9. Общая структура системы DWDM. 10. Система DWDM Сигналы разных длин волн объединяются оптическим мультиплексором в многоканальный. 13. Компоненты системы DWDM N оптических передатчиков Оптический мультиплексор Оптическое волокно. Так же существует технология высоко уплотненного волнового мультиплексирования HDWDM (High Dense Wave Division Multiplexing) способная функционировать с частотным планом с шагом 25 ГГц.
Основные элементы многоволновых систем
| Технология DWDM | Технология спектрального уплотнения, или спектрального мульти-плексирования (WDM — wavelength division multiplexing), основана на том, что по одному волокну можно передавать сигналы на многих длинах волн. |
| Технология DWDM - Документация - NAG WIKI | развитие радио - и волоконно-оптической связи последние достижения в этой области продемонстрировали небывало бурное ее развитие и выдающиеся результаты в увеличении скорости передачи информации по оптическому волокну (рис. 1). |
| Проектирование DWDM систем » Привет Студент! | Основные аспекты передачи оптического сигнала- Серая и Цветная оптика- Receive Power- Дисперсия- Множественные длины волн- Усилит. |
Технология dwdm принцип работы
Толчок к бурному развитию DWDM сетей дало появление недорогих и эффективных волоконных эрбиевых усилителей (EDFA), работающих в промежутке от 1525 до 1565 нм (третье окно прозрачности кварцевого волокна). В этой статье мы рассмотрим одну из них — технологию DWDM (dense wavelength-division multiplexing). Узнайте, как активный DWDM и xWDM переворачивают современные оптические сети, обеспечивая высокую пропускную способность, гибкую конфигурацию и передачу огромных объемов данных. Преимущества применения передовых технологий.
Технология WDM
Оптические каналы располагаются в диапазоне от 1530 до 1565 нм с шагом. Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) К слову сказать, DWDM не часто встретишь у корпоративных клиентов, разве что у. это разнос каналов (CWDM имеет почти в 100 раз больше разноса. увеличение ширины полосы канала связи для пользователя, шло сначала по интенсивному пути за счет сокращения шага оптических несущих. Концепция WDM/DWDM. Развитие сверхвысокоскоростных систем передачи на основе оптических систем со спектральным разделением каналов состоит в переходе от передачи на одной длине волны с разделением каналов методом временного мультилексирования (ТDM).
Технология WDM
What is DWDM? DWDM refers to Dense Wavelength Division Multiplexing. The technology supports multiplexed transmission of multiple optical wavelengths in a single fiber strand. Synchronous Digital Hierarchy). оптическими усилителями может достигать 160 км и более, что обеспечивает экономичность создаваемых магистралей DWDM, в которых длина мультиплексной секции составляет на сегодня 600-3000 км при применении 1-7 промежуточных оптических усилителей. 9. Общая структура системы DWDM. 10. Система DWDM Сигналы разных длин волн объединяются оптическим мультиплексором в многоканальный. 13. Компоненты системы DWDM N оптических передатчиков Оптический мультиплексор Оптическое волокно.
Технология dwdm принцип работы
Что такое WDM (Wavelength Division Multiplexing)? Технология для добавления двух или более оптических сигналов с разными длинами волн, передающихся одновременно по одному волокну и разделяемых на дальнем конце по длинам волн. Волоконно-оптические сети связи с плотным спектральным мультиплексированием (DWDM-сети), соединяющие центры обработки данных (Data Centre Interconnect – DCI), бурно развиваются в современном цифровом мире, поскольку растет число и размеры самих ЦОДов. Технология DWDM: ее развитие и применение.
Технологии уплотненного волнового мультиплексирования (DWDM) презентация
Вторая составляющая успеха, как говорят в компании, — это скорость разработки. А мы стогигабитную систему выпустили за девять месяцев». Основатель Huawei Жэнь Чжэнфэй пришел к председателю компартии Китая с предложением создать свою компанию и сказал: «Страна без собственного достойного оборудования — все равно что государство без вооруженных сил» — и ему дали колоссальную господдержку Третья составляющая успеха — те самые умелые government relations, что в такой строго регулируемой государством отрасли, безусловно, является обязательным условием успеха. В компании гордятся тем, что производство всей аппаратуры размещено в России. Мой ответ, — поясняет Владимир Трещиков, — таков: да, я хочу, чтобы здесь, в России, промышленность развивалась. Конечно, это риски, но мы должны на эти риски идти. Например, я часто бываю в Германии, и мои знакомые мне рассказывают, что, конечно, они могут купить японскую машину, она за те же деньги будет лучше, там будет больше опций, но боятся, что друзья перестанут им руку подавать.
