คุณรู้คำศัพท์เหล่านี้ทั้งหมดของเทคโนโลยี WDM หรือไม่?
ในฐานะที่เป็นโอกาสที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในการเพิ่มความจุแบนด์วิดธ์อย่างมากเทคโนโลยี WDM (Wavelength Division Multiplexing) เป็นโซลูชั่นที่เหมาะสมที่สุดในการรับแบนด์วิดท์ที่มากขึ้นและลดค่าใช้จ่ายในเครือข่ายโทรคมนาคมในปัจจุบัน ด้วยความมีชื่อเสียง WDM ก็กลายเป็นคำที่ใช้ในครัวเรือนไปแล้ว ถึงกระนั้นส่วนใหญ่แล้วเรารู้เพียงว่า "WDM" แต่ไม่รู้เทคโนโลยี WDM จริงๆ จริงๆแล้วมีคำศัพท์ต่าง ๆ ที่ใช้ใน WDM ที่มักจะปวดหัวสำหรับเรา ทีนี้มาดูกันว่าพวกเขาคืออะไร
WDM รวมถึง CWDM และ DWDM
WDM (Multiplexing Division ความยาวคลื่น)
เทคโนโลยีที่เพิ่มความหลากหลายของสัญญาณพาหะนำแสงเข้าสู่เส้นใยนำแสงเดียวโดยใช้ความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกัน (เช่นสี) ของแสงเลเซอร์ มันแบ่งแสงสีขาวผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเป็นสีทั้งหมดของสเปกตรัมเหมือนแสงผ่านปริซึมสร้างรุ้ง ความยาวคลื่นทุกตัวจะมีสัญญาณเดี่ยว ๆ ที่ไม่รบกวนความยาวคลื่นอื่น ๆ
CWDM (มัลติเพล็กซิ่งแผนกความยาวคลื่นหยาบ)
CWDM เป็นเทคโนโลยี WDM เฉพาะที่กำหนดโดย ITU (International Telecommunication Union) ในกริดสเปกตรัม ITU-T G.694.2 โดยใช้ความยาวคลื่นจาก 1270 nm ถึง 1610 nm ภายในระยะห่าง 20nm channel เป็นเทคโนโลยีทางเลือกที่คุ้มค่าในการขนส่งปริมาณข้อมูลจำนวนมากในโทรคมนาคมหรือเครือข่ายองค์กร
DWDM (มัลติเพล็กซิ่งแผนกความยาวคลื่นหนาแน่น)
DWDM เป็นเทคโนโลยี WDM เฉพาะที่กำหนดโดย ITU แต่ในกริดสเปกตรัมของ ITU-T G.694.1 ตารางถูกระบุเป็นความถี่ใน THz, ทอดสมอที่ 193.1 THz, โดยมีความหลากหลายของช่องสัญญาณที่ระบุจาก 12.5 GHz ถึง 200 GHz, ซึ่งเป็นเรื่องธรรมดา 100 GHz ในทางปฏิบัติความถี่ DWDM มักถูกแปลงเป็นความยาวคลื่น โดยทั่วไปแล้ว DWDM มีความสามารถในการส่งผ่าน 80 ช่องสัญญาณ (ความยาวคลื่น) ในสิ่งที่รู้จักกันในชื่อ Conventional band (C-band) สเปกตรัมด้วย 80 ช่องสัญญาณในพื้นที่ 1550 nm
ระบบส่งกำลัง WDM
การส่งผ่านเส้นใยเดี่ยว
เส้นใยเดี่ยวคือการสื่อสารแบบสองทิศทางบนเส้นใยเดี่ยว ระบบนี้ใช้ความยาวคลื่นที่เหมือนกันสองชุดสำหรับทั้งสองทิศทางบนไฟเบอร์เดี่ยว แต่ละช่องที่อยู่บนระบบเส้นใยเดี่ยวอาจแพร่กระจายในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง
การส่งผ่านเส้นใยคู่
