Apa definisi DWDM?
DWDMadalah kombinasi dari himpunanoptikpanjang gelombang yang dapat ditransmisikan oleh satu serat. Ini adalah teknologi laser yang digunakan untuk meningkatkan bandwidth pada tulang punggung serat yang ada. Lebih khusus, tekniknya adalah untuk melipatgandakan jarak spektral yang ketat dari pembawa serat individu dalam serat tertentu untuk mengambil keuntungan dari kinerja transmisi yang dapat dicapai (misalnya, untuk mencapai dispersi atau redaman minimal). Jadi, dengan kapasitas transmisi informasi yang diberikan, jumlah total serat yang dibutuhkan dapat dikurangi.
DWDM mampu menggabungkan dan mengirimkan panjang gelombang yang berbeda secara bersamaan dalam serat yang sama. Agar efektif, satu serat diubah menjadi beberapa serat virtual. Jadi, jika Anda berencana untuk menggunakan kembali 8 pembawa serat (OC), yaitu 8 sinyal dalam satu serat, kapasitas transmisi akan meningkat dari 2,5 Gb/dtk menjadi 20 Gb/dtk. Data yang dikumpulkan pada Maret 2013, karena adopsi teknologi DWDM, satu serat dapat mengirimkan lebih dari 150 panjang gelombang yang berbeda dari gelombang cahaya secara bersamaan, dan kecepatan maksimum setiap berkas dapat mencapai 10Gb/s. Karena vendor menambahkan lebih banyak saluran ke setiap serat, kecepatan transfer terabit per detik sudah dekat.
Keuntungan utama DWDM adalah protokol dan kecepatan transmisinya tidak relevan. Jaringan berbasis DWDM dapat mengirimkan data menggunakan protokol IP, ATM, SONET/SDH, dan Ethernet, dan lalu lintas data yang diproses antara 100 Mb/s dan 2,5 Gb/s. Dengan cara ini, jaringan berbasis DWDM dapat mengirimkan berbagai jenis lalu lintas data pada kecepatan yang berbeda pada saluran laser tunggal. Dari perspektif QoS (Quality Service), jaringan berbasis DWDM merespons dengan cepat kebutuhan bandwidth pelanggan dan perubahan protokol dengan cara yang hemat biaya.
Latar belakang
Hubungan antara jaringan transmisi komunikasi dan layanan menjadi semakin kompleks dalam konteks volume lalu lintas yang meningkat pesat. TDM asli (transmisi gelombang tunggal serat dan multiplexing pembagian waktu) tidak dapat memenuhi kebutuhan teknologi baru. Aplikasi komersial transmisi gelombang tunggal serat optik memiliki kecepatan maksimum 40 Gbits/s dan mahal. Teknologi TDM sulit untuk beradaptasi dengan jaringan dan hubungan bisnis yang kompleks. Teknologi transmisi multi-gelombang serat optik menggunakan perangkat optik murni untuk penjadwalan gelombang panjang melanggar batas kecepatan pemrosesan perangkat elektronik. Berdasarkan teknologi SDH, kapasitas perambatan serat optik dapat ditingkatkan secara signifikan. Tingkat aplikasi komersial teknologi DWDM (juga dikenal sebagai teknologi OTN) saat ini telah mencapai 3,2 Tbits/s, yang berarti bahwa jaringan komunikasi dapat ditingkatkan dan dikembangkan dengan lancar. [1]
Pihak pertama yang diusulkan untuk teknologi DWDM adalah Lucent, yang terjemahan bahasa Mandarinnya adalah multiplexing optik padat. Teknologi DWDM diperkenalkan pada tahun 1991. Secara khusus, ini adalah kombinasi dari sekelompok panjang gelombang optik yang ditransmisikan oleh serat optik, yang merupakan teknologi laser yang digunakan untuk meningkatkan bandwidth pada jaringan tulang punggung serat yang ada. Ini juga dapat dirujuk ke multiplexing jarak spektral yang ketat dari pembawa serat individu dalam serat tertentu untuk mencapai kinerja yang diperlukan selama transmisi. Dan Anda dapat mencoba untuk mengurangi jumlah serat yang Anda butuhkan di bawah jumlah transmisi informasi tertentu. Dalam beberapa tahun terakhir, perkembangan teknologi DWDM telah mendapat perhatian yang luas, dan teknologi DWDM akan lebih banyak digunakan dalam komunikasi di masa depan.
