Was ist WDM: Wiki, Typen und Funktionen
Was ist WDM?
Zunächst werden wir die Frage beantworten: Was ist WDM?
WDM (Wavelength-Division Multiplexing) ist die Technologie, bei der mehrere Wellenlängen gleichzeitig auf dieselbe Faser gekämmt werden. Ein wichtiger Aspekt von WDM ist, dass jeder optische Kanal ein beliebiges Übertragungsformat unterstützen kann. WDW erhöht die Kapazität eines Glasfasernetzes dramatisch. Somit ist es in allen Ebenen des Netzwerks als Layer 1-Transporttechnologie anerkannt. Der Zweck dieses Artikels ist es, einen kurzen Überblick über die WDM-Technologie und ihre Anwendungen zu geben.
Warum brauchen wir WDM?
Wenn Sie wissen, was WDM ist, ist es einfacher, die Vorteile herauszufinden.
Aufgrund des schnellen Wachstums der Telekommunikationsverbindungen sind hohe Kapazitäten und schnellere Datenübertragungsraten über größere Entfernungen erforderlich. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, setzen Netzwerkmanager zunehmend auf Glasfaser. In der Regel gibt es drei Methoden zur Kapazitätserweiterung: Installation von mehr Kabeln, Erhöhung der Systembitrate zum Multiplexen von mehr Signalen und Wellenlängenmultiplexen.
Die erste Methode, mehr Kabel zu installieren, wird in vielen Fällen bevorzugt, insbesondere in Ballungsgebieten, da Glasfasern unglaublich kostengünstig und die Installationsmethoden effizienter geworden sind. Wenn jedoch kein Leitungsraum zur Verfügung steht oder eine größere Konstruktion erforderlich ist, ist dies möglicherweise nicht die kostengünstigste.
Eine andere Möglichkeit zur Kapazitätserweiterung besteht darin, die System-Bitrate zu erhöhen, um mehr Signale zu multiplexen. Eine Erhöhung der System-Bitrate kann sich jedoch auch nicht als kosteneffizient erweisen. Da viele Systeme bereits mit SONET OC-48-Raten (2,5 GB / s) betrieben werden und ein Upgrade auf OC-192 (10 GB / s) teuer ist, muss die gesamte Elektronik in einem Netzwerk ausgetauscht und die Kapazität vervierfacht werden. kann nicht notwendig sein.
Drittens hat sich das WDM als die kostengünstigere Technologie erwiesen. Es unterstützt nicht nur aktuelle Elektronik und Fasern, sondern kann auch Fasern gemeinsam nutzen, indem Kanäle mit unterschiedlichen Wellenlängen (Farben) des Lichts übertragen werden. Außerdem verwenden Systeme bereits Glasfaserverstärker, da Repeater für die meisten WDM auch keine Aufrüstung erfordern.
Aus dem obigen Vergleich von drei Methoden zur Kapazitätserweiterung können wir leicht den Schluss ziehen, dass WDM die beste Lösung ist, um die Nachfrage nach mehr Kapazität und schnelleren Datenübertragungsraten zu befriedigen.
Wie funktioniert WDM?
Zu wissen, was WDM ist und warum WDM benötigt wird, reicht nicht aus. Wir müssen noch herausfinden, wie es funktioniert.
Eigentlich ist es nicht schwer, das Funktionsprinzip von WDM zu verstehen. Bedenken Sie, dass Sie viele verschiedene Lichtfarben sehen können: Rot, Grün, Gelb, Blau usw. Die Farben werden durch die Luft übertragen und können sich mischen. Sie lassen sich jedoch mit einem einfachen Gerät wie einem Prisma leicht trennen. Es ist, als würden wir mit dem Prisma das „weiße“ Licht von der Sonne in ein Farbspektrum trennen. WDM entspricht im Funktionsprinzip dem Prisma. Ein WDM-System verwendet einen Multiplexer am Sender, um die verschiedenen Signale miteinander zu verbinden. Gleichzeitig werden sie über einen Demultiplexer am Empfänger aufgeteilt, wie in der folgenden Abbildung dargestellt. Mit dem richtigen Fasertyp ist es möglich, als optischer Add-Drop-Multiplexer zu fungieren.