Конечно, у нас в России пока такой традиции нет, но я надеюсь, что она появится. На самом деле, если мы будем все друг другу помогать, тогда, конечно, всем в сумме станет лучше жить, и я на это очень сильно надеюсь». В лаборатории компании «Т8» работают над новым телекоммуникационным оборудованием Фотография: Дмитрий Лыков Владимир Трещиков любит рассказывать историю о том, как основатель Huawei Жэнь Чжэнфэй пришел к председателю компартии Китая с предложением создать свою компанию и сказал: «Страна без собственного достойного оборудования — все равно что государство без вооруженных сил» — и ему дали колоссальную господдержку. Хотя оборудование у Huawei было хуже, чем у Cisco, китайцы фактически запретили у себя американскую Cisco и оставили в Китае только Huawei. А американцы поступили зеркально, запретили у себя Huawei. До недавнего времени у нас было с точностью до наоборот.
Как объясняет Трещиков, «в первую очередь в стране надо самим разрабатывать и делать именно оборудование. Потому что риски для безопасности в импортной элементной базе на порядок меньше, чем риски в оборудовании. Лазер вас не предаст, а готовая система может быть выключена через систему управления, софт и так далее». Результаты последнего тендера «Ростелекома» и конкурса Минпромторга дают надежду, что российское оборудование теперь востребовано в России. Рекорды в пространстве: специфика российского рынка «Нам приходится решать ряд специфических задач, именно для России специфических, — поясняет Михаил Слепцов. Подавляющее большинство наземных линий в мире не требуют таких рекордных характеристик, за которые бьются в компании «Т8».
Просто потому, что расстояния, на которые их приходится прокладывать, в Штатах и в Европе существенно меньше, чем у нас. Основное требования к сверхдлинным однопролетным DWDM-системам связи в нашей стране — отсутствие промежуточных пунктов обслуживания. Схема DWDM-линии с удаленной накачкой Для передачи на большие расстояния приходится использовать оптические усилители. Обычно в волоконном усилителе усиление сигнала происходит за счет взаимодействия входного излучения на промежуточном пункте с возбужденным активным веществом. Для накачки активного волокна обычно используют мощные полупроводниковые лазеры, излучение которых через ответвители вводится в активное волокно. То есть это должно быть активное устройство с электропитанием, потому что лазер накачки работает от электричества.
Это далеко не всегда возможно, ведь в этом случае параллельно с оптическим волокном придется тянуть электрический кабель. Для этих случаев в компании «Т8» были использованы усилители с удаленной накачкой, которые в других странах применяются значительно реже. В этом случае излучение накачки запускают по параллельному оптическому волокну, а ответвитель устанавливается в стандартную оптическую муфту в том месте, где необходимо усилить сигнал. При этом электропитание в точке накачки не требуется. Другая типичная ситуация для России — когда в рамках одной системы приходится совмещать каналы разной емкости и скорости передачи. А в мире это никто не делает.
Они могут обусловить сокращение затрат для всех: производителей, операторов и потребителей благодаря эффекту масштаба. С момента своего создания в 1865 году МСЭ-T применяет к разработке стандартов подход на базе вкладов и на основе консенсуса , при котором все страны и компании, большие или малые, получают равные права на оказание воздействия на разработку Рекомендаций МСЭ-T. С начала своей работы, как орган по стандартизации международного телеграфного обмена, в силу своей созидательной роли в электросвязи и в современной конвергентной системе ИКТ МСЭ-Т обеспечивает лучшие в мире условия для глобального сообщества стандартизации и остается единственным в мире органом по разработке подлинно глобальных стандартов в области ИКТ. Нормативные документы ITU-T [3] Собственно на текущий момент времени МСЭ-Т выпущено более 4000 рекомендация по различным темам: от модемов с набором номера до оптических систем передачи данных. При построении волоконно-оптических систем связи применяются документы серии G: системы передачи и носители информации, цифровые системы и сети. П р и м е ч а н и е: Большая часть рекомендаций МСЭ-Т не переведена на русский язык, из-за этого далее наименования групп, подгрупп документов и наименования самих рекомендаций буду приводит в оригинальной редакции. В скобках же буду указывать перевод, на однозначную правильность не претендую, это предмет дискуссии для более компетентных технических специалистов. Также включены расчеты условий, которые необходимо выполнить для предотвращения помех в некоторых примерах совместно расположенных систем FSO. Приведены также эталонные и альтернативные методы тестирования, предназначенные для определения этих параметров. Данные методы тестирования применимы в основном для заводских измерений линейных детерминированных атрибутов одномодовых волокон и кабелей.
