Qual é a definição de DWDM?
DWDMé uma combinação de um conjunto deópticocomprimentos de onda que podem ser transmitidos por uma fibra. Esta é uma tecnologia de laser usada para aumentar a largura de banda em backbones de fibra existentes. Mais especificamente, a técnica é multiplexar o espaçamento espectral apertado de portadores de fibra individuais em uma determinada fibra para aproveitar o desempenho de transmissão alcançável (por exemplo, para obter dispersão ou atenuação mínima). Assim, com uma dada capacidade de transmissão de informações, o número total de fibras necessárias pode ser reduzido.
O DWDM é capaz de combinar e transmitir diferentes comprimentos de onda simultaneamente na mesma fibra. Para ser eficaz, uma fibra é convertida em várias fibras virtuais. Assim, se você planeja reutilizar 8 operadoras de fibra (OCs), ou seja, 8 sinais em uma fibra, a capacidade de transmissão aumentará de 2,5 Gb/s para 20 Gb/s. Dados coletados em março de 2013, devido à adoção da tecnologia DWDM, uma única fibra pode transmitir mais de 150 diferentes comprimentos de onda de ondas de luz simultaneamente, e a velocidade máxima de cada feixe pode chegar a 10Gb/s. À medida que os fornecedores adicionam mais canais a cada fibra, a velocidade de transferência de terabits por segundo está chegando.
Uma vantagem chave do DWDM é que seu protocolo e velocidade de transmissão são irrelevantes. A rede baseada em DWDM pode transmitir dados usando protocolos IP, ATM, SONET/SDH e Ethernet, e o tráfego de dados processados fica entre 100 Mb/s e 2,5 Gb/s. Dessa forma, uma rede baseada em DWDM pode transmitir diferentes tipos de tráfego de dados em diferentes velocidades em um único canal de laser. De uma perspectiva de QoS (Quality Service), as redes baseadas em DWDM respondem rapidamente aos requisitos de largura de banda do cliente e às alterações de protocolo de maneira econômica.
Fundo
A relação entre redes e serviços de transmissão de comunicação tornou-se cada vez mais complexa no contexto de um volume de tráfego em rápido crescimento. O TDM original (transmissão de onda única de fibra e multiplexação por divisão de tempo) não pode atender às necessidades das novas tecnologias. As aplicações comerciais de transmissão de onda única de fibra óptica têm uma taxa máxima de 40 Gbits/s e são caras. A tecnologia TDM é difícil de se adaptar a relacionamentos complexos de rede e negócios. A tecnologia de transmissão multi-onda de fibra óptica usando dispositivos ópticos puros para programação de ondas longas quebra o limite de velocidade de processamento de dispositivos eletrônicos. Com base na tecnologia SDH, a capacidade de propagação da fibra óptica pode ser muito melhorada. A taxa de aplicação comercial atual da tecnologia DWDM (também conhecida como tecnologia OTN) atingiu 3,2 Tbits/s, o que significa que a rede de comunicação pode ser atualizada e evoluída sem problemas. [1]
A primeira parte proposta para a tecnologia DWDM é a Lucent, cuja tradução chinesa é multiplexação óptica densa. A tecnologia DWDM foi introduzida em 1991. Especificamente, é uma combinação de um grupo de comprimentos de onda ópticos transmitidos por uma fibra óptica, que é uma tecnologia de laser usada para aumentar a largura de banda em redes backbone de fibra existentes. Também pode ser referido a multiplexação do espaçamento espectral apertado de transportadores de fibra individuais em uma fibra específica para obter o desempenho necessário durante a transmissão. E você pode tentar reduzir o número de fibras necessárias sob uma certa quantidade de transmissão de informações. Nos últimos anos, o desenvolvimento da tecnologia DWDM recebeu grande atenção e a tecnologia DWDM será mais amplamente utilizada na comunicação no futuro.
Princípio
Na operação real, para fazer uso razoável dos recursos de banda larga gerados pela fibra monomodo na região de baixa perda de 1,55 pm, é necessário dividir a região de baixa perda da fibra em múltiplos canais ópticos de acordo com para diferentes frequências e comprimentos de onda, e precisam estar em cada O canal óptico estabelece a onda portadora, que é o que chamamos de onda óptica. Ao mesmo tempo, o divisor combina os sinais de diferentes comprimentos de onda especificados na extremidade de transmissão e os sinais combinados são transmitidos coletivamente em uma fibra óptica para transmissão de sinal. Ao transmitir para a extremidade receptora, estes são combinados com diferentes comprimentos de onda usando um demultiplexador óptico. A decomposição dos sinais de diferentes ondas de luz no estado inicial realiza a função de transmitir uma pluralidade de sinais diferentes em uma fibra óptica.
