¿Cuál es la definición de DWDM?
DWDMes una combinación de un conjunto deópticolongitudes de onda que pueden ser transmitidas por una fibra. Esta es una tecnología láser utilizada para aumentar el ancho de banda en las redes troncales de fibra existentes. Más específicamente, la técnica consiste en multiplexar el espaciado espectral estrecho de los portadores de fibra individuales en una fibra dada para aprovechar el rendimiento de transmisión alcanzable (por ejemplo, para lograr una dispersión o atenuación mínima). Por lo tanto, con una capacidad de transmisión de información dada, se puede reducir el número total de fibras requeridas.
DWDM es capaz de combinar y transmitir diferentes longitudes de onda simultáneamente en la misma fibra. Para ser eficaz, una fibra se convierte en múltiples fibras virtuales. Por lo tanto, si planea reutilizar 8 portadores de fibra (OC), es decir, 8 señales en una fibra, la capacidad de transmisión aumentará de 2.5Gb / s a 20Gb / s. Datos recopilados en marzo de 2013, debido a la adopción de la tecnología DWDM, una sola fibra puede transmitir más de 150 longitudes de onda diferentes de ondas de luz simultáneamente, y la velocidad máxima de cada haz puede alcanzar los 10 Gb / s. A medida que los proveedores agregan más canales a cada fibra, la velocidad de transferencia de terabits por segundo está a la vuelta de la esquina.
Una ventaja clave de DWDM es que su protocolo y velocidad de transmisión son irrelevantes. La red basada en DWDM puede transmitir datos utilizando protocolos IP, ATM, SONET/SDH y Ethernet, y el tráfico de datos procesado está entre 100 Mb/s y 2,5 Gb/s. De esta manera, una red basada en DWDM puede transmitir diferentes tipos de tráfico de datos a diferentes velocidades en un solo canal láser. Desde una perspectiva de QoS (Quality Service), las redes basadas en DWDM responden rápidamente a los requisitos de ancho de banda del cliente y a los cambios de protocolo de una manera rentable.
Fondo
La relación entre las redes y los servicios de transmisión de comunicaciones se ha vuelto cada vez más compleja en el contexto de un volumen de tráfico en rápido aumento. El TDM original (transmisión de una sola onda de fibra y multiplexación por división de tiempo) no puede satisfacer las necesidades de las nuevas tecnologías. Las aplicaciones comerciales de transmisión de una sola onda de fibra óptica tienen una velocidad máxima de 40 Gbits/s y son caras. La tecnología TDM es difícil de adaptar a redes complejas y relaciones comerciales. La tecnología de transmisión multionda de fibra óptica que utiliza dispositivos ópticos puros para la programación de ondas largas rompe el límite de velocidad de procesamiento de los dispositivos electrónicos. Sobre la base de la tecnología SDH, la capacidad de propagación de la fibra óptica se puede mejorar considerablemente. La tasa de aplicación comercial actual de la tecnología DWDM (también conocida como tecnología OTN) ha alcanzado los 3,2 Tbits/s, lo que significa que la red de comunicación se puede actualizar y evolucionar sin problemas. [1]
La primera parte propuesta para la tecnología DWDM es Lucent, cuya traducción al chino es la multiplexación óptica densa. La tecnología DWDM se introdujo en 1991. Específicamente, es una combinación de un grupo de longitudes de onda ópticas transmitidas por una fibra óptica, que es una tecnología láser utilizada para aumentar el ancho de banda en las redes troncales de fibra existentes. También se puede hacer referencia a la multiplexación del espaciado espectral estrecho de portadores de fibra individuales en una fibra en particular para lograr el rendimiento requerido durante la transmisión. Y puede intentar reducir la cantidad de fibras que necesita bajo una cierta cantidad de transmisión de información. En los últimos años, el desarrollo de la tecnología DWDM ha recibido una amplia atención, y la tecnología DWDM se utilizará más ampliamente en la comunicación en el futuro.
Principio
En la operación real, para hacer un uso razonable de los recursos de banda ancha generados por la fibra monomodo en la región de baja pérdida de 1.55 pm, es necesario dividir la región de baja pérdida de la fibra en múltiples canales ópticos de acuerdo con diferentes frecuencias y longitudes de onda, y debe estar en cada uno El canal óptico establece la onda portadora, que es lo que llamamos la onda óptica. Al mismo tiempo, el divisor combina las señales de diferentes longitudes de onda especificadas en el extremo transmisor, y las señales combinadas se transmiten colectivamente en una fibra óptica para la transmisión de señales. Al transmitir al extremo receptor, estos se combinan con diferentes longitudes de onda utilizando un demultiplexor óptico. La descomposición de las señales de diferentes ondas de luz en el estado inicial realiza la función de transmitir una pluralidad de diferentes señales en una fibra óptica.