Некоторые из этих методов тестирования можно использовать и для определения характеристик дискретных оптических компонентов. Этапы разработки Рекомендации: 1993 год — определения и методы тестирования были исключены из Рекомендаций по одномодовому волокну, таких как Рекомендация МСЭ-Т G. Также добавлено улучшенное определение длины волны отсечки теперь это раздел 5. Этот материал был перенесен из Рекомендаций по одномодовому волокну в настоящую Рекомендацию G. Кроме того, добавлены процедуры согласования хроматической дисперсии Приложение А. Из раздела 5. В метод проверки длины волны отсечки раздел 5. Внесены поправки в уравнение 5-1. Добавлено подробное описание метода проверочного тестирования раздел 5. Обновлено Дополнение II.
Интерференционный метод для измерения хроматической дисперсии был исключен из раздела 6. Внесены изменения в эталонный и альтернативный методы тестирования RTM и ATM , предусматривающие измерения длины волны отсечки в кабеле. В раздел I. Внесены исправления в уравнение 6-1. E, в которой используются три длины волны прогнозирующего устройства. Приведено разъяснение зависимости от длины волны ошибки моделирования как функции количества длин волны прогнозирующего устройства. В ней также содержатся как эталонные, так и альтернативные методы тестирования для описания этих параметров. В настоящем издании этой Рекомендации исключен метод состояния поляризации SOP первый альтернативный метод тестирования. В Рекомендации содержится подборка справочных материалов по основным методам измерений и указаны наиболее подходящие методы для проложенных кабельных линий связи, в зависимости от требуемого уровня контроля. Волоконно-оптические кабельные линии связи состоят из множества кабельных секций, сростков и других соединительных элементов.
В настоящей Рекомендации приведено более полное определение этого термина. В настоящей Рекомендации используется многоуровневый подход. Измерения первого уровня обычно проводятся при вводе в эксплуатацию новых волоконно-оптических кабельных линий связи. Второй уровень — это измерения, которые могут выполняться в целях соблюдения условий соглашений об уровне обслуживания например, если подписан контракт по "темным волокнам" или проверки показателей старых линий связи, которые могут быть использованы для передачи данных с более высокими скоростями или в более широком диапазоне волн. Кроме того, в Дополнении III представлен метод дифференцирования потерь в сростках и на макроизгибе в проложенных линиях связи, который был опубликован как Поправка 1 к Рекомендации G. К такой среде относятся подсети многоквартирных домов, в которых услуги широкополосного доступа должны предоставляться жителям отдельных квартир. Эксплуатация данного волокна экономически выгодна и широко распространена в системах передачи данных, используемых в течение многих лет в зданиях коммерческого назначения по всему миру. Текущая редакция G. Пересмотр был направлен на поддержание прочного коммерческого успеха этого волокна в развивающемся мире высокопроизводительных оптических систем передачи. Это последняя пересмотренная версия Рекомендации, первоначально разработанной в 1988 году.
В настоящем пересмотре исключено определение длины волны отсечки кабельной перемычки и добавлены примечания, в которых допускаются более высокие максимальные значения затухания в кабеле для коротких кабельных перемычек. Настоящая Рекомендация является последним по времени пересмотром Рекомендации, впервые разработанной в 1988 году. E для определения зависимости от длины волны с целью оценки проектного решения оптической системы. Кроме того, в настоящей версии добавлено примечание, которое касается длины волны отсечки кабеля в случае использования волокна МСЭ-T G. При этой дисперсии подавляется рост нелинейных эффектов, которые особенно вредны в системах плотного мультиплексирования с разделением по длине волны. При последнем пересмотре в 2006 году добавлены две новые категории этого волокна в Таблицах D и E. Несмотря на то, что дисперсия может изменить знак на длинах волн, меньших 1530 нм, включение этих более коротких волн имеет целью обеспечение информации для поддержки приложений разреженного мультиплексирования с разделением по длине волны, в которых отсутствуют существенные нелинейные искажения, в каналах с длиной волны от 1471 нм и выше. Эти таблицы представлены для того, чтобы провести различие между двумя основными семействами волокон МСЭ-Т G. Таблица 1 "Атрибуты G. A", Таблица 2 "Атрибуты G.