Estrutura do sistema
O DWDM é estruturalmente dividido e atualmente possui um sistema integrado e um sistema aberto. Sistema integrado: O sinal óptico do terminal do equipamento de transmissão óptica único que deve ser acessado é a fonte de luz padrão G. 692. O sistema aberto está na extremidade dianteira do combinador e na extremidade traseira do divisor, mais a unidade de conversão de comprimento de onda OTU, que será comumente usada. O comprimento de onda da interface 957 é convertido em interface óptica de comprimento de onda padrão G. 692. Assim, os sistemas abertos usam a tecnologia de conversão de comprimento de onda. Faça qualquer satisfação G. O sinal de luz exigido pela recomendação 957 pode ser convertido para G. por conversão de comprimento de onda após usar o método fotoelétrico-óptico. O sinal óptico de comprimento de onda padrão exigido pelo 692 é então transmitido por multiplexação por divisão de comprimento de onda no sistema DWDM.
O sistema DWDM atual pode fornecer capacidade de transmissão de fibra única de 16/20 ondas ou 32/40 ondas, até 160 ondas e capacidade de expansão flexível. Os usuários podem construir um sistema de ondas 16/20 no início e, em seguida, atualizar para ondas 32/40 conforme necessário, o que pode economizar o investimento inicial. O princípio de seu esquema de atualização: um é atualizar a banda 16- e a 16-onda da banda vermelha da banda C para o esquema de ondas 32-; a outra é usar o Interleaver, e a banda C é atualizada do intervalo de 200 GHz 16/32 wave para o intervalo de 100 GHz 20/. 40 ondas. Para expansão adicional, o esquema de expansão da banda C mais L pode ser fornecido para expandir ainda mais a capacidade de transmissão do sistema para 160 ondas.
Os DWDMs que são usados atualmente pelas principais operadoras domésticas são principalmente sistemas DWDM abertos. De fato, os sistemas integrados de multiplexação por divisão de comprimento de onda denso têm suas próprias vantagens:
1. O combinador e o divisor do sistema DWDM integrado são usados separadamente na extremidade de origem e na extremidade de recepção, ou seja, apenas o combinador na origem, apenas o divisor na extremidade de recepção e tanto na extremidade de recepção quanto na extremidade de transmissão estão removidos. Equipamento de conversão OTU (esta parte é mais cara)? Portanto, o investimento em equipamentos do sistema DWDM pode ser economizado em mais de 60%.
2. O sistema DWDM integrado usa apenas componentes passivos (como: combinador ou divisor) na extremidade de recepção e na extremidade de transmissão. A unidade de operação de telecomunicações pode solicitar diretamente ao fabricante do dispositivo, reduzir o link de fornecimento e diminuir o custo, economizando assim os custos do equipamento. .
3. O sistema de gerenciamento de rede DWDM aberto é responsável por: monitoramento OTM (principalmente OTU), OADM, OXC, EDFA, e seu investimento em equipamentos representa cerca de 20% do investimento total do sistema DWDM; enquanto o sistema DWDM integrado não requer equipamento OTM, o gerenciamento da rede é responsável apenas pelo monitoramento de OADM, OXC e EDFA. Ele pode introduzir mais fabricantes para competir, e seu custo de gerenciamento de rede pode ser economizado pela metade em comparação com o gerenciamento de rede DWDM aberto.
4. Uma vez que o dispositivo de onda multiplexada/demultiplexação do sistema DWDM integrado é um dispositivo passivo, é conveniente fornecer vários serviços e interfaces multi-taxa, desde que o comprimento de onda do transceptor óptico do dispositivo final do serviço atenda aos requisitos de G. O padrão 692 pode ser usado para qualquer serviço como PDH, SDH, POS (IP), ATM, etc., suportando PDH e SDH em várias taxas, como 8M, 10M, 34M, 100M, 155M, 622M, 1G, 2.5G e 10G, ATM e Ethernet IP? Evitando o sistema DWDM aberto devido a OTU, só pode usar dispositivos SDH, ATM ou IP Ethernet com comprimento de onda óptico (1310nm, 1550nm) e taxa de transmissão determinada pelo sistema DWDM adquirido? É impossível usar outras interfaces.
