DWDM-Technologie: Wie viel wissen Sie?

Die Kapazität von Lichtwellenleitern ist extrem groß, und das traditionelle Lichtwellenleiter-Kommunikationssystem besteht in der faseroptischen Übertragung optischer Signale. Dieses Verfahren ist eigentlich nur ein kleiner Teil der faserreichen Bandbreite. Um die enormen Bandbreitenressourcen der Glasfaser voll auszunutzen und die Übertragungskapazität der Glasfaser zu erhöhen, wurde eine neue Generation der Glasfaser-Kommunikationstechnologie basierend auf der Dichte WDM (DWDM)-Technologie entwickelt.

Wellenlängenmultiplexer (WDM)

Wavelength Division Multiplexer (WDM) ist eine Technologie zur gleichzeitigen Übertragung von optischen Signalen mit mehreren Wellenlängen auf einer einzigen Glasfaser. Die Wellenlängen dieser optischen Signale tragen Digitalsignale können die gleiche Rate, das gleiche Datenformat oder es können unterschiedliche Raten, unterschiedliche Datenformate sein. Durch Hinzufügen neuer Wellenlängeneigenschaften, je nach Anforderung des Benutzers, um die Netzwerkkapazität zu bestimmen. Für WDM mit Raten unter 25 Gb/s können aktuelle Technologien die Einschränkungen durch Faserdispersion und nichtlineare Fasereffekte vollständig überwinden, um die verschiedenen Anforderungen an Übertragungskapazität und Übertragungsentfernung zu erfüllen.

WDM ermöglicht eine bidirektionale Kommunikation und eine kosteneffiziente Kapazitätserweiterung in optischen Netzen.

Der Wellenlängenmultiplexer kann auf der Senderseite in einen Wellenlängenmultiplexer und auf der Empfangsseite in einen Wellenlängenmultiplexer unterteilt werden. Ein optischer Multiplexer wird für das sendende Ende des Übertragungssystems verwendet und ist eine Vorrichtung mit einer Vielzahl von Eingangsports und einem Ausgangsport. Jeder seiner Eingangsanschlüsse gibt ein Lichtsignal einer vorgewählten Wellenlänge ein. Die eingegebenen Lichtwellen unterschiedlicher Wellenlänge werden von demselben Ausgangsport ausgegeben. Die optischer Splitter wird am Empfangsende des Übertragungssystems verwendet, direkt gegenüber dem optischen Kombinierer, der einen Eingangsport und mehrere Ausgangsports aufweist, die mehrere verschiedene Wellenlängensignale klassifizieren.

Multiplexer (MUX) und Demultiplexer (DEMUX)

Optische WDM-Netzwerke benötigen einen Multiplexer (MUX) und einen Demultiplexer (DEMUX), um die optischen Signale mit mehreren Wellenlängen zu kombinieren und aufzuteilen. Der MUX wird verwendet, um Signale beim Sender zusammenzufügen, während der DEMUX verwendet wird, um Signale beim Empfänger aufzuteilen.

Und Multiplexer werden in vier Typen eingeteilt: 2-1 Multiplexer (1 Auswahlleitung), 4-1 Multiplexer (2 Auswahlleitungen), 8-1 Multiplexer (3 Auswahlleitungen) und 16-1 Multiplexer (4 Auswahlleitungen)

Während Demultiplexer, der als "DEMUX" bezeichnet wird, das genaue Gegenteil von Mux ist. Es ist auch ein Gerät, aber mit einem Eingang und mehreren Ausgängen. Es wird verwendet, um ein Signal an eines der vielen Geräte zu senden. Demux ist die Umkehrung des MUX-Prozesses – das Kombinieren mehrerer unabhängiger analoger oder digitaler Signalströme zu einem Signal über ein einziges gemeinsam genutztes Medium.

Außerdem werden Demultiplexer in vier Typen eingeteilt: 1-2 Demultiplexer (1 Auswahlleitung), 1-4 Demultiplexer (2 Auswahlleitungen), 1-8 Demultiplexer (3 Auswahlleitungen) und 1-16 Demultiplexer (4 Auswahlleitungen)
Der allgemeine Unterschied zwischen mux/demux und analogem Schalter ist: mux ist ein Signalselektor, mit dem Sie das Signal von N Eingängen zu 1 Ausgang routen können. Demux macht das Gegenteil und leitet das Signal an einen der N Ausgänge.
Im Allgemeinen werden Multiplexer und Demultiplexer zusammen verwendet. Das Kommunikationssystem erfordert aufgrund seiner bidirektionalen Natur sowohl einen Multiplexer als auch einen Demultiplexer, aber die Funktionsweise der beiden ist genau entgegengesetzt. Das Vorhandensein von Steuersignalen spielt eine entscheidende Rolle bei der Funktionsweise von MUX und DEMUX.

Grobes Wellenlängen-Multiplexing (CWDM) und Dichtes Wellenlängen-Multiplexing (DWDM)

Die beiden wichtigsten WDM-Technologien sind grobes Wellenlängenmultiplexing (CWDM) und dichtes Wellenlängenmultiplexing (DWDM).

