Основы технологии dwdm

SDH интерфейсы для WDM

WDM оборудования с физической SDH интерфейсы обеспечивают оптические сигналы SDH устройств. Эти интерфейсы должны быть для обратной совместимости с SDH технологии. Таким образом, SDH устройство не должно быть известно о WDM Технология используется для перевозки его сигнал (например, устройство может принадлежать BLSR/4 кольцо). В этом случае WXC будет падать и добавить в оптический средняя длина волны первоначально использовалась в SDH кольцо. Таким образом, WDM и SDH уровней полностью отделить, что необходимо для WDM совместимость с SDH устаревшего оборудования. Это дает дополнительные ограничения в отношении выбора длины волны оптического слоя, с момента последнего перехода длине волны, то один взаимодействию с SDH устройство, должна быть такой же используется SDH устройство, чтобы прекратить действие оптического пути, если длина волны преобразования не предоставляется в пределах SDH устройство.

В WDM Link

Технологии Обнаружение Восстановление Подробные сведения
WDM WDM-OMS/голоде 1-10МС 10-30 мс Кольцо/P-P
SDH SDH 0,1 мс 50 мс Уплотнительное кольцо
APS 1+1. 0,1 мс 50 мс P-P
Банкомат FDDI 0,1 мс 10 мс Уплотнительное кольцо
STM 0,1 мс 100 мс
ATM PV-C/P 1+1. 0,1 мс 10Msxn Режим ожидания N= #переходов
ATM PNNI SPV-C/P, SV-C/P 40S 1-10S
IP Протокол граничного шлюза 180 мс 10-100S
Протокол маршрутизации для внутреннего шлюза и E-протокол OSPF 40S 1-10S
Промежуточные системы 40S 1-10S
Маршрутизация Интернет-протокол 180S 100S

В таблице 2, хотя восстановление происходит быстрее в WDM не в SDH технологии, обнаружение отказа в WDM — медленнее. Более безопасного наложение WDM/SDH механизмы защиты требует быстрее WDM схемы защиты. В качестве альтернативы, SDH бюджета АОПП может быть искусственно замедляют если SDH клиенты могут позволить себе снижение производительности, которые несет такие процедуры. Нет необходимости восстановления после сбоя на более высоких уровнях может привести к маршруту нестабильности и заторов дорожного движения; следовательно, она должна избегать любой ценой. Неисправность сохранение проверки могут быть использованы на более высокие уровни, чтобы избежать раннего неисправностей на нижние уровни.

Сбой восстановления на СУО подуровень может заменить процедуры восстановления нескольких экземпляров SDH сигналы в оптический слоя. Таким образом, потенциально большого числа SDH клиенты избавлены от сбоя запуска процедуры восстановления на их слои. Таким образом, единый восстановления после сбоя на оптический OMS подуровень может запасных сотен.

Common WDM System Components

Sfp

The simplest form of the WDM systems consists of four main elements. The below sketch may picture a basic WDM structure:

Mux and Demux

WDM Mux and Demux is the key to optimize the use of the fiber. At the heart of the operation, the WDM multiplexer gathers all the data streams together to be transported simultaneously over a single fiber. At the other end of the fiber, the streams are demultiplexed, i.e. separated into different channels again. It’s crucial to understand the Mux ports on a WDM Mux/Demux. Must-have ports are twofold: channel port & line port; functioning ports are basically covering expansion port, 1310nm port and 1550nm port, monitor port, etc. Understand Mux Ports On CWDM and DWDM Mux Demux will illustrate the different ports for you clearly.

Transceiver

The optical transceivers adopted in the WDM system are wavelength-specific lasers, corresponding to the CWDM and DWDM bands, which differ from the common modules with 850nm, 1310nm, 1550nm bands. It converts data signals from switches to optical signals that can be transmitted into the fiber. Each data stream is converted into a signal with a light wavelength that is a unique color.

Patch Cord

Briefly speaking, the fiber patch cable functions as the glue that joins the previous optical modules and multiplexers together to realize the transmission—connecting the output of the transceiver to the input on the multiplexer.

