DWDM Teknolojisine ve DWDM Sistem Bileşenlerine Genel Bir Bakış
Telekomünikasyon, taşıyıcı dalganın klasik optik alana ait olduğu optik teknikleri geniş bir şekilde kullanır. Dalga modülasyonu, tipik olarak 186 ila 196 THz'lik çok yüksek bir taşıyıcı üzerinde birkaç gigahertz (GHz) veya saniyede gigabit (Gbps) kadar analog veya dijital sinyallerin iletilmesine izin verir. Aslında, bit hızı, tek bir fiber üzerinde önemli bir etkileşim olmadan yayılan birkaç taşıyıcı dalga kullanılarak daha da arttırılabilir. Her frekansın farklı bir dalga boyuna tekabül ettiği açıktır. Yoğun Dalga Boyu Bölmeli Çoklama (DWDM), çok yakın frekans aralığı için ayrılmıştır. Bu blog, DWDM teknolojisine ve DWDM sistem bileşenlerine bir giriş içerir. Her bir bileşenin çalışması ayrı ayrı tartışılır ve temel bir DWDM sisteminin yapısının tamamı bu blogun sonunda gösterilir.
DWDM Teknolojisine Giriş
DWDM teknolojisi, optik ağın bir uzantısıdır. DWDM cihazları (çoklayıcı veya kısaca Mux), tek bir optik fiber üzerinden iletim için çeşitli optik vericilerin çıkışını birleştirir. Alıcı uçta, başka bir DWDM cihazı (kısa devre çözücüsü veya kısa süreli DeMux), birleştirilen optik sinyalleri ayırır ve her kanalı bir optik alıcıya geçirir. DWDM cihazları arasında yalnızca bir optik fiber kullanılır (her iletim yönü için). Verici ve alıcı çifti başına bir optik fiber gerektirmek yerine, DWDM, birkaç optik kanalın tek bir fiber optik kabloyu işgal etmesine izin verir. Aşağıda gösterildiği gibi, yüksek kaliteli AAWG Gauss teknolojisini benimseyen FOCC DWDM Mux / Demux düşük ekleme kaybı (tipik olarak 3.5dB) ve yüksek güvenilirlik sağlar. Yükseltilmiş yapı ile, bu DWDM çoklayıcılar ve çoklayıcılar çok daha kolay kurulum sunabilir.
DWDM'nin en önemli avantajlarından biri protokol ve bit hızının bağımsız olmasıdır. DWDM tabanlı ağlar IP, ATM, SONET, SDH ve Ethernet ile veri iletebilir. Bu nedenle, DWDM tabanlı ağlar, optik bir kanal üzerinden farklı hızlarda farklı trafik türlerini taşıyabilir. Ses iletimi, e-posta, video ve multimedya verileri, DWDM sistemlerinde eşzamanlı olarak iletilebilecek bazı servis örnekleridir. DWDM sistemleri, 0,4 nm boşluk ile aralıklı dalga boylarında kanallara sahiptir.
DWDM, bir Frekans Bölmeli Çoğullama (FDM) türüdür. Işığın temel bir özelliği, farklı dalga boylarındaki bireysel ışık dalgalarının bir ortam içinde bağımsız olarak bir arada var olabileceğini belirtir. Lazerler, çok kesin bir dalga boyuna sahip ışık darbeleri yaratabilmektedir. Her bir bireysel dalga boyunda farklı bir bilgi kanalı gösterilebilir. Farklı dalga boylarındaki ışık atımlarını birleştirerek, birçok kanal aynı anda tek bir elyaf boyunca iletilebilir. Fiber optik sistemler, elektromanyetik spektrumun kızılötesi bandı (1 mm ila 400 nm dalga boyu) içinde ışık sinyalleri kullanır. Elektromanyetik spektrumun optik aralığındaki ışığın frekansları genellikle dalga boyları ile tanımlanır, ancak frekans (lambdalar arasındaki mesafe) daha spesifik bir tanımlama sağlar.
DWDM Sistem Bileşenleri
Bir DWDM sistemi genellikle beş bileşenden oluşur: Optik Vericiler / Alıcılar, DWDM Mux / DeMux Filtreleri, Optik Ekleme / Bırakma Çoklayıcıları (OADM'ler), Optik Yükselteçler, Transponderler (Dalga Boyu Dönüştürücüleri).
