Apakah definisi DWDM?
DWDMialah gabungan satu setoptikpanjang gelombang yang boleh dihantar oleh satu gentian. Ini adalah teknologi laser yang digunakan untuk meningkatkan lebar jalur pada tulang belakang gentian sedia ada. Secara lebih khusus, teknik ini adalah untuk memultiplekskan jarak spektrum yang ketat bagi pembawa gentian individu dalam gentian tertentu untuk memanfaatkan prestasi penghantaran yang boleh dicapai (cth, untuk mencapai penyebaran atau pengecilan yang minimum). Oleh itu, dengan kapasiti penghantaran maklumat yang diberikan, jumlah gentian yang diperlukan dapat dikurangkan.
DWDM mampu menggabungkan dan menghantar panjang gelombang yang berbeza secara serentak dalam gentian yang sama. Untuk menjadi berkesan, satu gentian ditukar menjadi gentian maya berbilang. Jadi, jika anda bercadang untuk menggunakan semula 8 pembawa gentian (OC), iaitu 8 isyarat dalam satu gentian, kapasiti penghantaran akan meningkat daripada 2.5Gb/s kepada 20Gb/s. Data yang dikumpul pada Mac 2013, disebabkan penggunaan teknologi DWDM, gentian tunggal boleh menghantar lebih daripada 150 panjang gelombang gelombang cahaya yang berbeza secara serentak, dan kelajuan maksimum setiap rasuk boleh mencapai 10Gb/s. Memandangkan vendor menambah lebih banyak saluran pada setiap gentian, kelajuan pemindahan terabit sesaat semakin hampir.
Kelebihan utama DWDM ialah protokol dan kelajuan penghantarannya tidak relevan. Rangkaian berasaskan DWDM boleh menghantar data menggunakan protokol IP, ATM, SONET/SDH dan protokol Ethernet, dan trafik data yang diproses adalah antara 100 Mb/s dan 2.5 Gb/s. Dengan cara ini, rangkaian berasaskan DWDM boleh menghantar pelbagai jenis trafik data pada kelajuan yang berbeza pada satu saluran laser. Dari perspektif QoS (Perkhidmatan Kualiti), rangkaian berasaskan DWDM bertindak balas dengan cepat kepada keperluan lebar jalur pelanggan dan perubahan protokol dengan cara yang kos efektif.
Latar belakang
Hubungan antara rangkaian penghantaran komunikasi dan perkhidmatan telah menjadi semakin kompleks dalam konteks volum trafik yang meningkat dengan pesat. TDM asal (penghantaran gelombang tunggal gentian dan pemultipleksan pembahagian masa) tidak dapat memenuhi keperluan teknologi baharu. Aplikasi komersial penghantaran gelombang tunggal gentian optik mempunyai kadar maksimum 40 Gbits/s dan mahal. Teknologi TDM sukar untuk disesuaikan dengan rangkaian yang kompleks dan hubungan perniagaan. Teknologi penghantaran berbilang gelombang gentian optik menggunakan peranti optik tulen untuk penjadualan gelombang panjang memecahkan had kelajuan pemprosesan peranti elektronik. Berdasarkan teknologi SDH, kapasiti penyebaran gentian optik boleh dipertingkatkan dengan ketara. Kadar aplikasi komersil semasa teknologi DWDM (juga dikenali sebagai teknologi OTN) telah mencapai 3.2 Tbits/s, yang bermaksud bahawa rangkaian komunikasi boleh dinaik taraf dan berkembang dengan lancar. [1]
Pihak pertama yang dicadangkan untuk teknologi DWDM ialah Lucent, yang terjemahan bahasa Cinanya ialah pemultipleksan optik padat. Teknologi DWDM telah diperkenalkan pada tahun 1991. Secara khusus, ia adalah gabungan sekumpulan panjang gelombang optik yang dihantar oleh gentian optik, iaitu teknologi laser yang digunakan untuk meningkatkan lebar jalur pada rangkaian tulang belakang gentian sedia ada. Ia juga boleh dirujuk kepada pemultipleksan jarak spektrum yang ketat bagi pembawa gentian individu dalam gentian tertentu untuk mencapai prestasi yang diperlukan semasa penghantaran. Dan anda boleh cuba mengurangkan bilangan gentian yang anda perlukan di bawah jumlah penghantaran maklumat tertentu. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, pembangunan teknologi DWDM telah mendapat perhatian yang meluas, dan teknologi DWDM akan lebih banyak digunakan dalam komunikasi pada masa hadapan.
