Обзор принципов технологии DWDM

Пользуясь такими свойствами одномодового оптического волокна, как широкая полоса пропускания и низкие потери, технология DWDM использует множество спектральных несущих для одновременной передачи сигналов. По сравнению с обычной одноканальной системой, плотный WDM (DWDM) не только радикально увеличивает пропускную способность сети и более полно использует полосу пропускания оптического волокна, но и обладает множеством преимуществ, такими как легкая расширяемость и надёжность эксплуатации, особенно надо отметить возможность прямого подключения различных услуг и предоставление им широкой полосы.

В системах с аналоговой несущей, метод частотного мультиплексирования (FDM) также применяется для более полного использования ресурсов полосы пропускания кабеля и увеличения пропускной способности системы передачи. То есть одновременно передавать несколько сигналов с разной частотой. На приёмном конце ставятся полосовые фильтры для выделения каналов в зависимости от частоты несущей.

Таким же образом, в волоконно-оптических системах связи, для увеличения пропускной способности системы, можно применить метод частотного разделения каналов. На деле этот метод мультиплексирования является очень эффективным в оптических системах связи. В отличии от частотного мультиплексирования в системах с аналоговой несущей, в волоконно-оптических системах связи в качестве несущей используются спектральные каналы. Окно прозрачности оптического волокна делится на несколько каналов в зависимости от частоты (длины волны) и осуществляется мультиплексированная передача многоканального оптического сигнала по одному волокну.

Из-за несовершенства на современном этапе некоторых оптических компонентов (узкополосных оптических фильтров, когерентных источников излучения), сложно реализовать сильно плотное частотное уплотнение оптических каналов. Но можно осуществить мультиплексирование по периодическим оптическим частотным каналам на базе нынешнего уровня развития производства компонентов. Обычно мультиплексирование с большим канальным промежутком (даже в разных окнах прозрачности оптического волокна) называется Мультиплексированием по длине волны (WDM), а уплотнение с меньшим промежутком в том же окне прозрачности называется Плотным мультиплексированием по длине волны (DWDM). Благодаря научному и техническому прогрессу, использование современных технологий позволяет мультиплексировать каналы с промежутком на уровне нанометра. Можно даже реализовать мультиплексирование на субнанометровом уровне, но при этом к компонентам предъявляются более высокие требования. Сейчас, мультиплексирование 8, 16, 32 или более спектральных каналов с малым канальным промежутком называется DWDM. Стандарт G.692 ITU-T предлагает брать частоту 193.1ТГц (соответствующая длина волны 1552.52нм) в качестве абсолютного эталона, другие частоты спектральных каналов берутся с промежутком кратным 100ГГц (соответствующая разность длин волн кратно 0.8нм) [31].

Ниже показаны блок-схема DWDM системы и спектр сигнала показаны в соответствии с рисунком 2.1.

Рисунок 2.1 - Построение и рисунок спектра DWDM системы

На передающем конце, оптический передатчик вырабатывает оптические сигналы, длины волн которых различаются, но их точность и стабильность удовлетворяют конкретным требованиям, эти сигналы объединяются оптическим мультиплексором и отправляются на EDFA усилитель (Erbium Doped Fiber Amplifier/ Усилитель на волокне легированного эрбием) (EDFA применяется главным образом для компенсации оптических потерь мультиплексора и увеличения мощности передаваемого сигнала), затем усиленный многоканальный сигнал направляется для передачи по волокну, достигнув приёмного конца (проходя или не проходя через линейные оптические усилители), сигнал усиливается предусилителем (применяется для увеличения чувствительности и дальности передачи), и затем направляется на демультиплексор для разделения оптического сигнала на каналы [25].

Другие стьтьи в тему

Расчет и моделирование усилительного каскада на биполярном транзисторе
Цель работы: расчёт и компьютерное моделирование усилителя на примере усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме включения с общим эмиттером, получение навыков в выборе параметров, соответствующих максимальному использованию транзистора, а также приобретение навыков комп ...

Расчет надежности системы телемониторинга
Системы СЖАТ (системы железнодорожной автоматики и телемеханики) предназначены для регулирования движения поездов с целью решения таких важных задач, как обеспечение безопасности движения поездов и повышение эффективности перевозочного процесса. Уровень надежности СЖАТ непосредственно ...