Estructura del sistema
DWDM está dividido estructuralmente y actualmente tiene un sistema integrado y un sistema abierto. Sistema integrado: La señal óptica del terminal del equipo único de transmisión óptica requerido para ser accedido es la fuente de luz estándar G. 692. El sistema abierto está en el extremo frontal del combinador y el extremo posterior del divisor, además de la unidad de conversión de longitud de onda OTU, que se utilizará comúnmente. La longitud de onda de la interfaz 957 se convierte a la interfaz óptica de longitud de onda estándar G. 692. Por lo tanto, los sistemas abiertos utilizan la tecnología de conversión de longitud de onda. Haz cualquier satisfacción G. La señal de luz requerida por la recomendación 957 se puede convertir a G. mediante la conversión de longitud de onda después de usar el método foto-eléctrico-óptico. La señal óptica de longitud de onda estándar requerida por 692 se transmite mediante multiplexación por división de longitud de onda en el sistema DWDM.
El sistema DWDM actual puede proporcionar capacidad de transmisión de fibra única de onda 16/20 o onda 32/40, hasta 160 ondas y capacidad de expansión flexible. Los usuarios pueden construir un sistema de ondas 16/20 al principio, y luego actualizar a ondas 32/40 según sea necesario, lo que puede ahorrar inversión inicial. El principio de su esquema de actualización: uno es actualizar la banda roja de 16 y 16 bandas de la banda roja de banda C al esquema de 32 ondas; la otra es utilizar el Interleaver, y la banda C se actualiza del intervalo de 200 GHz 16/32 onda al intervalo 100 GHz 20/. 40 olas. Para una mayor expansión, se puede proporcionar el esquema de expansión de banda C + L para expandir aún más la capacidad de transmisión del sistema a 160 ondas.
Los DWDM que actualmente utilizan los principales operadores nacionales son en su mayoría sistemas DWDM abiertos. De hecho, los sistemas integrados de multiplexación por división de longitud de onda densa tienen sus propias ventajas:
1. El combinador y el divisor del sistema DWDM integrado se utilizan por separado en el extremo de origen y en el extremo receptor, es decir, solo el combinador en el origen, solo el divisor en el extremo receptor, y se eliminan tanto el extremo receptor como el extremo transmisor. Equipo de conversión OTU (esta parte es más cara)? Por lo tanto, la inversión en equipos de sistema DWDM se puede ahorrar en más del 60%.
2. El sistema DWDM integrado utiliza solo componentes pasivos (como: combinador o divisor) en el extremo receptor y el extremo transmisor. La unidad de operación de telecomunicaciones puede ordenar directamente al fabricante del dispositivo, reducir el enlace de suministro y reducir el costo, ahorrando así costos de equipo. .
3. El sistema abierto de gestión de la red DWDM es responsable de: OTM (principalmente OTU), OADM, OXC, monitoreo EDFA, y su inversión en equipos representa aproximadamente el 20% de la inversión total del sistema DWDM; mientras que el sistema DWDM integrado no requiere equipos OTM, la administración de la red solo es responsable de la supervisión de OADM, OXC y EDFA. Puede introducir más fabricantes para competir, y su costo de administración de red se puede ahorrar aproximadamente a la mitad en comparación con la administración de red DWDM abierta.
4. Dado que el dispositivo de onda multiplexada / demultiplexación del sistema DWDM integrado es un dispositivo pasivo, es conveniente proporcionar múltiples servicios e interfaces de múltiples velocidades, siempre que la longitud de onda del transceptor óptico del dispositivo final de servicio cumpla con los requisitos de G. El estándar 692 se puede utilizar para cualquier servicio como PDH, SDH, POS (IP), ATM, etc., compatible con PDH y SDH a varias velocidades, como 8M, 10M, 34M, 100M, 155M, 622M, 1G, 2.5G y 10G, ATM e IP Ethernet? Evitando el sistema DWDM abierto debido a OTU, ¿solo puede usar dispositivos SDH, ATM o IP Ethernet con longitud de onda óptica (1310nm, 1550nm) y velocidad de transmisión determinada por el sistema DWDM comprado? Es imposible usar otras interfaces en absoluto.