Dark Fiber

A prerequisite for any WDM solution is access to a dark fiber network. Adopting a fiber pair is considered as the common way to transport optical traffic. One of the fibers is used for transmitting the data and the other is used for receiving the data, which allows the maximum amount of traffic to be transported.

Additionally, optical add-drop multiplexer (OADM), optical amplifiers, EDFAs, DCMs, transponders may all be adopted to realize connectivity in some typical WDM topologies.

Транспондеры, преобразовывающие длину волны

В этом разделе будут обсуждаться детали, касающиеся частотных преобразователей (Транспондеры) и их использовании в качестве дополнительного транспортного уровня в современных DWDM-системах. Также будет описано развитие этих устройств за последние десять лет.

Изначально медиаконвертеры служили для преобразования сигнала (оптического, электрического) с клиентского уровня в оптический сигнал с длиной волны в диапазоне 1550 нм (характерной для DWDM-систем). Следует отметить, что подлежат преобразованию абсолютно все сигналы, включая сигналы с длиной волны в 1550 нм. Это делается для стабилизации частоты и достижения необходимой мощности (для дальнейшего усиления при помощи волоконно-оптического усилителя на оптическом волокне, легированном ионами эрбия).

Однако, в середине 1990-х годов в медиаконвертерах появилась функция регенерации сигнала. Регенерация сигнала быстро прошла 3 стадии развития — 1R, 2R, 3R. Эти стадии будут описаны ниже:

1R

Ретрансляция. Самые первые преобразователи попали под принцип «мусор на входе — мусор на выходе», так как сигнал на выходе был «копией» сигнала на входе, восстанавливалась только амплитуда. Это ограничивало протяжённость ранних систем DWDM. Контроль сигнала был ограничен оптическими параметрами домена, такими как мощность выходного сигнала.

2R

Восстановление амплитуды сигнала и его длительности. Транспондеры данного типа не получили большой популярности. В них использовался метод триггера Шмидта для очистки сигнала.

3R

Восстановление амплитуды сигнала, его длительности и фазы. 3R транспондер — полностью цифровое устройство. Он способен распознать служебные байты управляющего уровня SONET / SDH — сетей, что необходимо для определения качества сигнала. В большинстве случаев предлагается использование транспондеров с пропускной способностью 2.5 Гбит/с, что позволяет осуществлять 3R регенерацию сигналов OC-3/12/48, Gigabit Ethernet и канала управления. Многие 3R транспондеры способны регенерировать мультискоростные сигналы в обоих направлениях. Некоторые производители предлагают 10 Гбит/с транспондеры, которые способны работать с более высокими скоростями, вплоть до OC-192.

Мукспондер (мультиплексор-транспондер). Этот прибор имеет различные названия, в зависимости от поставщика) — это система, выполняющая временное мультиплексирование низкоскоростного сигнала в высокоскоростную (имеется в виду скорость передачи данных) несущую. Характерным примером является приём 4 OC-48 и вывод одной OC-192 на длине волны 1550 нм.

Другие недавние проекты в этой области впитали всё больше и больше функциональности TDM (Time Division Multiplexing — временное мультиплексирование), в некоторых случаях это позволяет отказаться от традиционного SONET/ SDH транспортного оборудования.

Реконфигурируемые оптические мультиплексоры ввода-вывода (Reconfigurable Optical
Add-Drop Multiplexors, ROADM) представляют собой новое поколение фотонных кросс-коннекторов, позволяющих удалённо динамически изменять маршрутизацию различных волн, передаваемых мультиплексором. До появления ROADM добавление новой волны (операция Add) и выведение её из общего сигнала (операция Drop) обычно требовали физической установки нового модуля на шасси мультиплексора и его локального конфигурирования, что, естественно, требовало посещения инженером точки присутствия оператора, в которой был установлен мультиплексор. Ранние сети DWDM были достаточно статическими в отношении реконфигурации вводимых и выводимых потоков данных, поэтому с необходимостью выполнять эту операцию путём физической перекоммутации операторы мирились. Развитие сетей DWDM привело к усложнению их топологии и повышению динамизма, когда появление новых клиентов сети стало достаточно частым явлением, а значит, операции добавления или выведения волн из магистрали стали выполнятся регулярно и требовать более эффективной поддержки.

