تقنية DWDM: ما مقدار ما تعرفه؟

سعة الألياف الضوئية كبيرة للغاية ، ونظام اتصالات الألياف الضوئية التقليدي هو في نقل الألياف الضوئية للإشارات الضوئية ، وهذه الطريقة هي في الواقع جزء صغير فقط من عرض النطاق الترددي الغني بالألياف. من أجل الاستفادة الكاملة من موارد النطاق الترددي الضخم للألياف الضوئية وزيادة قدرة نقل الألياف الضوئية ، تم إنتاج جيل جديد من تقنية اتصالات الألياف الضوئية القائمة على تقنية WDM الكثيفة (DWDM).

معدد تقسيم الطول الموجي (WDM)

معدد تقسيم الطول الموجي (WDM) عبارة عن تقنية لنقل الإشارات الضوئية متعددة الأطوال الموجية في وقت واحد على ألياف بصرية واحدة. الأطوال الموجية لهذه الإشارات الضوئية تحمل الإشارات الرقمية يمكن أن تكون بنفس المعدل ، ونفس تنسيق البيانات ، أو يمكن أن تكون معدلات مختلفة ، وتنسيقات بيانات مختلفة. بإضافة خصائص طول موجي جديدة حسب طلب المستخدم لتحديد سعة الشبكة. بالنسبة إلى WDM بمعدلات أقل من 25 جيجابت / ثانية ، يمكن للتقنيات الحالية التغلب تمامًا على القيود التي يفرضها تشتت الألياف وتأثيرات الألياف غير الخطية لتلبية المتطلبات المختلفة لسعة النقل ومسافة النقل.

WDM تمكن الاتصالات ثنائية الاتجاه ورفع كفاءة التكلفة في السعة في الشبكات الضوئية.

يمكن تقسيم مُضاعِف تقسيم الطول الموجي إلى مُضاعِف تقسيم الطول الموجي في نهاية المرسل ومُعدِّد تقسيم الطول الموجي عند الطرف المستقبل. يستخدم معدد الإرسال البصري لنهاية الإرسال لنظام الإرسال وهو جهاز يحتوي على عدد من منافذ الإدخال ومنفذ الإخراج. يقوم كل من منافذ الإدخال بإدخال إشارة ضوئية لطول موجي محدد مسبقًا. يتم إخراج موجات الضوء المدخلة ذات الأطوال الموجية المختلفة من نفس منفذ الإخراج. ال الخائن البصري يستخدم عند الطرف المستقبل لنظام الإرسال ، مقابل المُجمع البصري مباشرةً ، والذي يحتوي على منفذ إدخال ومجموعة من منافذ الإخراج التي تصنف مجموعة من إشارات الأطوال الموجية المختلفة.

معدد (MUX) ومزيل متعدد الإرسال (DEMUX)

تحتاج الشبكات الضوئية لـ WDM إلى معدد إرسال (MUX) ومزيل تعدد الإرسال (DEMUX) لدمج وتقسيم الإشارات الضوئية متعددة الأطوال الموجية. يتم استخدام MUX لضم الإشارات معًا في جهاز الإرسال ، بينما يتم استخدام DEMUX لفصل الإشارات عن بعضها البعض في جهاز الاستقبال.

ويتم تصنيف معددات الإرسال إلى أربعة أنواع: معدد إرسال 2-1 (خط واحد) ، ومضاعف 1-4 (خطان محددان) ، ومضاعف 1-2 (8 خطوط محددة) ، ومضاعف 1-3 (16 خطوط محددة)

بينما يشار إلى Demultiplexer باسم "DEMUX" هو عكس Mux تمامًا. إنه أيضًا جهاز ولكن بإدخال واحد ومخرجات متعددة. يتم استخدامه لإرسال إشارة إلى أحد الأجهزة العديدة. Demux هو عكس عملية MUX - يجمع بين العديد من النظائر غير ذات الصلة أو تدفقات الإشارات الرقمية في إشارة واحدة عبر وسيط مشترك واحد.

أيضًا ، يتم تصنيف أجهزة إزالة تعدد الإرسال إلى أربعة أنواع: 1-2 مزيل تعدد الإرسال (سطر واحد محدد) ، ومزيل تعدد الإرسال 1-1 (خطان محددان) ، ومزيل تعدد الإرسال 4-2 (1 خطوط محددة) ، ومزيل تعدد الإرسال 8-3 (1 خطوط محددة)
الفرق العام بين mux / demux والمفتاح التناظري هو: mux هو محدد إشارة ، مما يسمح لك بتوجيه الإشارة من مدخلات N إلى خرج واحد. سيقوم Demux بعمل عكس ذلك ، إشارة التوجيه إلى أحد مخرجات N.
بشكل عام ، يتم استخدام معددات الإرسال ومزيلات تعدد الإرسال معًا. يتطلب نظام الاتصال كلاً من معدد الإرسال ومزيل تعدد الإرسال نظرًا لطبيعته ثنائية الاتجاه ولكن تشغيل الاثنين معاكس تمامًا لبعضهما البعض. يلعب وجود إشارات التحكم دورًا مهمًا في عمل MUX و DEMUX.

مضاعفة تقسيم الطول الموجي الخشن (CWDM) وتقسيم الطول الموجي الكثيف (DWDM)

تقنيتا WDM الرئيسيتان هما تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الخشن (CWDM) ، وتعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الكثيف (DWDM).

