تعریف DWDM چیست؟

تعریف DWDM چیست؟

DWDMترکیبی از مجموعه ای ازنوریطول موج هایی که توسط یک فیبر قابل انتقال است. این یک فناوری لیزری است که برای افزایش پهنای باند در ستون فقرات فیبر موجود استفاده می شود. به طور خاص تر، این تکنیک به این صورت است که فاصله طیفی محدود حامل های فیبر منفرد در یک فیبر معین را چندگانه می کند تا از عملکرد قابل دستیابی انتقال استفاده شود (مثلاً برای دستیابی به حداقل پراکندگی یا تضعیف). بنابراین، با ظرفیت انتقال اطلاعات داده شده، می توان تعداد کل فیبرهای مورد نیاز را کاهش داد.

DWDM قادر است طول موج های مختلف را به طور همزمان در یک فیبر ترکیب و ارسال کند. برای موثر بودن، یک فیبر به چندین فیبر مجازی تبدیل می شود. بنابراین، اگر قصد استفاده مجدد از 8 حامل فیبر (OCs) دارید، یعنی 8 سیگنال در یک فیبر، ظرفیت انتقال از 2.5 گیگابیت بر ثانیه به 20 گیگابیت بر ثانیه افزایش می یابد. داده‌های جمع‌آوری‌شده در مارس 2013، به دلیل پذیرش فناوری DWDM، یک فیبر واحد می‌تواند بیش از 150 طول موج مختلف امواج نور را به طور همزمان ارسال کند و حداکثر سرعت هر پرتو می‌تواند به 10 گیگابیت بر ثانیه برسد. از آنجایی که فروشندگان کانال های بیشتری را به هر فیبر اضافه می کنند، سرعت انتقال ترابیت در ثانیه در گوشه و کنار است.

مزیت کلیدی DWDM این است که پروتکل و سرعت انتقال آن بی ربط است. شبکه مبتنی بر DWDM می تواند داده ها را با استفاده از پروتکل IP، ATM، SONET/SDH و پروتکل های اترنت انتقال دهد و ترافیک داده های پردازش شده بین 100 مگابیت بر ثانیه تا 2.5 گیگابیت بر ثانیه است. به این ترتیب، یک شبکه مبتنی بر DWDM می تواند انواع مختلف ترافیک داده را با سرعت های مختلف در یک کانال لیزری منتقل کند. از منظر QoS (خدمات کیفیت)، شبکه های مبتنی بر DWDM به سرعت به نیازهای پهنای باند مشتری و تغییرات پروتکل به شیوه ای مقرون به صرفه پاسخ می دهند.

زمینه

رابطه بین شبکه های انتقال ارتباط و خدمات در زمینه افزایش سریع حجم ترافیک پیچیده تر شده است. TDM اصلی (انتقال تک موج فیبر و مالتی پلکسی تقسیم زمانی) نمی تواند نیازهای فناوری های جدید را برآورده کند. کاربردهای تجاری انتقال تک موج فیبر نوری حداکثر سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه دارند و گران هستند. تطبیق فناوری TDM با شبکه های پیچیده و روابط تجاری دشوار است. فناوری انتقال چند موج فیبر نوری با استفاده از دستگاه‌های نوری خالص برای برنامه‌ریزی امواج بلند، محدودیت سرعت پردازش دستگاه‌های الکترونیکی را می‌شکند. بر اساس فناوری SDH، ظرفیت انتشار فیبر نوری را می توان تا حد زیادی بهبود بخشید. نرخ کاربرد تجاری فعلی فناوری DWDM (همچنین به عنوان فناوری OTN شناخته می شود) به 3.2 ترابیت بر ثانیه رسیده است، که به این معنی است که شبکه ارتباطی را می توان به آرامی ارتقا و تکامل داد. [1]

اولین طرف پیشنهادی برای فناوری DWDM Lucent است که ترجمه چینی آن مالتی پلکس نوری متراکم است. فناوری DWDM در سال 1991 معرفی شد. به طور خاص، این ترکیبی از گروهی از طول موج های نوری است که توسط یک فیبر نوری منتقل می شود، که یک فناوری لیزری است که برای افزایش پهنای باند در شبکه های اصلی فیبر موجود استفاده می شود. همچنین می توان به چندگانه سازی فاصله طیفی محدود حامل های فیبر جداگانه در یک فیبر خاص برای دستیابی به عملکرد مورد نیاز در حین انتقال اشاره کرد. و می توانید سعی کنید تعداد فیبرهای مورد نیاز خود را تحت مقدار مشخصی از انتقال اطلاعات کاهش دهید. در سال‌های اخیر، توسعه فناوری DWDM مورد توجه گسترده‌ای قرار گرفته است و فناوری DWDM در آینده به طور گسترده‌تری در ارتباطات استفاده خواهد شد.