CWDM Systeme bieten typischerweise 8 Wellenlängen, getrennt durch 20 nm, von 1470 nm bis 1610 nm. Um die Anzahl der Wellenlängen zu erhöhen, kann man auch das 1310-nm-Fenster verwenden, sodass die CWDM-Kanäle auf 16 erhöht werden können. Die Anzahl der Kanäle ist geringer als bei DWDM, aber mehr als bei Standard-WDM.

DWDM das Packen von WDM-Kanälen dichter als im CWDM-System, kann es bis zu 80 oder sogar 160 Kanäle/Wellenlängen mit einem Abstand von nicht mehr als 0.4 nm erreichen, ungefähr über den C-Band-Wellenlängenbereich. Es unterstützt viel mehr Wellenlängen als CWDM MUX DEMUX. Der engere Wellenlängenabstand von DWDM passt mehr Kanäle auf eine einzelne Faser, kostet jedoch mehr in Implementierung und Betrieb.
Das CWDM-Spektrum unterstützt Datenübertragungsraten von bis zu 4.25 Gbit/s, während DWDM eher für den Datentransport mit großer Kapazität von bis zu 100 Gbit/s verwendet wird. Durch die Abbildung von DWDM-Kanälen innerhalb des CWDM-Wellenlängenspektrums kann eine viel höhere Datentransportkapazität auf demselben Glasfaserkabel erreicht werden, ohne dass die bestehende Glasfaserinfrastruktur zwischen den Netzwerkstandorten geändert werden muss. Durch die Verwendung von CWDM- und DWDM-Netzwerksystemen oder einer Mischung daraus können Netzbetreiber und Unternehmen Dienste von 2 Mbit/s bis zu 200 Gbit/s übertragen.

Im WDM-System (Wavelength-Division Multiplexing) werden häufig CWDM- und DWDM-Mux/Demux-Module eingesetzt, um mehrere Wellenlängen auf einer einzigen Faser zu verbinden. Ein Multiplexer dient zum Kombinieren von Signalen, während ein Demultiplexer zum Aufteilen von Signalen dient.

CWDM-Netzwerke verwenden CWDM-Module wie CWDM MUX/DEMUX und CWDM OADM. DWDM-Netzwerke verwenden DWDM-Module wie DWDM MUX/DEMUX und DWDM OADM.

Der CWDM Mux Demux ist eine Schlüsselkomponente für das CWDM-System und bietet eine flexible und kostengünstige Lösung zur Erhöhung der Glasfaserkapazität über Einzelfasernetzwerke. Es ist allgemein offers 4, 8 und 16 Kanalmodule für die Bereitstellung von Metro- und Zugangsnetzen

Die Funktionen von CWDM mux Demux-Produkten:

1. Geringer Einfügungsverlust

2. Niedrige PDL

3. Hohe Kanalisolierung

4. Ausgezeichnete Umwelt-Zuverlässigkeit

Während die DWDM-Mux-Demux-Module dafür ausgelegt sind, mehrere DWDM-Kanäle in eine oder zwei Fasern zu multiplexen, sind sie auch die vernünftigste Lösung, um den steigenden Anforderungen an große Datenübertragungen gerecht zu werden. Die übliche Konfiguration von DWDM-Mux ist 4, 8, 16 und 32 Kanäle.

Die Funktionen von DWDM Mux Demux-Produkten:

1. Niedrige Einfügungsdämpfung und hohe Isolation.

2. Einfach zu installieren, erfordert keine Konfiguration und lässt sich leicht reinigen.

3.Vollständig transparent bei allen Datenraten und Protokollen.

4.Komplett passiv, kein Strom erforderlich, keine Kühlung und so weiter.

Zusammenfassung:

Es ist absehbar, dass in dem in Zukunft erwarteten rein optischen Netz Auf-/Abwärts- und Querverbindungen verschiedener Telekommunikationsdienste durch Ändern und Anpassen der Wellenlänge des optischen Signals auf dem optischen realisiert werden. Daher wird die WDM-Technologie eine der Schlüsseltechnologien zur Realisierung des rein optischen Netzes sein. Darüber hinaus ist das WDM-System mit dem zukünftigen rein optischen Netzwerk kompatibel und kann in Zukunft das transparente und hochgradig widerstandsfähige System basierend auf dem bereits gebauten optischen Netzwerk des WDM-Systems realisieren.

Das Funktionsprinzip von Einzelfaser-CWDM und Einzelfaser-DWDM:

Das vom 1270-nm-Optikmodul emittierte Licht wird vom 1470-nm-Optikmodul empfangen, und das vom 1470-nm-Optikmodul emittierte Licht wird vom 1270-nm-Optikmodul empfangen. Dieses Design ermöglicht es dem optischen 1270-nm-Modul, mit dem optischen 1470-nm-Modul zu kommunizieren. Das optische Modul 1290 nm und das optische Modul 1490 nm, das optische Modul 1310 nm und das optische Modul 1510 nm, das optische Modul 1330 nm und das optische Modul 1530 nm, das optische Modul 1350 nm und das optische Modul 1550 nm usw. werden wiederum paarweise verwendet.