Diese Technik wurde ursprünglich in den frühen 80er Jahren mit optischen Fasern demonstriert. Die ersten WDM-Systeme kombinierten nur zwei Signale. Moderne Systeme können bis zu 160 Signale verarbeiten und so ein einfaches 10-Gbit / s-System über ein einziges Glasfaserpaar auf über 1,6 Tbit / s erweitern. Da WDM-Systeme die Kapazität des Netzwerks erweitern und mehrere Generationen der Technologieentwicklung in der optischen Infrastruktur unterstützen können, ohne das Backbone-Netzwerk überholen zu müssen, sind sie bei Telekommunikationsunternehmen beliebt.
CWDM VS DWDM
WDM-Systeme sind in verschiedene Wellenlängenmuster unterteilt: CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) und DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Es gibt viele Unterschiede zwischen CWDM und DWDM: Abstände, DFB-Laser und Übertragungsentfernungen.
Die Kanalabstände zwischen einzelnen Wellenlängen, die über dieselbe Faser übertragen werden, dienen als Grundlage für die Definition von CWDM und DWDM. Typischerweise beträgt der Abstand in CWDM-Systemen 20 nm, während die meisten DWDM-Systeme heutzutage eine Wellenlängentrennung von 0,8 nm (100 GHz) gemäß dem ITU-Standard bieten. Aufgrund des größeren CWDM-Kanalabstands wird die Anzahl der Kanäle (Lambdas), die auf derselben Verbindung verfügbar sind, erheblich reduziert, aber die optischen Schnittstellenkomponenten müssen nicht so genau sein wie DWDM-Komponenten. CWDM-Geräte sind damit deutlich günstiger als DWDM-Geräte.
Sowohl CWDM- als auch DWDM-Architekturen verwenden den DFB (Distributed Feedback Laser). CWDM-Systeme verwenden jedoch DFB-Laser, die nicht gekühlt werden. Diese Systeme arbeiten typischerweise von 0 bis 70 ℃, wobei die Laserwellenlänge über diesen Bereich um 6 nm driftet. Zusammen mit der Laserwellenlänge von bis zu ± 3 nm ergibt die Wellenlängendrift eine Gesamtwellenlängenvariation von ungefähr ± 12 nm. DWDM-Systeme erfordern andererseits die größeren gekühlten DFB-Laser, da eine Halbleiterlaserwellenlänge mit der Temperatur um etwa 0,08 nm / l driftet. DFB-Laser werden gekühlt, um die Wellenlänge von außerhalb des Durchlassbereichs der Multiplexer- und Demultiplexerfilter zu stabilisieren, wenn die Temperatur in DWDM-Systemen schwankt.
Aufgrund der einzigartigen Eigenschaften von CWDM und DWDM werden sie für unterschiedliche Übertragungsentfernungen eingesetzt. Typischerweise kann CWDM bis zu 160 km weit fahren. Wenn wir die Daten über eine große Entfernung übertragen müssen, ist das DWDM-System die beste Wahl. DWDM unterstützt Wellenlängen von 1550 nm, die verstärkt werden können, um die Übertragungsentfernung auf Hunderte von Kilometern zu erweitern.
Fazit
WDM kombiniert und teilt Signale in verschiedenen Systemen, von Telekommunikations- bis zu Bildgebungssystemen. Es gibt viele WDM-Produkte, darunter CWDM-MUX / DEMUX, DWDM-MUX / DEMUX, CWDM- und DWDM-Multiplexer mit optischer Add-Drop-Funktion, WDM-Filter usw. Anhand der obigen Einführung der WDM-Technologie können Sie besser nachvollziehen, was WDM ist. warum wir WDM brauchen “sowie die Vorteile, den Arbeitsmodus und die Anwendungen von WDM.