Dual fiber ประกอบด้วยสองเส้นใยเดี่ยวหนึ่งเส้นใยใช้สำหรับทิศทางการส่งสัญญาณและอีกเส้นใยหนึ่งใช้สำหรับทิศทางรับ ในระบบส่งสัญญาณคู่ไฟเบอร์ปกติความยาวคลื่นเดียวกันนั้นจะถูกใช้ทั้งในทิศทางการส่งและรับ เส้นใยที่สองอาจทำหน้าที่เป็นเส้นใยสำรองในระบบสำรองหรืออาจเป็นเส้นทางแสงในทิศทางตรงกันข้าม
อัปสตรีม (ย้อนกลับ) & ดาวน์สตรีม (ไปข้างหน้า)
ทิศทางของสัญญาณการสื่อสารสามารถอ้างอิงได้โดยใช้คำศัพท์สองคำนี้ ทิศทางดาวน์สตรีมถูกกำหนดเป็นการสื่อสารที่เกิดจากผู้ให้บริการและส่งไปยังผู้ใช้บริการ ต้นน้ำอยู่ในทิศทางตรงกันข้าม
โทโพโลยี WDM
โทโพโลยีเครือข่าย
ผลิตภัณฑ์ WDM ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้กับเครือข่ายไฟเบอร์ผ่านการใช้งานหลายช่องทางของไฟเบอร์ เครือข่ายถูกระบุโดยโครงร่างไฟเบอร์หรือโทโพโลยีของพวกเขา ทอพอโลยีเครือข่ายเช่น Mesh, Ring, P2P (Point-to-Point) และ P2MP (Point-to-Multipoint) บางครั้งจะใช้ผลิตภัณฑ์ WDM ที่ออกแบบมาสำหรับเครือข่ายโดยเฉพาะ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจการใช้เครือข่ายเมื่อเลือกผลิตภัณฑ์ WDM เครือข่ายทั้งหมดมักประกอบด้วยโทโพโลยีเครือข่ายย่อยหลายชนิด
โครงสร้างของแหวน
ในเครือข่ายพื้นที่ปริมณฑลโครงสร้างพื้นฐานโดยทั่วไปจะมีการจัดระเบียบมากกว่าแหวนโครงสร้าง Ring topology เป็นประเภทของทอพอโลยีเครือข่ายที่ประกอบด้วยลูปปิด เครือข่ายวงแหวนไฟเบอร์ประกอบด้วยชุดช่วงไฟเบอร์ที่สิ้นสุดที่โหนดเครือข่ายแผ่กระจายไปทั่วลูป แต่ละโหนดในวงแหวนจะเชื่อมต่อกับสองโหนดและโหนดที่อยู่ติดกันเพียงสองโหนดเท่านั้น เครือข่ายแหวนมักจะเป็นระบบเส้นใยคู่ โทโพโลยีแหวนความคมชัดที่มีการกระจายไฟเบอร์แบบครบวงจรหรือจากจุดต่อจุด
ปม
ในทอพอโลยีเครือข่ายโหนดเป็นการสิ้นสุดของสาขาเดียวหรือหลายสาขาของเครือข่าย เครือข่าย WDM ประกอบด้วยชุดของโหนดซึ่งเชื่อมต่อกันทางกายภาพด้วยไฟเบอร์ออปติก (ฟิสิคัลทอพอโลยี) ซึ่งโลจิคัลทอพอโลยีถูกวางซ้อนโดยการสร้างการเชื่อมต่อแบบพา ธ ระหว่างพา ธ Lightpath การใช้ WDM ที่ด้านไฟเบอร์ช่วยให้โหนดสามารถแบ่งส่วนหรือแบ่งออกเป็นพื้นที่ให้บริการเพิ่มเติมดังนั้นจึงเป็นการขยายฐานลูกค้าและแบนด์วิดท์ที่มีอยู่
เทคโนโลยี WDM
ตะแกรง Waveguide Grating (AWG)
AWG รวมถึง Athermal AWG (AAWG) และ Thermal AWG (TAWG) มักใช้เป็น optical MUX / DeMUX ในระบบ WDM AAWG มีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับ TAWG มาตรฐาน แต่ไม่ต้องการพลังงานไฟฟ้าซอฟต์แวร์หรืออุณหภูมิ
