Kapazitätserweiterung und Flexibilität

DWDM erhöht die Bandbreite einer optischen Faser, indem mehrere Wellenlängen darauf multiplexiert werden.es ist derzeit die beliebteste WDM-Technologie, weil es die meisten Kapazitäten bietetDieser Artikel gibt einen Überblick über DWDM-Netzwerke und ihre aktuellen Anwendungen.
 

Einführung der DWDM-Technologie
Durch die Dichte-Wellenlänge-Division-Multiplexing (DWDM) revolutionierte die Datenübertragungstechnologie durch die Erhöhung der Kapazitätssignale der eingebetteten Faser.Diese Erhöhung bedeutet, dass die eingehenden optischen Signale bestimmten Wellenlängen innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes zugeordnet werdenDurch die Bereitstellung von Kanalabständen von 50 GHz (0,4 nm), 100 GHz (0,8 nm) oder 200 GHz (1,6 nm) können mehrere hundert Wellenlängen auf einer einzigen Faser platziert werden.DWDM nutzt das Betriebsfenster des Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA), um die optischen Kanäle zu verstärken und die Betriebsreichweite des Systems auf über 1500 Kilometer zu erweiternDie folgende Abbildung zeigt den Betrieb eines DWDM-Systems.

Komponenten eines DWDM-Systems
Wichtige Komponenten für DWDM-Systeme sind Sender, Empfänger, optische Verstärker, Transponder, DWDM-Multiplexer und DWDM-Demultiplexer.Zusätzlich zur Einhaltung der ITU-Kanalstandards, ermöglichen eine Schnittstelle eines DWDM-Systems mit anderen Geräten und die Implementierung optischer Lösungen im gesamten Netz.

· Optische Sender/Empfänger

Sendegeräte werden als DWDM-Komponenten bezeichnet, da sie die Quellsignale liefern, die dann multiplexiert werden.Die Eigenschaften der in DWDM-Systemen verwendeten optischen Sender sind für die Systementwicklung von großer Bedeutung.In einem DWDM-System werden mehrere optische Sender als Lichtquellen eingesetzt. Hier kann ein Transceiver als Ersatz für Sender und Empfänger verwendet werden, da es die Kombination von beiden ist.Transceiver, die in einem DWDM-Netzwerk verwendet werden, werden oft als DWDM-Transceiver bezeichnetDie folgenden Abbildungen zeigen die Empfänger und Sender in DWDM-Systemen.

· Optische Verstärker

Optische Verstärker (OA) erhöhen die Amplitude oder erhöhen die Leistung optischer Signale, die über eine Faser übertragen werden, indem sie die Photonen des Signals direkt mit zusätzlicher Energie stimulieren.OA verstärken optische Signale über einen breiten WellenlängenbereichDies ist sehr wichtig für die Anwendung von DWDM-Systemen. Erbium-doppierte Faserverstärker (EDFAs) sind die am häufigsten verwendete Art von Glasfaser.

· Transponder

Transponder wandeln optische Signale von einer eingehenden Wellenlänge in eine andere ausgehende Wellenlänge um, die für DWDM-Anwendungen geeignet ist.Transponder sind optisch-elektrooptische (O-E-O) WellenlängenwandlerEin Transponder führt eine O-E-O-Operation durch, um Wellenlängen von Licht umzuwandeln.Innerhalb des DWDM-Systems wandelt ein Transponder das optische Signal des Kunden wieder in ein elektrisches Signal (O-E) um und führt dann entweder 2R (reamplify)Die folgende Abbildung zeigt den Betrieb eines bidirektionalen Transponders.

Ein Transponder befindet sich zwischen einem Clientgerät und einem DWDM-System. Von links nach rechts empfängt der Transponder einen optischen Bitstrom, der auf einer bestimmten Wellenlänge (1310 nm) arbeitet.Der Transponder wandelt die Betriebswellenlänge des eingehenden Bitstroms in eine ITU-konforme Wellenlänge umAuf der Empfangsseite (rechts nach links) wird der Prozess umgekehrt.Der Transponder empfängt einen ITU-konformen Bitstrom und wandelt die Signale zurück in die Wellenlänge, die vom Clientgerät verwendet wird.
 

· DWDM-Multiplexer und Demultiplexer

Mehrere Wellenlängen (alle im 1550 nm-Band), die von mehreren Sendern erzeugt und auf verschiedenen Fasern betrieben werden, werden über einen optischen Multiplexer auf eine Faser kombiniert.Das Ausgangssignal eines optischen Multiplexers wird als zusammengesetztes Signal bezeichnetAm Empfangsende trennt ein Demultiplexer alle einzelnen Wellenlängen des zusammengesetzten Signals in einzelne Fasern.Die einzelnen Fasern geben die demultiplexierten Wellenlängen an so viele optische Empfänger weiterIn der Regel sind die Mux- und Demux-Komponenten (Send- und Empfang) in einem Gehäuse enthalten.Komponentensignale werden optisch multiplexiert und demultiplexiertDie folgenden Bilder zeigen den Betrieb von DWDM-Multiplexern und Demultiplexern.
 

Anwendungen für DWDM
Wie bei vielen neuen Technologien werden die möglichen Anwendungsmöglichkeiten von DWDM erst zu Beginn erforscht.Die Technologie hat sich für verschiedene wichtige Anwendungen als besonders geeignet erwiesen..
 

· DWDM ist für Fernmeldebetreiber, die entweder Punkt-zu-Punkt- oder Ring-Topologien verwenden, vorbereitet. The sudden availability of 16 new transmission channels where there used to be one dramatically improves an operator’s ability to expand capacity and simultaneously set aside backup bandwidth without installing new fiber.
 

• Diese große Kapazität ist entscheidend für die Entwicklung von Selbstheilungsringen, die die heutigen anspruchsvollsten Telekommunikationsnetzwerke kennzeichnen.Ein Betreiber kann einen zu 100% geschützten, 40 Gb/s Ring, mit 16 separaten Kommunikationssignalen, die nur zwei Fasern verwenden.

· Betreiber, die ihre Netze aufbauen oder erweitern, werden auch feststellen, dass DWDM eine wirtschaftliche Möglichkeit ist, die Kapazität schrittweise zu erhöhen und schnell neue Ausrüstung für die notwendige Erweiterung bereitzustellen,und künftig ihre Infrastruktur gegen unvorhergesehene Bandbreitenanforderungen.
 

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