des Filters und in den Durchlassbereichen anderer Filter gemessen wird. Wenn es sich bei anderen Filtern um Filter mit Durchlassbereichen handelt, die dem Durchlassbereich des Filters am nächsten liegen, wird dies als Nachbarkanalisolation bezeichnet. Für die verbleibenden Ports wird dies als nicht benachbarte Kanalisolation bezeichnet.
Betriebs-Temperatur
Betriebstemperatur (° C) ist der Umgebungstemperaturbereich, in dem die Leistungsspezifikation des Geräts eingehalten werden kann.
Lagertemperatur
Lagertemperatur (° C) ist der Umgebungstemperaturbereich, in dem das Gerät gelagert werden kann, ohne dass die beabsichtigte Anwendung danach beeinträchtigt wird.
Verwandte WDM-Technologie
Wellenlängenmultiplex-passives optisches Netzwerk (WDM-PON)
WDM-PON ist ein innovatives Konzept für Zugangs- und Backhaul-Netzwerke. Es verwendet WDM über eine physische P2MP-Glasfaserinfrastruktur, die keine aktiven Komponenten enthält (z. B. PON). Mit WDM-PON können Betreiber über große Entfernungen eine hohe Bandbreite für mehrere Endpunkte bereitstellen.
Optisches Transportnetz (OTN)
OTN wurde entwickelt, um im Gegensatz zu seinem Vorgänger SONET / SDH die optische Vernetzung mithilfe von WDM (Wavelength Division Multiplexing) zu unterstützen. Es ist in der Lage, Funktionen für Transport, Multiplexing, Switching, Management, Überwachung und Überlebensfähigkeit von optischen Kanälen bereitzustellen, die Client-Signale übertragen.