Возможности DWDM

Количество каналов в одном волокне – 64 световых пучков в окне прозрачности 1550 нм. Каждая световая волна переносит информацию на скорости  до 40 Гбит/с. Также ведутся разработки оборудования со скоростями передачи данных на скоростях до 100 Гбит/с и у компании Cisco уже имеются успехи в разработки подобной техники.

У технологии DWDM имеется предшественница — технология

волнового мультиплексирования  (Wave Division Multiplexing, WDM)

, в которой используется четыре спектральных канала в окнах прозрачности 1310 нм и 1550 нм с разносом несущих  в 800-400 ГГц. Мультиплексирование DWDM называется «уплотненным» из-за того, что в нем используется существенно меньшее расстояние между длинами волн, чем в WDM.

WDM Classifications: CWDM vs DWDM

What Is CWDM?

CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) is defined by wavelengths, which belongs to the ITU (International Telecommunication Union) in ITU-T G.694.2 spectral grids. It uses the wavelengths from 1270 nm to 1610 nm within a 20nm channel spacing. CWDM supports fewer channels than DWDM, which makes it the ideal solution for short-range communications as it’s compact and cost-effective.

What Is DWDM?

DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) is defined by frequencies, which belongs to ITU-T G.694.1 spectral grids. In practice, DWDM frequency is usually converted to wavelength. DWDM typically has the capability to transport up to 80 channels (wavelengths) in what is known as the Conventional band (C-band) spectrum, with all 80 channels in the 1550 nm region. Allowing huge amounts of data to travel in one single network link, DWDM is ideal for long-haul transmission as the wavelengths are tightly packed together.

The differences between CWDM vs DWDM lie in channel spacing, transmission distance, modulation laser, costs, etc., which has reflected in their practical applications.

Основы DWDM

DWDM считается одной из лучших технологий для увеличения пропускной способности по сравнению с существующей волоконной установкой. Он позволяет создавать несколько «виртуальных волокон» поверх одного физического волокна. Он делает это, передавая различные длины волн (или цвета) света вниз по волокну. DWDM первоначально был принят на вооружение дальними операторами связи, поскольку расходы на усиление, компенсацию дисперсии и регенерацию составляли большую часть стоимости сетевого оборудования в региональных и национальных сетях SONET. DWDM стал все более популярным в сетях метро, когда местные биржевые операторы расширили свои сети. Помимо исчерпания оптоволокна, объем трафика является основным экономическим фактором для развертывания технологии DWDM в сетях метро.

Частоты каналов DWDM

DWDM работает в диапазоне от 1530 до 1565 Нм, так называемом C-диапазоне, который соответствует окну низких потерь оптического волокна. Это диапазон, в котором работает волоконный усилитель (EDFA). Сетка допустимых длин волн/частот работы находится в соответствии с ITU-T, центрированной на частоте 193,1 ТГц или длине волны 1553,3 Нм, и все виды частот, разнесенных на кратные 25 ГГц (=0,2 Нм) вокруг этой центральной частоты. Коммерческие системы могут иметь каналы со скоростью 2,5 Гбит/с, 10 Гбит/с и 40 Гбит/с (причем последние в последнее время становятся коммерческими) в дополнение к комбинациям этих каналов в одной и той же системе. Чем выше скорость передачи битов, тем больше потребности от бюджета мощности, что означает, что лазеры должны иметь лучшие показатели сигнал-шум, расстояние между усилителями должно быть уменьшено, усиление должно быть выше, например, при использовании двух оптических усилителей DWDM последовательно. Обычно 64 канала DWDM со скоростью 10 Гбит/с достигают максимального расстояния около 1500 км при расстоянии между усилителями, близком к 100 км. Системы передачи данных на большие расстояния за пределы 1500 км и до 4500 км также будут коммерчески доступны с использованием передовых и гораздо более дорогих систем.

Применение технологии DWDM

Уровень DWDM не зависит от протокола и скорости передачи данных, что означает, что он может одновременно передавать ATM (асинхронный режим передачи), SONET и/или IP-пакеты. Технология WDM может также использоваться в пассивных оптических сетях (PONs), которые являются сетями доступа, в которых весь транспорт, коммутация и маршрутизация происходят в оптическом режиме. С включением последних устройств 3R (reshape, retime, retransmit), внутренних по отношению к системе DWDM, теперь можно построить схемы, использующие только оборудование DWDM, которые могут охватывать всю страну. В эти устройства встроены новые возможности мониторинга производительности, позволяющие осуществлять техническое обслуживание и ремонт канала связи. При использовании DWDM в качестве метода передачи пропускная способность существующей волоконной установки максимизируется.

WDM компонентов

WDM компоненты на основе различных оптика принципов. На рисунке ниже изображен один WDM link. DFB»лазеры используются в качестве передатчиков, один для каждой волны. Оптический мультиплексор объединяет эти сигналы в коробку передач волоконно-оптический кабель. Оптические усилители используются для насоса оптический сигнал включения питания, для компенсации потери системы. На стороне приемника, оптический до разделения каждого длина волны, в оптических приемников в конце оптический link.оптических сигналов добавляются в систему оптических ADM (OADM). Эти оптические устройства, эквивалентны цифровым ADM, уход за телом и разделения оптических сигналов вдоль путь передачи. OADM, как правило, проверенных в волноводе решетки (AWG), хотя и других оптических технологий, таких, как оболочечных мод волоконных световодов, были также использованы.

Одним из ключевых WDM компонент — это оптический переключатель. Это устройство способно коммутации оптических сигналов с вход в порт вывода. Она является эквивалентом электронной поперечной балки. Оптические коммутаторы позволяют оптических сетей должны быть построены, так что оптический сигнал может быть направлен в сторону его адресату. Другой важный оптический компонент — преобразователь длин волн. В диапазоне длин волн converter — это устройство, которое преобразует оптического сигнала, поступающего с длиной волны в другой сигнал на волны, сохранение той же цифровой контент. Эта возможность является важным для WDM сетей, поскольку он обеспечивает большую гибкость в маршрутизации оптических сигналов в сети.

Общие принципы технологии DWDM

Технология уплотненного волнового мультиплексирования (Dense Wave Division Multiplexing, DWDM) предназначена для создания оптических магистралей нового поколения, работающих на мультигигабитных и терабитных скоростях. Информация в оптическом волокне передается одновременно большим количеством световых волн лямбд — термин возник в связи с традиционным для физики обозначением длины волны λ.

Сети DWDM работают по принципу коммутации каналов, при этом каждая световая волна представляет собой отдельный спектральный канали несет собственную информацию.

Его основными функциями являются операции мультиплексирования и демультиплексирования, а именно — объединение различных волн в одном световом пучке и выделение информации каждого спектрального канала из общего сигнала. Наиболее развитые устройства DWDM могут также коммутировать волны.

Первым применением технологии DWDM были протяженные магистрали, предназначенные для связи двух сетей SDH. При такой простейшей двухточечной топологии способность устройств DWDM выполнять коммутацию волн является излишней, однако по мере развития технологии и усложнения топологии сетей DWDM эта функция становится востребованной.

Сегодня оборудование DWDM позволяет передавать по одному оптическому волокну 32 и более волн разной длины в окне прозрачности 1550 нм, при этом каждая волна может переносить информацию со скоростью до 10 Гбит/с (при применении протоколов технологий STM или 10 Gigabit Ethernet для передачи информации на каждой волне). В настоящее время ведутся работы по повышению скорости передачи информации на одной длине волны до 40-80 Гбит/с.

У технологии DWDM имеется предшественница — технология волнового мультиплексирования (Wave Division Multiplexing, WDM), которая использует четыре спектральных канала в окнах прозрачности 1310 нм и 1550 нм с разносом несущих в 800-400 ГГц. 