ไฟเบอร์แบร็กตะแกรง (FBG)
FBGs เป็นตัวกรองความยาวคลื่นที่หลากหลายสำหรับสัญญาณมัลติเพล็กซ์และ demultiplexing WDM พวกเขายังสามารถชดเชยการกระจายตัวของสีที่สามารถลดคุณภาพของสัญญาณ WDM ในใยแก้วนำแสง
ตัวกรองฟิล์มบาง (TFF)
ตัวกรองฟิล์มบางถูกนำมาใช้ตั้งแต่เริ่มต้นและมีการปรับใช้อย่างกว้างขวางเนื่องจากมีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ที่ตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของระบบการสื่อสารด้วยแสง ข้อได้เปรียบหลักของฟิลเตอร์ฟิล์มบางคือความสามารถในการบรรลุความแม่นยำสูงในการประมวลผลในอุปกรณ์ขนาดเล็กเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีคู่แข่ง
อุปกรณ์ WDM
Mux (Multiplexer)
มัลติเพล็กเซอร์ WDM เป็นอุปกรณ์ที่มัลติเพล็กซ์หรือรวมสัญญาณแสงที่มีความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน (สี) เข้าด้วยกันในเส้นใยเดียว
DeMux (De-Multiplexer)
ในทางตรงกันข้ามกับมัลติเพล็กเซอร์, DeMux เป็นอุปกรณ์ที่ de-multiplexes หรือแยกการส่งออปติคอลซึ่งประกอบด้วยความยาวคลื่นมัลติเพล็กซ์บนเส้นใยเดี่ยวที่กำหนดให้กับแต่ละความยาวคลื่น
หมายเหตุ: ในตลาดปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์ CWDM Mux / DeMux และผลิตภัณฑ์ DWDM Mux / DeMux ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มี Mux และ DeMux ภายในและมาในแพ็คเกจเช่น 1RU 19″ rackmont, LGX box และ ABS module เป็นต้น
OADM (มัลติเพล็กเซอร์แบบ Optical Add-Drop)
OADM เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในระบบ WDM สำหรับการมัลติเพล็กซ์และการกำหนดเส้นทางช่องสัญญาณแสงที่แตกต่างกันเข้าหรือออกจากเส้นใยเดี่ยว
FWDM (มัลติเพล็กเซอร์ความยาวคลื่นโดยใช้ตัวกรอง)
Multiplexer Wavelength Division แบบอิงฟิลเตอร์ (FWDM) เป็นมัลติเพล็กเซอร์แบบ WDM ที่ใช้เทคโนโลยี Thin Film Filter (TFF) FWDM รวมหรือแยกแสงที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันในช่วงความยาวคลื่นที่กว้างและมีการใช้อย่างกว้างขวางใน EDFA, เครื่องขยายเสียง Raman และเครือข่ายออปติคัล WDM
ตัวกรองข้ามแถบสี
ตัวกรองการข้ามแถบที่ใช้เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ BWDM (แบนด์ WDM) ตัวกรองเหล่านี้เป็น TFF ที่มีแถบความถี่กว้างซึ่งมีหลายช่องสัญญาณ ยกตัวอย่างเช่นตัวกรอง C-band สีแดง / น้ำเงิน DWDM ใช้เพื่อแยกหรือรวมสัญญาณความยาวคลื่นสีแดงและสีน้ำเงินในระบบ DWDM ของ C-band และระบบขยายสัญญาณกำลังแรงสูง มันเหมือนกับ FWDM ทั่วไปที่มีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวที่ความยาวคลื่นจะแยกในตัวกรองสีแดง / สีน้ำเงินในขณะที่ถูกผูกมัดใน WDM