5. Se o módulo do dispositivo a laser do equipamento de transmissão óptica, como SDH e roteador IP, for uniformemente projetado como pino de tamanho geométrico padrão, a interface será padronizada, o que é conveniente para manutenção e conexão, e a conexão é confiável. Desta forma, o pessoal de manutenção pode substituir livremente o cabeçote do laser de um comprimento de onda de cor específico de acordo com o requisito de comprimento de onda do sistema DWDM integrado, o que fornece uma condição conveniente para a manutenção de falhas do cabeçote do laser e evita a desvantagem de que toda a placa deve ser substituído por toda a fábrica antes. Altos custos de manutenção.
6. A fonte de luz de comprimento de onda colorida é apenas um pouco mais cara do que as fontes de luz de comprimento de onda comuns de 1310nm e 1550nm. Por exemplo, a fonte de luz de comprimento de onda de cor 2,5 G é atualmente mais de 3,000 yuan, mas quando está conectada ao sistema DWDM integrado, pode O custo do sistema de custo é reduzido em quase 10 vezes e com o grande número de aplicações de fontes de comprimento de onda de cor, o preço será próximo ao das fontes de luz comuns.
7. O dispositivo DWDM integrado é simples em estrutura e menor em tamanho, e apenas cerca de um quinto do espaço ocupado pelo DWDM aberto economiza os recursos da sala de computadores.
Em resumo, o sistema DWDM integrado deve ser amplamente utilizado em um grande número de sistemas de transmissão DWDM e substituir gradualmente a posição dominante do sistema DWDM aberto. Considerando que equipamentos de transmissão óptica com um grande número de fontes de luz comuns estão atualmente em uso na rede, recomenda-se o uso de DWDM híbrido integrado e compatível com aberto para proteger o investimento inicial.
Princípio do sistema
A tecnologia DWDM utiliza a largura de banda e as características de baixa perda da fibra monomodo, usando vários comprimentos de onda como portadoras, permitindo que cada canal da portadora transmita simultaneamente na fibra.
Comparado com o sistema universal de canal único, o denso WDM (DWDM) não apenas melhora muito a capacidade de comunicação do sistema de rede, mas também faz pleno uso da largura de banda da fibra óptica e tem muitas vantagens, como expansão simples e confiabilidade desempenho, especialmente ele pode ser conectado diretamente. Entrar em uma variedade de negócios torna suas perspectivas de aplicação muito brilhantes.
No sistema de comunicação de portadora analógica, para aproveitar ao máximo os recursos de largura de banda do cabo e aumentar a capacidade de transmissão do sistema, geralmente é usado um método de multiplexação por divisão de frequência. Ou seja, sinais de vários canais são transmitidos simultaneamente no mesmo cabo, e a extremidade receptora filtra os sinais de cada canal usando um filtro passa-banda de acordo com diferentes frequências portadoras.
Da mesma forma, a multiplexação por divisão de frequência óptica também pode ser usada em sistemas de comunicação de fibra óptica para aumentar a capacidade de transmissão do sistema. De fato, esses métodos de multiplexação são muito eficazes em sistemas de comunicação de fibra óptica. Diferente da multiplexação por divisão de frequência no sistema de comunicação de portadora analógica, no sistema de comunicação de fibra óptica, a onda de luz é usada como portadora do sinal, e a janela de baixa perda da fibra óptica é dividida em várias de acordo com a frequência ( ou comprimento de onda) de cada onda de luz do canal. Canais para alcançar a transmissão multiplexada de múltiplos sinais ópticos em uma única fibra.
Como alguns dispositivos ópticos (como filtros com larguras de banda estreitas, fontes de luz coerentes, etc.) ainda não estão maduros, é difícil realizar multiplexação por divisão de frequência óptica (tecnologia de comunicação óptica coerente) com canais ópticos muito densos, mas com base no dispositivo atual níveis, a multiplexação por divisão de frequência de canais opticamente separados foi alcançada. A multiplexação de canais ópticos com grandes intervalos (mesmo em diferentes janelas de fibras ópticas) é geralmente chamada multiplexação por divisão de comprimento de onda óptico (WDM), e DWDM com espaçamento de canal menor na mesma janela é chamada de multiplexação por divisão de comprimento de onda densa (DWDM). Com o avanço da tecnologia, a tecnologia moderna tem sido capaz de alcançar a multiplexação em nível nano de intervalos de comprimento de onda e até mesmo conseguir uma multiplexação em escala nanométrica com um intervalo de comprimento de onda zero. É apenas mais rigoroso nos requisitos técnicos do dispositivo, portanto, 1270nm Uma banda de 20 nm de comprimento de onda a 1610 nm é chamada de multiplexação por divisão de comprimento de onda grosso (CWDM).