اصل

در عملیات واقعی، به منظور استفاده معقول از منابع پهنای باند تولید شده توسط فیبر تک حالته در منطقه کم تلفات 1.55 بعد از ظهر، لازم است منطقه کم تلفات فیبر را به کانال های نوری متعدد تقسیم کرد. به فرکانس‌ها و طول‌موج‌های مختلف، و باید در هر کدام باشد. کانال نوری موج حامل را ایجاد می‌کند، که ما آن را موج نوری می‌نامیم. در همان زمان، اسپلیتر سیگنال‌های طول موج‌های مشخص شده مختلف را در انتهای فرستنده ترکیب می‌کند و سیگنال‌های ترکیبی به طور جمعی به یک فیبر نوری برای انتقال سیگنال منتقل می‌شوند. هنگام ارسال به انتهای گیرنده، با استفاده از یک دممولتی پلکسر نوری با طول موج های مختلف ترکیب می شوند. تجزیه سیگنال‌های امواج نوری مختلف به حالت اولیه، عملکرد انتقال سیگنال‌های مختلف را در یک فیبر نوری محقق می‌کند.

ساختار سیستم

DWDM از نظر ساختاری تقسیم شده است و در حال حاضر دارای یک سیستم یکپارچه و یک سیستم باز است. سیستم یکپارچه: سیگنال نوری پایانه تجهیزات انتقال نوری منفرد مورد نیاز برای دسترسی، منبع نور استاندارد G. 692 است. سیستم باز در انتهای جلوی ترکیب کننده و انتهای پشتی اسپلیتر، به علاوه واحد تبدیل طول موج OTU، که معمولا استفاده خواهد شد، قرار دارد. طول موج رابط 957 به رابط نوری با طول موج استاندارد G. 692 تبدیل شده است. بنابراین، سیستم های باز از فناوری تبدیل طول موج استفاده می کنند. هر گونه رضایت G. سیگنال نور مورد نیاز توسط توصیه 957 را می توان پس از استفاده از روش فوتوالکتریک نوری با تبدیل طول موج به G. تبدیل کرد. سپس سیگنال نوری طول موج استاندارد مورد نیاز 692 توسط مالتی پلکسی تقسیم طول موج در سیستم DWDM ارسال می شود.

سیستم فعلی DWDM می تواند ظرفیت انتقال تک فیبر موج 16/20 یا 32/40 موج، حداکثر 160 موج و قابلیت انبساط انعطاف پذیر را ارائه دهد. کاربران می توانند در ابتدا یک سیستم موج 16/20 بسازند و سپس در صورت نیاز به امواج 32/40 ارتقا دهند که می تواند در سرمایه گذاری اولیه صرفه جویی کند. اصل طرح ارتقاء آن: یکی ارتقاء 16-باند و 16-موج باند قرمز باند C به طرح موج 32-. دیگری استفاده از Interleaver است و باند C از فاصله 200 گیگاهرتز موج 16/32 به فاصله 100 گیگاهرتز 20/ ارتقا یافته است. 40 موج. برای گسترش بیشتر، طرح گسترش باند C به علاوه L را می توان برای افزایش بیشتر ظرفیت انتقال سیستم به 160 موج ارائه کرد.

DWDM هایی که در حال حاضر توسط اپراتورهای اصلی داخلی استفاده می شوند، بیشتر سیستم های DWDM باز هستند. در واقع، سیستم های یکپارچه تقسیم طول موج متراکم دارای مزایای خاص خود هستند:

1. ترکیب کننده و شکاف کننده سیستم یکپارچه DWDM به طور جداگانه در انتهای مبدا و انتهای گیرنده استفاده می شود، یعنی فقط ترکیب کننده در مبدا، فقط اسپلیتر در انتهای گیرنده، و هر دو انتهای گیرنده و انتهای فرستنده. حذف می شوند. تجهیزات تبدیل OTU (این قسمت گرانتر است)؟ بنابراین، سرمایه گذاری در تجهیزات سیستم DWDM را می توان تا بیش از 60 درصد صرفه جویی کرد.

2. سیستم یکپارچه DWDM فقط از اجزای غیرفعال (مانند: ترکیب کننده یا تقسیم کننده) در انتهای دریافت و انتهای فرستنده استفاده می کند. واحد عملیات مخابراتی می تواند مستقیماً به سازنده دستگاه سفارش دهد، پیوند تأمین را کاهش دهد و هزینه را کاهش دهد و در نتیجه در هزینه تجهیزات صرفه جویی کند. .

3. سیستم مدیریت شبکه DWDM باز مسئول: OTM (عمدتا OTU)، نظارت OADM، OXC، EDFA است و سرمایه گذاری تجهیزات آن حدود 20 درصد از کل سرمایه گذاری سیستم DWDM را تشکیل می دهد. در حالی که سیستم یکپارچه DWDM به تجهیزات OTM نیاز ندارد، مدیریت شبکه فقط مسئول نظارت بر OADM، OXC و EDFA است. می تواند تولیدکنندگان بیشتری را برای رقابت معرفی کند و هزینه مدیریت شبکه آن در مقایسه با مدیریت شبکه باز DWDM تقریباً به نصف کاهش می یابد.

4. از آنجایی که دستگاه موج مالتی پلکس / دی مولتی پلکس سیستم یکپارچه DWDM یک دستگاه غیرفعال است، تا زمانی که طول موج گیرنده نوری دستگاه پایان سرویس مطابق با الزامات باشد، ارائه خدمات متعدد و رابط های چند نرخی راحت است. G. استاندارد 692 را می توان برای هر سرویسی مانند PDH، SDH، POS (IP)، ATM و غیره، پشتیبانی از PDH و SDH با نرخ های مختلف مانند 8M، 10M، 34M، 100M، 155M، 622M، 1G، استفاده کرد. 2.5G و 10G، ATM و IP Ethernet؟ اجتناب از سیستم DWDM باز به دلیل OTU، آیا فقط می‌توانید از دستگاه‌های SDH، ATM یا IP اترنت با طول موج نوری (1310 نانومتر، 1550 نانومتر) و نرخ انتقال تعیین‌شده توسط سیستم DWDM خریداری‌شده استفاده کنید؟ استفاده از رابط های دیگر به هیچ وجه غیرممکن است.

5. اگر ماژول دستگاه لیزر تجهیزات انتقال نوری مانند SDH و روتر IP به طور یکنواخت به عنوان پین اندازه هندسی استاندارد طراحی شده باشد، رابط استاندارد شده است که برای تعمیر و نگهداری و اتصال مناسب است و اتصال قابل اعتماد است. به این ترتیب، پرسنل تعمیر و نگهداری می توانند آزادانه هد لیزری با طول موج رنگی خاص را با توجه به نیاز طول موج سیستم یکپارچه DWDM جایگزین کنند، که شرایط مناسبی را برای تعمیر و نگهداری خطای هد لیزر فراهم می کند و از ایراد کل برد جلوگیری می کند. باید قبل از کل کارخانه جایگزین شود. هزینه های نگهداری بالا

6. منبع نور با طول موج رنگی فقط کمی گرانتر از منابع نوری معمولی با طول موج 1310 نانومتر و 1550 نانومتر است. به عنوان مثال، منبع نور با طول موج رنگی 2.5G در حال حاضر بیش از 3،{6}} یوان است، اما هنگامی که به سیستم یکپارچه DWDM متصل می شود، می تواند هزینه سیستم هزینه نزدیک به 10 برابر کاهش یابد، و با تعداد زیاد کاربردهای منابع طول موج رنگی، قیمت آن نزدیک به منابع نور معمولی خواهد بود.

7. دستگاه DWDM یکپارچه از نظر ساختار ساده و از نظر اندازه کوچکتر است و تنها حدود یک پنجم فضای اشغال شده توسط DWDM باز باعث صرفه جویی در منابع اتاق کامپیوتر می شود.

به طور خلاصه، سیستم DWDM یکپارچه باید به طور گسترده در تعداد زیادی از سیستم های انتقال DWDM استفاده شود و به تدریج جای غالب سیستم DWDM باز را بگیرد. با توجه به اینکه تجهیزات انتقال نوری با تعداد زیادی از منابع نور مشترک در حال حاضر در شبکه استفاده می شود، توصیه می شود از DWDM هیبریدی یکپارچه و سازگار باز برای محافظت از سرمایه گذاری اولیه استفاده شود.

اصل سیستم

فناوری DWDM از ویژگی‌های پهنای باند و تلفات کم فیبر تک حالته استفاده می‌کند و از چندین طول موج به عنوان حامل استفاده می‌کند و به هر کانال حامل اجازه می‌دهد به طور همزمان در فیبر ارسال کند.

در مقایسه با سیستم تک کانال جهانی، WDM متراکم (DWDM) نه تنها ظرفیت ارتباطی سیستم شبکه را تا حد زیادی بهبود می بخشد، بلکه از پهنای باند فیبر نوری نیز استفاده کامل می کند و دارای مزایای زیادی مانند گسترش ساده و قابل اعتماد است. عملکرد، به خصوص می توان آن را به طور مستقیم متصل کرد. ورود به مشاغل مختلف، چشم انداز کاربرد آن را بسیار روشن می کند.

در سیستم ارتباط حامل آنالوگ، به منظور استفاده کامل از منابع پهنای باند کابل و افزایش ظرفیت انتقال سیستم، معمولاً از روش مالتی پلکسی تقسیم فرکانس استفاده می شود. یعنی سیگنال‌های چند کانال به طور همزمان در یک کابل منتقل می‌شوند و انتهای گیرنده سیگنال‌های هر کانال را با استفاده از فیلتر باند گذر با توجه به فرکانس‌های حامل مختلف فیلتر می‌کند.

به طور مشابه، مالتی پلکس تقسیم فرکانس نوری نیز می تواند در سیستم های ارتباطی فیبر نوری برای افزایش ظرفیت انتقال سیستم استفاده شود. در واقع چنین روش های مالتی پلکسی در سیستم های ارتباطی فیبر نوری بسیار موثر است. متفاوت از مالتی پلکسی تقسیم فرکانس در سیستم ارتباط حامل آنالوگ، در سیستم ارتباطی فیبر نوری، از موج نور به عنوان حامل سیگنال استفاده می شود و پنجره کم تلفات فیبر نوری با توجه به فرکانس به چندین تقسیم می شود ( یا طول موج) هر موج نور کانال. کانال هایی برای دستیابی به انتقال چندگانه چندین سیگنال نوری در یک فیبر واحد.

از آنجایی که برخی از دستگاه های نوری (مانند فیلترهایی با پهنای باند باریک، منابع نوری منسجم و غیره) هنوز بالغ نشده اند، تحقق مالتی پلکسی تقسیم فرکانس نوری (فناوری ارتباط نوری منسجم) با کانال های نوری بسیار متراکم، اما بر اساس دستگاه فعلی، دشوار است. سطوح، تقسیم فرکانس مالتی پلکس کانال های نوری جدا شده به دست آمده است. مالتی پلکس شدن کانال های نوری با فواصل زیاد (حتی در پنجره های مختلف فیبرهای نوری) معمولاً مالتی پلکسی تقسیم طول موج نوری (WDM) و DWDM با فاصله کانال های کوچکتر در همان پنجره را تقسیم طول موج متراکم (DWDM) می گویند. با پیشرفت تکنولوژی، فناوری مدرن توانسته است به مالتی پلکس شدن فواصل طول موج در سطح نانو دست یابد و حتی به چند مالتی پلکسی در مقیاس نانومتری با فاصله طول موج صفر دست یابد. این تنها در الزامات فنی دستگاه سخت‌تر است، بنابراین باند 1270 نانومتری از طول موج 20 نانومتر تا 1610 نانومتر را تقسیم‌بندی طول موج درشت (CWDM) می‌گویند.

ساختار و طیف سیستم DWDM در شکل نشان داده شده است. فرستنده نوری در انتهای فرستنده سیگنال‌های نوری را با طول‌موج‌ها و دقت و پایداری مختلف ساطع می‌کند تا نیازهای خاصی را برآورده کند و توسط یک مالتی پلکسر طول موج نوری برای تغذیه تقویت‌کننده برق فیبر دوپ‌شده با اربیوم (تقویت‌کننده فیبر دوپ‌شده با اربیوم عمدتاً استفاده می‌شود) جبران مالتی پلکسر). تلفات توان و توان انتقال سیگنال نوری افزایش می یابد و سپس سیگنال نوری چند مسیره تقویت شده به انتقال فیبر نوری ارسال می شود و تقویت کننده نوری را می توان با یا بدون تقویت کننده خط نوری با توجه به وضعیت تعیین کرد. و پیش تقویت کننده نوری در انتهای گیرنده دریافت می شود (عمدتا برای افزایش حساسیت دریافت برای افزایش فاصله انتقال استفاده می شود. پس از تقویت، تقسیم کننده طول موج نوری برای تجزیه سیگنال های نوری اصلی ارسال می شود.

توابع OADM و OXC سیستم DWDM

OADM می تواند سیگنال های نوری طول موج را در هر سایت رله نوری در صورت نیاز ارائه دهد (در حال حاضر 8 موج قابل دستیابی است). این تابع با OXC کار می کند تا هر سیگنال نوری را از هر پورت به هر طول موجی از سیستم ارسال کند. به طوری که حتی اگر سیگنال های نوری دو پورت بالایی یکسان باشد، باعث مسدود شدن آن ها نمی شود. به همین ترتیب، تابع انتساب پورت همچنین می تواند برای انتقال طول موج پایین دستی معینی به هر پورتی در صورت نیاز استفاده شود، که انعطاف پذیری برنامه OADM را تا حد زیادی افزایش می دهد. علاوه بر این، ترکیب OADM و OXC می‌تواند حالت‌های حفاظتی مانند حفاظت از بخش مالتی پلکس یک‌طرفه دو فیبر، حفاظت بخش چندگانه دو طرفه دو فیبر و محافظت از کانال را فراهم کند، به طوری که شبکه حلقه خود ترمیم‌کننده می‌تواند محقق شود و سیستم عملکرد ایمن است قابل اعتماد.

کاربرد فناوری DWDM در سیستم قدرت

ظهور وسایل ارتباطی جدید نشان دهنده انکار تجهیزات و فناوری اصلی نیست، بلکه باید ارثی، توسعه و نوآوری باشد. 64k Subrate—PDH—SDH—DWDM این اصل را منعکس می کند و از آن پیروی می کند. از تحلیل فعلی وضعیت کاربرد سیستم های قدرت، سطح فناوری DWDM مالتی پلکسی تقسیم طول موج نمی تواند به طور کامل جایگزین SDH شود، اما می تواند با بخش فناوری SDH همکاری کند، یکدیگر را تکمیل کند، شبکه ارتباط قدرت را بهینه کند، پهنای باند ارتباط را به طور جامع بهبود بخشد و تضمین امنیت سیستم های شبکه و پایدار.

از تجهیزات و فناوری مولتی پلکس موج نوری متراکم فعلی (DWDM)، دستگاه نه تنها نیاز به استفاده از اجزایی مانند تقویت کننده نوری، شکاف، مالتی پلکسر، جبران پراکندگی، بلکه از پرش های فیبر بیشتری دارد. در تئوری، دستگاه‌های SDH نسبت DWDM احتمال خرابی بیشتری دارند، بنابراین استفاده از DWDM برای انتقال داده‌های زمان‌بندی غیرعلمی است.

از منظری دیگر، DWDM به عنوان مکمل و مکمل SDH، به طور کامل قادر به ارائه یک کانال حفاظتی برای زمان بندی انتقال داده ها است. علاوه بر این، داده های مدیریت شبکه SDH بر اساس انتقال بسته است و بیشتر آنها اترنت هستند. بنابراین، فناوری WDM DWDM می تواند کانال حفاظتی را برای مدیریت شبکه SDH فراهم کند و SDH همچنین می تواند مدیریت شبکه DWDM را برای ارائه کانال حفاظتی تثبیت کند.

ما می‌توانیم پیش‌بینی کنیم که ارتقاء و پیاده‌سازی فناوری مالتی پلکس کردن امواج نور متراکم (DWDM) پشتیبانی قوی در تلویزیون کنفرانس با کیفیت بالا، نظارت تصویری از راه دور و NGN برای افزایش پهنای باند ارتباط قدرت ارائه می‌کند. بزرگترین مزیت عملکرد بالا و قیمت پایین است. تقسیم علمی و منطقی سرویس‌های DWDM و SDH می‌تواند مزایای مربوط به آنها را کامل کند، فشار بر مدیریت شبکه را کاهش دهد و سطح مدیریت عملیات ارتباطات را بهبود بخشد.