Мультиплексирование DWDM называется «уплотненным» из-за того, что в нем используется существенно меньшее расстояние между длинами волн, чем в WDM.

Нa сегодня рекомендацией G.692 сектора ITU-T определены два частотных плана:

· частотный план с разнесением частот между соседними каналами 100 ГГц, в соответствии с которым для передачи данных применяется 41 волна в диапазоне от 1528,77 (196,1 ТГц) до 1560,61 нм (192,1 ТГц);

· частотный план с шагом 50 ГГц, позволяющий передавать в этом же диапазоне 81 длину волны.

Реализация частотных планов с шагом 50 ГГц и 25 ГГц предъявляет гораздо более жесткие требования к оборудованию DWDM, особенно в том случае, если каждая волна переносит сигналы со скоростью модуляции 10 Гбит/с и выше (STM-64, 10GE или STM-256). Теоретически зазоры между соседними волнами в 50 ГГц и даже 25 ГГц позволяют передавать данные со скоростями 10 Гбит/с, но при этом нужно обеспечить высокую точность частоты и минимально возможную ширину спектра несущей волны, а также снизить уровень шумов, чтобы минимизировать эффект перекрытия спектра.

STM-64 при интервале 100 ГГц STM-64 при интервале 50 ГГц

Перекрытие

STM-16 при интервале 50 ГГц
STM-16 при интервале 100 ГГц

Перекрытие спектра соседних волн для разных частотных планов и скоростей передачи данных.

Причины возникновения ошибок в системах DWDM при приеме оптического сигнала

Прежде чем рассматривать методы увеличения производительности DWDMсистемы и модернизации оптических транспортных сетей в целом, рассмотрим несколько причин возникновения ошибок на приеме. Шумы приемника (или систематические ошибки при его перегрузке) возникают при неоптимальном уровне оптической мощности на входе транспондера.

Хроматическая дисперсия, уширяя оптические импульсы, уменьшает экстинкцию и затрудняет их прием. Шумы усиленного спонтанного излучения ASE (Amplified Spontaneous Emission) накапливаются при прохождении групповым сигналом цепочки оптических усилителей.

В линиях, не содержащих оптических усилителей, как правило, основными причинами ошибок являются дисперсия, шумы и перегрузка на приеме. Внедрение оптических усилителей сводит указанные проблемы из фундаментальных в инженерные: перед подачей сигнала на приемник его усиливают до оптимального уровня (вдали от границ чувствительности и перегрузки). Для компенсации дисперсии линия оборудуется специальными устройствами – компенсаторами, восстанавливающими длительность импульсов перед подачей сигнала на вход приемной части транспондера.

Платой за преодоление первых двух причин возникновения ошибок является внесение шума ASE и нелинейных искажений. Последнее обусловлено иным характером работы линии. Теперь в пределах регенерационной секции существуют несколько (иногда – несколько десятков) усилительных секций, причем в начале каждой из них, где интенсивность оптического сигнала достаточно велика, сигнал подвергается действию нелинейных эффектов.

Обусловленное экономическими причинами желание более эффективно использовать спектр усилителя и минимизировать число усилителей в линии приводит к появлению спектра плотно расположенных каналов большой мощности, что и приводит к развитию внутриканальных и межканальных нелинейных эффектов.

Транспондеры и мукспондеры, проектируемые для работы в сетях, не содержащих оптических усилителей (как правило, CWDM), оптимизируют, улучшая чувствительность и устойчивость к дисперсии. Для DWDMрешений это неактуально – там требуется каналообразующее оборудование, устойчивое к влиянию шума ASE и нелинейным искажениям сигнала. Можно определить граничные допустимые значения параметров, описывающих входной оптический сигнал, как значения, дающие на выходе требуемый коэффициент ошибок при оптимальных остальных параметрах.