B" и Таблица 3 "Атрибуты G. C" издания 2003 года остались без изменений, и из них в настоящее издание включена только таблица с атрибутами G. В рамках настоящего пересмотра добавлено новое примечание в таблицы с атрибутами G. Ожидается, что настоящий пересмотр улучшит согласование со стандартами МЭК. Такая дисперсия снижает рост нелинейных эффектов, которые могут отрицательно сказываться в системах плотного мультиплексирования с разделением по длине волны. Это оптическое волокно может использоваться как в системах CWDM разреженное мультиплексирование с разделением по длине волны, так и в системах DWDM плотное мультиплексирование с разделением по длине волны во всем диапазоне длин волн от 1460 до 1625 нм. Во втором издании коэффициент хроматической дисперсии ограничивается парой ограничивающих кривых в зависимости от длины волны в диапазоне 1460—1625 нм, что дает информацию для поддержки приложений CWDM и DWDM. В третьем издании исключено определение длины волны отсечки кабельной перемычки и добавлены примечания, в которых допускаются более высокие максимальные значения затухания в кабеле для коротких кабельных перемычек. К таким технологиям относится технология применения одномодового волокна, обеспечивающая среду передачи с высокой пропускной способностью, которая может удовлетворять возрастающий спрос на высокоскоростные и широкополосные услуги. Вместе с тем специфика использования в оптических сетях доступа обусловливает различные требования в отношении волокна и кабеля, влияющие на его оптимальные эксплуатационные характеристики.
Отличия от использования в транспортных сетях общего назначения в основном объясняются высокой плотностью распределительных и ответвительных кабелей в сети доступа. Ограниченная площадь и многочисленные операции требуют ориентированных на оператора эксплуатационных характеристик волокна и низкой чувствительности к изгибу. Кроме того, соответствующим образом должна совершенствоваться укладка кабеля в тесных помещениях оборудования связи, где площадь является ограничивающим фактором. Наряду с этим определенные области транспортных сетей общего назначения тоже могут быть охарактеризованы как ограниченные в пространстве, где оптимизированная по изгибам укладка кабеля может составить преимущество. Это достигается введением двух классов одномодовых волокон — волокна класса А полностью соответствуют одномодовым волокнам МСЭ-Т G. D , используемыми в сетях доступа. D, теперь с улучшенными характеристиками изгиба. Эти применения включают как одноканальные, так и многоканальные системы, используемые в конфигурациях типа "точка—точка" и "точка—много точек", для работы в междугородней сети и сетях с оптическим доступом. Цель этой Рекомендации заключается в определении того, какие аспекты должны быть рассмотрены для каждого применения, и указании соответствующих значений параметров и диапазонов для каждого типа устройства ОА. В Добавлении II к данной версии Рекомендации обновлена информация о нелинейно-оптических эффектах.
В этой Рекомендации описана классификация, код типа и эталонные модели различных Рамановских усилителей. В Рекомендации также даны в общих чертах основные характеристики Рамановских усилителей и описаны параметры функционирования и тестирования Рамановских усилителей. Описаны одноканальные и многоканальные линейные компенсаторы PMD, а также одноканальные и многоканальные приемники, компенсирующие PMD. Информацию о тестовых конфигурациях, описывающих примеры реализации эмуляторов PMD первого и второго порядков и варианты реализации компенсаторов PMD, можно найти в информационных приложениях. В эту пересмотренную версию добавлена информация о примере реализации оптического одноканального PMDC на базе приемника.
Эта проблема была достаточно быстро решена разработкой многомодовых волоконных световодов с градиентным профилем показателя преломления, которые обеспечили увеличение полосы пропускания до 160 МГц х км. Для этого было необходимо снизить величину затухания оптического сигнала в волоконном тракте. Одновременно у многомодовых волокон повысилась и полоса пропускания до 500 МГц х км. Открывшиеся возможности по наращиванию скорости и дальности передачи информации привели к значительному прогрессу цифровых систем передачи информации сети синхронной цифровой иерархии — SDH.
Потребность в развитии таких систем была очень высокой, так как объем передаваемого трафика непрерывно увеличивался, и это стимулировало работы по дальнейшему совершенствованию ВОЛС. Было показано, что увеличению скорости и дальности передачи информации в одномодовых системах препятствует хроматическая дисперсия в волокнах. Эта проблема была успешно решена при разработке оптических волокон с нулевой дисперсией в области длин волн 1,31 мкм волокна типа G. Для увеличения дальности передачи информации стали использоваться регенераторы сигнала, которые преобразовывали оптический сигнал в электрический, восстанавливали его форму, а затем формировали оптический сигнал для дальнейшего прохождения по волоконному тракту. ВОЛС с оптическими усилителями и волокном G. Разработанные ОУ открыли важнейший этап в развитии волоконно-оптической связи — появились системы со спектральным уплотнением. В них используется такое свойство волоконных систем, как возможность независимой передачи информации на разных длинах волн, в разных каналах.
Мониторинг сигнала в основном ограничивался параметрами оптической области, такими как принимаемая мощность. Транспондеры этого типа были не очень распространены и использовали квази-цифровой метод запуска Шмитта для очистки сигнала.