5. Si el módulo de dispositivo láser de los equipos de transmisión óptica, como SDH y el enrutador IP, está diseñado uniformemente como el pin de tamaño geométrico estándar, la interfaz está estandarizada, lo cual es conveniente para el mantenimiento y la conexión, y la conexión es confiable. De esta manera, el personal de mantenimiento puede reemplazar libremente el cabezal láser de una longitud de onda de color específica de acuerdo con el requisito de longitud de onda del sistema DWDM integrado, lo que proporciona una condición conveniente para el mantenimiento de fallas del cabezal láser y evita el inconveniente de que toda la placa debe ser reemplazada por toda la fábrica antes. Altos costes de mantenimiento.
6. La fuente de luz de longitud de onda de color es solo un poco más cara que las fuentes de luz ordinarias de longitud de onda de 1310nm y 1550nm. Por ejemplo, la fuente de luz de longitud de onda de color 2.5G es actualmente más de 3,000 yuanes, pero cuando se conecta al sistema DWDM integrado, puede El costo del sistema de costo se reduce casi 10 veces, y con la gran cantidad de aplicaciones de fuentes de longitud de onda de color, el precio será cercano al de las fuentes de luz ordinarias.
7. El dispositivo DWDM integrado es simple en estructura y más pequeño en tamaño, y solo alrededor de una quinta parte del espacio ocupado por el DWDM abierto ahorra los recursos de la sala de computadoras.
En resumen, el sistema DWDM integrado debe ser ampliamente utilizado en un gran número de sistemas de transmisión DWDM, y reemplazar gradualmente la posición dominante del sistema DWDM abierto. Teniendo en cuenta que los equipos de transmisión óptica con un gran número de fuentes de luz comunes están actualmente en uso en la red, se recomienda utilizar DWDM híbrido integrado y compatible con abiertos para proteger la inversión inicial.
Principio del sistema
La tecnología DWDM utiliza el ancho de banda y las características de baja pérdida de la fibra monomodo, utilizando múltiples longitudes de onda como portadoras, lo que permite que cada canal portador transmita simultáneamente en la fibra.
En comparación con el sistema universal de un solo canal, el WDM denso (DWDM) no solo mejora en gran medida la capacidad de comunicación del sistema de red, sino que también aprovecha al máximo el ancho de banda de la fibra óptica, y tiene muchas ventajas, como la expansión simple y el rendimiento confiable, especialmente se puede conectar directamente. Entrar en una variedad de negocios hace que sus perspectivas de aplicación sean muy brillantes.
En el sistema de comunicación de portadora analógica, para aprovechar al máximo los recursos de ancho de banda del cable y aumentar la capacidad de transmisión del sistema, generalmente se utiliza un método de multiplexación por división de frecuencia. Es decir, las señales de varios canales se transmiten simultáneamente en el mismo cable, y el extremo receptor filtra las señales de cada canal utilizando un filtro de paso de banda según las diferentes frecuencias portadoras.
Del mismo modo, la multiplexación por división de frecuencia óptica también se puede utilizar en sistemas de comunicación de fibra óptica para aumentar la capacidad de transmisión del sistema. De hecho, tales métodos de multiplexación son muy efectivos en los sistemas de comunicación de fibra óptica. A diferencia de la multiplexación por división de frecuencia en el sistema de comunicación portadora analógica, en el sistema de comunicación de fibra óptica, la onda de luz se utiliza como portadora de la señal, y la ventana de baja pérdida de la fibra óptica se divide en varias de acuerdo con la frecuencia (o longitud de onda) de cada onda de luz del canal. Canales para lograr la transmisión multiplexada de múltiples señales ópticas en una sola fibra.
Dado que algunos dispositivos ópticos (como filtros con anchos de banda estrechos, fuentes de luz coherentes, etc.) aún no están maduros, es difícil realizar la multiplexación por división de frecuencia óptica (tecnología de comunicación óptica coherente) con canales ópticos muy densos, pero según los niveles actuales de dispositivos, se ha logrado la multiplexación por división de frecuencia de canales separados ópticamente. La multiplexación de canales ópticos con grandes intervalos (incluso en diferentes ventanas de fibras ópticas) generalmente se denomina multiplexación por división de longitud de onda óptica (WDM), y DWDM con espaciado de canales más pequeño en la misma ventana se llama multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM). Con el avance de la tecnología, la tecnología moderna ha podido lograr la multiplexación a nivel nanométrico de los intervalos de longitud de onda, e incluso lograr una multiplexación a escala nanométrica con un intervalo de longitud de onda de cero. Solo es más estricto en los requisitos técnicos del dispositivo, por lo que una banda de 1270 nm de longitud de onda de 20 nm a 1610 nm se denomina multiplexación por división de longitud de onda gruesa (CWDM).
La estructura y el espectro del sistema DWDM se muestran en la figura. El transmisor óptico en el extremo transmisor emite señales ópticas con diferentes longitudes de onda y precisión y estabilidad para cumplir con ciertos requisitos y es multiplexado por un multiplexor de longitud de onda óptica para alimentar un amplificador de potencia de fibra dopada con erbio (el amplificador de fibra dopado con erbio se utiliza principalmente para compensar el multiplexor). La pérdida de potencia y la potencia de transmisión de la señal óptica aumentan, y luego la señal óptica amplificada de múltiples rutas se envía a la transmisión de fibra óptica, y el amplificador óptico se puede determinar con o sin el amplificador de línea óptica de acuerdo con la situación, y el preamplificador óptico se recibe en el extremo receptor (utilizado principalmente para aumentar la sensibilidad de recepción para extender la distancia de transmisión. Después de la amplificación, el divisor de longitud de onda óptica se envía para descomponer las señales ópticas originales.
Funciones OADM y OXC del sistema DWDM
OADM puede proporcionar señales ópticas de longitudes de onda en cualquier sitio de relé óptico según sea necesario (actualmente se pueden lograr 8 ondas). Esta función funciona con OXC para enviar cualquier señal óptica desde cualquier puerto a cualquier longitud de onda del sistema. De modo que incluso si las señales ópticas de los dos puertos superiores son las mismas, no causarán bloqueo. De la misma manera, la función de asignación de puertos también se puede utilizar para transferir una cierta longitud de onda descendente a cualquier puerto según sea necesario, lo que amplía en gran medida la flexibilidad de la aplicación OADM. Además, la combinación de OADM y OXC puede proporcionar modos de protección como la protección de sección multiplex unidireccional de dos fibras, la protección de sección multiplex bidireccional de dos fibras y la protección de canales, de modo que se pueda realizar la red de anillos autorreparables y el rendimiento del sistema sea seguro. fidedigno.
Aplicación de la tecnología DWDM en el sistema de energía
El advenimiento de nuevos dispositivos de comunicación no indica una negación del equipo y la tecnología originales, sino que debe ser herencia, desarrollo e innovación. La subtasa de 64k —PDH—SDH—DWDM refleja y sigue este principio. A partir del análisis actual del estado de aplicación de los sistemas de potencia, el nivel de tecnología DWDM de multiplexación por división de longitud de onda no puede reemplazar completamente a SDH, pero puede cooperar con la división de tecnología SDH, complementarse entre sí, optimizar la red de comunicación de energía, mejorar de manera integral el ancho de banda de comunicación y garantizar la seguridad de los sistemas de red. Y estable.
A partir del equipo y la tecnología actuales de multiplexación de onda óptica densa (DWDM), el dispositivo no solo necesita usar componentes como amplificador óptico, divisor, multiplexor, compensación de dispersión, sino también más puentes de fibra. En teoría, los dispositivos SDH de relación DWDM tienen una mayor probabilidad de falla, por lo que no es científico usar DWDM para transmitir datos de programación.
Desde otra perspectiva, DWDM, como complemento y complemento de SDH, es totalmente capaz de proporcionar un canal de protección para la programación de la transmisión de datos. Además, los datos de gestión de red de SDH se basan en la transmisión de paquetes, y la mayoría de ellos son Ethernet. Por lo tanto, la tecnología DWDM de WDM puede proporcionar un canal de protección para la administración de la red SDH, y SDH también puede estabilizar la administración de la red DWDM para proporcionar un canal de protección.
Podemos predecir que la promoción e implementación de la tecnología de multiplexación de ondas de luz densa (DWDM) proporcionará un fuerte apoyo en la televisión de conferencia de alta definición, la videovigilancia remota y NGN para mejorar el ancho de banda de comunicación de potencia. La mayor ventaja es el alto rendimiento y el bajo precio. Dividir científica y racionalmente los servicios DWDM y SDH puede aprovechar al máximo sus respectivas ventajas, reducir la presión sobre la gestión de la red y mejorar el nivel de gestión de la operación de comunicación.