Количество ошибок в битовом потоке данных характеризуют величиной BER (Bit Error Rate), равной отношению ошибочно переданных бит к общему количеству переданных бит. Заказчик системы связи оговаривает максимально допустимое значение BER, которое обычно находится на уровне 10 -10…-12.

Оптический канал рамы

Самая левая регион рамы (ниже рис.) зарезервирован для накладных байт. Эти байты используются для OAM&P функции, аналогичные издержки байт SDH рамы, описанных ранее. Однако, дополнительные функции, вероятно, будет поддерживаться, таких, как предоставление темные волокна (оговорка длиной волны между двумя конечными точками для одного пользователя) и длина волны, на основе точек доступа. В крайнем правом регионе рамы зарезервирован для коррекции ошибок (FEC) схема должна осуществляться на всех данных полезной нагрузки. В FEC на оптической передачи слой повышает максимальный span длина, и сокращает количество второгодников. A код Рида-Соломона можно использовать.

Несколько OChs, а по мультиплексной сети в оптический домен, в форме оптический мультиплексор сигнал (OMS). Это параллели «мультиплексная сеть из нескольких STM-1 кадры в STM-N SDH формат кадра. Несколько OChs можно мультиплексировать в СУО.

Оптический сигнал клиента в голоде сигнал полезной нагрузки. Сигнал клиента не ограничивает голоде формат кадра. Вместо этого клиент требуется только постоянная скорость цифровой сигнал. Его формат также не имеет отношения к оптическим слоя.

WDM уплотнительные кольца

С концептуальной точки зрения, более WDM уплотнительное кольцо не сильно отличается от SDH кольцо. WXCs соединены между собой в кольцевой топологии, так же, как и SDH ADM в SDH-кольцо. Основные архитектурные разница между SDH кольцо и WDM кольцо уходит корнями в WXC возможности волны переключения и конверсии. Эти функции можно использовать, например, для обеспечения уровней защиты с помощью не имеет аналогов в SDH технологии. Другими словами, длина волны или пути света может быть предоставлен, в дополнение к путь и линии.

Оптический точек доступа протоколы являются очень сложными, как SDH СУПП. Защита может быть предоставлена либо на голоде или оптический мультиплексор раздел/оптический разделе трансмиссии. Некоторые дополнительные возможности защиты может быть реализован с помощью параллельного в SDH колец. Например, не удалось lightpath (например, лазерные сбоя) может быть решена путем преобразования в оптический сигнал с длиной волны в другую, избегая трат на сигнал. Это эквивалентно span коммутации в SDH, с той разницей, что даже двух оптоволоконных WDM уплотнительные кольца могут предоставить такую возможность в голоде. В Омск слоем, однако, span потребует четыре волоконно-оптического кольца, как и в Хантымансийскокртелеком эти дополнительные функции несомненно будет вводить дополнительные сложности в оптический слой APS протоколов.

После того, как WDM кольцо, легких путей должны быть созданы в соответствии с трафика.

Что внутри пластиковой коробки

Чтобы это стало просто и понятно, нам нужно познакомиться с другим оптическим устройством, которое называется “CWDM фильтр”. На данный момент фильтры являются основой построения всех пассивных устройств CWDM: мультиплексоров и OADM модулей.

У CWDM фильтра есть 3 входа(выхода). Они называются: “COM”, “PASS” и “REFLECT”. На фото справа видно 3 оптических волокна, выходящих из корпуса устройства.

Фильтр отделяет(или добавляет) сигнал только с какой-либо одной длиной волны.

Размер этого оптического устройства очень маленький, по габаритам его можно сравнить со спичкой.

CWDM мультиплексор состоит из соединенных последовательно фильтров. Количество фильтров равно количеству длин волн в мультиплексоре. Если вы вскроете пластиковый корпус, то обнаружите там N маленьких цилиндров, соединенных друг с другом оптическими волокнами.

Технология производства CWDM мультиплексоров очень простая. Прямо на заводе сидит рабочий и сваривает волокна, выходящие их фильтров друг с другом. После того, как все сварки выполнены, фильтры укладывают в пластиковый корпус и заливают компаундом.

