Multiplexing Division ของ Wavelength คืออะไร (WDM, CWDM, DWDM)

May 25, 2020

ฝากข้อความ

WDM คืออะไร

WDM (Wavelength Division Multiplexing) เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสงสำหรับการส่งสัญญาณความจุขนาดใหญ่ที่เรียกว่ามัลติเพล็กซ์การแบ่งความยาวคลื่น รูปที่ 1 แสดงไดอะแกรมแผนผังของการส่ง WDM ในด้านการส่งสัญญาณของ WDM จะมีการเตรียมสารกึ่งตัวนำเลเซอร์ (LD) ที่เปล่งแสงของความยาวคลื่นที่แตกต่างกันและแต่ละ LD จะถูกมอดูเลตเพื่อสร้างสัญญาณไฟ สัญญาณไฟเหล่านี้ส่งผ่านไปยังไฟเบอร์ออปติกเดียวโดยใช้มัลติเพล็กเซอร์ (หรือที่เรียกว่า Mux) ในด้านการรับความยาวคลื่น demultiplexer (เรียกอีกอย่างว่า DeMultiplexer: DeMux) จะใช้ในการแบ่งแสงเป็นความยาวคลื่นแต่ละช่วงและ photodetector (PD) รับสัญญาณ เมื่อเปรียบเทียบกับการส่งสัญญาณที่มีความยาวคลื่นหนึ่งการส่งด้วยความยาวคลื่นสองครั้งนั้นมีสองเท่าและมีความยาวคลื่นสามระดับจึงเป็นไปได้ที่จะส่งสัญญาณมากขึ้นโดยใช้ความยาวคลื่นมากขึ้น

Schematic diagram of WDM transmission

รูป 1 แผนผังไดอะแกรมของการส่ง WDM

CWDM (Coarse WDM) เป็น WDM ที่มีระยะห่างของความยาวคลื่นกว้าง

ในการส่งสัญญาณ WDM สามารถส่งสัญญาณได้มากขึ้นเมื่อใช้ความยาวคลื่นมากขึ้น แต่เพื่อที่จะใช้ความยาวคลื่นจำนวนมากจำเป็นต้องแบ่งแถบความยาวคลื่นที่แน่นอนออกเป็นช่วงความยาวคลื่นแคบ หากระยะห่างของความยาวคลื่นแคบราคาจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากจำเป็นต้องทำให้ความยาวคลื่น LD และชิ้นส่วนต่าง ๆ เช่นตัวกรองที่แยกความยาวคลื่นแต่ละช่วงมีความแม่นยำสูง ในทางตรงกันข้ามถ้าระยะห่างของความยาวคลื่นกว้างจำนวนสัญญาณที่สามารถส่งได้จะมีขนาดเล็ก แต่ระบบจะมีราคาถูก ดังนั้น ITU-T (แผนกมาตรฐานการโทรคมนาคมของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ) ได้กำหนดช่วงความยาวคลื่น WDM สองช่วงเพื่อให้ระบบที่เหมาะสมสำหรับแต่ละแอปพลิเคชันสามารถใช้งานได้ หนึ่งคือมาตรฐานที่มีช่วงความยาวคลื่นแคบ ๆ ที่เรียกว่า DWDM ซึ่งเหมาะสำหรับการส่งสัญญาณทางไกลความจุขนาดใหญ่ อีกชุดหนึ่งเป็นมาตรฐานที่มีช่วงความยาวคลื่นกว้างที่เรียกว่า CWDM ซึ่งเหมาะสำหรับการส่ง 50 ถึง 80 กม. ซึ่งความจุไม่ใหญ่มาก

รูปที่ 2 แสดงความยาวคลื่น CWDM ความยาวคลื่นกลางคือ 18 ความยาวคลื่นที่แบ่งจาก 1271 nm ถึง 1611 nm รวมถึง O band, E band, E band, S band, C band, และ L band ที่ 20 nm เป็นระยะ . ที่จริงแล้วมีเพียงไม่กี่กรณีที่ 18 มีการใช้ความยาวคลื่นทั้งหมดและ 8 ความยาวคลื่นของ 1471 nm ถึง 1611 nm หรือ 4 ความยาวคลื่นจาก {{10} }} nm ถึง 1611 nm มักถูกใช้ นี่เป็นเพราะส่วนประกอบออปติคัลที่ผลิตโดยทั่วไปจำนวนมากสามารถใช้ในแถบความยาวคลื่นนี้ ตัวอย่างเช่นตัวกรอง CWDM ที่ใช้สำหรับการแบ่งความยาวคลื่น / มัลติเพล็กซ์หน่วย Mux / DeMux และยูนิตออปติคัลเพิ่ม / วางโมดูล (OADM) ที่แยกและเพิ่มความยาวคลื่นเฉพาะสามารถใช้งานได้

ในปีที่ผ่านมามีการสร้าง 100 GbE-LR 4 เทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสงเครือข่ายความเร็วสูงโดยใช้ความยาวคลื่นสี่วงในวง 1300 nm (O band) และ CWDM ในแถบความยาวคลื่นนี้ ซึ่งแตกต่างจาก CWDM ในแถบความยาวคลื่นที่มีการใช้ประโยชน์หลักคือการดึงดูดความสนใจ

CWDM wavelength

รูป 2 ความยาวคลื่น CWDM

DWDM (Dense WDM) เป็น WDM ที่มีช่วงความยาวคลื่นแคบ

รูปที่ 3 แสดงความยาวคลื่น DWDM ในกรณีของ DWDM ระยะห่างถูกกำหนดโดยความถี่ของแสงไม่ใช่ความยาวคลื่น เนื่องจาก DWDM มีการส่งผ่านทางไกลโดยใช้แอมพลิฟายเออร์ออปติคอลจึงมีการใช้เฉพาะวง C และ L ที่ง่ายต่อการขยายและความยาวคลื่นถูกแบ่งอย่างละเอียดเพื่อเพิ่มความสามารถในการส่งสัญญาณ นอกเหนือจากการเว้นวรรค 100 GHz แล้วยังมีมาตรฐานการเว้นวรรค 200 GHz สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมโปรดดูที่: ตารางอ้างอิง DWU ของ ITU Grid คุณสามารถใช้ส่วนประกอบออปติคัลที่ผลิตขึ้นจำนวนมากเช่นตัวกรอง DWDM, หน่วย Mux / DeMux, โมดูล AWG และโมดูลเพิ่ม / ปล่อยออปติคอล (OADM) สำหรับการแบ่งความยาวคลื่น



DWDM frequency (wavelength)

รูป 3 ความถี่ DWDM (ความยาวคลื่น)

เครือข่ายที่ใช้ WDM

รูปที่ 4 แสดงภาพของเครือข่ายการสื่อสารด้วยแสง เครือข่ายแบ่งออกเป็นเครือข่ายหลักที่เชื่อมต่อเมืองใหญ่เครือข่ายรถไฟใต้ดินที่เชื่อมต่อพื้นที่สำคัญภายในจังหวัดและเครือข่ายการเข้าถึงที่เชื่อมต่อบ้านและธุรกิจ DWDM ใช้สำหรับเครือข่ายหลัก ใช้ความยาวคลื่นจำนวนมากสำหรับความจุขนาดใหญ่และใช้แอมพลิฟายเออร์ออปติคัลสำหรับการส่งสัญญาณทางไกล CWDM ส่วนใหญ่จะใช้ในเครือข่ายรถไฟใต้ดิน CWDM ตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่าไม่มีการใช้แอมพลิฟายเออร์แบบออปติคัลและระยะทางการสื่อสารอยู่ที่ 50 กม. ถึง 80 กม. พื้นที่ส่วนใหญ่ในจังหวัดสามารถครอบคลุมได้โดยไม่มีแอมพลิฟายเออร์ออปติคอล แต่ถ้าการสูญเสียเส้นใยใหญ่กว่าที่คาดไว้หรือคุณต้องการขยายระยะทางอีกเล็กน้อยคุณสามารถใช้แอมพลิฟายเออร์ CWDM ที่พัฒนาโดยเรา

Image of optical communication network

รูป 4 ภาพเครือข่ายการสื่อสารด้วยแสง