A estrutura e o espectro do sistema DWDM são mostrados na figura. O transmissor óptico na extremidade de transmissão emite sinais ópticos com diferentes comprimentos de onda e precisão e estabilidade para atender a certos requisitos e é multiplexado por um multiplexador de comprimento de onda óptico para alimentar um amplificador de potência de fibra dopado com érbio (o amplificador de fibra dopado com érbio é usado principalmente para compensar o multiplexador). A perda de potência e a potência de transmissão do sinal óptico são aumentadas e, em seguida, o sinal óptico de múltiplos caminhos amplificado é enviado para a transmissão de fibra óptica, e o amplificador óptico pode ser determinado com ou sem o amplificador de linha óptica de acordo com a situação, e o pré-amplificador óptico é recebido na extremidade receptora (usado principalmente para aumentar a sensibilidade de recepção para estender a distância de transmissão. Após a amplificação, o divisor de comprimento de onda óptico é enviado para decompor os sinais ópticos originais.
Funções OADM e OXC do sistema DWDM
OADM pode fornecer sinais ópticos de comprimentos de onda em qualquer local de relé óptico conforme necessário (atualmente 8 ondas podem ser alcançadas). Esta função funciona com OXC para enviar qualquer sinal óptico de qualquer porta para qualquer comprimento de onda do sistema. Assim, mesmo que os sinais ópticos das duas portas superiores sejam os mesmos, eles não causarão bloqueio. Da mesma forma, a função de atribuição de porta também pode ser usada para transferir um determinado comprimento de onda a jusante para qualquer porta conforme necessário, o que expande bastante a flexibilidade do aplicativo OADM. Além disso, a combinação de OADM e OXC pode fornecer modos de proteção, como proteção de seção multiplex unidirecional de duas fibras, proteção de seção multiplex bidirecional de duas fibras e proteção de canal, para que a rede de anel de autocura possa ser realizada e o sistema desempenho é seguro. confiável.
Aplicação da tecnologia DWDM no sistema de energia
O advento de novos dispositivos de comunicação não indica uma negação dos equipamentos e tecnologias originais, mas deve ser herança, desenvolvimento e inovação. A Subtaxa de 64k—PDH—SDH—DWDM reflete e segue este princípio. A partir da análise atual do status da aplicação dos sistemas de energia, o nível de tecnologia DWDM de multiplexação por divisão de comprimento de onda não pode substituir completamente o SDH, mas pode cooperar com a divisão de tecnologia SDH, complementar um ao outro, otimizar a rede de comunicação de energia, melhorar de forma abrangente a largura de banda de comunicação e garantir a segurança dos sistemas de rede. E estável.
A partir do atual equipamento e tecnologia de multiplexação de onda óptica densa (DWDM), o dispositivo não só precisa usar componentes como amplificador óptico, divisor, multiplexador, compensação de dispersão, mas também mais jumpers de fibra. Em teoria, os dispositivos SDH de proporção DWDM têm uma probabilidade maior de falha, portanto, não é científico usar o DWDM para transmitir dados de agendamento.
Sob outra perspectiva, o DWDM, como complemento e complemento ao SDH, é plenamente capaz de fornecer um canal de proteção para programação de transmissão de dados. Além disso, os dados de gerenciamento de rede do SDH são baseados na transmissão de pacotes, sendo a maioria deles Ethernet. Portanto, a tecnologia WDM DWDM pode fornecer canal de proteção para gerenciamento de rede SDH, e SDH também pode estabilizar o gerenciamento de rede DWDM para fornecer canal de proteção.
Podemos prever que a promoção e implementação da tecnologia de multiplexação de onda de luz densa (DWDM) fornecerá forte suporte em TV de conferência de alta definição, vigilância remota por vídeo e NGN para aumentar a largura de banda de comunicação de energia. A maior vantagem é alto desempenho e baixo preço. A divisão científica e racional dos serviços DWDM e SDH pode dar o máximo de suas respectivas vantagens, reduzir a pressão sobre o gerenciamento de rede e melhorar o nível de gerenciamento da operação de comunicação.