Prinsip
Dalam operasi yang sebenarnya, untuk memanfaatkan secara wajar sumber daya broadband yang dihasilkan oleh serat mode tunggal di wilayah kerugian rendah 1.55 pm, perlu untuk membagi wilayah serat dengan kerugian rendah menjadi beberapa saluran optik sesuai untuk frekuensi dan panjang gelombang yang berbeda, dan harus di masing-masing Saluran optik membentuk gelombang pembawa, yang kita sebut gelombang optik. Pada saat yang sama, splitter menggabungkan sinyal dari panjang gelombang tertentu yang berbeda di ujung transmisi, dan sinyal gabungan ditransmisikan secara kolektif ke dalam satu serat optik untuk transmisi sinyal. Saat mentransmisikan ke ujung penerima, ini digabungkan dengan panjang gelombang yang berbeda menggunakan demultiplexer optik. Penguraian sinyal gelombang cahaya yang berbeda menjadi keadaan awal mewujudkan fungsi transmisi sejumlah sinyal yang berbeda dalam satu serat optik.
Struktur sistem
DWDM secara struktural terbagi dan saat ini memiliki sistem terintegrasi dan sistem terbuka. Sistem terintegrasi: Sinyal optik terminal peralatan transmisi optik tunggal yang diperlukan untuk diakses adalah sumber cahaya standar G. 692. Sistem terbuka berada di ujung depan penggabung dan ujung belakang pembagi, ditambah unit konversi panjang gelombang OTU, yang akan umum digunakan. Panjang gelombang antarmuka 957 diubah menjadi antarmuka optik panjang gelombang standar G.692. Jadi, sistem terbuka menggunakan teknologi konversi panjang gelombang. Buat kepuasan G. Sinyal cahaya yang diperlukan oleh rekomendasi 957 dapat dikonversi ke G. dengan konversi panjang gelombang setelah menggunakan metode foto-listrik-optik. Sinyal optik panjang gelombang standar yang dibutuhkan oleh 692 kemudian ditransmisikan oleh multiplexing divisi panjang gelombang pada sistem DWDM.
Sistem DWDM saat ini dapat menyediakan kapasitas transmisi serat tunggal gelombang 16/20 atau 32/40 gelombang, hingga 160 gelombang, dan kemampuan ekspansi yang fleksibel. Pengguna dapat membangun sistem gelombang 16/20 di awal, dan kemudian meningkatkan ke gelombang 32/40 sesuai kebutuhan, yang dapat menghemat investasi awal. Prinsip skema peningkatannya: pertama adalah meningkatkan gelombang 16-band dan 16-dari pita merah C-band ke skema gelombang 32-; yang lainnya adalah menggunakan Interleaver, dan C-band ditingkatkan dari gelombang 16/32 interval 200 GHz ke interval 100 GHz 20/. 40 gelombang. Untuk ekspansi lebih lanjut, skema ekspansi pita C plus L dapat disediakan untuk lebih memperluas kapasitas transmisi sistem hingga 160 gelombang.
DWDM yang saat ini digunakan oleh operator domestik utama sebagian besar adalah sistem DWDM terbuka. Faktanya, sistem Multiplexing Divisi Panjang Gelombang Padat yang terintegrasi memiliki kelebihannya sendiri:
1. Penggabung dan pembagi dari sistem DWDM terintegrasi digunakan secara terpisah di ujung asal dan ujung penerima, yaitu, hanya penggabung di asal, hanya pembagi di ujung penerima, dan kedua ujung penerima dan ujung transmisi dihapus. Peralatan konversi OTU (bagian ini lebih mahal)? Oleh karena itu, investasi peralatan sistem DWDM dapat dihemat lebih dari 60 persen .
