Istorie și motive pentru apariția soluțiilor CWDM
Tehnologia de divizarea lungimii de undă de multiplexare cu divizarea lungimii de undă a apărut la începutul anilor '80 și a fost destinat initial pentru linii de trunchi, dar cu un WDM anilor '90 a devenit utilizat pe scară largă în metrou și rețelele regionale, MAN (Metropolitan Network Access). Potrivit experților, dezvoltarea fibrelor optice și a sistemelor de transmisie prin fibră optică, inclusiv tehnologia WDM, în ciuda succeselor obținute, este încă în mijlocul căii sale. rețelele urbane sunt foarte sensibile la costul echipamentului și pentru ei tehnologia cea mai interesantă și promițătoare a devenit „în vrac“, prin multiplexare prin divizarea lungimii de undă (multiplexare „rare“ divizarea lungimii de undă) - CWDM (Coarse multiplexarea cu diviziune în lungime de undă). Dezvoltarea sistemelor WDM a devenit posibilă datorită îmbunătățirii tehnologiei fibrei optice, care a permis o creștere a lățimii de bandă de lucru a fibrei optice cu un ordin de mărime: de la 30 la 340 nm. Atenuarea în passband este schimbat treptat într-un interval relativ mic: ± 3 dB, care, la rândul său semnificativ (10-50 ori) crește ținând pasul și, astfel, în mare măsură simplifică filtrarea la rulmentul lateral receptor, eliminând elementele scumpe. A apărut o nouă clasă de soluții - CWDM. CWDM este o tehnologie de transfer de date care permite transmisia completă duplex a diferitelor protocoale pe o fibră optică. Tehnologia multiplexării spectrale este utilizată pentru a utiliza mai eficient infrastructura existentă în fibră optică și pentru a spori capacitatea fibrelor optice. Utilizarea CWDM poate reduce costurile de instalare a unui nou cablu optic.
Domeniul de aplicare al CWDM
Multe rețele de orașe mari nu au fost modernizate timp de zece ani. Creșterea constantă a traficului a dus unele zone la faptul că nu au rămas aproape resurse pentru creștere. Capacitatea de rețea insuficientă, cunoscută și sub numele de epuizarea fibrelor, este o problemă pe care operatorii de telecomunicații ar dori să o rezolve imediat. Adăugarea CWDM la un sistem de transport optic reprezintă o soluție simplă și eficientă din punct de vedere al costurilor pentru problema epuizării fibrei (deficit). Prin fibra optică deja existentă, întreținerea suplimentară poate fi efectuată fără întreruperea întreținerii abonaților existenți.
Condiții în care este recomandabilă utilizarea sistemelor CWDM:
Rețele optice locale și regionale.
Construirea unei rețele în condiții de deficiență a OB (sau costul ridicat al leasingului de OB).
Necesitatea creșterii capacității rețelelor de fibră optică existente.
Furnizarea unei multitudini de servicii pe pereche de fibra optica.
Construirea de rețele optice pentru închirierea de fibre "virtuale".
Soluțiile CWDM sunt independente de diferitele protocoale de transfer de informații. Acest lucru vă permite să creați diverse servicii de telecomunicații în același mediu de transport.
CWDM creează până la 8 perechi logice de fibre (canale), folosind diferite lungimi de undă, fiecare câte o fibră.
Transparență pentru toate protocoalele de la 100 Mbit / s la 2,5 Gb / s.
Orice combinație de servicii pe același cablu.
Tehnologia CWDM
CWDM se bazează pe metoda de densificare a canalelor optice distanțate la distanță de 20 nm. Principiul acestei metode este acela că fiecare flux informațional este transmis printr-o singură fibră optică la lungimi de undă diferite (la frecvențe purtătoare diferite). Cu ajutorul unor dispozitive speciale - multiplexoare optice - fluxurile sunt combinate într-un singur semnal optic, care este introdus în fibra optică. Pe partea receptoare se efectuează operația inversă - demultiplexarea efectuată folosind demultiplexoare optice. Aceasta deschide posibilități cu adevărat inepuizabile atât pentru creșterea capacității liniei, cât și pentru construirea de soluții topologice complexe utilizând o singură fibră.
Canalele optice se află în intervalul de la 1270 la 1610 nm, numărul canalelor de transmisie posibile este de până la 18
Când selectați numărul de canale, trebuie să acordați atenție tipului de fibră de unică folosință folosită
De exemplu, în fibre de tip G.652B (fibră cu vârf de apă la o lungime de undă de 1383 nm) la lungimi de undă mai scurte mai mari pierderi de radiații, prin urmare, distanța de transmisie admisă este redusă, iar canalele numarul CWDM va fi mai mică decât cea dorită.
În sistemele CWDM, în conformitate cu recomandarea ITU G.694.2, utilizează nu mai mult de 18 transportatori în pași de 20 nm: 1270, 1290, 1310. 1570, 1590, 1610, și anume dacă lățimea totală necesară a intervalului de lungimi de undă nu depășește 340 nm. Rețineți că, la marginile gamei largi de atenuare este suficient de mare, în special în regiunea de unde scurte. Pentru a crește numărul de canale 18 pentru a permite așa numitele zero de fibre din vârf de apă (ZWPF, Zero Water Peak Fiber; LWPF, Low Water Peak Fiber), parametrii care determină recomandarea ITU-T G.652.C / D. Fibrele de acest tip este eliminat maxim de absorbție la o lungime de undă de 1383 nm și valoarea de atenuare la această lungime de undă este de aproximativ 0,31 dB / km, ceea ce este destul de acceptabil pentru sistemele CWDM.
Fibră G.653 au dovedit inadecvate pentru noua tehnologie evolueaza rapid spectral cu multiplexare WDM datorită dispersiei zero la 1550 nm duce la o creștere bruscă a distorsiunii din amestecarea cu patru val în aceste sisteme. Cele mai potrivite pentru o densitate mare și WDM dens (DWDM și HDWDM) sa dovedit a fi un G.655 fibre optice și pentru WDM rare (CWDM) - standardizate recent fibre optice G.656
Aplicarea diferitelor tipuri de fibre
Datorită faptului că sistemele CWDM sunt pasive, este dificil să se monitorizeze starea echipamentului CWDM și a întregii rute în timp real. Pentru monitorizarea în timp real (monitorizare on-line), se utilizează transmițătoare CWDM SFP cu funcția DDM (Digital Diagnostic Monitoring). Funcția DDM vă permite să monitorizați în timp real parametrii pe care transmițătorul SFP le are: puterea de intrare (RX), puterea de ieșire (TX), parametrii de temperatură ai transmițătorului. Modificările acestor parametri ne permit să judecăm deteriorarea sistemului CWDM și starea traseului în ansamblu. Funcția DDM este, de asemenea, utilizată pentru evaluarea bugetului optic al unei soluții CWDM. Comparația datelor transmițătorilor SFP face posibilă determinarea pierderilor efective pe transportatorii dintr-o fibră.
Transceiver-ul SFP diferă și în domeniul de funcționare (puterea semnalului). Transmitatorul CWDM SFP are un kilometraj standard de 10 km, 20 km, 40 km sau 80 km. Tipul conectorului standard pentru conectorul transmițătorului SFP este LC.
Multiplexoare optice
Multiplexorul optic / demultiplexorul este conceput pentru sumarea și separarea semnalelor optice transmise pe lungimi de undă CWDM utilizând un cablu optic cu un singur mod. Dispozitivul este proiectat să funcționeze împreună cu semnalele transmițătoare SFP CWDM, formând 4 sau 8 canale la 8 sau 16 lungimi de undă într-o singură fibră sau până la 32 canale pe două fibre. Dispozitivele sunt caracterizate de reflexie scăzută a semnalului, izolare înaltă a canalelor și pierderi reduse. Multiplexoarele WDM sunt dispozitive bidirecționale, adică pot diviza și amesteca semnalele optice. Dispozitivele sunt disponibile în diferite modele, care le permit să fie utilizate în diverse sisteme de transmisie.
În funcție de sarcină, configurația multiplexorului / demuxului CWDM (Mux / Demux) este determinată de următoarele caracteristici:
Multiplexor cu două fibre (2 fibre).
Multiplexor cu fibră unică (1 fibră (fibră unică) sau bidirecțională).
4 sau 8 canale multiple (8 sau 16 lungimi de undă), care lucrează pe o singură fibră.
8 sau 16 canale, care lucrează pe două fibre.
multiplexor cu două ieșiri "COMUNE" pentru implementarea topologiei "ring".
Pentru topologii "Point-to-Point" sau "Ring", este necesară o pereche (multiplexoare Tx-Rx) - Mux / Demux Type I. Mux / Demux Type II.
Multiplexoarele pot fi furnizate în următoarele variante:
Rack 19 "1RU
Într-o carcasă din plastic (pentru montare pe perete sau în manșetă)
Conectori - LC, SC, etc.
Module OADM
Modulele I / O (Add / Drop (OADM) CWDM) alocă lungimile de undă specifice din fluxul CWDM (linia optică).
Intrare / ieșire a unui canal CWDM (două suporturi, grila de frecvență coincide cu grila de frecvență a modulelor SFP CWDM).
Reducerea pierderii de inserție pentru canalele CWDM de tranzit.
Lungimea de undă selectată pentru utilizatorul final.
Modulele OADM sunt module cu un singur canal și două canale. Diferența lor constă în capacitatea de a primi și de a primi un semnal optic de la unul sau de la doi sau mai mulți multiplexori și este condiționată fizic de prezența a una sau două unități de transmisie / recepție. În consecință, modulul OADM cu un singur canal are o singură unitate transmițător și este capabil să funcționeze numai cu un multiplexor (vezi topologia "Point with branches") în "o singură cale". Modulul OADM cu două canale are două unități de transmisie și recepție și este capabil să funcționeze "în două direcții" cu doi multiplexori / demultiplexeri (a se vedea alte variante de topologie).
Unitatea receptor-transmitere a modulului OADM cu un singur canal are patru interfețe:
Com port - recepționează semnalul de la partea multiplexorului
Portul Express - transmite semnalul către alte elemente ale sistemului CWDM
Adăugare port - adaugă un canal la linie la o anumită lungime de undă a CWDM,
Port Drop - extrage din linia un canal la o anumită lungime de undă a CWDM.
Limitările privind protocoalele sau lărgimea de bandă a acestor dispozitive nu sunt.
În consecință, modulul dual-channel OADM are două porturi suplimentare de adăugare și deconectare.
În cazul utilizării unui sistem cu două fibre, se adaugă și porturile Com2 și Express2.
Modulul OADM cu un singur canal funcționează în pereche cu 1 transmițător SFP CWDM, cu două canale OADM - cu două (tip I și tip II)
Livrarea modulelor OADM este posibilă în următoarele variante:
Rack 19 "1RU
Într-o carcasă din plastic (pentru montare pe perete sau în manșetă)
Conectori - LC, SC, etc.
Tipuri de soluții
Point - Point
Multe rețele de orașe mari nu au fost modernizate de mult timp. Creșterea constantă a traficului conduce la faptul că nu există aproape resurse pentru creștere. Capacitatea de rețea insuficientă ("epuizarea fibrelor") este o problemă pe care operatorii de comunicații ar dori să o rezolve imediat. Adăugarea unui sistem CWDM cu o topologie punct-la-punct la un sistem de transport optic este o soluție simplă și eficientă din punct de vedere al costurilor pentru problema lipsei de fibre.
Atunci când se construiește un sistem CWDM cu o topologie punct-la-punct, este necesar să se utilizeze multiplexoare / demultiplexoare de tip I și tip II și respectiv transmițătoare CWDM SFP tip I și tip II.
Legătura cu ramurile
Această arhitectură implementează transferul de informații de la un nod la altul cu noduri intermediare de-a lungul acestei căi, unde este posibilă introducerea și ieșirea canalelor individuale utilizând modulele OADM. Numărul maxim de sucursale este determinat de numărul de canale de transmisie duplex (de exemplu, 4 sau 8) și de bugetul liniei optice. La calcule, este necesar să rețineți că fiecare modul OADM introduce atenuarea, ca urmare a căreia lungimea totală a căii scade în consecință. Un canal optic poate fi extras în orice punct al căii.
Există două posibile implementări ale arhitecturii "Conectarea cu ramuri":
Versiune avansată a arhitecturii "Punct Point". În acest caz, modulele OADM (două canale) sunt instalate între două multiplexoare / demultiplexoare de tipul I și respectiv II. Atunci când se comandă o astfel de soluție, este de asemenea necesar să rețineți că în fiecare modul OADM cu două canale este necesar să fie echipate cu doi transmițători SFP tip I și tip II.
Arhitectura "Punct cu ramuri". Principala diferență față de prima opțiune este absența unui al doilea multiplexor / demultiplexor. Astfel, schimbul de semnal are loc între nodul central de comunicare și echipamentul final la diferite secțiuni ale liniei. Această arhitectură pare a fi promițătoare din punct de vedere economic, pentru că De fapt, permite excluderea din rețea a unui comutator de nivel de agregare cu economii considerabile în fibră. În acest caz, distanța de la modulul OADM (singur canal) la locația echipamentului final (comutator, router, convertor media) este limitată numai de puterea semnalului din linie și de pierderea de inserție de la echipamentul CWDM. Atunci când comandați echipament pentru topologia "Point with branches", puteți selecta orice tip de multiplexor / demultiplexor (Tip I sau Tip II) și să aveți în vedere faptul că fiecare modul OADM (single-channel) este echipat cu un transmițător SFP.
Avantajele sistemului CWDM
Salvarea fibrei optice - sistemul CWDM permite unei fibre să transmită până la 8 canale cu o viteză de transfer de până la 2,5 Gb / s pe canal
Independența de sursa de alimentare - sursa de alimentare este necesară numai pentru echipamentele active
Nu există probleme de "cădere", repornire etc. - Sistemul CWDM este pasiv
Absența necesității accesului permanent la locațiile elementelor sistemului CWDM - există module OADM în versiunea pentru plasarea în cuplaje optice
Reducerea nivelului de influență al "factorului uman" - lipsa componentelor active care necesită ajustare, management etc.
O reducere semnificativă a costului de proprietate - o reducere a costurilor de operare
Cost relativ scăzut - prețul unitar al unui canal în sistemul CWDM este mai mic decât în cazul soluției pentru echipamentele active; Abilitatea de a respinge echipamentele de nivel de agregare
Intervalul maxim al sistemului CWDM este de 80 de kilometri sau mai mult
Independența de protocoalele clientului - transmiterea a până la 16 servicii independente pe două perechi de fibre optice; transparență pentru toate protocoalele de transfer de date
Disponibilitatea diferitelor tipuri de echipamente pentru instalare în diferite condiții: într-un suport, într-un cuplaj, pe un perete.
Trimiteți-le prietenilor: