Спектральное уплотнение каналов
Спектральное уплотнение каналов (WDM - wavelength division multiplexsing - буквально мультиплексирование 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, причем она позволяет использовать уже проложенные оптические линии.
Принцип работы систем со спектральным уплотнением заключается в следующем.
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 (MUX). На приемном конце сигналы аналогично разделяются демультиплексором (DEMUX). Схема многоволновой системы передачи представлена на рисунке 6.1.
Рисунок 6.1 – Схема многоволновой системы передачи
Виды WDM систем
Исторически первыми возникли двухволновые WDM системы, 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 WDM системы на основе стандартного частотного плана (ITU-T G. 692) можно подразделить на три группы:
- грубые WDM (coarse WDM - CWDM) - системы с частотным разносом каналов 200 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 18 каналов. Используемые в настоящее время СWDM системы работают в полосе от 1270 нм до 1610 нм, промежуток между каналами20 нм, можно мультиплексировать 16 спектральных каналов.
- плотные WDM (dense WDM – DWDM) – системы с разносом каналов не менее 100 ГГц, позволяющие мультиплексировать не более 40 каналов.
- высокоплотные WDM (high dense WDM- HDWDM) – системы с разносом каналов 50 ГГц и менее, позволяющие мультиплексировать не менее 64 каналов.
Частотный план для CWDM систем определяется стандартом ITU-T G. 694.2 . Область применения технологии CWDM – городские сети с расстоянием до 50 км. Достоинством этого вида WDM систем является низкая (по сравнению с остальными типами) стоимость оборудования вследствие меньших требований к компонентам. Частотный план DWDM систем определяется стандартом ITU-T G. 694.1. Область применения – магистральные сети. Этот вид WDM систем предъявляет более высокие требования к компонентам, чем CWDM (ширина спектра источника излучения, температурная стабилизация источника и т. д.). Толчок к бурному развитию DWDM сетей дало появление недорогих и эффективных эрбиевых усилителей (EDFA), работающих в промежутке от 1525 до 1565 нм (третье окно прозрачности кварцевого волокна).
Мультиплексоры и демультиплексоры
Каждый лазерный передатчик в системе WDM выдает сигнал на одной из заданных частот. Все эти сигналы (каналы) необходимо мультиплексировать (объединить друг с другом) в единый составной сигнал. Устройство, которое выполняет эту функцию, называется оптическим мультиплексором MUX (или OM). Аналогичное устройство на другом конце линии связи разделяет составной сигнал на отдельные каналы и называется оптическим демультиплексором DEMUX (или OD). В отличие от систем TDM, в которых подобные операции уплотнения каналов происходят во временной области, и основное внимание уделяется точности синхронизации приемника и передатчика, в системах WDM мультиплексированию и демультиплексированию подвергаются спектральные компоненты отдельных сигналов, характеристики которых всегда известны заранее.
Рисунок 6.2 - Мультиплексор и демультиплексор
Частотный интервал между отдельными каналами в 100 ГГц (~0,8 нм) наиболее распространен в существующих системах WDM. Появляющиеся в последнее время мультиплексные устройства могут обеспечить большую плотность размещения каналов с частотным интервалом 50 ГГц и меньше. Современные оптические мультиплексоры создаются преимущественно на основе тонкопленочных фильтров и, немного реже – на матрицах волноводных дифракционных решеток и волоконных брэгговских решетках. При дальнейшем увеличении плотности размещения каналов в системах DWDM и ужесточении требований к оптическим устройствам MUX/DEMUX, по-видимому, будет меняться и спектр используемых технологий.
Список литературы
1. Гордиенко В.Н. Многоканальные телекоммуникационные системы. - М.: Горячая линия, 2013.
2. Алексеев Е.Б. Проектирование и техническая эксплуатация цифровых телекоммуникационных систем и сетей. - М.: Горячая линия, 2008.
3. Фокин В.Г. Оптические системы передачи и транспортные сети. - М.: Эко-Трендз, 2011.
4. Гордиенко В.Н. Многоканальные телекоммуникационные системы. - М.: Горячая линия, 2005.
5. Крухмалев В.В. Цифровые системы передачи. - М.: Горячая линия, 2007.
6. Гордиенко В.Н. Оптические телекоммуникационные системы. - М.: Горячая линия, 2011.
7. Бакланов И.Г. NGN: принципы построения и организации. - М.: Горячая линия, 2008.
8. Кирилов В. Н. Многоканальные системы передачи, 2002 .
9. Кудрявцева Э.А. Телекоммуникационные цифровые системы передачи. Новосибирск, 2005.
10. Кудрявцева Э.А. Оборудование цифровых систем передачи, Новосибирск, 2009.
11. Заславский К.Е. Основы технологии SDH, Новосибирск, 2011.
12. Маглицкий Б.Н. «Сигнально-кодовые конструкции для цифровых систем передачи». 2006 г., Новосибирск.
13. Кудашова Л.В. Подборка теоретического материала на тему многоканальные телекоммуникационные системы передачи. Хабаровск, 2009.
14. Кудашова Л.В. Методические указания и теоретический материал к выполнению лабораторных работ по дисциплине. Хабаровск, 2007.
Дата добавления: 2019-08-30; просмотров: 182; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!