พอร์ต WUX MUX DEMUX
พอร์ตทั่วไป
จุดเชื่อมต่อของผลิตภัณฑ์ WDM ที่มีช่องสัญญาณรวมปรากฏขึ้น สำหรับผลิตภัณฑ์ MUX ช่องสัญญาณรวมจะถูกส่งจากพอร์ตทั่วไป สำหรับ DEMUX จะได้รับช่องสัญญาณรวมที่พอร์ตทั่วไป
เอ็กซ์เพรสหรืออัพเกรดพอร์ต
สำหรับผลิตภัณฑ์ CWDM โดยทั่วไปจะมีการอัพเกรดหรือพอร์ตด่วน แต่ไม่ใช่ทั้งสองอย่าง การอัพเกรดหรือเอ็กซ์เพรสพอร์ตบน CWDM Mux หรือ DeMux ใช้เพื่อเพิ่ม, ลด, หรือส่งผ่านช่องทางเพิ่มเติมซึ่งช่วยให้การเรียงลำดับของสองโมดูล CWDM Mux / DeMux, เพิ่มความจุของช่องสัญญาณบนไฟเบอร์ลิงค์ทั่วไปสองเท่า
สำหรับผลิตภัณฑ์ DWDM จุดประสงค์ของการอัพเกรดพอร์ตคือสามารถเพิ่มลดหรือผ่านช่องทาง DWDM ของ C-band ที่ยังไม่ได้ใช้งานคือเฉพาะช่องทางที่อยู่ในย่าน 1530 - 1565 nm หากผลิตภัณฑ์ DWDM มีพอร์ตด่วนด้วยปกติแล้วพอร์ตดังกล่าวจะใช้สำหรับช่องเพิ่มเติมที่อยู่นอก C-band เช่นช่องสัญญาณ CWDM ส่วนใหญ่
1310nm พอร์ต
พอร์ต 1310nm เป็นพอร์ตออปติกวงกว้างที่เพิ่มไปยังความยาวคลื่น CWDM เฉพาะอื่น ๆ ในโมดูล ตัวอย่างเช่นหากมีการเรียกใช้ CWDM 8 ช่องสัญญาณอาจใช้ความยาวคลื่น 1470 nm ถึง 1610 nm และร้องขอพอร์ต 1310nm พอร์ต 1310nm ถูกใช้ในเครือข่ายแบบเก่าและบางครั้งเป็นเส้นทางการส่งคืน หากเครือข่ายเดิมที่มีอยู่กำลังใช้พอร์ต 1310nm และพวกเขาใช้เส้นใยทั้งหมดหมดแล้วและกำลังมองหาวิธีที่จะเพิ่มความสามารถเครือข่ายพวกเขาสามารถเพิ่มความยาวคลื่น CWDM อื่น ๆ ลงบนเส้นใยเดียวกันในขณะที่ยังคงอนุญาตให้ใช้พอร์ต 1310nm ในขณะเดียวกันก็สามารถพกพา LR optics, LX optics และอื่น ๆ
1550nm พอร์ต
คล้ายกับพอร์ต 1310nm อนุญาตให้ส่งสัญญาณ 1550nm แบบดั้งเดิมและสามารถพกพา ER optics, ZR optics, LX optics, ZX optics เป็นต้น
ตรวจสอบพอร์ต
พอร์ตนี้ใช้เพื่อตรวจสอบหรือทดสอบสัญญาณไฟฟ้าที่ออกมาจาก Muxed CWDM หรือก่อนที่มันจะถูก demuxed จากสัญญาณที่มาผ่านเครือข่ายใยแก้วนำแสงโดยปกติจะอยู่ที่ระดับพลังงาน 5% หรือน้อยกว่า โดยทั่วไปสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ตรวจวัดหรือตรวจสอบเช่นมิเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องมือวิเคราะห์เครือข่าย ผู้ดูแลระบบเครือข่ายจะใช้สิ่งนี้เพื่อทดสอบการตรวจสอบหากสัญญาณล้มเหลวหรือมีการเปลี่ยนแปลงโดยไม่ต้องขัดจังหวะเครือข่ายที่มีอยู่
