Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) ist die Fähigkeit, einen Satz optischer Wellenlängen für die Übertragung über eine einzelne Faser zu kombinieren. Die DWDM-Technologie ist eine Erweiterung optischer Netzwerke, und der Hauptvorteil von DWDM besteht darin, dass sie protokoll- und übertragungsratenunabhängig ist, sodass DWDM-basierte Netzwerke Daten über IP, ATM, SONET, SDH und Ethernet übertragen können.
DWDM-Systeme haben typischerweise die folgenden optischen Komponenten:DWDMoptische Module, DWDM MUX/DEMUX, DWDM OADM und optische Verstärker.
Optische DWDM-Module
Als eine Klasse von optischen Modulen ist das optische DWDM-Modul ein wichtiges Gerät für die photoelektrische Signalumwandlung, genau wie ein gewöhnliches optisches Modul benötigt das optische DWMD-Modul einen DWDM-Wellenlängenmultiplexer, um mit der Anwendung zusammenzuarbeiten, das entsprechende Wellenlängenband durch die kombinierte Wellenteilung in a Kern oder ein Paar Glasfasern, um eine Fernkommunikationsübertragung mit großer Kapazität zu erreichen. Jedes optische DWDM-Modul hat seine eigene spezifische Wellenlänge, die mithilfe der DWDM-Technologie Glasfaserressourcen erheblich einsparen kann, während dies bei gewöhnlichen optischen Modulen nicht möglich ist. Die meisten der heute auf dem Markt befindlichen optischen DWDM-Module arbeiten mit 100 GHz und 50 GHz (DWDM SFP, DWDM SFP plus, DWDM XFP usw.).
DWDM-MUX/DEMUX
Ein DWDM-Multiplexer (Mux) kombiniert die optischen Ausgangssignale mehrerer Sender zur Übertragung über eine einzige Faser. Auf der Empfangsseite trennt ein weiterer DWDM-Demultiplexer (Demux) die kombinierten optischen Signale. Zwischen DWDM-Multiplexern wird nur eine Faser verwendet (in jeder Übertragungsrichtung). Anstatt eine einzelne Faser in jedem Paar optischer Module zu verwenden, ermöglicht DWDM, dass mehrere optische Kanäle ein einzelnes optisches Kabel belegen.
AAWG
AAWG ist eine Art DWDM-Multiplexer. Die ersten im Handel erhältlichen DWDM-Multiplexer in faseroptischen Kommunikationssystemen bestanden aus mehreren in Reihe geschalteten dielektrischen Filmfiltern (TFF) mit drei Anschlüssen, aber wenn die Anzahl der Kanäle größer als 16 war, waren DWDM-Module auf Basis der TFF-Technologie zu verlustbehaftet, um die Anwendung zu erfüllen Bedarf. Ein typisches DWDM-System überträgt jedoch typischerweise mehr als 40 oder 48 Wellenlängen in einer einzigen Faser und erfordert daher eine größere Anzahl von Ports zum Multiplexen/Demultiplexen. WDM-Module in Reihenkonfigurationen akkumulieren zu viel Leistungsverlust an den hinteren Ports, sodass parallele Konfigurationen erforderlich sind, um Dutzende von Wellenlängen gleichzeitig zu multiplexen/demultiplexen. Ein solches optisches Gerät ist das Arrayed Waveguide Grating AWG, ein wärmefreies AWG, das Wellenkombinations- und Teilungsfunktionen für mehr als 16 Kanäle implementiert.
DWDM-OADM
Bei manchen optischen Netzwerkübertragungsverbindungen ist es oft notwendig, einige Signalströme von dem Übertragungssystem zu trennen oder einige Signalströme in das System einzufügen, dh "aufzuteilen". Das folgende Diagramm zeigt einen 1--KanalDWDM-OADMentwickelt, um nur optische Signale einer bestimmten Wellenlänge zu trennen oder einzufügen. Von links nach rechts wird das eingehende Composite-Signal in zwei Komponenten aufgeteilt: Pass-Through und Split, wobei das OADM nur den blauen optischen Signalstrom aufteilt. Der getrennte Signalstrom wird an den Empfänger des Client-Geräts weitergeleitet. Der Rest des optischen Signals, das durch den OADM läuft, wird mit dem neu eingefügten Signalstrom gemultiplext. das OADM fügt einen neuen blauen optischen Signalstrom hinzu, der mit dem Pass-Through-Signal kombiniert wird, um das neue zusammengesetzte Signal zu bilden.
DWDM-EDFA
Der optische EDFA-Verstärker ist ein optischer Faserverstärker, der Erbiumionen als Verstärkungsmedium verwendet. Optische Verstärker verstärken optische Signale über einen breiten Wellenlängenbereich, was für DWDM-Systemanwendungen wichtig ist. Im Gegensatz zu EDFAs, die in CATV- oder SDH-Systemen verwendet werden, werden EDFAs, die in DWDM-Systemen verwendet werden, manchmal als DWDM-EDFAs bezeichnet. Um die Übertragungsreichweite von DWDM-Systemen zu erweitern, kann man aus verschiedenen Arten von optischen Verstärkern wählen, darunter DWDM-EDFAs, CATV-EDFAs, SDH-EDFAs, EYDFAs und Raman-Verstärker.
Lösungen für optische DWDM-Transportnetzwerke
Eine vollständige DWDM-Systemlösung ist im Diagramm dargestellt.
1. Optische DWDM-Module unterschiedlicher Wellenlängen zur Umwandlung elektrischer Signale in optische Signale zur Übertragung überDWDM-MUXin eine einzige Faser gemultiplext.
2. Nachverstärker, um die Stärke des optischen Signals zu erhöhen, nachdem es den DWDM MUX verlassen hat.
3. die Verwendung von DWDM-OADMs an entfernten Standorten, um optische Signale bei bestimmten Wellenlängen zu trennen und einzufügen.
4. die Verwendung eines Relaisverstärkers über die Länge der Faser, falls erforderlich.
5. Der Vorverstärker verstärkt das optische Signal, bevor es in den DWDM DEMUX eintritt.
6. Das optische Eingangssignal wird durch den DWDM DEMUX in einzelne DWDM-Wellenlängen zerlegt
7. Die einzelnen optischen DWDM-Module wandeln das optische Signal in ein elektrisches Signal zur Übertragung an das Client-Gerät um.
Die Verwendung von DWDM-Systemen kann Bandbreite für große Datenmengen bereitstellen, und mit der Weiterentwicklung der Technologie wächst die Kapazität von DWDM-Systemen, was kürzere Abstände und damit mehr Wellenlängen ermöglicht. DWDM bewegt sich jedoch auch über den Übertragungsbereich hinaus und wird zur Grundlage für rein optische Netzwerke mit Wellenlängenbereitstellung und Mesh-basiertem Schutz. Mit der Weiterentwicklung der Technologie erfordern DWDM-Systeme möglicherweise fortschrittlichere Komponenten, um größere Vorteile bieten zu können.