В производстве пассивных устройств CWDM преобладает ручной труд. К нашему счастью, китайцы любят трудиться и делают это недорого.

В будущем, все может измениться, так как зарплаты в Китае растут очень высокими темпами. Каждый год оплата труда на фабриках растет на 5-10%. Видимо, это увеличение зарплат и делает людей на плакате слева такими счастливыми (шутка, этому плакату уже более 40 лет).

Про ручной труд мы упомянули не случайно, и из этого факта необходимо сделать важный вывод. CWDM мультиплексоры, поставляемые на российский рынок из КНР, могут очень сильно отличаться по качеству.

Некоторые фабрики собирают CWDM мультиплексоры из готовых фильтров, а некоторые собирают их сами. Серьезной разницы в цене и качество готового продукта это не дает. Важна культура на производстве.

Принцип работы DWDM

Технология DWDM реализует частотное мультиплексирование световых волн

Рисунок 1 иллюстрирует процесс DWDM. На вход DWDM каждый кадр STM синхронной цифровой иерархии SDH назначается для модуляции отдельному лазеру. Каждый лазер излучает сигнал на своей отличной от других длине волны λ (лямбда) в определенном диапазоне. В результате мультиплексирования выходные сигналы лазеров объединяются в одном оптическом волокне.

Рис. 1 Процесс мультиплексирования DWDM

В системах DWDM может быть задействовано до 160 каналов на одном оптическом волокне, что обеспечивает скорости передачи данных для одного волокна до нескольких терабит в секунду. На рис. 2 показаны компоненты участка системы DWDM.

Рис. 2 Участок системы DWDM

На каждом конце участка находится терминальный мультиплексор системы DWDM. Этот мультиплексор обеспечивает распределение кадров синхронной цифровой иерархии SDH (или синхронной оптической сети SONET) по определенным длинам световых волн (λ), используемым для транспортировки. В тракт между терминальными мультиплексорами могут включаться оптические мультиплексоры ввода/вывода OADM (Optical Add/Drop Multiplexer). OADM поддерживает функции ввода/вывода на различных длинах волн. Вдоль участка на расстоянии порядка 150 км расположены оптические усилители. Хотя оптический усилитель восстанавливает мощность сигнала, он не полностью компенсирует (например, из-за распространения волн разной длины с разной скоростью). Поэтому для построения более протяженных участков DWDM между определенным количеством участков с оптическими усилителями (до семи) устанавливаются мультиплексоры DWDM, выполняющие регенерацию сигнала путем её преобразования в электрическую форму и обратно. Технология DWDM в отличие от использования оптических волокон в SDH и Gigabit Ethernet (где световые сигналы всегда преобразуются в электрические перед мультиплексированием и коммутированием) между оптическими усилителями эти операции выполняются также над световыми сигналами.

Рост сетевого трафика вызывает постоянное увеличение спроса на пропускную способность технологии уплотненного волнового мультиплексирования DWDM (Dense Wave Division Multiplexing). DWDM работают на оптических магистралях на терабитных скоростях. По прогнозам к 2020 году скорость передачи по одному волокну в опорных сетях наиболее развитых стран приблизится к 20 Тбит/с.

Сегодня системы такого класса востребованы ОАО «Ростелеком» и другими крупными операторами. Оборудование по данным разработчиков обладает запасом по дальности передачи до 5-6 тысяч км. Показана передача по каналу 100 Гбит/с на 400км без промежуточных усилителей.

В настоящей разработке для десятикратного повышения канальной скорости (с 10 до 100 Гбит/с) и общей емкости системы (с 0,8 до 8 Тбит/с) использовался формат DP-QPSK. В этом формате каждая из двух ортогональных поляризаций (DP) используется для передачи независимых потоков информации. В каждом из этих двух потоков информация передается с использованием 4-уровневой фазовой модуляции (QPSK). В результате скорость увеличивается в 4 раза (передается 4 бита на символ). В работе отмечается, что увеличение канальной емкости позволяет уменьшить число каналов, а это упрощает управление сетью.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector