Tecnologia Multiplexing (WDM) Principles Of Wavel Lungey Division (WDM)

La tecnologia WDM è avanzatafibra otticaTecnologia di comunicazione, nota come multiplexing della divisione di lunghezza d'onda. Implica la trasmissione della luce di tassi diversi mescolati all'interno di una singola fibra ottica, in cui i segnali digitali trasportati da questi segnali luminosi di diverse lunghezze d'onda possono essere della stessa velocità e formato, o tassi e formati di dati diversi.

All'estremità ricevente, questi segnali combinati di diverse lunghezze d'onda sono separati usando un demultiplexer e ulteriormente elaborati per ripristinare i segnali originali, che vengono quindi inviati a terminali diversi. Pertanto, questa tecnologia è chiamata multiplexing della divisione di lunghezza d'onda ottica, abbreviata come WDM ottico.

Qui, un singolofibra otticaPuò essere paragonato a un'autostrada "multi-corsia". I sistemi TDM tradizionali utilizzano solo una corsia di questa strada e aumentare la velocità di bit è simile ad accelerare su quella corsia per aumentare la capacità di trasporto per unità di tempo. L'uso della densa tecnologia Multiplexing Division (DWDM) è simile all'utilizzo delle corsie inutilizzate su questa autostrada per attingere alla vasta capacità di trasmissione non sfruttata della fibra ottica.

La tecnologia WDM è di grande significato per l'espansione e l'aggiornamento della rete, lo sviluppo di servizi a banda larga, sfruttando la capacità di larghezza di banda delle fibre ottiche e raggiungendo una comunicazione ad alta velocità.

 

1. Composizione di base dei sistemi WDM

La composizione di base dei sistemi WDM include principalmente due tipi: trasmissione unidirezionale a doppia fibra e trasmissione bidirezionale a fibra singola. Il WDM unidirezionale coinvolge tutti i canali ottici trasmessi nella stessa direzione attraverso una singola fibra ottica. All'estremità di trasmissione, segnali ottici modulati con diverse lunghezze d'onda, ciascuna che trasportano varie informazioni, sono combinate utilizzando un multiplexer ottico e trasmessi unidirezionalmente attraverso una fibra ottica. Poiché ogni segnale viene trasportato dalla luce di una lunghezza d'onda diversa, non si mescolano. All'estremità ricevente, un demultiplexer ottico separa i segnali ottici di diverse lunghezze d'onda, completando la trasmissione di più segnali ottici, mentre la direzione inversa viene trasmessa attraverso un'altra fibra ottica.

WDM bidirezionale significa che i canali ottici trasmettono simultaneamente in due diverse direzioni su una singola fibra ottica, con le lunghezze d'onda utilizzate separate per ottenere una comunicazione a tutto duplex.

Un sistema WDM comprende in genere quattro componenti: un trasmettitore ottico, un amplificatore del ripetitore ottico, un ricevitore ottico e un canale di supervisione ottica.

1.1. Trasmettitore ottico:

Poiché l'attrezzatura centrale del sistema WDM, all'estremità di trasmissione, converte innanzitutto i segnali ottici che uscivano dall'attrezzatura terminale in segnali con lunghezze d'onda specifiche stabili usando un transponder ottico, quindi sintetizza i segnali ottici multi-channel usando un multiplexer e amplifica l'uscita attraverso un amplifer ottico.

1.2. Amplificatore del ripetitore ottico:

Dopo trasmissione di fibre ottiche a lunga distanza (80 ~ 120 km), il segnale ottico deve essere amplificato. Nei sistemi WDM, la tecnologia di appiattimento dei guadagni deve essere utilizzata per garantire che l'amplificatore in fibra drogato con erbio (EDFA) fornisca lo stesso guadagno di amplificazione per segnali ottici di diverse lunghezze d'onda e che la competizione di guadagno dei canali ottici non influisca sulle prestazioni di trasmissione.

1.3. Ricevitore ottico:

All'estremità ricevente, il segnale del canale principale, che è stato attenuato dalla trasmissione, è amplificato da un preamplificatore ottico. Un demultiplexer viene utilizzato per separare il canale ottico di una lunghezza d'onda specifica dal segnale ottico del canale principale. Il ricevitore deve soddisfare i requisiti per parametri come la sensibilità al segnale ottico e la potenza di sovraccarico e deve essere in grado di resistere ai segnali con un certo rumore ottico.

1.4. Canale di supervisione ottica:

Il canale di supervisione ottica viene utilizzato per il monitoraggio dei sistemi di trasmissione ottica WDM. L'ITU-T consiglia di utilizzare una lunghezza d'onda di 1510nm con una capacità di 2MB/s. Può ancora funzionare normalmente con un'alta sensibilità di ricezione (migliore di -48 dBM) a basse velocità. Tuttavia, deve essere rimosso dal percorso ottico prima dell'EDFA e aggiunto al percorso ottico dopo l'EDFA.

Nel corso dell'intero sistema WDM, il multiplexer ottico e DeMultiplexer sono i componenti chiave della tecnologia WDM e le loro prestazioni sono decisive per la qualità di trasmissione del sistema. Un dispositivo che combina segnali di diverse lunghezze d'onda della sorgente di luce e le supera attraverso una singola fibra ottica a trasmissione è chiamato multiplexer di divisione lunghezza d'onda.

Al contrario, un dispositivo che decompone segnali a lunghezza d'onda multipla che arrivano dalla stessa fibra ottica di trasmissione in singole lunghezze d'onda per l'uscita è chiamato Demultiplexer. In linea di principio, questo dispositivo è bidirezionale, il che significa che se l'output e l'input terminano il demultiplexer sono invertiti, diventa un multiplexer. Gli indicatori di prestazione per i multiplexer di divisione lunghezza d'onda ottica includono perdita di inserzione e crosstalk, con requisiti per offset a bassa perdita e frequenza, perdita di inserzione al di sotto di 1. 0 ~ 2,5db, crosstalk a basso canale, alto isolamento e interferenza minima tra segnali di diverse lunghezze d'onda.

 

2. Vantaggi dei sistemi WDM:

 

2.1 Capacità ultra-grande e trasmissione a distanza ultra-lunga:

Attualmente, le normali fibre ottiche possono trasmettere su un'ampia larghezza di banda, ma il loro tasso di utilizzo è ancora molto basso. L'uso di una tecnologia multiplexing della divisione ad onda densa (DWDM) può aumentare la capacità di trasmissione di una singola fibra ottica di più volte, dozzine di volte o persino centinaia di volte rispetto alla trasmissione a lunghezza d'onda singola. Il sistema di trasmissione in fibra ottica più alta è attualmente 3,2 Tbit/s.

2.2 Trasmissione dei dati trasparenti:

Poiché i multiplex e i demultiplex del sistema DWDM basati su diverse lunghezze d'onda ottiche ed è indipendente dalla velocità del segnale e dal metodo di modulazione elettrica, è "trasparente" per i dati. Il sistema WDM esegue una trasmissione trasparente; Per i segnali di livello "Servizio", ogni canale di lunghezza d'onda ottica nel sistema WDM si comporta come una fibra ottica "virtuale".

2.3 Alta flessibilità, economia e affidabilità nella composizione della rete:

La nuova rete di comunicazione formata utilizzando la tecnologia WDM è più semplice nella struttura e più gerarchica rispetto alle reti composte dalla tradizionale tecnologia multiplexing elettrica di divisione temporale. La pianificazione di vari servizi può essere ottenuta regolando la lunghezza d'onda del segnale ottico corrispondente. La conseguente flessibilità, economia e affidabilità della rete sono evidenti.