Optik Vericiler / Alıcılar
Vericiler, daha sonra çoğullanan kaynak sinyallerini sağladıkları için DWDM bileşenleri olarak tanımlanmaktadır. DWDM sistemlerinde kullanılan optik vericilerin özellikleri, sistem tasarımı için oldukça önemlidir. Bir DWDM sisteminde ışık kaynakları olarak çoklu optik vericiler kullanılır. Gelen elektriksel veri bitleri (0 veya 1), bir ışık akımının modülasyonunu tetikler (örneğin, bir ışık parlaması = 1, ışığın yokluğu = 0). Lazerler, ışık darbeleri oluşturur. Her ışık atımı nanometre (nm) cinsinden ifade edilen tam bir dalga boyuna (lambda) sahiptir. Optik taşıyıcı tabanlı bir sistemde, bir dijital bilgi akışı, bir fiber optik kabloyu birbirine bağlayan bir ışık kaynağı (bir LED veya bir lazer) olan fiziksel bir katman cihazına gönderilir. Bu cihaz, gelen dijital sinyali elektriksel (elektronlar) optik (fotonlar) forma dönüştürür (elektriksel, optik dönüşüm, EO). Elektriksel olanlar ve sıfırlar, optik fiberin çekirdeğine yanıp sönen (örneğin, ışık = 1, çok az ışık veya hiç ışık = 0) ışık kaynağı tetikler. EO dönüşümü trafiği etkilemez. Temel dijital sinyalin formatı değişmez. Işık darbeleri, toplam iç yansıma yoluyla optik fiber boyunca yayılır. Alıcı uçta, başka bir optik sensör (fotodiyot) ışık atımlarını tespit eder ve gelen optik sinyali tekrar elektriksel formata dönüştürür. Bir çift lif genellikle iki cihazı birbirine bağlar (bir verici fiber, biri fiber alır).
DWDM sistemleri, kanallar arası bozulma veya karışma olmadan çalışmak için çok kesin ışık dalga boylarını gerektirir. Bir DWDM sisteminin ayrı kanallarını oluşturmak için tipik olarak birkaç ayrı lazer kullanılır. Her lazer biraz farklı bir dalga boyunda çalışır. Modern sistemler 200, 100 ve 50 GHz aralıklarla çalışır. Daha yeni sistemler 25 GHz mesafeyi destekliyor ve 12,5 GHz mesafeyi inceliyor. Genellikle, günümüzde piyasada 100 ve 50 GHz'de çalışan DWDM alıcı vericileri (DWDM SFP, DWDM SFP +, DWDM XFP, vb.) Bulunabilir.
DWDM Mux / DeMux Filtreleri
Çoklu vericiler tarafından oluşturulan ve farklı fiberler üzerinde çalışan çoklu dalga boyları (tümü 1550 nm bandında), bir optik filtre (Mux filtresi) aracılığıyla bir fiber üzerinde birleştirilir. Optik bir çoklayıcının çıkış sinyali, bileşik sinyal olarak adlandırılır. Alıcı uçta bir optik düşme filtresi (DeMux filtresi), bileşik sinyalin tüm dalga boylarını ayrı ayrı fiberlere ayırır. Tek tek fiberler, çok katlı dalga boylarını birçok optik alıcıya iletir. Genellikle, Mux ve DeMux (gönderme ve alma) bileşenleri tek bir mahfazaya yerleştirilir. Optik Mux / DeMux cihazları pasif olabilir. Komponent sinyalleri elektronik olarak değil, optik olarak çoğaltılır ve çoğaltılır, bu nedenle harici bir güç kaynağına gerek yoktur. Aşağıdaki şekil çift yönlü DWDM işlemidir. N farklı elyaf tarafından taşınan N farklı dalga boylarındaki N ışık atımları bir DWDM Mux ile birleştirilir . N sinyalleri bir çift optik fiber üzerine çoğullanır. Bir DWDM DeMux , bileşik sinyali alır ve N bileşen sinyallerinin her birini ayırır ve her birini bir elyafa geçirir. İletilen ve alınan sinyal okları, müşteri tarafı ekipmanı temsil eder. Bu, bir çift optik fiberin kullanılmasını gerektirir; Biri iletmek için, birini almak için.
Optik Ekleme / Bırakma Çoklayıcılar
Optik ekleme / bırakma çoklayıcıları (yani OADM'ler), Mux / DeMux filtreleri ile karşılaştırıldığında farklı bir "Ekle / Bırak" işlevine sahiptir. 1 kanallı OADM'nin çalışmasını gösteren şekil. Bu OADM, yalnızca belirli bir dalga boyuna sahip optik sinyalleri eklemek veya bırakmak için tasarlanmıştır. Soldan sağa, gelen bir kompozit sinyal iki bileşene ayrılır, düşürülür ve geçer. OADM sadece kırmızı optik sinyal akışını bırakır. Düşen sinyal akışı bir istemci cihazın alıcısına iletilir. OADM'den geçen kalan optik sinyaller, yeni bir ekleme sinyali akışıyla çoğullanır. OADM, bırakılan sinyalle aynı dalga boyunda çalışan yeni bir kırmızı optik sinyal akışı ekler. Yeni optik sinyal akışı, yeni bir bileşik sinyal oluşturmak için geçiş sinyalleriyle birleştirilir.
DWDM dalga boylarında çalışmak üzere tasarlanan OADM , DWDM OADM olarak adlandırılırken , CWDM dalga boylarında çalışırken CWDM OADM olarak adlandırılır . Her ikisi de şimdi piyasada bulunabilir.
Optik yükselteçler
Optik amplifikatörler, sinyalin fotonlarını ekstra enerjiyle doğrudan uyararak bir fiberden geçen optik sinyallere genliği artırır veya kazanç sağlar. Onlar "fiber" cihazlardır. Optik yükselticiler, optik sinyalleri geniş bir dalga boyu aralığında yükseltir. DWDM sistem uygulaması için bu çok önemlidir. Erbium Katkılı Fiber Amplifikatörler (EDFA'lar), fiber optik amplifikatörlerin en sık kullanılan tipidir. DWDM sistemlerinde kullanılan EDFA'lara, CATV veya SDH sistemlerinde kullanılanlara kıyasla bazen DWDM EDFA adı verilir. DWDM sisteminizin iletim mesafesini uzatmak için , Fiberstore'da DWDM EDFA, CATV EDFA, SDH EDFA, EYDFA ve Raman Amplifikatörü vb. Dahil olmak üzere tüm Optik Amplifikatör türlerini alabilirsiniz . DWDM EDFA.)
Transponderler (Dalga Boyları Dönüştürücüler)
Transponderler, optik sinyalleri bir gelen dalga boyundan DWDM uygulamaları için uygun olan başka bir giden dalga boyuna dönüştürür. Transponderler Optik-Optik-Optik (OEO) dalga boyu dönüştürücülerdir. Bir transponder ışığın dalga boylarını dönüştürmek için bir OEO işlemi gerçekleştirir, bu nedenle bazı insanlar kısaca "OEO" olarak adlandırılır. DWDM sistemi içinde bir alıcı-verici istemci optik sinyali tekrar bir elektrik sinyaline (OE) dönüştürür ve daha sonra 2R (Yeniden Biçimlendirme, Yeniden Şekillendirme) veya 3R (Yeniden Biçimlendirme, Yeniden Şekillendirme ve Retime) işlevlerini gerçekleştirir. Aşağıdaki şekil çift yönlü transponder çalışmasını gösterir. Bir alıcı-verici ile bir DWDM sistemi arasına bir alıcı-verici yerleştirilmiştir. Soldan sağa, transponder belirli bir dalga boyunda (1310 nm) çalışan optik bir bit akımı alır. Transponder, gelen bit akımının çalışma dalga boyunu ITU uyumlu bir dalga boyuna dönüştürür. Çıkışını bir DWDM sistemine iletir. Alma tarafında (sağdan sola), işlem tersine çevrilir. Transponder ITU uyumlu bir bit akımı alır ve sinyalleri tekrar istemci cihaz tarafından kullanılan dalga boyuna dönüştürür.
Transponderler genellikle sadece DWDM sistemleri değil, aynı zamanda CWDM sistemleri de dahil olmak üzere WDM sistemlerinde (2,5 ila 40 Gbps) kullanılır. Fiberstore, farklı modül portları (SFP - SFP, SFP + - SFP +, XFP - XFP, vb.) İle çeşitli WDM transponderleri (OEO dönüştürücüler) sunar.
DWDM Sistem Bileşenleri DWDM Teknolojisiyle Birlikte Nasıl Çalışır?
DWDM sistemi bu beş bileşenden oluştuğu için birlikte nasıl çalışırlar? Aşağıdaki adımlar cevabı vermektedir (temel bir DWDM sisteminin yapısını aşağıdaki şekilde de görebilirsiniz):
DWDM teknolojisini kullanan DWDM sistemleri, büyük miktarda veri için bant genişliği sağlar. Aslında, DWDM sistemlerinin kapasitesi, daha yakın mesafelere ve dolayısıyla daha yüksek sayılarda dalga boylarına izin veren teknolojiler geliştikçe artmaktadır. Ancak DWDM, dalga boyu sağlama ve ağ tabanlı koruma ile tüm optik ağın temeli haline gelmek için taşımacılığın ötesine geçiyor. Fotonik katmanında geçiş yapmak, ışık yollarının ağı sanal yollarda olduğu gibi bugün sanal devrelerde olduğu gibi değiştirmesini sağlayan yönlendirme protokolleri gibi bu gelişmeyi de mümkün kılacaktır. Teknolojilerin gelişmesiyle birlikte DWDM sistemleri daha fazla avantaj sağlamak için daha gelişmiş bileşenlere ihtiyaç duyabilir.
