Спектральное уплотнение каналов

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Спектральное уплотнение каналов (англ. wavelength-division multiplexing, сокр. WDMмультиплексирование с разделением по длине волны) — технология, позволяющая одновременно передавать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих частотах.

Технология WDM позволяет существенно увеличить пропускную способность канала (к 2003 году достигнута скорость 10,72 Тбит/с[1], а к 2014 — 27 Тбит/с[2]), причем она позволяет использовать уже проложенные волоконно-оптические линии. Благодаря WDM удается организовать двустороннюю многоканальную передачу трафика по одному волокну. Преимуществом DWDM-систем является возможность передачи высокоскоростного сигнала на сверхдальние расстояния без использования промежуточных пунктов (без регенерации сигнала и промежуточных усилителей)[3]. Эти преимущества крайне востребованы для передачи данных через малонаселенные пункты.

Принцип работы систем со спектральным уплотнением[править | править вики-текст]

В простейшем случае каждый лазерный передатчик генерирует сигнал на определенной частоте из частотного плана. Все эти сигналы перед тем, как вводятся в оптическое волокно, объединяются мультиплексором (англ. mux). На приемном конце сигналы аналогично разделяются демультиплексором (англ. demux). Здесь, так же как и в сетях SDH, мультиплексор является ключевым элементом. Сигналы приходят на длинах волн оборудования клиента, а передача происходит на длинах соответствующих частотному плану ITU DWDM.

Одним из основных параметров определения качества DWDM-сигнала в линии является отношение сигнала к шуму. Данный параметр, в соответствии с МСЭ-Т О.201, входит в число первичных атрибутов оптических каналов и является первичной оценкой качества линии передачи[4].

Виды систем WDM[править | править вики-текст]

Исторически первыми возникли двухволновые системы WDM, работающие на центральных длинах волн из второго и третьего окон прозрачности кварцевого волокна (1310 и 1550 нм). Главным достоинством таких систем является то, что из-за большого спектрального разноса полностью отсутствует влияние каналов друг на друга. Этот способ позволяет либо удвоить скорость передачи по одному оптическому волокну, либо организовать дуплексную связь.

Современные системы WDM на основе стандартного частотного плана (рекомендация G.692 ITU-T) можно подразделить на три группы:

  • грубые WDM (англ. сoarse WDM, сокр. CWDM) — системы с частотным разносом каналов более 2500ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 18 каналов. Используемые в настоящее время CWDM работают в полосе от 1271нм до 1611нм, промежуток между каналами 20нм (2500 ГГц), можно мультиплексировать 16 спектральных каналов [5];
  • плотные WDM (англ. dense WDM, сокр. DWDM) — системы с разносом каналов около 100 ГГц, позволяющие мультиплексировать до 40 каналов;
  • высокоплотные WDM (англ. high dense WDM, сокр. HDWDM) — системы с разносом каналов 50 ГГц и менее, позволяющие мультиплексировать более 64 каналов.

Частотный план для систем CWDM определяется стандартом ITU G.694.2. Область применения технологии — городские сети с расстоянием до 50 км. Достоинством этого вида WDM систем является[6] низкая (по сравнению с остальными типами) стоимость оборудования вследствие меньших требований к компонентам.

Частотный план для систем DWDM определяется стандартом ITU G.694.1. Область применения — магистральные сети. Этот вид систем WDM предъявляет более высокие требования к компонентам, чем CWDM (ширина спектра источника излучения, температурная стабилизация источника и т. д.). Толчок к бурному развитию сетей DWDM дало появление недорогих и эффективных волоконных эрбиевых усилителей (EDFA), работающих в промежутке от 1525 до 1565 нм (третье окно прозрачности кварцевого волокна).

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Листвин А. В., Листвин В. Н., Швырков Д. В. Оптические волокна для линий связи. — М.: ЛЕСАРарт, 2003. — С. 8. — 288 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-902367-01-8.
  2. Научно-исследовательский центр «Т8 НТЦ» ведет работы по разработке DWDM-системы с пропускной способностью 27Тбит/с
  3. В России поставлен мировой рекорд дальности передачи данных по [ВОЛС] [1]
  4. В.Н.Листвин, В.Н.Трещиков. DWDM системы: научное издание. — М.:Издательский Дом "Наука", 2013 - 300с. ISBN 978-5-9902333-6-2
  5. Р. Фриман. Волоконно-оптические системы связи. [Перевод с английского Н. Н. Слепов]. — М.: Техносфера, 2003.
  6. ITU-T. G.694.2 : Spectral grids for WDM applications: CWDM wavelength grid (23 сентября 2004).

Ссылки[править | править вики-текст]