欧宝体育官方下载最新:千万家庭千兆宽带背后的支撑——WDM


公司新闻 发布时间:2022-10-02 09:46:34 来源:欧宝体育官网入口 作者:ob欧宝下载

2022-07-04

  是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术;在接收端,经解复用器(亦称分波器或称去复用器,Demultiplexer)将各种波长的光载波分离,然后由 光接收机 作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。

  在过去的 40 年中,随着制造技术的突破消除了限制性能的水峰,同时波长利用率和调制格式继续以指数级增加承载能力,单模光纤的物理特性持续发展。密集波分复用 (DWDM) 是光纤传输技术发展的重要里程碑。

  在网络生命周期的开始阶段,出现了无源 DWDM 设备的制造和新开发,其中验证波长相关性能的完整特征至关重要。 随着有线和电信服务提供商继续发展其网络,将光纤推向更深的位置,使网络元素更接近用户,并为较小的用户群提供服务(以提高服务速度和增加产品)。DWDM 正在成为这些 HFC 分布式接入体系结构 (DAA) 和 xDSL/gFast 网络的重要推动因素。

  虽然无线提供商将集中式的无线接入网 (C-RAN) 作为一项关键的架构功能,但他们也意识到了 DWDM 的优势,这将是 5G 采用进一步提高容量需求所必需的。无源光网络 (PON) 所有者/运营商已经开始利用覆盖在现有 E-PON 和 G-PON 网络上的 DWDM 技术的优势,实现光纤入户 (FTTH)。 最后,大量超大规模和多租户数据中心 (MTDC) 运营商正在其光纤数据中心互联 (DCI) 网络中部署高容量 DWDM 解决方案。

  波分复用 (Wavelength Division Multiplexing, WDM) 是一种允许在同一光纤上同时传输多个频率(或波长)的技术。这是通过使用输出调谐到单独和特定波长的光发射机或收发机来实现的,从而存在不同且不重叠的传输信道。

  粗波分复用 (CWDM)使用 1260 纳米到 1670 纳米之间的波长(O、E、S、C、L 和 U 传输波段),并允许在此区域内创建多达 18 个单独的信道,承载语音、数据或视频的任意组合,信道间隔为 20 纳米。对于相对低带宽的部署,CWDM 是一种经济高效的解决方案,但是,由于 CWDM 信号无法放大,没有能够支持该范围的宽带光放大器,因此距离被限制为 80 千米。

  密集波分复用 (DWDM)通过将信道间隔减小到 0.8 纳米或更小,并缩小工作波长范围,将 WDM 带到了一个新的水平。这可以产生 80 个或更多的流量信道或通道,为更多的高速、高带宽应用打开大门。

  令人惊讶的是,所有 DWDM 波长都位于被称为 C 波段的 1525 纳米到 1565 纳米的狭窄区域内。由于与 O 或 E 等波段中的较低波长相比,信号损耗(光纤衰减)相对较低(0.25dB/千米),因此利用了该区域。由于信道间隔窄,需要更高精度的激光器和滤波过程来保持信道完整性并将干扰降至最低。

  无源 DWDM 网络架构开始于转发器或收发器接受各种流量类型和协议的数据输入。该转发器执行将输入数据映射到单独 DWDM 波长的基本功能。每个单独的波长被馈送到光学多路复用器 (MUX),该多路复用器将多个波长滤波并组合到单个输出端口上,以便通过主要/核心/公共 DWDM 光纤传输。然后,在接收端,可以通过使用光解复用器 (De-MUX) 来分离波长以隔离各个信道,然后通过附加的波长匹配转发器将每个信道路由到适当的客户端输出。

  由于 DWDM 技术与 CWDM 频段重叠,因此也可以选择“混合”解决方案。这种类型的混合系统保留了 CWDM 复用器和解复用器硬件,在 1530 到 1550 纳米范围内的现有信道上插入 DWDM 波长,从而创建多达 28 个额外信道。混合 CWDM/DWDM 系统无需安装新光纤或大规模更改基础设施,即可大幅提升容量。

  光纤分插复用器 (OADM) 是 DWDM 架构的可选组件,可以添加到无源或有源网络,以便于从主要/核心/公共 DWDM 光纤的中游位置添加或减去指定波长。双向架构包括电路两端的发送器和接收器以及组合复用器/解复用器设备。

  对于长途网络,DWDM 架构增加了补偿光损耗所需的有源系统组件,从而增加了复杂性,这将使信号接收和数据恢复变得不可能。掺铒光纤放大器 (EDFA) 可用作升压器或发射放大器,以使光功率电平在离开多路复用器时提高,而前置放大器在进入解复用器之前执行相同的功能。还可以包括附加的内联放大器。没有 EDFA 的无源网络将这种复杂性降至最低。

  随着对带宽需求的不断扩大,问题不再是是否需要,而是提供商将如何满足这些要求。光纤容量的倍增意味着更高的服务数量和多样性、更多的端点/用户以及无数的盈利机会。铺设额外的光纤是一个显而易见的策略,但通常是解决带宽限制的最具破坏性和最昂贵的选择。那么,为什么不努力改进已经铺设的现有资产(光纤)呢?

  CWDM 和 DWDM 在 2002 年分别由 ITU-T G.694.2 和 G.694.1 标准化。 直到最近,与 DWDM 激光器、转发器、复用、解复用和 OADM 组件相关的安装和持续运营费用已经抵消了相对的经济效益。随着规模经济和效率的提高继续降低 DWDM 网络的成本,密集波分复用的情况变得更加引人注目。

  如果 CWDM 在某些情况下能够满足带宽需求,DWDM 部署或转换的好处/理由可能不会立即显现。随着互联网流量以每年 300% 的速度增长,提供商的带宽需求每六到九个月翻一番。随着这一增长速度的不断加快,更多的流量将进入低延迟类别,如网络电话、UHD 实时视频流、云托管游戏和新兴的 5G 前端/后端应用,如自动驾驶汽车,这些都产生了类似的容量需求。通过该技术优化和最大化光纤带宽是解决容量难题的一种主动、经济高效的解决方案。

  密集波分复用固有的相邻信道的紧密接近性带来了挑战,需要智能维护和测试实践。为了保持信道的完整性,需要精确的激光器温度控制和可靠的 DWDM 复用器/解复用器设备。即使是最微小的波长漂移也会产生偏移,干扰相邻通道并降低信号质量。SPF/SFP+ 收发器具有价位较低的优势,但在管理波长完整性方面可能效率较低。

  噪声是用于城域部署的主动式 DWDM 网络面临的额外挑战。EDFA 和也包含放大器的可重配置光纤分插复用器 (ROADM) 可能会增加网络噪声,并且需要保持良好的光信噪比 (OSNR),以便最大限度地提高 DWDM 信道的带宽利用率,并将可能导致数据丢失和重传的比特误码降至最低。

  接入网络中更常见的无源 DWDM 应用不会受到噪声问题的影响,没有放大器产生噪声,距离越短意味着更重要的是将光功率损失(衰减)降到最低,并在接收转发器/SPF/SPF+ 获得良好的光功率电平,因此光纤和连接器的损耗和反射是非常重要的问题。

  技术有限公司成立于2013年1月,是一家专业的创新型产品制造商和服务商,有多项产品和技术发明专利,为广东省高新技术企业和5G企业,是国内顶尖的光通信产品制造商和服务商。

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