DWDM باعث افزایش پهنای باند فیبر نوری می شود

یک بزرگراه را تصور کنید که قبلاً فقط یک رنگ وسایل نقلیه را در بر می گرفت، اکنون به طور تکنولوژیکی بهبود یافته است تا اجازه دهد قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، سرخ،و اتومبیل های بنفش به طور همزمان در خطوط اختصاصی بدون دخالت حرکت می کننداین تشبیه به خوبی قدرت تحول دهنده فناوری چندگانه سازی تقسیم طول موج متراکم (DWDM) را در شبکه های فیبر نوری نشان می دهد. اما چگونه این جهش پهنای باند را به دست می آورد؟چه اجزایی پشت صحنه کار می کننداین مقاله اصول، انواع، کاربردهای DWDM و روند آینده را از دیدگاه یک تحلیلگر داده بررسی می کند.

دی وی دی ام (DWDM) یک فناوری چندگانه فیبر نوری است که برای افزایش چشمگیر ظرفیت پهنای باند شبکه طراحی شده است.نوآوری اصلی آن در تعدیل سیگنال های داده از منابع مختلف به طول موج های روشنایی متفاوت استو سپس این سیگنال ها را برای انتقال همزمان از طریق یک فیبر واحد ترکیب می کند. با استفاده از پتانسیل پهنای باند ذاتی فیبر نوری،DWDM انتقال داده های موازی را از طریق یک رسانه واحد امکان پذیر می کند، بهینه سازی استفاده از فیبر.

گروه کاری مهندسی اینترنت (IETF) قابلیت برنامه نویسی برش شبکه و قابلیت باز بودن را به عنوان جهت های توسعه شبکه های آینده مهم می شناسد.DWDM به عنوان زیرساخت های ضروری برای این اهداف عمل می کند، ارائه حمایت پایه ای قوی برای ساخت تکه های شبکه انعطاف پذیر و قابل تنظیم.

سیستم های مدرن DWDM از 80+ کانال پشتیبانی می کنند که هر کدام در طول موج های مختلف کار می کنند. این کانال ها می توانند همزمان داده ها، صدا،و سیگنال های ویدئویی در مسافت های طولانی بدون بازسازی یا تقویت سیگنالاین باعث می شود که DWDM راه حل ایده آل برای شرکت های مخابراتی و ارائه دهندگان خدمات اینترنت باشد که نیاز به انتقال داده با سرعت بالا و ظرفیت بالا دارند.

سیستم های DWDM از طریق شش فرآیند اساسی کار می کنند:

• تولید طول موج:لیزرها طول موج های روشنی متمایز تولید می کنند که هرکدام یک کانال مستقل را نشان می دهند.
• تعدیل سیگنال:سیگنال های داده بر روی طول موج نور مربوطه کدگذاری می شوند.
• سیگنال های چندگانه:مولتی پلکسر تمام سیگنال های مدول شده را به یک فیبر واحد ترکیب می کند.
• انتقال فیبر:سیگنال های ترکیب شده از طریق کابل فیبر نوری حرکت می کنند.
• جداسازی سیگنال:یک دمیولپلکسر طول موج ها را در انتهای گیرنده جدا می کند.
• دمودولاسیون سیگنال:سیگنال های نوری به داده های اصلی تبدیل می شوند.

برای مقابله با تضعیف سیگنال در طول انتقال، سیستم های DWDM از تقویت کننده های نوری استفاده می کنند.CWDM یک جایگزین اقتصادی تر با فاصله طول موج گسترده تری را ارائه می دهد، اگرچه با فاصله انتقال و ظرفیت کاهش یافته است.