Некоторый элементарный контроль качества сигнала выполнялся такими передатчиками, которые в основном смотрели на аналоговые параметры. Многие транспондеры смогут выполнять полный многоскоростной 3R в обоих направлениях. Мукспондер мультиплексор от мультиплексированного транспондера имеет разные названия в зависимости от производителя. По сути, он выполняет относительно простое мультиплексирование с временным разделением сигналов с более низкой скоростью в несущую с более высокой скоростью в системе типичным примером является возможность принимать 4 OC-48, а затем выводить один OC-192 в полосе 1550 нм. Реконфигурируемый оптический мультиплексор ввода-вывода ROADM Как упоминалось выше, промежуточные участки оптического усиления в системах DWDM могут допускать удаление и добавление каналов с определенной длиной волны. В большинстве систем, развернутых по состоянию на август 2006 г. Это дорого и в некоторых системах требует, чтобы весь активный трафик был удален из системы DWDM, потому что вставка или удаление карт, зависящих от длины волны, прерывает многоволновый оптический сигнал. С помощью ROADM операторы сети могут удаленно реконфигурировать мультиплексор, отправляя программные команды. Для различных коммерческих ROADM используются многочисленные технологические подходы, при этом компромисс между стоимостью, оптической мощностью и гибкостью.
Оптические кросс-соединения OXC Когда топология сети представляет собой ячеистую сеть, где узлы соединены между собой волокнами для образования произвольного графа, необходимо дополнительное устройство волоконно-оптических соединений для маршрутизации сигналов от входной порт к желаемому выходному порту. Эти устройства называются оптическими кросс-коннекторами OXC. Различные категории OXC включают электронные «непрозрачные» , оптические «прозрачные» устройства и устройства с избирательной длиной волны. Эти DWDM-соединения могут быть либо пассивными, либо усиленными, чтобы обеспечить большее расстояние для соединения. Приемопередатчики и транспондеры Приемопередатчики - поскольку связь на одной длине волны является односторонней симплексная связь , и для большинства практических систем связи требуется двусторонняя дуплексная связь для связи потребуется две длины волны, если используется одно и то же волокно; если в так называемой паре волокон используются отдельные волокна, то обычно используется одна и та же длина волны, и это не WDM. В результате на каждом конце потребуются и передатчик, и приемник. Комбинация передатчика и приемника называется приемопередатчиком; он преобразует электрический сигнал в оптический и обратно. Приемопередатчики WDM, предназначенные для однонитевой работы, требуют, чтобы передатчики противоположной стороны использовали разные длины волн. Приемопередатчик Coarse WDM CWDM Длина волн: 1271 нм, 1291 нм, 1311 нм, 1331 нм, 1351 нм, 1371 нм, 1391 нм, 1411 нм, 1431 нм, 1451 нм, 1471 нм, 1491 нм, 1511 нм, 1531 нм, 1551 нм, 1571 нм, 1591 нм, 1611 нм.
Транспондер - на практике входы и выходы сигналов будут не электрическими, а оптическими обычно на длине волны 1550 нм. Это означает, что вместо этого нужны преобразователи длины волны, а именно транспондер. Транспондеры, которые не используют промежуточный электрический сигнал полностью оптические транспондеры , находятся в стадии разработки. Также транспондеры оптическая связь , где представлены различные функциональные представления о значении оптических транспондеров. Реализации Есть несколько инструментов моделирования, которые можно использовать для проектирования систем WDM.
1.6 Преимущества и недостатки технологии DWDM
| DWDM и CWDM: Обзор технологий, преимущества и практическое применение | Система DWDM в общем случае состоит из одного или нескольких лазерных передатчиков, мультиплексора, одного или нескольких усилителей EDFA, мультиплексоров ввода/вывода, оптического волокна (кабеля), демультиплексора и соответствующего числа фотоприемников. |
| Технология dwdm (плотные wdm) | 1. CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) — грубое спектральное уплотнение. Технология CWDM обеспечивает передачу сигнала в диапазоне 1260 – 1625 нм до 18 оптических каналов с шагом 20 нм между ними. |
| Концепция WDM/DWDM. | Система DWDM в общем случае состоит из одного или нескольких лазерных передатчиков, мультиплексора, одного или нескольких усилителей EDFA, мультиплексоров ввода/вывода, оптического волокна (кабеля), демультиплексора и соответствующего числа фотоприемников. |
| О технологии DWDM | это технология оптической связи, которая позволяет передавать по волоконно-оптическим линиям связи большой объем данных за счет спектрального мультиплексирования. |
1.2 Этапы развития ВОЛС
Ключевое отличие DWDM-систем от CWDM заключается в положении информационных каналов в спектре рабочих длин волн волоконно-оптической системы связи. В DWDM-системах спектры соседних информационных каналов расположены очень близко. 1. CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) — грубое спектральное уплотнение. Технология CWDM обеспечивает передачу сигнала в диапазоне 1260 – 1625 нм до 18 оптических каналов с шагом 20 нм между ними. Оптические модули 10G WDM с максимальным бюджетом в 26 дБ могут организовать не более 3 каналов на расстоянии от 80 до 85 километров, аналогичные DWDM-системы могут организовать 8, и даже больше, каналов с аналогичным оптическим бюджетом.
