กลุ่มโครงร่างการส่งไฮบริดของเครือข่าย WDM
ระบบ CWDM ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบ DWDM เนื่องจากข้อได้เปรียบของเทคโนโลยี CWDM คือมันใช้ต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำโดยไม่ต้องระบายความร้อนของเลเซอร์สะท้อนความคิดเห็นแบบกระจายและตัวกรองแบบพาสซีฟราคาไม่แพง
ยิ่งไปกว่านั้นถ้าใช้เทคโนโลยี CWDM มันเป็นไปได้ที่จะใช้ตัวรับส่งสัญญาณขนาดกะทัดรัดที่ราคาถูกกว่า อย่างไรก็ตามเนื่องจากระยะห่างของช่องสัญญาณ CWDM ค่อนข้างใหญ่ดังนั้นจำนวนความยาวคลื่นที่มีอยู่ในระบบจะลดลงซึ่งจะจำกัดความสามารถในการส่งสัญญาณของระบบ
ภายใต้ ITU G.694.2 ปัจจุบันมีช่วงเวลา 20nm จากนั้นสามารถรองรับความยาวคลื่น CWDM สูงสุด 18 สำหรับแอปพลิเคชันจำนวนมากไฟเบอร์โหมดเดี่ยวมาตรฐานทั่วไป (SSF) ซึ่งการสูญเสียความยาวคลื่นแปดจะมีขนาดใหญ่มาก ดังนั้นตาม G.694.2 เทคโนโลยี CWDM สามารถใช้แปดความยาวคลื่นใน SSF พวกเขาคือ 1470nm, 1490nm, 1510nm, 1530nm, 1550nm, 1570nm, 1590nm และ 1610nm ตราบใดที่ตราบใดที่เครือข่าย WDM ของลูกค้าต้องการแชนเนลที่มากขึ้นคุณจะต้องแปลงเป็นการใช้ DWDM เนื่องจาก DWDM ช่วงความยาวคลื่นเล็กอนุญาตให้เพิ่มช่องสัญญาณจำนวนมาก (โดยทั่วไปมี 32,64,128 ช่อง) และช่วงเวลาของช่องสามารถเข้าถึง 200, 100 หรือ 50GHz ได้ แต่ค่าใช้จ่ายต่อช่องสัญญาณเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นลูกค้าจะต้องประเมินปริมาณของธุรกิจในการพัฒนาในอนาคตของสถานการณ์เพื่อกำหนดค่าเริ่มต้นที่ต่ำกว่าของความยืดหยุ่นในการติดตั้งระบบ CWDM ค่อนข้างต่ำหรือต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้นของความยืดหยุ่นในการติดตั้งระบบ DWDM ที่ดีขึ้น
ในการพิจารณาสถานการณ์ต่อไปนี้ "DWDM" หมายถึงระยะห่างช่องสัญญาณของระบบ DWDM 100GHz โดยเฉพาะ นอกจากนี้ความแตกต่างของค่าใช้จ่ายระหว่างระบบ CWDM และ DWDM โดยทั่วไปอยู่ในช่วง 20% ถึง 40% ของ
แสดงในรูปที่ 1 ที่กล่าวถึงข้างต้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในช่วงความยาวคลื่น CWDM ระยะห่างของช่องทางคือ 20nm เมื่อใช้การส่ง SFF ช่องภายนอก 1470-1610nm ลดทอนแสงจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้นเพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพการส่งข้อมูลที่เหมาะสม CWDM hac จะมีความยาวคลื่นสูงสุดแปดความยาวเท่านั้น ในทางตรงกันข้าม DWDM ใน C-band และ L-band แม้ในช่วงสเปกตรัมที่แคบกว่ามากยังคงสามารถใช้ช่องว่างที่เล็กลง ตัวอย่างของ 100GHz DWDM ช่วงเวลาสองช่วงระหว่างช่องสัญญาณที่อยู่ติดกันโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 0.8nm จากนั้นอย่างน้อยคุณก็สามารถมีได้ถึง 64 ช่อง - มี 32 ช่องในช่อง C-band บวก 32 ช่อง L-band (มีบางระบบใน L-band สามารถมีช่องได้มากขึ้น)
ระบบ CWDM แบบ Single Stage ได้รับการอัพเกรดเป็นระบบ DWDM
ผู้ผลิตอุปกรณ์ WDM หลายรายสามารถจัดหาผลิตภัณฑ์การเปลี่ยนผ่านระหว่างวิธี CWDM และ DWDM สิ่งที่พวกเขาใช้คือเมื่อความจุที่ติดตั้งทั้งหมดเป็นระบบ CWDM จำเป็นต้องได้รับการขยายเพื่อขยายการใช้ตัวกรอง DWDM สำหรับแต่ละพอร์ต CWDM ช่อง แสดงในรูปที่ 1 คุณสามารถมีช่วงสูงสุดแปดช่วงของช่องสัญญาณ DWDM 100GHz ที่สอดคล้องกับช่องสัญญาณ CWDM ดังนั้นหลักการของช่องสัญญาณ CWDM ที่เทียบเท่ากับช่องสัญญาณ DWDM แปดช่อง ข้อเสียเปรียบที่ใหญ่ที่สุดของวิธีนี้คือในมือข้างหนึ่งช่องทาง CWDM ไม่ทั้งหมดสามารถทับซ้อนกันในสเปกตรัมกับช่องสัญญาณ DWDM ที่สอดคล้องกันอีกประมาณ 50% ของช่องสัญญาณ DWDM เช่นเดียวกับขอบยามแถบและ / หรือตัวกรอง CWDM (ลูกศรสีแดง ) ทับซ้อนกันและไม่สามารถใช้งานได้ ระบบ CWDM แปดช่องแสดงในตารางที่ 1 ถึงขั้นตอนการอัพเกรดระบบ DWDM
เราสันนิษฐานว่าคุณสมบัติเฉพาะของตัวเลือกอุปกรณ์แบบแอ็คทีฟและพาสซีฟนั้นเหมาะสมแล้วจากการคำนวณสถานการณ์ซ้อนทับทางสเปกตรัมอย่างง่าย ๆ ที่เราได้รับในตารางที่ 1 ในรูปแบบนี้จำนวนช่องสูงสุดที่สามารถทำได้คือ 32 เป็นที่น่าสังเกตว่าในโครงสร้างตัวกรอง CWDM แต่ละขั้นตอนจะต้องอัพเกรดระบบส่งสัญญาณขัดข้องเนื่องจากอุปกรณ์ที่ใช้งานจะต้องถูกแทนที่สำหรับความยาวคลื่น CWDM DWDM ในระหว่างกระบวนการอัพเกรด ในกรณีอื่น ๆ การใช้โครงสร้างการส่งข้อมูลสองตัวกรอง CWDM วิธีนี้ช่วยให้ผู้ใช้สามารถอัปเกรดบริการที่กำลังดำเนินการความยาวคลื่น DWDM ในขณะที่เมื่อเทียบกับวิธีการขั้นตอนเดียวสามารถบรรลุความยืดหยุ่นของช่องสัญญาณที่ค่อนข้างสูง
โครงสร้างวงดนตรีระบบ CWDM
โครงสร้างตัวกรองแบบสองขั้นตอนตามแบนด์วิดท์ของความยาวคลื่นโดยทั่วไปจะใช้ในระบบ DWDM การใช้งานหลักของวิธีนี้ในเหตุผลทางเทคนิคสำหรับกลุ่มช่องทางความยาวคลื่นระดับกลางหรือที่เรียกว่าแบนด์วิดท์ช่องสัญญาณเพื่อให้เกิดการแยกออปติคัลสูง เนื่องจากพลังงานแสงรวมของเครือข่ายหลายโหนดนั้นแตกต่างกันมากจึงต้องดำเนินการเพื่อสนับสนุนการส่งสัญญาณการแยกสัญญาณแสงแบบแยกโดยปราศจากข้อผิดพลาดในเครือข่ายหลายโหนด แต่ยังให้ตัวกรองโมดูลสำหรับแต่ละแบนด์วิดท์ความยาวคลื่นได้เปรียบระบบโมดูลาร์ลึกเพิ่มขึ้นซึ่งสามารถลดการลงทุนลดความซับซ้อนของการอัพเกรดความยาวคลื่น
แสดงด้านล่างคือการใช้แนวคิดนี้กับกรณีของแบนด์วิดธ์ของระบบ 2 CWDM ในตัวอย่างนี้เราจะแปดช่องเป็นสองวง A และ B แต่ละอันมีความยาวคลื่น CWDM สี่วง (A แบนด์, 1470,1490,1590,1610nm; B แบนด์, 1510,1530,1550,1570nm) แถบความยาวคลื่นในแถบ B กระจายแบบสมมาตรทั้งสองด้าน ในการใช้งานจริงการใช้ตัวกรองแบนด์ - พาสสามารถแบ่งออกเป็น A และ B ของสองช่วงความยาวคลื่น ข้อมูลจำเพาะของตัวกรอง pass pass band นั้นเป็นไปตามชุดตัวกรองช่องสัญญาณ CWDM มาตรฐาน ดังที่แสดงในรูปที่ 2 คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของโครงร่างย่อยที่ครอบคลุมวง B DWDM C-band (ทำเครื่องหมายด้วยลูกศรสีแดง) ดังนั้นในขณะที่ A-band ที่ใช้ CWDM และ DWDM C-band นั้นเป็นไปได้ นอกจากนี้ B-band ใช้ความยาวคลื่น CWDM สี่ชุดอีกครั้งความยาวคลื่นสี่ในเครือข่ายออปติคัลใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเวลาหลายปี อาจกล่าวได้ว่าโดยทั่วไปความสมมาตรของโซลูชัน sub-band นี้รองรับอุปกรณ์ออปติคัลแบบออปติคัลทั้งหมดที่ปรากฏในตลาด แต่ยังช่วยให้สามารถใช้ CWDM และ DWDM C-band มาตรฐานได้
แสดงในรูปที่ 3 คล้ายกับที่อธิบายไว้ข้างต้นในโครงสร้างวงแบบอสมมาตร ในรูปแบบนี้การจัดสรรความยาวคลื่นเป็นย่านความถี่ประกอบด้วย 1470,1490,1510 และ 1610nm B แบนด์รวมถึง 1530,1550,1570 และ 1590nm ในกรณีนี้เนื่องจาก DWDM C-band และ L-band B-band ครอบคลุมอย่างสมบูรณ์ดังนั้นแผนวงแบบอสมมาตรเพื่อรองรับการใช้งานพร้อมกันของ CWDM และ DWDM C-band และ L-band ทำให้ความยืดหยุ่นของระบบดีขึ้นอย่างมาก . อย่างไรก็ตามสถานการณ์แรกขึ้นอยู่กับการออกแบบอุปกรณ์มาตรฐานสถานการณ์ที่สองมีไว้สำหรับตัวกรองสัญญาณผ่านความถี่และโมดูลตัวกรองสัญญาณสำหรับส่วนประกอบและการออกแบบเฉพาะ
ระบบ CWDM สองระบบได้รับการอัพเกรดเป็นระบบ DWDM
เนื่องจากการแนะนำของระบบตัวกรองที่สอง CWDM จึงช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นอย่างมากของสถาปัตยกรรมระบบทั้งหมด รูปที่ 4 เป็นเทอร์มินัลระบบ WDM อาจอัพเกรดขั้นตอน โครงสร้างอย่างง่าย CWDM แสดงในรูปที่ 4a, 4b และ 4c ในรูปที่ 4a ตัวกรองแบนด์วิดท์ CWDM นั้นจะใช้เป็นตัวกรองอิสระซึ่งคล้ายกับระบบ WDM สองแชนเนลระบบมีความยาวคลื่นสองช่วงตามลำดับที่กล่าวถึงข้างต้นอาจเป็น A และ B . เนื่องจากนี่เป็นโครงสร้างพื้นฐานแบบชั้นเดียวจากนั้นใส่โมดูลตัวกรองขั้นที่สองคุณจึงต้องหยุดบริการ
อย่างไรก็ตามเนื่องจากโมดูล WDM ปัจจุบันจำนวนมากมีการติดตั้งฟังก์ชั่น TDM ดังนั้นแม้ว่าสถานี WDM ช่องที่สองยังสามารถรองรับการใช้งาน 4,8,16 หรือมากกว่าช่องสัญญาณตามความหนาแน่นของพอร์ตระบบ TDM ดังแสดงในรูปที่ 4b และ 4c เป็นสองขั้นตอน CWDM อัพเกรดเพิ่มขึ้นสี่ช่อง เมื่อเปรียบเทียบกับโมดูลแปดช่องสัญญาณระยะห่างสี่ช่องของโมดูลตัวกรองแชนเนลนี้ระหว่างกระบวนการอัพเกรดสามารถลดการลงทุนเริ่มต้นได้ รูปที่ 4d และ 4e แสดงระบบไฮบริด CWDM / DWDM ซึ่งพอร์ตตัวกรอง band-pass A และพอร์ต B เชื่อมต่อกับ CWDM และ DWDM ส่วนหนึ่งของระบบ โดยทั่วไปแล้วส่วนของ DWDM นั้นจะมีตัวกรองแบนด์วิดธ์ของ DWDM และช่องทางตัวกรอง DWDM (นั่นคืออีกสองตัวกรอง) อย่างไรก็ตามโครงสร้างที่แสดงในรูปที่ 4e ต้องใช้ตัวกรองแบบพาส - พาสแบบอสมมาตรและในรูปที่ 4d โครงสร้างแบบอสมมาตรสามารถใช้ได้ทั้งแบบเป็นขั้นตอนและแบบสมมาตรแบบทีละขั้น
ตามรูปที่ 4 ระบบมีสองการอัพเกรดหลักเป็นไปได้: หนึ่งอยู่ในระบบ CWDM บริสุทธิ์ (รูปที่ 4 abc) อัพเกรด; อีกรุ่นแรกคือระบบไฮบริด CWDM / DWDM (รูปที่ 4 อับ) จากนั้นขยายเป็น FIG 4e เพิ่มเติม
ตารางที่ 2 สรุปความยืดหยุ่นที่สอดคล้องกันของช่องโครงสร้าง - ขั้นตอน a, b, d และ e เพื่อให้มีลักษณะที่เปลี่ยนแปลงเพื่อให้ความจุของระบบไฮบริดสามารถสูงสุด 68 ช่องสัญญาณ เพื่อให้สามารถอัพเกรดบริการได้อย่างต่อเนื่องตามขั้นตอน a คุณควรหลีกเลี่ยงการดำเนินการขั้นตอนเดียว และเนื่องจากจากขั้นตอน c, d และ e การอัพเกรดจำเป็นต้องแลกเปลี่ยนช่องสัญญาณ B แบนด์ CWDM ดังนั้น a และ c ไม่สามารถรับการอัพเกรดเพิ่มเติมได้โดยไม่เกิดการหยุดชะงักของบริการ
เมื่อเทียบกับระบบระดับเดียวมาตรฐานที่พูดกับแนวคิดของตัวกรองสองขั้นตอนระบบ CWDM มีสองข้อได้เปรียบหลัก:
ในระหว่างกระบวนการอัปเกรดเนื่องจากการใช้โครงสร้างต้นทุนต่ำ 2,4 และ 8 ช่องทางระบบ CWDM เพื่อปรับปรุงช่องว่างระยะห่างของตัวกรองลดการลงทุนเริ่มต้นดำเนินการอัพเกรดโดยไม่ต้องหยุดให้บริการ แต่ระบบยังรองรับทั้งหมด มาตรฐานที่ได้มาตรฐานกับการเว้นช่องว่าง ITU DWDM