یک سیستم انتقال کامل DWDM به چندین جزء مهم متکی است:

• روتر:جریان مستقیم داده به فرستنده های نوری
• فرستنده ها:تبدیل سیگنال های الکتریکی به طول موج های نوری مناسب برای برنامه های DWDM.فرستنده های منسجم پیشرفته از فرمت های مدولاسیون پیچیده و پردازش سیگنال دیجیتال برای افزایش ظرفیت و محدوده استفاده می کنند.
• پاسخ دهنده:جمع آوری جریان های داده های متعدد در کانال های نوری با سرعت بالا.
• دستگاه های چندگانه افزوده قطره ای نوری (OADM):اجازه دادن به مسیر دادن سیگنال های طول موج بدون اختلال در کانال های دیگر.
• تقویت کننده های نوری:افزایش قدرت سیگنال در طول انتقال، عمدتا با استفاده از تقویت کننده های فیبر اربیوم (EDFAs) یا تقویت کننده های رامان.
• کابل های فیبر نوری:رسانه انتقال با از دست دادن کم، پهنای باند بالا و مقاومت قوی در برابر تداخل.
• تجهیزات گیرنده:سیگنال های نوری را به داده برای دستگاه های کاربر نهایی تبدیل می کند.

پیاده سازی های DWDM به دو دسته تقسیم می شوند:

DWDM فعالسیستم ها به طور فعال طول موج های انتقال را با استفاده از ترانسپاندرها و تقویت کننده ها مدیریت می کنند، که انتقال بسیار طولانی را برای شبکه های ستون فقرات ایده آل می کند.

DWDM منفعلسیستم ها به طور کامل به عملکرد ماژول نوری بدون اجزای فعال متکی هستند، که آنها را به راه حل های مقرون به صرفه برای شبکه های منطقه شهری با نیازهای انتقال کوتاه تر تبدیل می کند.

دی ڈبلیو دی ام متروپولیتانیاین سیستم ها معمولاً به مناطق شهری در محدوده چند صد کیلومتری خدمت می کنند و اغلب از فناوری منفعل برای بهره وری هزینه استفاده می کنند.اين سيستم ها ارتباط بين مرکز اطلاعات و خطوط اختصاصي شرکت را تسهيل مي کنند.

DWDM راه دورسیستم ها هزاران کیلومتر را پوشش می دهند که از تکنولوژی فعال برای غلبه بر تخریب سیگنال استفاده می کنند و ستون فقرات زیرساخت های اینترنت ملی و بین المللی را تشکیل می دهند.

افزایش رقابت بین ارائه دهندگان خدمات باعث پذیرفتن هر دو نوع سیستم می شود، با استراتژی های استقرار بهینه شده برای ظرفیت خاص، فاصله و نیازهای هزینه.

CWDM یک راه حل اقتصادی برای فاصله های کمتر از 80 کیلومتر با نرخ داده کمتر از 10 گیگابایت در ثانیه فراهم می کند.به طور معمول در شبکه های سازمانی و شبکه های دسترسی که حساسیت هزینه از الزامات عملکرد بیشتر است استفاده می شود..

از دیدگاه تجزیه و تحلیل داده ها، تکنولوژی DWDM در امتداد چهار مسیر کلیدی تکامل می یابد:

• ظرفیت افزوده شده:فرمت های مدولاسیون پیشرفته، نرخ های باود بالاتر و افزایش تعداد کانال ها محدودیت های انتقال را افزایش می دهد.
• محدوده گسترده:تقویت بهتر، فیبرهای کم تلف و اصلاح خطای پیشرفته به جلو، فاصله های طولانی تری را امکان پذیر می کند.
• انعطاف پذیری شبکه:شبکه های تعریف شده توسط نرم افزار (SDN) و مجازی سازی عملکرد شبکه (NFV) امکان پیکربندی پویا و مقیاس پذیری را فراهم می کند.
• افزایش کارایی:فوتونیک یکپارچه، فوتونیک سیلیکون و الگوریتم های صرفه جویی در انرژی هزینه های عملیاتی و تاثیرات زیست محیطی را کاهش می دهد.

به عنوان سنگ بنای افزایش پهنای باند فیبر نوری، تکنولوژی DWDM به پیشرفت شبکه ادامه می دهد و اتصال سریعتر و قابل اطمینان تر در سراسر جهان را ارائه می دهد.