Презентация "Технологии уплотненного волнового мультиплексирования (DWDM)"
DWDM является логическим продолжением грубого уплотнения — принцип работы тот же самый: в канале присутствует одновременно до нескольких десятков лазерных сигналов, каждый из которых имеет свою, отличную от других длину волны. Большая плотность каналов диктует увеличение точности модулей плотного оптического уплотнения — «шаг» несущих длин волн в этой технологии составляет уже всего 0,79-0,80 нанометров 1528. Допуски же составляют всего 0,1 нанометра — это приводит к еще большему усложнению технологии изготовления и более строгого подхода к проверке, а, следовательно, и увеличению стоимости приёмопередатчиков плотного спектрального уплотнения. Эти системы используют новые принципы передачи информации - оптические солитоны и спектральное разделение каналов, а также принципиально новую элементную базу, основанную на новых материалах и современных технологиях. Разработка систем передачи информации нового поколения, прежде всего, вызвана потребностями экономики. Известно, что для увеличения вдвое национального валового продукта необходимо обеспечить 4-кратное увеличение объема передаваемой информации.
Сегодняшний этап развития волоконно-оптических систем связи в мире характеризуется серьезным технологическим прорывом в области элементной базы, позволившим совершить значительный скачок в повышении пропускной способности ВОЛС. Важнейшими элементами высокоскоростных волоконно-оптических сетей являются передающие и приемные модули, модуляторы, широкополосные оптические усилители, компенсаторы дисперсии, мультиплексоры и коммутаторы. Успехи в технологии создания высококачественных источников излучения и фотодетекторов для высокоскоростных ВОЛС позволили удовлетворить практически все современные потребности пользователей и операторов сетей связи в широком диапазоне скоростей. Наиболее широкое применение в перспективных ВОЛС со спектральным разделением каналов могут найти перестраиваемые по длинам волн полупроводниковые лазеры. К этим устройствам предъявляются довольно жесткие требования по стабильности спектральных характеристик.
Основные же усилия разработчиков в настоящее время направлены на снижение стоимости этих устройств с целью обеспечения более высокой конкурентоспособности ВОЛС со спектральным разделением каналов по сравнению с другими типами ВОЛС, наращивание пропускной способности которых требует использования дополнительных оптических волокон или увеличения скорости передачи при временном уплотнении каналов. Дальнейшее развитие ОСП базируется на двух основных концепциях, которые неразрывно связаны между собой. Это многоволновые системы передачи DenseWDM. Где имеется несколько передатчиков, сигналы которых поступают на оптический мультиплексор, на приемной стороне происходит обратное преобразование. Второй составляющей являются, так называемые полностью оптические сети AON.
В них используются оптические усилители, наиболее перспективными. В линии отсутствуют регенераторы, вместо них устанавливаются аналоговые усилители, которые без преобразования принятого оптического сигнала в электрический, просто увеличивают его амплитуду и передают дальше. Эта технология обладает очень важным приемуществом — это отсутствие привязки к скорости и протоколу передачи. Между тем еще с середины 80-х гг. Первые эксперименты с DWDM датируются 1985 г.
Передача велась на расстояние 55 км. Во всех трех случаях использовался диапазон 1550 нм.
В тоже время большие дебаты продолжают идти вокруг принятия частотного плана с еще меньшим расстоянием между каналами 50 ГГц 0,4 нм.
Без понимания того, какие ограничения и преимущества имеет каждый частотный план, операторы связи и организации, планирующие наращивание пропускной способности сети, могут столкнуться со значительными трудностями и излишними инвестициями. Равномерное распределение каналов позволяет оптимизировать работу волновых конвертеров, перестраиваемых лазеров и других устройств полностью оптической сети, а также позволяет легче выполнять ее наращивание. Одинаково нежелательны как сильно низкие, так и сильно высокие значения коэффициента усиления.
