Einführung in die im DWDM-System verwendeten Komponenten
DWDM ist eine Innovation, die es mehreren optischen Trägern ermöglicht, sich parallel in einer Faser zu bewegen. DWDM-Geräte kombinieren die Ausgabe mehrerer optischer Sender für die Übertragung über eine einzelne Faser. Auf der Empfangsseite trennt ein anderes DWDM-Gerät die kombinierten optischen Signale und leitet jeden Kanal an einen optischen Empfänger weiter. Zwischen DWDM-Geräten wird nur eine optische Faser verwendet (pro Übertragungsrichtung). Wie funktioniert das DWDM-System und welche Komponenten werden im DWDM-System benötigt? Lesen Sie diesen Artikel weiter und Sie werden die Antwort finden.
Typischerweise umfassen die in einem DWDM-System verwendeten Komponenten optische Sender und Empfänger, DWDM-Mux / Demux, OADM (optische Add / Drop-Multiplexer), optische Verstärker und Transponder (Wellenlängenwandler). Im folgenden Teil werden diese Geräte vorgestellt.
Sender werden als DWDM-Komponenten bezeichnet, da sie die Quellensignale bereitstellen, die dann gemultiplext werden. Die Eigenschaften von optischen Sendern, die in DWDM-Systemen verwendet werden, sind für das Systemdesign von großer Bedeutung. Mehrere optische Sender werden als Lichtquellen in einem DWDM-System verwendet, bei dem sehr genaue Lichtwellenlängen erforderlich sind, um ohne Zwischenkanalverzerrung oder Übersprechen zu arbeiten. Typischerweise werden mehrere Einzellaser verwendet, um die einzelnen Kanäle eines DWDM-Systems zu erzeugen. Jeder Laser arbeitet mit einer leicht unterschiedlichen Wellenlänge.
Der DWDM Mux (Multiplexer) kombiniert mehrere Wellenlängen, die von mehreren Sendern erzeugt werden und auf verschiedenen Fasern arbeiten. Das Ausgangssignal eines Multiplexers wird als zusammengesetztes Signal bezeichnet. Auf der Empfangsseite trennt der DeMux (Demultiplexer) alle einzelnen Wellenlängen des zusammengesetzten Signals zu einzelnen Fasern. Die einzelnen Fasern leiten die demultiplexten Wellenlängen an möglichst viele optische Empfänger weiter. Im Allgemeinen sind Mux- und DeMux-Komponenten in einem einzigen Gehäuse enthalten. Optische Mux / DeMux-Geräte können passiv sein. Komponentensignale werden optisch und nicht elektronisch gemultiplext und demultiplext, daher ist keine externe Stromquelle erforderlich.
Das Bild oben zeigt den bidirektionalen DWDM-Betrieb. N Lichtpulse mit N verschiedenen Wellenlängen, die von N verschiedenen Fasern getragen werden, werden von einem DWDM-Multiplexer kombiniert. Die N Signale werden auf ein Paar optischer Fasern gemultiplext. Ein DWDM-Demultiplexer empfängt das zusammengesetzte Signal und trennt jedes der N Komponentensignale und leitet jedes zu einer Faser. Die Sende- und Empfangssignalpfeile repräsentieren clientseitige Geräte. Dies erfordert die Verwendung eines Paares optischer Fasern - eine zum Senden und die andere zum Empfangen.
OADM ist häufig ein Gerät, das in WDM-Systemen zum Multiplexen und Routen verschiedener Faserkanäle in oder aus einer Single-Mode-Faser (SMF) zu finden ist. Es wurde entwickelt, um einen oder mehrere CWDM / DWDM-Kanäle in ein paar Fasern optisch einzufügen / auszulösen. Dies bietet die Möglichkeit, eine einzelne Wellenlänge oder mehrere Wellenlängen zu einem vollständig multiplexierten optischen Signal hinzuzufügen oder auszulösen. Auf diese Weise erhalten Zwischenstandorte zwischen entfernten Standorten Zugriff auf das reguläre Punkt-zu-Punkt-Fasersegment, das sie verbindet. Wellenlängen, die nicht abgefallen sind, passieren die OADM und wandern weiter in Richtung des entfernten Standorts. Zusätzliche ausgewählte Wellenlängen können bei Bedarf durch aufeinanderfolgende OADMs hinzugefügt oder entfernt werden.
Das Bild oben zeigt die Funktionsweise eines Einkanal-OADM. Dieser OADM wurde entwickelt, um nur optische Signale mit einer bestimmten Wellenlänge hinzuzufügen oder zu löschen. Ein eingehendes zusammengesetztes Signal wird von links nach rechts in zwei Komponenten aufgeteilt, Drop und Pass-Through. Der OADM lässt nur den roten optischen Signalstrom fallen. Der verworfene Signalstrom wird an den Empfänger eines Client-Geräts weitergeleitet. Die verbleibenden optischen Signale, die den OADM durchlaufen, werden mit einem neuen Additionssignalstrom gemultiplext. Der OADM fügt einen neuen roten optischen Signalstrom hinzu, der mit der gleichen Wellenlänge arbeitet wie das ausgelassene Signal. Der neue optische Signalstrom wird mit den Durchgangssignalen kombiniert, um ein neues zusammengesetztes Signal zu bilden.
Optische Verstärker verstärken die Amplitude oder verstärken optische Signale, die auf einer Faser übertragen werden, indem sie die Photonen des Signals direkt mit zusätzlicher Energie stimulieren. Sie sind "In-Fiber" -Geräte. Optische Verstärker verstärken optische Signale über einen weiten Wellenlängenbereich, was für DWDM-Systemanwendungen sehr wichtig ist.
Transponder wandeln optische Signale von einer eingehenden Wellenlänge in eine andere ausgehende Wellenlänge um, die für DWDM-Anwendungen geeignet ist. Transponder sind optisch-elektrisch-optische (OEO) Wellenlängenwandler. Ein Transponder führt eine OEO-Operation durch, um Lichtwellenlängen umzuwandeln. Innerhalb des DWDM-Systems konvertiert ein Transponder das optische Client-Signal zurück in ein elektrisches Signal (OE) und führt dann entweder 2R-Funktionen (Verstärkung, Umformung) oder 3R-Funktionen (Verstärkung, Umformung und Retime) aus.
Das Bild oben zeigt den bidirektionalen Transponderbetrieb. Ein Transponder befindet sich zwischen einem Client-Gerät und einem DWDM-System. Von links nach rechts empfängt der Transponder einen optischen Bitstrom, der bei einer bestimmten Wellenlänge (1310 nm) arbeitet. Der Transponder wandelt die Betriebswellenlänge des eingehenden Bitstroms in eine ITU-konforme Wellenlänge um. Es überträgt seine Ausgabe in ein DWDM-System. Auf der Empfangsseite (von rechts nach links) ist der Vorgang umgekehrt. Der Transponder empfängt einen ITU-kompatiblen Bitstrom und konvertiert die Signale zurück in die vom Client-Gerät verwendete Wellenlänge.
Dieser Artikel enthält einige grundlegende Informationen zu den in einem DWDM-System verwendeten Komponenten. Alle Komponenten bilden das integrierte DWDM-System. Und sie sind unverzichtbar. Hoffe, die Informationen in diesem Artikel sind hilfreich beim Erstellen Ihres DWDM-Systems.
