Advanced Optical Components - WDM-multiplekseri
WDM Multiplexer on laite, joka käyttää WDM (Wavelength Division Multiplexing) -tekniikkaa yhdistämään eri optiset aallonpituudet kahdesta tai useammasta optisesta kuidusta vain yhteen optiseen kuituun. Tämä aallonpituuksien yhdistäminen tai kytkeminen voi olla erittäin hyödyllinen kuituoptisen järjestelmän kaistanleveyden lisäämiseksi. WDM-multipleksereitä käytetään pareittain: yksi kuitujen alussa, jotta liitetään tulot ja toinen kuidun päähän irrotettavaksi ja sitten reititetään erotetut aallonpituudet erillisiksi kuiduiksi. WDM-multiplekseri voidaan ajatella optisen kuidun valtatietä; valtatie voi tukea hyvin suurta kaistanleveyttä, mikä lisää järjestelmän kapasiteettia.
Jokainen WDM-multiplekserin kanava on suunniteltu lähettämään tietty optinen aallonpituus. Multiplekseri toimii hyvin kuin optisen kuidun alussa oleva liitin ja optisen kuidun päässä oleva suodatin. Esimerkiksi 8-kanavaisella multiplekserillä olisi kyky yhdistää kahdeksan eri kanavaa tai aallonpituutta erillisistä optisista kuiduista yhdelle optiselle kuidulle. Jälleen, hyödyntääkseen valtavan kaistanleveyden optisen kuidun päässä, toinen multiplekseri (demultiplekseri) palauttaa erilliset aallonpituudet. Alla olevassa kuvassa on esitetty yksinkertainen WDM-järjestelmä, joka koostuu useista valonlähteistä, WDM-multiplekseristä tai -yhdistimestä, joka yhdistää aallonpituudet yhdeksi optiseksi kuiduksi, ja WDM-demultiplekseria tai optista jakajaa, joka erottaa aallonpituudet vastaaville vastaanottimille.
WDM-multipleksereiden tyypit
CWDM & DWDM-multiplekserit
WDM-multipleksereitä on saatavana useina eri kokoisina, mutta yleisimmin niitä löytyy 2, 4, 8, 16, 32 ja 64 kanavan kokoonpanoista. Multiplekserityypit ovat laajakaistaisia (tai ristikaistaisia), kapeakaistaisia ja tiheitä. Laajakaistaiset tai ristikaistaiset multiplekserit (CWDM Multiplexer) ovat laitteita, jotka yhdistävät laajan valikoiman aallonpituuksia, kuten 1310 nm ja 1550 nm. Kapeakaistainen multiplekseri yhdistää useita aallonpituuksia 1000 GHz: n kanavavälillä. Tiheä multiplekseri yhdistää aallonpituudet 100 GHz: n kanavavälillä. Tässä on laaja laajakaista- tai crossband WDM -järjestelmä.
Kapeakaistaisten WDM-järjestelmien (DWDM) järjestelmät ovat etäisyydellä 1000 GHz tai noin 8 nm. Tässä on kuva, joka esittää kapeakaistaisen WDM-järjestelmän.
Kansainvälisen televiestintäliiton (ITU) suositteleman tiheän aallonpituuden jako-multiplekserin (DWDM Multiplexer) alan standardi on 100 GHz tai noin 0,8 nm kanavaväli. On olemassa C-kaistan, S-kaistan ja L-kaistan DWDM-multipleksereitä. C-kaista on 1550 nm: n kaista, joka käyttää aallonpituuksia 1530 - 1565 nm. S-kaistalla käytetään aallonpituuksia 1525 - 1538 nm ja L-kaista käyttää aallonpituuksia 1570 - 1610 nm.
Mitä lähempänä kanavat on sijoitettu yhteen, sitä suurempi on kanavien lukumäärä, jotka voidaan lisätä kaistalle. Tällä hetkellä on käytettävissä 50 GHz: n etäisyys (50 GHz: n DWDM-multiplekserit ovat yleensä 64, 80, 88, 96 kanavaa). On tärkeää huomata, että kun kunkin kanavan etäisyys tai leveys pienenee, sitä pienempi on spektrileveys. Tämä on tärkeää, koska aallonpituuden on oltava riittävän vakaa tai kestävä niin kauan, ettei se pääse viereiseen kanavaan. Hyvin kapean spektrileveyden lisäksi laserlähetin ei voi ajautua (sen on aina oltava sama aallonpituus). Jos lasersignaalin lähettimen aallonpituus muuttuu jopa muutaman kymmenesosan nanometristä, se voi siirtyä seuraavaan kanavaan ja aiheuttaa häiriöongelmia.
Yksisuuntaiset ja kaksisuuntaiset WDM-multiplekserit
WDM-multipleksereitä on erilaisia. Kaikki, mitä tähän kohtaan olemme kuuluneet, kuvaa yksisuuntaista WDM-järjestelmää. Yksisuuntainen WDM-multiplekseri on konfiguroitu siten, että multiplekseri muodostaa yhteyden vain optisiin lähettimiin tai vastaanottimiin. Toisin sanoen se sallii valon kulkea vain yhdessä suunnassa ja tarjoaa vain yksinkertaisen tiedonsiirron yhden optisen kuidun yli. Täydellinen duplex-viestintä vaatii siksi kahta optista kuitua.
WDM-multiplekseria, joka on suunniteltu yhdistämään sekä lähettimiin että vastaanottimiin, kutsutaan kaksisuuntaiseksi (BiDi); Pohjimmiltaan BiDi WDM Multiplexer on suunniteltu optiseen lähetykseen molempiin suuntiin käyttäen vain yhtä optista kuitua. Kaksi kanavaa tukee yhtä täyden duplex-yhteyden muodostamista. Tässä on kuva, joka esittää kaksi BiDi WDM -multiplekseria, jotka kommunikoivat yhden optisen kuidun yli.
Vinkkejä WDM-multipleksereiden käyttöön
Kuten kaikilla muilla valokuituverkkoon lisättävillä laitteilla, on otettava huomioon myös tekijät. Koska häviöt ovat tekijä, joka on otettava huomioon, sinun kannattaa muistaa, että mitä suurempi kanavien määrä on, sitä suurempi on WDM-multipleksereitä käytettäessä. Muita WDM-multipleksereitä käytettäessä pidettäviä eritelmiä ovat eristäminen, PMD ja spektrin kaistanleveys.
Yhteenveto
WDM-multiplekserit ovat laajalti käytössä olevia laitteita, jotka tarjoavat keinon optisen kuidun valtavan kaistanleveyskapasiteetin hyödyntämiseen ilman nopeimpien laserlähettimien ja -vastaanottimien käyttöä. Ajatelkaa vain sitä: 8-kanavainen WDM-järjestelmä, jossa käytetään suoraan moduloituja 2,5 Gbps: n laserlähettimiä, kuljettaa kaksi kertaa enemmän tietoja kuin yksi epäsuorasti moduloitu 10 Gbps: n laserlähetin. WDM-järjestelmien avulla suunnittelijat voivat yhdistää vaatimattomia suorituskyvyn osia ja luoda erittäin suorituskykyisen järjestelmän. WDM-järjestelmät tarjoavat kaikkein bangin!