Prinsip
Dalam operasi sebenar, untuk menggunakan munasabah sumber jalur lebar yang dijana oleh gentian mod tunggal di kawasan kehilangan rendah 1.55 petang, adalah perlu untuk membahagikan kawasan kehilangan rendah gentian kepada berbilang saluran optik mengikut kepada frekuensi dan panjang gelombang yang berbeza, dan perlu berada dalam setiap Saluran optik menetapkan gelombang pembawa, iaitu apa yang kita panggil gelombang optik. Pada masa yang sama, pembahagi menggabungkan isyarat panjang gelombang tertentu yang berbeza pada hujung pemancar, dan isyarat gabungan dihantar secara kolektif ke dalam satu gentian optik untuk penghantaran isyarat. Apabila menghantar ke hujung penerima, ini digabungkan dengan panjang gelombang yang berbeza menggunakan demultiplexer optik. Penguraian isyarat gelombang cahaya yang berbeza ke dalam keadaan awal menyedari fungsi menghantar pluraliti isyarat yang berbeza dalam satu gentian optik.
Struktur sistem
DWDM dibahagikan secara struktur dan pada masa ini mempunyai sistem bersepadu dan sistem terbuka. Sistem bersepadu: Isyarat optik terminal peralatan penghantaran optik tunggal yang diperlukan untuk diakses ialah sumber cahaya standard G. 692. Sistem terbuka berada di hujung hadapan penggabung dan hujung belakang pembahagi, serta unit penukaran panjang gelombang OTU, yang akan biasa digunakan. Panjang gelombang antara muka 957 ditukar kepada antara muka optik panjang gelombang standard G. 692. Jadi, sistem terbuka menggunakan teknologi penukaran panjang gelombang. Buat apa-apa kepuasan G. Isyarat cahaya yang diperlukan oleh pengesyoran 957 boleh ditukar kepada G. dengan penukaran panjang gelombang selepas menggunakan kaedah foto-elektrik-optik. Isyarat optik panjang gelombang standard yang diperlukan oleh 692 kemudiannya dihantar melalui pemultipleksan pembahagian panjang gelombang pada sistem DWDM.
Sistem DWDM semasa boleh menyediakan kapasiti penghantaran gentian tunggal 16/20 atau 32/40 gelombang, sehingga 160 gelombang, dan keupayaan pengembangan yang fleksibel. Pengguna boleh membina sistem gelombang 16/20 pada permulaan, dan kemudian menaik taraf kepada gelombang 32/40 mengikut keperluan, yang boleh menjimatkan pelaburan awal. Prinsip skema naik tarafnya: satu ialah menaik taraf 16-jalur dan 16-gelombang jalur merah C-jalur kepada skema gelombang 32-; yang satu lagi ialah menggunakan Interleaver, dan jalur C dinaik taraf daripada selang 200 GHz gelombang 16/32 kepada selang 100 GHz 20/. 40 gelombang. Untuk pengembangan selanjutnya, skim pengembangan jalur C tambah L boleh disediakan untuk mengembangkan lagi kapasiti penghantaran sistem kepada 160 gelombang.
DWDM yang kini digunakan oleh pengendali domestik utama kebanyakannya adalah sistem DWDM terbuka. Malah, sistem Multiplexing Divisyen Panjang Gelombang Padat bersepadu mempunyai kelebihan mereka sendiri:
1. Penggabung dan pembahagi sistem DWDM bersepadu digunakan secara berasingan pada hujung pemula dan hujung penerima, iaitu, hanya penggabung pada asal, hanya pembahagi pada hujung penerima, dan kedua-dua hujung penerima dan hujung pemancar. dikeluarkan. Peralatan penukaran OTU (bahagian ini lebih mahal)? Oleh itu, pelaburan dalam peralatan sistem DWDM boleh dijimatkan lebih daripada 60 peratus .
2. Sistem DWDM bersepadu hanya menggunakan komponen pasif (seperti: penggabung atau pembahagi) di hujung penerima dan hujung pemancar. Unit operasi telekom boleh memesan terus pengeluar peranti, mengurangkan pautan bekalan, dan mengurangkan kos, dengan itu menjimatkan kos peralatan. .
3. Sistem pengurusan rangkaian DWDM terbuka bertanggungjawab untuk: OTM (terutamanya OTU), OADM, OXC, pemantauan EDFA, dan pelaburan peralatannya menyumbang kira-kira 20 peratus daripada jumlah pelaburan sistem DWDM; manakala sistem DWDM bersepadu tidak memerlukan peralatan OTM, Pengurusan rangkaian hanya bertanggungjawab untuk pemantauan OADM, OXC, dan EDFA. Ia boleh memperkenalkan lebih banyak pengeluar untuk bersaing, dan kos pengurusan rangkaiannya boleh dijimatkan kira-kira separuh berbanding dengan pengurusan rangkaian DWDM terbuka.
4. Memandangkan peranti gelombang berganda/demultiplexing sistem DWDM bersepadu ialah peranti pasif, adalah mudah untuk menyediakan pelbagai perkhidmatan dan antara muka berbilang kadar, selagi panjang gelombang transceiver optik peranti akhir perkhidmatan memenuhi keperluan G. Piawaian 692 boleh digunakan untuk sebarang perkhidmatan seperti PDH, SDH, POS (IP), ATM, dll., menyokong PDH dan SDH pada pelbagai kadar seperti 8M, 10M, 34M, 100M, 155M, 622M, 1G, 2.5G dan 10G, ATM dan IP Ethernet? Mengelakkan sistem DWDM terbuka kerana OTU, hanya boleh menggunakan peranti SDH, ATM atau IP Ethernet dengan panjang gelombang optik (1310nm, 1550nm) dan kadar penghantaran yang ditentukan oleh sistem DWDM yang dibeli? Tidak mustahil untuk menggunakan antara muka lain sama sekali.
5. Jika modul peranti laser peralatan penghantaran optik seperti penghala SDH dan IP direka bentuk secara seragam sebagai pin saiz geometri standard, antara muka diseragamkan, yang mudah untuk penyelenggaraan dan palam, dan sambungannya boleh dipercayai. Dengan cara ini, kakitangan penyelenggaraan boleh secara bebas menggantikan kepala laser dengan panjang gelombang warna tertentu mengikut keperluan panjang gelombang sistem DWDM bersepadu, yang menyediakan keadaan yang mudah untuk penyelenggaraan kerosakan kepala laser dan mengelakkan kelemahan keseluruhan papan. mesti diganti oleh seluruh kilang sebelum ini. Kos penyelenggaraan yang tinggi.
6. Sumber cahaya panjang gelombang warna hanya lebih mahal sedikit daripada sumber cahaya panjang gelombang 1310nm dan 1550nm biasa. Sebagai contoh, sumber cahaya panjang gelombang warna 2.5G pada masa ini lebih daripada 3,000 yuan, tetapi apabila ia disambungkan kepada sistem DWDM bersepadu, ia boleh Kos sistem kos dikurangkan hampir 10 kali ganda, dan dengan bilangan besar aplikasi sumber panjang gelombang warna, harga akan hampir dengan sumber cahaya biasa.
7. Peranti DWDM bersepadu berstruktur ringkas dan bersaiz lebih kecil, dan hanya kira-kira satu perlima daripada ruang yang diduduki oleh DWDM terbuka menjimatkan sumber bilik komputer.
Secara ringkasnya, sistem DWDM bersepadu harus digunakan secara meluas dalam sejumlah besar sistem penghantaran DWDM, dan secara beransur-ansur menggantikan kedudukan dominan sistem DWDM terbuka. Memandangkan peralatan penghantaran optik dengan sejumlah besar sumber cahaya biasa sedang digunakan pada rangkaian, adalah disyorkan untuk menggunakan DWDM hibrid bersepadu dan serasi terbuka untuk melindungi pelaburan awal.
Prinsip sistem
Teknologi DWDM menggunakan lebar jalur dan ciri kehilangan rendah gentian mod tunggal, menggunakan berbilang panjang gelombang sebagai pembawa, membenarkan setiap saluran pembawa menghantar serentak dalam gentian.
Berbanding dengan sistem saluran tunggal sejagat, WDM padat (DWDM) bukan sahaja meningkatkan kapasiti komunikasi sistem rangkaian, tetapi juga menggunakan sepenuhnya lebar jalur gentian optik, dan ia mempunyai banyak kelebihan seperti pengembangan mudah dan boleh dipercayai. prestasi, terutamanya ia boleh disambungkan secara langsung. Memasuki pelbagai perniagaan menjadikan prospek permohonannya sangat cerah.
Dalam sistem komunikasi pembawa analog, untuk menggunakan sepenuhnya sumber lebar jalur kabel dan meningkatkan kapasiti penghantaran sistem, kaedah pemultipleksan pembahagian frekuensi biasanya digunakan. Iaitu, isyarat beberapa saluran dihantar serentak dalam kabel yang sama, dan hujung penerima menapis isyarat setiap saluran dengan menggunakan penapis laluan jalur mengikut frekuensi pembawa yang berbeza.
Begitu juga, pemultipleksan pembahagian frekuensi optik juga boleh digunakan dalam sistem komunikasi gentian optik untuk meningkatkan kapasiti penghantaran sistem. Malah, kaedah pemultipleksan sedemikian sangat berkesan dalam sistem komunikasi gentian optik. Berbeza daripada pemultipleksan pembahagian frekuensi dalam sistem komunikasi pembawa analog, dalam sistem komunikasi gentian optik, gelombang cahaya digunakan sebagai pembawa isyarat, dan tetingkap kehilangan rendah gentian optik dibahagikan kepada beberapa mengikut frekuensi ( atau panjang gelombang) bagi setiap gelombang cahaya saluran. Saluran untuk mencapai penghantaran berganda bagi berbilang isyarat optik dalam satu gentian.
Memandangkan sesetengah peranti optik (seperti penapis dengan lebar jalur sempit, sumber cahaya koheren, dsb.) belum matang, adalah sukar untuk merealisasikan pemultipleksan pembahagian frekuensi optik (teknologi komunikasi optik koheren) dengan saluran optik yang sangat padat, tetapi berdasarkan peranti semasa tahap, pemultipleksan pembahagian frekuensi bagi saluran yang dipisahkan secara optik telah dicapai. Pemultipleksan saluran optik dengan selang yang besar (walaupun pada tingkap gentian optik yang berbeza) biasanya dipanggil pemultipleksan pembahagian panjang gelombang optik (WDM), dan DWDM dengan jarak saluran yang lebih kecil dalam tetingkap yang sama dipanggil pemultipleksan pembahagian panjang gelombang padat (DWDM). Dengan kemajuan teknologi, teknologi moden telah dapat mencapai pemultipleksan peringkat nano bagi selang panjang gelombang, malah mencapai beberapa pemultipleksan skala nanometer dengan selang panjang gelombang sifar. Ia hanya lebih ketat dalam keperluan teknikal peranti, jadi 1270nm Jalur 20 nm panjang gelombang hingga 1610 nm dipanggil pemultipleksan pembahagian panjang gelombang kasar (CWDM).
Struktur dan spektrum sistem DWDM ditunjukkan dalam rajah. Pemancar optik pada hujung pemancar memancarkan isyarat optik dengan panjang gelombang yang berbeza dan ketepatan dan kestabilan untuk memenuhi keperluan tertentu dan dimultipleks bersama oleh pemultipleks panjang gelombang optik untuk menyuap penguat kuasa gentian terdop erbium (penguat gentian terdop erbium digunakan terutamanya untuk mengimbangi pemultipleks). Kehilangan kuasa dan kuasa penghantaran isyarat optik meningkat, dan kemudian isyarat optik berbilang laluan yang dikuatkan dihantar ke penghantaran gentian optik, dan penguat optik boleh ditentukan dengan atau tanpa penguat talian optik mengikut keadaan, dan prapenguat optik diterima pada hujung penerima (terutamanya digunakan untuk Meningkatkan kepekaan penerima untuk melanjutkan jarak penghantaran. Selepas penguatan, pembahagi panjang gelombang optik dihantar untuk menguraikan isyarat optik asal.
Fungsi OADM dan OXC sistem DWDM
OADM boleh memberikan isyarat optik panjang gelombang di mana-mana tapak geganti optik seperti yang diperlukan (pada masa ini 8 gelombang boleh dicapai). Fungsi ini berfungsi dengan OXC untuk menghantar sebarang isyarat optik dari mana-mana port ke mana-mana panjang gelombang sistem. Supaya walaupun isyarat optik kedua-dua port atas adalah sama, ia tidak akan menyebabkan penyekatan. Dengan cara yang sama, fungsi penugasan port juga boleh digunakan untuk memindahkan panjang gelombang hiliran tertentu ke mana-mana port mengikut keperluan, yang sangat meluaskan fleksibiliti aplikasi OADM. Di samping itu, gabungan OADM dan OXC boleh menyediakan mod perlindungan seperti perlindungan bahagian multiplex unidirectional dua gentian, perlindungan seksyen multiplex dwiarah dua gentian, dan perlindungan saluran, supaya rangkaian cincin penyembuhan diri dapat direalisasikan, dan sistem prestasi adalah selamat. boleh dipercayai.
Aplikasi teknologi DWDM dalam sistem kuasa
Kemunculan peranti komunikasi baru tidak menunjukkan penafian peralatan dan teknologi asal, tetapi harus menjadi warisan, pembangunan dan inovasi. Subkadar 64k—PDH—SDH—DWDM mencerminkan dan mengikut prinsip ini. Daripada analisis semasa status aplikasi sistem kuasa, tahap teknologi DWDM bagi pemultipleksan bahagian panjang gelombang tidak dapat menggantikan SDH sepenuhnya, tetapi ia boleh bekerjasama dengan bahagian teknologi SDH, saling melengkapi, mengoptimumkan rangkaian komunikasi kuasa, meningkatkan lebar jalur komunikasi secara menyeluruh, dan memastikan keselamatan sistem rangkaian. Dan stabil.
Daripada peralatan dan teknologi pemultipleksan gelombang optik padat (DWDM) semasa, peranti bukan sahaja perlu menggunakan komponen seperti penguat optik, pembahagi, pemultipleks, pampasan penyebaran, tetapi juga lebih banyak pelompat gentian. Secara teorinya, peranti SDH nisbah DWDM mempunyai kebarangkalian kegagalan yang lebih tinggi, jadi adalah tidak saintifik untuk menggunakan DWDM untuk menghantar data penjadualan.
Dari perspektif lain, DWDM, sebagai pelengkap dan pelengkap kepada SDH, berupaya sepenuhnya menyediakan saluran perlindungan untuk penjadualan penghantaran data. Di samping itu, data pengurusan rangkaian SDH adalah berdasarkan penghantaran paket, dan kebanyakannya adalah Ethernet. Oleh itu, teknologi WDM DWDM boleh menyediakan saluran perlindungan untuk pengurusan rangkaian SDH, dan SDH juga boleh menstabilkan pengurusan rangkaian DWDM untuk menyediakan saluran perlindungan.
Kami boleh meramalkan bahawa promosi dan pelaksanaan teknologi pemultipleksan gelombang cahaya padat (DWDM) akan memberikan sokongan kukuh dalam TV persidangan definisi tinggi, pengawasan video jauh dan NGN untuk meningkatkan lebar jalur komunikasi kuasa. Kelebihan terbesar ialah prestasi tinggi dan harga rendah. Membahagikan perkhidmatan DWDM dan SDH secara saintifik dan rasional boleh memberikan permainan sepenuhnya kepada kelebihan masing-masing, mengurangkan tekanan ke atas pengurusan rangkaian, dan meningkatkan tahap pengurusan operasi komunikasi.