Таким образом, нелинейность коэффициента усиления кремниевого EDFA сильней ограничивает размер зоны для мультиплексных каналов STM-64 1540-1560 нм , нежели чем для каналов STM-16 и меньшей емкости где можно использовать практически всю зону усиления кремниевого EDFA, несмотря на нелинейность. Сетка 50 ГГц Более плотный, пока не стандартизированный частотный план сетки с интервалом 50 ГГц позволяет эффективней использовать зону 1540-1560 нм, в которой работают стандартные кремниевые EDFA. Наряду с этим преимуществом, есть и минусы у этой сетки.
Во первых, с уменьшением межканальных интервалов возрастает влияние эффекта четыре волнового смешивания, что начинает ограничивать максимальную длину меж регенерационной линии линии на основе только оптических усилителей. Как видно из рисунка, мультиплексирование каналов STM-64 c интервалом 50 ГГц не допустимо, поскольку тогда возникает перекрытие спектров соседних каналов. Только если имеет место меньшая скорость передачи в расчете на канал STM-4 и ниже , перекрытия спектров не возникает.
В-третьих, при интервале 50 ГГц требования к перестраиваемым лазерам, мультиплексорам и другим компонентам становятся более жесткими, что снижает число потенциальных производителей оборудования, а также ведет к увеличению его стоимости. В настоящее время ведутся работы по созданию надежных фтор-циркорамных EDFA, обеспечивающих большую линейность во всей области 1530-1560 нм коэффициента усиления. Спектральное размещение каналов в волокне.
Заключение В настоящее время после широко распространения сетей сотовой связи 3 поколения резко возросло объёмы передаваемых данных. Для увеличения скорости передачи данных без прокладки дополнительных линий связи применяются технологии уплотнения. Однако этого мало, требовалось найти решение проблемы передача всех оптических сигналов в пределах окна прозрачности с минимальным разнесением.
С появление DWDM ограничения потока скорости стал шире что позволило резко поднять объём передаваемых по магистральным сетям данных. Данная технология нашла применение в сотовых системах связи, это конечно хорошо, но данная система обходится операторам дорого и поэтому внедряют её избирательно, но оно того стоит возможно с появлением системы 4 поколения 4G LTE интерес к данной системы возрастёт. Так что технология плотного волнового мультиплексирования является технологией будущего систем передачи данных.
Список использованной литературы 1 Конышев В. Леонов, к. Слепцов, к.
Трещиков, к.
Ячеистые топологии Ячеистые архитектуры - это будущее оптических сетей. По мере развития сетей кольцевые и двухточечные архитектуры все еще будут иметь место, но сетка обещает быть самой надежной топологией. Этому развитию будет способствовать внедрение настраиваемых оптических кросс-соединений и коммутаторов, которые в некоторых случаях заменят, а в других случаях дополнят фиксированные устройства DWDM. С точки зрения дизайна существует изящный эволюционный путь от двухточечной топологии до ячеистой топологии. Начав с двухточечных каналов, оборудованных с самого начала узлами OADM для обеспечения гибкости, а затем соединив их, сеть может превратиться в сетку без полной перестройки.
Кроме того, сетчатые и кольцевые топологии могут быть соединены двухточечными соединениями. Ячеистые сети DWDM, состоящие из взаимосвязанных полностью оптических узлов, потребуют защиты следующего поколения. Если предыдущие схемы защиты основывались на избыточности на уровне системы, карты или волокна, то теперь избыточность перейдет на уровень длины волны. Это означает, среди прочего, что канал данных может изменять длины волн по мере прохождения по сети из-за маршрутизации или переключения длины волны из-за неисправности. Ситуация аналогична ситуации с виртуальным каналом через облако ATM, которое может испытывать изменения в значениях идентификатора виртуального пути ИВП англ. В оптических сетях это понятие иногда называют световым путем.
Поэтому ячеистым сетям потребуется высокий уровень интеллекта для выполнения функций защиты и управления полосой пропускания, включая оптоволокно и переключение длин волн. Однако преимущества в гибкости и эффективности потенциально велики. Защита и восстановление могут быть основаны на общих путях, что требует меньшего количества пар волокон для того же объема трафика и не тратит впустую неиспользуемые длины волн. Наконец, ячеистые сети будут сильно зависеть от программного обеспечения для управления. Протокол, основанный на многопротокольной коммутации по меткам MPLS , находится в стадии разработки для поддержки маршрутов через полностью оптическую сеть. Кроме того, для управления сетью потребуется еще не стандартизированный канал для передачи сообщений между элементами сети.