2. Sistem DWDM terintegrasi hanya menggunakan komponen pasif (seperti: combiner atau splitter) di ujung penerima dan ujung transmisi. Unit operasi telekomunikasi dapat langsung memesan produsen perangkat, mengurangi tautan pasokan, dan menurunkan biaya, sehingga menghemat biaya peralatan. .
3. Sistem manajemen jaringan DWDM terbuka bertanggung jawab untuk: OTM (terutama OTU), OADM, OXC, pemantauan EDFA, dan investasi peralatannya menyumbang sekitar 20 persen dari total investasi sistem DWDM; sementara sistem DWDM terintegrasi tidak memerlukan peralatan OTM, Manajemen jaringan hanya bertanggung jawab untuk memantau OADM, OXC, dan EDFA. Ini dapat memperkenalkan lebih banyak produsen untuk bersaing, dan biaya manajemen jaringannya dapat dihemat sekitar setengahnya dibandingkan dengan manajemen jaringan DWDM terbuka.
4. Karena perangkat gelombang / demultiplexing multipleks dari sistem DWDM terintegrasi adalah perangkat pasif, akan lebih mudah untuk menyediakan beberapa layanan dan antarmuka multi-tingkat, selama panjang gelombang transceiver optik dari perangkat akhir layanan memenuhi persyaratan G. Standar 692 dapat digunakan untuk semua layanan seperti PDH, SDH, POS (IP), ATM, dll., mendukung PDH dan SDH dengan berbagai tarif seperti 8M, 10M, 34M, 100M, 155M, 622M, 1G, 2.5G, dan 10G, ATM dan IP Ethernet? Menghindari sistem DWDM terbuka karena OTU, hanya dapat menggunakan perangkat SDH, ATM atau IP Ethernet dengan panjang gelombang optik (1310nm, 1550nm) dan laju transmisi ditentukan oleh sistem DWDM yang dibeli? Tidak mungkin menggunakan antarmuka lain sama sekali.
5. Jika modul perangkat laser dari peralatan transmisi optik seperti SDH dan router IP dirancang secara seragam sebagai pin ukuran geometris standar, antarmuka distandarisasi, yang nyaman untuk pemeliharaan dan pemasangan, dan koneksi dapat diandalkan. Dengan cara ini, personel pemeliharaan dapat dengan bebas mengganti kepala laser dengan panjang gelombang warna tertentu sesuai dengan persyaratan panjang gelombang dari sistem DWDM terintegrasi, yang menyediakan kondisi yang nyaman untuk pemeliharaan kesalahan kepala laser dan menghindari kelemahan bahwa seluruh papan harus diganti oleh seluruh pabrik sebelumnya. Biaya perawatan yang tinggi.
6. Sumber cahaya panjang gelombang warna hanya sedikit lebih mahal daripada sumber cahaya panjang gelombang 1310nm dan 1550nm biasa. Misalnya, sumber cahaya panjang gelombang warna 2.5G saat ini lebih dari 3,000 yuan, tetapi ketika terhubung ke sistem DWDM terintegrasi, biaya sistem biaya berkurang hampir 10 kali lipat, dan dengan banyaknya aplikasi sumber panjang gelombang warna, harganya akan mendekati harga sumber cahaya biasa.
7. Perangkat DWDM terintegrasi sederhana dalam struktur dan ukurannya lebih kecil, dan hanya sekitar seperlima dari ruang yang ditempati oleh DWDM terbuka yang menghemat sumber daya ruang komputer.
Singkatnya, sistem DWDM terintegrasi harus digunakan secara luas di sejumlah besar sistem transmisi DWDM, dan secara bertahap menggantikan posisi dominan sistem DWDM terbuka. Mempertimbangkan bahwa peralatan transmisi optik dengan sejumlah besar sumber cahaya umum saat ini digunakan di jaringan, disarankan untuk menggunakan DWDM hibrida yang terintegrasi dan kompatibel terbuka untuk melindungi investasi di muka.
Prinsip sistem
Teknologi DWDM memanfaatkan bandwidth dan karakteristik low-loss dari serat mode tunggal, menggunakan beberapa panjang gelombang sebagai pembawa, memungkinkan setiap saluran pembawa untuk mentransmisikan secara bersamaan dalam serat.
Dibandingkan dengan sistem saluran tunggal universal, WDM padat (DWDM) tidak hanya sangat meningkatkan kapasitas komunikasi sistem jaringan, tetapi juga memanfaatkan sepenuhnya bandwidth serat optik, dan memiliki banyak keunggulan seperti ekspansi sederhana dan andal. kinerja, terutama dapat langsung terhubung. Memasuki berbagai bisnis membuat prospek aplikasinya sangat cerah.
Dalam sistem komunikasi pembawa analog, untuk memanfaatkan sepenuhnya sumber daya bandwidth kabel dan meningkatkan kapasitas transmisi sistem, biasanya digunakan metode multiplexing pembagian frekuensi. Artinya, sinyal dari beberapa saluran secara bersamaan ditransmisikan dalam kabel yang sama, dan ujung penerima menyaring sinyal dari setiap saluran dengan menggunakan filter band pass sesuai dengan frekuensi pembawa yang berbeda.
Demikian pula, multiplexing pembagian frekuensi optik juga dapat digunakan dalam sistem komunikasi serat optik untuk meningkatkan kapasitas transmisi sistem. Faktanya, metode multiplexing seperti itu sangat efektif dalam sistem komunikasi serat optik. Berbeda dari multiplexing pembagian frekuensi dalam sistem komunikasi pembawa analog, dalam sistem komunikasi serat optik, gelombang cahaya digunakan sebagai pembawa sinyal, dan jendela kehilangan rendah serat optik dibagi menjadi beberapa sesuai dengan frekuensi ( atau panjang gelombang) dari setiap gelombang cahaya saluran. Saluran untuk mencapai transmisi multipleks dari beberapa sinyal optik dalam satu serat.
Karena beberapa perangkat optik (seperti filter dengan bandwidth sempit, sumber cahaya koheren, dll.) belum matang, sulit untuk mewujudkan multiplexing divisi frekuensi optik (teknologi komunikasi optik koheren) dengan saluran optik yang sangat padat, tetapi berdasarkan perangkat saat ini level, multiplexing pembagian frekuensi saluran yang dipisahkan secara optik telah dicapai. Multiplexing saluran optik dengan interval besar (bahkan pada jendela yang berbeda dari serat optik) biasanya disebut multiplexing divisi panjang gelombang optik (WDM), dan DWDM dengan jarak saluran yang lebih kecil di jendela yang sama disebut multiplexing divisi panjang gelombang padat (DWDM). Dengan kemajuan teknologi, teknologi modern telah mampu mencapai multiplexing interval panjang gelombang tingkat nano, dan bahkan mencapai multiplexing skala beberapa nanometer dengan interval panjang gelombang nol. Ini hanya lebih ketat dalam persyaratan teknis perangkat, jadi 1270nm Pita dengan panjang gelombang 20 nm hingga 1610 nm disebut multiplexing divisi panjang gelombang kasar (CWDM).
Struktur dan spektrum sistem DWDM ditunjukkan pada gambar. Pemancar optik di ujung transmisi memancarkan sinyal optik dengan panjang gelombang yang berbeda dan akurasi serta stabilitas untuk memenuhi persyaratan tertentu dan dimultipleks bersama oleh multiplekser panjang gelombang optik untuk memberi makan penguat daya serat yang didoping erbium (penguat serat yang didoping erbium terutama digunakan untuk mengkompensasi multiplexer). Kehilangan daya dan daya transmisi sinyal optik meningkat, dan kemudian sinyal optik multi-jalur yang diperkuat dikirim ke transmisi serat optik, dan penguat optik dapat ditentukan dengan atau tanpa penguat jalur optik sesuai dengan situasinya, dan preamplifier optik diterima di ujung penerima (terutama digunakan untuk Meningkatkan sensitivitas penerima untuk memperpanjang jarak transmisi. Setelah amplifikasi, pembagi panjang gelombang optik dikirim untuk menguraikan sinyal optik asli.
Fungsi OADM dan OXC dari sistem DWDM
OADM dapat memberikan sinyal optik dari panjang gelombang di situs relai optik mana pun sesuai kebutuhan (saat ini 8 gelombang dapat dicapai). Fungsi ini bekerja dengan OXC untuk mengirim sinyal optik apa pun dari port mana pun ke panjang gelombang apa pun dari sistem. Sehingga meskipun sinyal optik dari dua port atas sama, tidak akan menyebabkan pemblokiran. Dengan cara yang sama, fungsi penetapan port juga dapat digunakan untuk mentransfer panjang gelombang hilir tertentu ke port mana pun sesuai kebutuhan, yang sangat memperluas fleksibilitas aplikasi OADM. Selain itu, kombinasi OADM dan OXC dapat memberikan mode perlindungan seperti perlindungan bagian multipleks searah dua serat, perlindungan bagian multipleks dua arah serat, dan perlindungan saluran, sehingga jaringan cincin penyembuhan diri dapat direalisasikan, dan sistem kinerjanya aman. dapat diandalkan.
Penerapan teknologi DWDM dalam sistem tenaga
Munculnya perangkat komunikasi baru tidak menunjukkan penolakan terhadap peralatan dan teknologi asli, tetapi harus merupakan warisan, pengembangan, dan inovasi. Subrate 64k—PDH—SDH—DWDM mencerminkan dan mengikuti prinsip ini. Dari analisis status aplikasi sistem tenaga saat ini, tingkat teknologi DWDM dari multiplexing divisi panjang gelombang tidak dapat sepenuhnya menggantikan SDH, tetapi dapat bekerja sama dengan divisi teknologi SDH, saling melengkapi, mengoptimalkan jaringan komunikasi daya, meningkatkan bandwidth komunikasi secara komprehensif, dan menjamin keamanan sistem jaringan. Dan stabil.
Dari peralatan dan teknologi multiplexing gelombang optik padat (DWDM) saat ini, perangkat tidak hanya perlu menggunakan komponen seperti penguat optik, splitter, multiplexer, kompensasi dispersi, tetapi juga lebih banyak jumper serat. Secara teori, perangkat SDH rasio DWDM memiliki kemungkinan kegagalan yang lebih tinggi, sehingga tidak ilmiah untuk menggunakan DWDM untuk mengirimkan data penjadwalan.
Dari perspektif lain, DWDM, sebagai pelengkap dan pelengkap SDH, sepenuhnya mampu menyediakan saluran perlindungan untuk penjadwalan transmisi data. Selain itu, data manajemen jaringan SDH didasarkan pada transmisi paket, dan sebagian besar adalah Ethernet. Oleh karena itu, teknologi WDM DWDM dapat memberikan saluran perlindungan untuk manajemen jaringan SDH, dan SDH juga dapat menstabilkan manajemen jaringan DWDM untuk menyediakan saluran perlindungan.
Kami dapat memperkirakan bahwa promosi dan implementasi teknologi kepadatan gelombang cahaya multiplexing (DWDM) akan memberikan dukungan yang kuat di TV konferensi definisi tinggi, pengawasan video jarak jauh dan NGN untuk meningkatkan bandwidth komunikasi daya. Keuntungan terbesar adalah kinerja tinggi dan harga rendah. Membagi layanan DWDM dan SDH secara ilmiah dan rasional dapat memberikan keunggulan masing-masing, mengurangi tekanan pada manajemen jaringan, dan meningkatkan tingkat manajemen operasi komunikasi.