พารามิเตอร์ WDM
ความยาวคลื่น
ความยาวคลื่นคือระยะทางซึ่งวัดในทิศทางของการแพร่กระจายระหว่างสองจุดของเฟสเดียวกันในรอบที่ต่อเนื่องกันของคลื่น ความยาวคลื่นλmของแสงโมโนโครมเดินทางผ่านใยแก้วนำแสงแสดง:
λm = λ / n = v / f
λ = ความยาวคลื่นแสงในสุญญากาศ
n = ดัชนีการหักเหของตัวกลางอิเล็กทริก
v = ความเร็วเฟสที่กำหนดโดย c / n
c = ความเร็วของแสงในสุญญากาศ: 2.99792458 X 108 m / s
f = ความถี่แสง
หมายเหตุ: ในทางปฏิบัติ WDM ความยาวคลื่นเช่นความยาวคลื่นของเลเซอร์สื่อสารข้อกำหนดเฉพาะของความยาวคลื่นสำหรับฟิลเตอร์ออปติคอลและความยาวคลื่นของช่องทางการส่งสัญญาณออปติคอลผ่านไฟเบอร์จะถูกกำหนดให้เป็น w ความยาวคลื่นในนาโนเมตร
ช่อง
ในระบบ WDM แต่ละช่องสัญญาณจะได้รับการกำหนดความยาวคลื่นที่ไม่ซ้ำกัน (เช่นสีของแสง) ดังนั้นช่องทางที่สามารถผ่านใย "ในแบบคู่ขนาน"
ผ่านวงดนตรี
Pass band คือช่วงความถี่หรือความยาวคลื่นที่สามารถผ่านตัวกรองได้ มันเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ของตัวกรอง WDM ในทางปฏิบัติมันเป็นความอดทนของตัวกรองสำหรับเลเซอร์ที่ลอยห่างจากความยาวคลื่นกลาง ตัวอย่างเช่นวงผ่านทั่วไปสำหรับตัวกรอง CWDM คือ± 6.5 nm เกี่ยวกับความยาวคลื่นกลาง ดังนั้นเลเซอร์ 1551nm สามารถทำงานได้ในช่วง 1544.5 nm ถึง 1557.5 nm โดยไม่ต้องสูญเสียช่องทางพิเศษ
การสูญเสียการแทรก
การสูญเสียการแทรกคือการลดทอนที่เกิดจากการแทรกตัวกรอง WDM ในระบบส่งกำลังแบบออปติคัล โดยปกติจะระบุว่าเป็นการสูญเสียการแทรกสูงสุดที่เกิดขึ้นทั่วทั้งวงกรองผ่าน การสูญเสียการแทรกของผลิตภัณฑ์ WDM ถูกกำหนดให้เป็นการสูญเสียการแทรกสูงสุดที่เกิดขึ้นที่พอร์ตช่องสัญญาณที่มีการสูญเสียสูงสุด ในเครือข่าย WDM การสูญเสียการแทรกเป็นหนึ่งในหลาย ๆ ผู้ที่สูญเสียการเชื่อมโยงการสื่อสารทั้งหมด ตัวกรองฟิล์มบางมีความแปรปรวนของการผลิตค่อนข้างกว้างในค่าการสูญเสียการแทรกและมีการคัดกรองก่อนใช้ในผลิตภัณฑ์ WDM
โพลาไรเซชันขึ้นอยู่กับการสูญเสีย (PDL)
การสูญเสียที่แสดงโดยฟิลเตอร์ WDM ขึ้นอยู่กับโพลาไรซ์ออปติคัลของแสง PDL เป็นความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดในการสูญเสียการแทรกสูงสุดที่เกิดขึ้นในทุกสถานะของโพลาไรซ์ออปติคัล PDL สำหรับผลิตภัณฑ์ WDM ถูกระบุว่าเป็น PDL ที่ใหญ่ที่สุดที่อนุญาตสำหรับช่องใด ๆ
การกระจายโหมดโพลาไรซ์ (PMD)
PMD เป็นปรากฏการณ์เชิงเส้นที่สำคัญที่เกิดขึ้นภายในเส้นใยนำแสงซึ่งอาจทำให้ตัวรับสัญญาณแสงไม่สามารถตีความสัญญาณได้อย่างถูกต้องและส่งผลให้อัตราความผิดพลาดสูง เป็นผลกระทบโพลาไรเซชันอีกประการหนึ่งที่นำไปสู่ความบกพร่องในระบบส่งสัญญาณใยแก้วนำแสงระยะไกล
ผลตอบแทนการสูญเสีย
Return loss คือการสูญเสียพลังงานในสัญญาณที่ส่งคืน / สะท้อนโดยความไม่ต่อเนื่องในสายส่งหรือไฟเบอร์ออปติกของระบบ WDM มูลค่าการสูญเสียคืนจำนวนมากเป็นที่ต้องการเพื่อป้องกันปัญหาเกี่ยวกับเลเซอร์ที่มาและลดการสูญเสียที่ส่ง การสูญเสียคืนสำหรับผลิตภัณฑ์ WDM นั้นมีขนาดเล็กที่สุดและสูญเสียการคืนสินค้าที่พอร์ตทั้งหมด
ระลอก Passband
ระลอก Passband ถูกกำหนดเป็นรูปแบบการสูญเสียสูงสุดถึงยอดสูงสุดภายใน passband ของหนึ่งช่อง
ความเหงา
การแยกคือการวัดแสงที่ความยาวคลื่นที่ไม่ต้องการ ณ จุดใด ๆ แสดงเป็นเดซิเบลคือความแตกต่างของการสูญเสียการแทรกสูงสุดภายในช่วงความถี่ของตัวกรองและการสูญเสียขั้นต่ำที่เกิดขึ้นภายในแถบตัวกรองแบบอื่น การแยกถูกวัดโดยการใช้แหล่งพลังงานแสงแบบกวาดไปยังพอร์ตทั่วไปของตัวกรองและวัดการสูญเสียภายในแถบความถี่ของตัวกรองและแถบผ่านของตัวกรองอื่น เมื่อตัวกรองอื่นเป็นตัวกรองที่มีแถบความถี่ใกล้กับแถบพาสของตัวกรองจะเรียกว่าการแยกช่องสัญญาณที่อยู่ติดกัน สำหรับพอร์ตที่เหลือจะเรียกว่าการแยกช่องสัญญาณแบบไม่ติดกัน
อุณหภูมิในการทำงาน
อุณหภูมิในการใช้งาน (° C) เป็นช่วงอุณหภูมิโดยรอบซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดประสิทธิภาพของอุปกรณ์
อุณหภูมิการเก็บรักษา
อุณหภูมิการจัดเก็บ (° C) คือช่วงอุณหภูมิโดยรอบซึ่งอุปกรณ์สามารถจัดเก็บได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อแอปพลิเคชันที่ต้องการหลังจากนั้น
เทคโนโลยี WDM ที่เกี่ยวข้อง
เครือข่ายออปติคอลมัลติเพล็กซิ่งแบบพาสซีฟ (WDM-PON)
WDM-PON เป็นแนวคิดที่สร้างสรรค์สำหรับการเข้าถึงและเครือข่าย backhaul มันใช้ WDM ผ่านโครงสร้างพื้นฐานไฟเบอร์ P2MP แบบฟิสิคัลที่ไม่มีส่วนประกอบที่ใช้งาน (เช่น PON) WDM-PON ช่วยให้ผู้ให้บริการสามารถส่งมอบแบนด์วิดธ์สูงไปยังจุดปลายหลายจุดในระยะทางไกล
เครือข่ายการขนส่งด้วยแสง (OTN)
OTN ได้รับการออกแบบเพื่อให้การสนับสนุนเครือข่ายออพติคอลโดยใช้ความยาวคลื่น - การแบ่งมัลติเพล็กซ์ (WDM) ซึ่งแตกต่างจาก SONET / SDH รุ่นก่อน มันสามารถให้การทำงานของการขนส่งมัลติเพล็กซ์การสลับการจัดการการกำกับดูแลและความอยู่รอดของช่องสัญญาณออปติคอลที่มีสัญญาณไคลเอ็นต์
