DWDM technologie

Optické a mobilní sítě

otázka č. 4 DWDM technologie

Vlnové multiplexy:

Obecně je technologie WDM založená na principu sdružování více signálu do jednoho optického vlákna, kde jsou signály frekvenčně odděleny. K tomuto přenosu je potřeba multiplexor a demultiplexor. V multiplexoru dojde ke kombinaci všech optických kanálů do jednoho vlákna a na druhé straně je na základě jejich frekvencí demultiplexor zase rozdělí. Na optické trase je možno podle vzdálenosti koncových zařízení nasadit optické zesilovače. I bez optických zesilovačů je možnost dosáhnout vzdáleností dlouhých desítky kilometrů.

Technologie xWDM:

• WWDM (Wide Wavelenght Division Multiplex):

Tato technologie širokého vlnového multiplexu patří mezi starší, ale je ještě částečně používána kvůli cenové dostupnosti oproti například DWDM. Nejčastěji se využívá pro přenos Gbit a 10Gbit Ethernetu.

• CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplex):

Technologie tzv. hrubého vlnového multiplexu vznikla jako levnější varianta DWDM. Výhodou CWDM je například snadné nasazení na stávající optické trasy nebo management této architektury. Oproti DWDM je jednodušší ohledně manipulace s prvky nasazených na trase. Tyto prvky nevyžadují takovou přesnost. Dále je mezi kanály daleko větší odstup, který umožňuje přenos 18 kanálů (při použití vlákna typu

G.652.C/D). Nejvíce se CWDM uplatňuje v metropolitních sítích k přenosu Gbit Ethernetu do vzdálenosti 80km. V případě nedostačující kapacity je možná kombinace CWDM s DWDM. Pro tuto kombinaci je vhodné využití C pásma.

• DWDM (Dense Wavelenght Division Multiplex):

DWDM je typ vlnového multiplexu, který je založený stejně jako všechny předchozí na multiplexování více optických signálů v jednom optickém vlákně na různých vlnových délkách nebo různých typech laserů. Konkrétně se jedná o tzv. hustý vlnový multiplex. V jednom optickém vlákně lze teoreticky přenést až 96 datových kanálů. Pro přenos informací jsou definovány pásma frekvencí (viz obrázek č. 1), které blíže specifikuje standard ITU-T G.694.1 („Spectral grids for WDM applications: DWDM frequency grid“).

V praxi jsou nejvíce využívána pásma C a L. Při přenosu je velice důležité, aby se vlnová délka neodchylovala od předepsané vlnové délky. V toleranci je zhruba 0,2 nosných, což odpovídá toleranci (+/- 0,16 nm pro 100 GHz rastr). DWDM patří jednoznačně mezi nejdokonalejší technologie, které jsou v optoelektronice používány. S tímto faktorem samozřejmě stoupají i ceny jednotlivých zařízení, protože na zařízení se klade velký důraz v rámci jejich přesnosti a spolehlivosti. Hlavní přednost DWDM je přenášení vysokých rychlostí na velké vzdálenosti, a to až např. 10Gb/s na 100 km bez jakéhokoliv zesílení.

Architektura DWDM:

V rozhlehlých DWDM sítích je možnost dosáhnout terabitových kapacit na vzdálenosti až tisíce kilometrů. Zařídit fungování takovéto sítě není ale vůbec jednoduché. První problém nastává ve fyzikálních zákonech, kde je nutné vyrovnat se s faktory, které dělají u DWDM problémy. Těmito faktory mohou být šum, chromatická nebo polarizační disperze, nelineární efekty, vzájemné rušení atd. Hodnoty těchto nepříznivých vlivů budou samozřejmě stoupat se zvyšující se přenosovou rychlostí. Vzhledem k tomu, že firmy na přenosovou rychlost firmy naléhají, bude potřeba použít co nejlepší hardwarové prvky, které jsou u DWDM poměrně drahé. Dalším důležitým aspektem bude implementace jiných služeb, které budou na daných linkách potřeba. Pro dosažení lepších efektů se na optické linky přidávají různá zařízení od zesilovačů až po různé variabilní útlumy atd.