CWDM توفر الأنظمة عادةً 8 ​​أطوال موجية ، مفصولة بمقدار 20 نانومتر ، من 1470 نانومتر إلى 1610 نانومتر. من أجل زيادة عدد الأطوال الموجية ، يمكن أيضًا استخدام نافذة 1310 نانومتر بحيث يمكن زيادة قنوات CWDM إلى 16. عدد القنوات أقل من DWDM ولكن أكثر من WDM القياسي.

DWDM بتعبئة قنوات WDM أكثر كثافة مما هو عليه في نظام CWDM ، يمكن أن تصل إلى 80 أو حتى 160 قناة / طول موجي ، مع عدم تباعد أكثر من 0.4 نانومتر ، تقريبًا فوق نطاق النطاق C من الأطوال الموجية. إنه يدعم أطوال موجية أكثر بكثير من تلك الموجودة في CWDM MUX DEMUX. يناسب تباعد الطول الموجي الضيق لـ DWDM المزيد من القنوات على ليف واحد ، ولكنه يكلف أكثر في التنفيذ والتشغيل.
يدعم طيف CWDM معدلات نقل البيانات التي تصل إلى 4.25 جيجابت في الثانية بينما يتم استخدام DWDM بشكل أكبر لاحتياجات نقل البيانات ذات السعة الكبيرة التي تصل إلى 100 جيجابت في الثانية. من خلال تعيين قنوات DWDM ضمن طيف الطول الموجي CWDM ، يمكن تحقيق سعة نقل بيانات أعلى بكثير على نفس كابل الألياف البصرية دون الحاجة إلى تغيير البنية التحتية للألياف الموجودة بين مواقع الشبكة. من خلال استخدام أنظمة شبكة CWDM و DWDM أو خليط منها ، تكون شركات النقل والشركات قادرة على نقل الخدمة من 2 ميجابت في الثانية إلى 200 جيجابت في الثانية من البيانات.

في نظام WDM (مضاعفة تقسيم الطول الموجي) ، غالبًا ما يتم نشر وحدات CWDM و DWDM Mux / Demux للانضمام إلى أطوال موجية متعددة على ألياف واحدة. مُضاعِف الإرسال مخصص لدمج الإشارات معًا ، في حين أن مزيل تعدد الإرسال مخصص لفصل الإشارات عن بعضها.

تستخدم شبكات CWDM وحدات CWDM مثل CWDM MUX / DEMUX و CWDM OADM. تستخدم شبكات DWDM وحدات DWDM مثل DWDM MUX / DEMUX و DWDM OADM.

يعد CWDM Mux Demux مكونًا رئيسيًا لنظام CWDM ، ويوفر حلاً مرنًا وفعالًا من حيث التكلفة لزيادة سعة الألياف عبر شبكات الألياف المفردة. عادة offوحدات 4 و 8 و 16 قناة لنشر شبكة المترو والوصول

ميزات منتجات CWDM mux Demux:

1. انخفاض فقدان الإدراج

2. انخفاض PDL

3. عزل قناة عالية

4. موثوقية بيئية ممتازة

بينما تم تصميم وحدات DWDM Mux Demux لتعدد قنوات DWDM متعددة في ألياف واحدة أو ألياف ، وهي أيضًا الحل الأكثر منطقية لتلبية الرغبات المتزايدة لعمليات نقل البيانات الكبيرة. التكوين الشائع لـ DWDM mux هو 4 و 8 و 16 و 32 قناة.

ميزات منتجات DWDM Mux Demux:

1. انخفاض فقدان الإدراج والعزلة العالية.

2. سهل التركيب لا يتطلب أي تكوين ويفكك بسهولة للتنظيف.

3. شفافة بالكامل في جميع معدلات البيانات والبروتوكولات.

4. سلبي تماما ، لا الطاقة المطلوبة ، لا تبريد ، وهلم جرا.

ملخص:

من المتوقع أنه في الشبكة البصرية بالكامل التي من المتوقع أن تتحقق في المستقبل ، يتم تحقيق أعلى / لأسفل والتوصيل المتبادل لخدمات الاتصالات المختلفة عن طريق تغيير وضبط الطول الموجي للإشارة الضوئية على الشبكة الضوئية. لذلك ، ستكون تقنية WDM واحدة من التقنيات الرئيسية لتحقيق الشبكة الضوئية بالكامل. علاوة على ذلك ، فإن نظام WDM متوافق مع الشبكة البصرية الشاملة في المستقبل ، وقد يدرك في المستقبل نظامًا شفافًا وقابل للبقاء بدرجة كبيرة على أساس الشبكة الضوئية لنظام WDM الذي تم بناؤه بالفعل.

مبدأ العمل لـ CWDM أحادي الألياف و DWDM أحادي الألياف:

يتم استقبال الضوء المنبعث من الوحدة البصرية 1270nm بواسطة الوحدة البصرية 1470nm ، والضوء المنبعث من الوحدة البصرية 1470nm تستقبله الوحدة البصرية 1270nm. يسمح هذا التصميم للوحدة الضوئية 1270 نانومتر بالتواصل مع الوحدة البصرية 1470 نانومتر. في المقابل ، يتم استخدام وحدة بصرية 1290 نانومتر ووحدة بصرية 1490 نانومتر ، ووحدة بصرية 1310 نانومتر ووحدة بصرية 1510 نانومتر ، ووحدة بصرية 1330 نانومتر ، ووحدة بصرية 1530 نانومتر ، ووحدة بصرية 1350 نانومتر ووحدة بصرية 1550 نانومتر ، وما إلى ذلك ، في أزواج.