DWDM увеличивает пропускную способность оптоволокна

Представьте автомагистраль, которая раньше вмещала только один цвет транспортных средств, теперь технологически усовершенствованная, чтобы позволить красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго,и фиолетовых автомобилей, чтобы одновременно ездить по специальным полосам без помех, мгновенно умножая транспортную способностьЭта аналогия прекрасно иллюстрирует преобразующую силу технологии ДВДМ (Densed Wavelength Division Multiplexing) в волоконно-оптических сетях.Какие компоненты работают за кулисами? В этой статье рассматриваются принципы, типы, применения и будущие тенденции DWDM с точки зрения анализатора данных.

Мултиплексирование с плотной длиной волны (DWDM) - это технология мультиплексирования волоконно-оптических изделий, предназначенная для значительного увеличения пропускной способности сети.Основное нововведение заключается в модуляции сигналов данных из разных источников на различные световые длины волнИспользуя свойственный оптоволоконному диапазону потенциал,DWDM позволяет параллельно передавать данные через один носитель, оптимизируя использование волокон.

Рабочая группа по инженерному Интернету (IETF) признает программируемость сетевого разреза и открытость возможностей как важные будущие направления развития сети.DWDM служит основной инфраструктурой для достижения этих целей, обеспечивая прочную фундаментальную поддержку для создания гибких, настраиваемых сетевых кусков.

Современные системы DWDM поддерживают более 80 каналов, каждый из которых работает на разных длинах волн.и видеосигналы на большие расстояния без регенерации или усиления сигналаЭто делает DWDM идеальным решением для телекоммуникационных операторов и провайдеров интернет-услуг, требующих высокоскоростной передачи данных большой емкости.

Системы DWDM работают через шесть основных процессов:

• Производство длины волны:Лазеры производят различные длины волн света, каждая из которых представляет собой независимый канал.
• Модуляция сигнала:Сигналы данных кодируются на соответствующих световых длинах волн.
• Мультиплексировка сигнала:Мультиплексор объединяет все модулированные сигналы в одно волокно.
• Передача волоконной связи:Объединенные сигналы проходят через волоконно-оптический кабель.
• Демультиплексирование сигнала:Демультиплексер отделяет длины волн на приемном конце.
• Демодуляция сигнала:Световые сигналы преобразуются в исходные данные.

Для противодействия ослаблению сигнала во время передачи системы DWDM используют оптические усилители.Грубое мультиплексирование с разделением длины волны (CWDM) предлагает более экономичную альтернативу с более широким расстоянием между длинами волны, хотя и с уменьшенным расстоянием передачи и мощностью.

Полная система передачи DWDM зависит от нескольких критических компонентов:

• Маршрутизаторы:Прямые потоки данных в оптические транспондеры.
• Передатчики:Преобразование электрических сигналов в оптические длины волн, подходящие для применения DWDM.Передовые когерентные транспондеры используют сложные форматы модуляции и цифровую обработку сигнала для повышения емкости и дальности.
• Мукс-респонденты:Соедините несколько потоков данных на одном высокоскоростном оптическом канале.
• Оптические мультиплексеры с добавлением капли (OADM):Включите маршрутизацию сигналов по длине волны без нарушения других каналов.
• Оптические усилители:Повышение силы сигнала во время передачи, в основном с использованием усилителей волокон с допированием эрбием (EDFAs) или усилителей Рамана.
• Кабели из оптических волокон:Средство передачи с низкими потерями, высокой пропускной способностью и сильным сопротивлением помехам.
• Приемное оборудование:Преобразует оптические сигналы обратно в данные для устройств конечного пользователя.

Внедрения DWDM подразделяются на две категории:

Активный DWDMСистемы активно управляют длиной волны передачи с помощью транспондеров и усилителей, что позволяет передачу на сверхдальние расстояния, идеально подходящую для базовых сетей.

Пассивный DWDMСистемы полностью зависят от производительности оптических модулей без активных компонентов, что делает их экономически эффективными решениями для сетей в столичных районах с более короткими требованиями к передаче.

Метрополитен DWDMСистемы обычно обслуживают городские районы в пределах нескольких сотен километров, часто используя пассивные технологии для повышения эффективности затрат.Эти системы облегчают взаимосвязь центров обработки данных и корпоративных линий.

Дальнемагистральная DWDMСистемы охватывают тысячи километров с использованием активных технологий для преодоления деградации сигнала, формируя основу национальной и международной интернет-инфраструктуры.

Усиление конкуренции между поставщиками услуг приводит к принятию обоих типов систем, при этом стратегии развертывания оптимизированы для конкретных требований к мощности, расстояниям и затратам.

CWDM (Gross Wavelength Division Multiplexing) обеспечивает экономичное решение для расстояний менее 80 км с скоростью передачи данных менее 10 Гбит/с.часто используются в корпоративных сетях и сетях доступа, где чувствительность к затратам перевешивает требования к производительности.

С точки зрения анализа данных технология DWDM развивается по четырем ключевым траекториям:

• Улучшенная способность:Расширенные форматы модуляции, более высокие скорости передачи и увеличение количества каналов будут отталкивать пределы передачи.
• Расширенный диапазон:Улучшенное усиление, волоконные линии с меньшими потерями и сложная коррекция ошибок позволят преодолевать более длинные расстояния.
• Гибкость сети:Программно-определенная сеть (SDN) и виртуализация сетевых функций (NFV) позволят динамическую конфигурацию и масштабирование.
• Повышение эффективности:Интегрированная фотоника, фотоника кремния и энергосберегающие алгоритмы позволят снизить эксплуатационные расходы и воздействие на окружающую среду.

Будучи краеугольным камнем увеличения пропускной способности волоконно-оптических сетей, технология DWDM продолжит развивать сетевую эволюцию, обеспечивая более быструю и надежную связь во всем мире.