Причины ошибок в системе DWDM при приеме оптического сигнала Прежде чем рассматривать методы повышения производительности DWDM-системы и модернизации оптических транспортных сетей в целом, рассмотрим несколько причин возникновения ошибок в приеме. Шум приемника или импульсы, снижает затухание и препятствует их восприятию. Шумы ASE усиленное спонтанное излучение накапливаются, когда групповой сигнал проходит через оптические усилители. Как правило, в линиях без усиления основными причинами ошибок являются дисперсия, шумы и перегрузка на приемнике. Внедрение оптических усилителей меняет характер проблемы с фундаментальной на инженерную: перед отправкой сигнала на приемник усилен до оптимального уровня вдали от границ чувствительности и перезарядки. Для компенсации разброса линия оснащена специальными устройствами - компенсаторами, восстанавливающими длительность импульса до подачи сигнала на вход приемной части транспондера.
Платой за преодоление первых двух причин ошибок является появление шума ASE и нелинейных искажений. Последнее является результатом различного состояния линии при наличии усиления. Теперь в секции регенерации имеется несколько иногда - несколько десятков секций усилителя, и в начале каждой из них, где интенсивность оптического сигнала достаточно велика, сигнал страдает от нелинейных эффектов. По экономическим причинам стремление более эффективно использовать спектр усилителя и минимизировать количество усилителей в линии приводит к появлению в спектре плотно расположенных мощных каналов. Это приводит к развитию внутриканальных и межканальных нелинейных эффектов. Транспондеры и агрегирующие транспондеры, предназначенные для работы в сетях, не содержащих оптических усилителей обычно CWDM , оптимизированы по чувствительности и устойчивости к дисперсии.
Это не имеет отношения к решениям DWDM - для этого требуется каналообразующее оборудование, совместимое с шумом ASE и нелинейными искажениями сигнала. Допустимые граничные параметры входного оптического сигнала - это значения, дающие требуемый коэффициент погрешности при оптимальных остальных параметрах. Количество ошибок в потоке битов характеризуется значением BER коэффициент битовых ошибок , равным отношению битов ошибок к общему количеству переданных битов. Заказчик системы связи определяет максимально допустимое значение BER, которое обычно находится в диапазоне 10-10...
Как коммутация пакетов делится ссылками? Когда коммутация пакетов отправляет пакеты, например, есть два хоста, A и B. Независимо от того, каким хостом являются пакеты, они будут поставлены в очередь для передачи, пока они получены. Это не тот случай, когда полоса пропускания канала заранее выделяется для хоста A. Host B часть.
Пакетная коммутация использует полную полосу пропускания для каждого хоста при передаче данных. Иногда хост A передает данные, а хост B не передает данные, тогда связь занята только хостом A. Экспресс или порт обновления Для продуктов CWDM обычно будет либо обновление, либо экспресс-порт, но не оба. Для продуктов DVDM цель порта обновления состоит в том, чтобы иметь возможность добавлять, отбрасывать или пропускать каналы DVDM С-диапазона, которые еще не используются. А именно только каналы, которые находятся в диапазоне 1530 — 1565 нм. Если продукт DWDM также имеет экспресс-порт, то этот порт обычно используется для дополнительных каналов, находящихся вне C-диапазона, таких как большинство каналов CWDM. Общие принципы технологии DWDM Технология уплотненного волнового мультиплексирования Dense Wave Division Multiplexing, DWDM предназначена для создания оптических магистралей нового поколения, работающих на мультигигабитных и терабитных скоростях. Сети DWDM работают по принципу коммутации каналов, при этом каждая световая волна представляет собой отдельный спектральный канали несет собственную информацию. Его основными функциями являются операции мультиплексирования и демультиплексирования, а именно — объединение различных волн в одном световом пучке и выделение информации каждого спектрального канала из общего сигнала.
Наиболее развитые устройства DVDM могут также коммутировать волны. При такой простейшей двухточечной топологии способность устройств DWDM выполнять коммутацию волн является излишней, однако по мере развития технологии и усложнения топологии сетей DVDM эта функция становится востребованной. Сегодня оборудование DVDM позволяет передавать по одному оптическому волокну 32 и более волн разной длины в окне прозрачности 1550 нм. Которая использует четыре спектральных канала в окнах прозрачности 1310 нм и 1550 нм с разносом несущих в 800-400 ГГц. Мультиплексирование DWDM называется «уплотненным».
DWDM - Dense Wavelength Division Multiplexing
| Преодолевая шум | Плотное спектральное мультиплексирование — DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) — технология для объединения еще гораздо большего числа длин волн, нежели это предусмотрено предыдущей технологией. |
| Технологии DWDM и CWDM в оптических сетях | Состав системы DWDM и спектр представлены на рисунке 2.1. На передающей стороне, оптический передатчик отправляет оптические сигналы, длины волн которых различаются, но точность и стабильность удовлетворяют определенным требованиям. |
| Dwdm системы. Обзор технологии DWDM | Что означает плотное мультиплексирование с разделением по длине волны (DWDM)? |