|
|
Основы технологии WDM. 13. Принципы построения транспортных сетей
Таблица для выбора артикула модуля MLaxLink
В этой статье вы найдете таблицу для выбора модуля MLaxLink согласно вашим требованиям.
Надеемся она станет хорошим инструментом и сэкономит ваше драгоценное время.
Первое что нужно знать, это тип используемого вами оптического волокна, количество волокон, далее зная модуль какой скорости и для какого интерфейса и на какую дальность вам нужен, при помощи таблицы, вы сможете выбрать нужный вам модуль.
Модуль ML-712 стоит в таблице отдельно, как единственное и универсальное решения для медного кабеля.
WDM простыми словами
WDM — Wavelength Division Multiplexing (Спектральное уплотнение каналов). Это технология, которая позволяет собирать в одно оптическое волокно несколько «потоков» оптического сигнала. Каждый поток транслируется на своей длине волны.
Длину волны часто называют «цветом», хоты световые волны длиннее 740 нм человеческим глазом не воспринимаются, и различить эти цвета человек не в состоянии. Некоторые животные могут видеть этот свет, например некоторые змеи, смогли бы отличить свет 1310нм и 1550нм.
Модули WDM обычно называют «одноглазыми», хотя есть и более экзотические формулировки, например «циклопы».
Разберемся, как это работает на примере. Вначале рассмотрим обычный оптический модуль, например, ML-10GT (http://mlaxlink.ru/products/5/38/) . Принцип его работы показан на Рисунке 1. Для передачи сигнала используется два оптических волокна. Одно волокно в одну сторону, второе в другую. При этом в обоих направлениях используется свет одного и того же цвета 1310нм. Этот цвет на рисунке показан синим.
Рисунок 1. Работа модулей ML-10GT
Предположим, что у вас нет двух волокон, а есть только одно. Как передать сигнал по одному волокну? Есть несколько способов.
Первый заключается в разделении мощности сигнала на концах линии. Забегая вперед, скажем, что ничего хорошего из этого не выйдет. Можно поставить на концах линии оптический разветвитель (сплиттер). Принцип работы этого устройства прост, сигнал разделяется из одного волокна на два, мощность при этом разделяется, обычно, поровну. Во время работы в линии возникнет много многократно отраженного света, и эта линия работать, скорее всего, не будет (хотя есть примеры успешного применения этого решения). Тупиковое решение, хотя разветвители светового сигнала активно используются в технологиях PON, но это тема для отдельной статьи, или даже цикла статей.
Второй способ, с уверенностью, можно назвать работоспособным. Можно использовать такое свойство света, как поляризация. К примеру, изменив поляризацию света сразу после его излучения в начале линии, можно отфильтровать этот сигнал в конце. В этом случае, действительно можно передавать сигнал в обе стороны по одному волокну, но устройства для изменения поляризации достаточно дорогие, и подобное решение используется редко.
И, наконец, третий способ, получивший наибольшее распространение. Он заключатся в использовании света с разной длиной волны для передачи сигнала в разных направлениях. Свет разных длин волн можно легко разделить. Все мы учились в средней школе и помним Призму Ньютона. Для тех, кто помнит плохо, приведем рисунок 2.
Рисунок 2. Призма Ньютона
Этому способу уже более 300 лет. Устройство, которое разделяет свет в зависимости от длины волны, представляет собой ту самую призму, просто более сложную, и называется «оптический мультиплексор/демультиплексор».
Эта технология настолько популярна, что большинство устанавливаемых оптических трансиверов используют технологию WDM. Самыми популярными являются трансиверы SFP WDM с дальностью передачи до 3 километров. У MLaxLink это ML-10T и ML-10R (http://mlaxlink.ru/products/5/34/ иhttp://mlaxlink.ru/products/5/35/).
Эти трансиверы используют свет с длинами волн 1310нм и 1550нм для передачи сигнала в разных направлениях. Один из модулей использует передатчик 1310нм, второй 1550нм. Но, при использовании этих трансиверов, существуют особенности по сравнению с «двухглазыми» модулями. Модули WDM устанавливаются парами, и только парами они функционируют корректно.
Тем, кто имеет отношение к этому оборудованию не только с технической, но и с финансовой стороны стоит знать, что разные части пары таких трансиверов, часто, имеют разную цену, так как они имеют разную себестоимость в производстве. Хотя в MLaxLink цена на разные «половинки» одинакова, мы убеждены, что так проще со всех точек зрения.
На рисунке 3 наглядно показан принцип работы этих модулей.
Рисунок 3. Работа модулей ML-10T и ML-10R
Обратите внимание, что на откидном рычажке нанесен пластик определенного цвета. Это очень удобно, так как вы можете определить тип модуля, не изымая его из оборудования. Жаль, что не у всех производителей есть такая «приятная мелочь».
Кстати, цвета выбираются не случайным образом, а исходя из определенных правил, каждый цвет на рычажке соответствует определенной длине волны передатчика.
Список соответствия цветов модуля и длин волн передатчика:
850нм
|
Черный
|
1310нм
|
Синий
|
1490нм
|
Пурпурный
|
1550нм
|
Желтый
|
Примеры оформления на рисунках 4 и 5.
|
|
Рисунок 4. Синий модуль, 1310 нм
|
Рисунок 5. Желтый модуль, 1550 нм
|
В некоторых случаях используются не только длины волн 1310нм и 1550нм. Например, для модулей SFP+ на дальностях до 40 км используются серый для 1270нм и бирюзовый для 1330нм. На рисунках 6 и 7 можно увидеть эти модули.
|
|
Рисунок 6. Серый модуль, 1270 нм
|
Рисунок 7. Бирюзовый модуль, 1330 нм
|
Существую также решения CWDM и DWDM, которые позволяют передавать по одному оптическому волокну более двух потоков, и достигать фантастических скоростей. Об этих технологиях, читайте в наших следующих статьях.
Основы технологии WDM
|
Введение в WDM
Оптическое мультиплексирование с разделением по длинам волн МРДВ (WDM) – сравнительно новая технология оптического (или спектрального) уплотнения, которая была разработана в 1970-1980 годах. В настоящее время WDM играет для оптических синхронных систем ту же роль, что и мультиплексирование с частотным разделением МЧР (FDM) для аналоговых систем передачи данных. По этой причине системы с WDM часто называют системами оптического мультиплексирования с частотным разделением ОМЧР (OFDM). Однако по сути своей эти технологии (FDM и OFDM) существенно отличаются друг от друга. Их отличие состоит не только в использовании оптического (OFDM) или электрического (FDM) сигнала. При FDM используется механизм АМ модуляции с одной боковой полосой (ОБП) и выбранной системой поднесущих, модулирующий сигнал которых одинаков по структуре, так как представлен набором стандартных каналов ТЧ. При OFDM механизм модуляции, необходимый в FDM для сдвига несущих, вообще не используется, несущие генерируются отдельными источниками (лазерами), сигналы которых просто объединяются мультиплексором в единый многочастотный сигнал. Каждая его составляющая (несущая) принципиально может передавать поток цифровых сигналов, сформированный по законам различных синхронных технологий. Например, одна несущая формально может передавать АТМ трафик, другая SDH, третья PDH и т.д. Для этого несущие модулируются цифровым сигналом в соответствии с передаваемым трафиком.
Модель взаимодействия WDM с транспортными технологиями
Формально для систем WDM не важно, какие методы кодирования и формирования конкретного цифрового сигнала использовались. Хотя, как правило, в этих системах и передается однотипный трафик, это диктуется используемыми методами синхронизации и единообразием процесса обработки. В отличие от систем SDH транспортируемый сигнал не упаковывается в контейнеры и не подвергается обработке в соответствии со структурой мультиплексирования SDH для формирования транспортного модуля STM-N, который только и может быть передан через физический уровень в канал связи (среду передачи).
Если упрощенно представить многоуровневую модель взаимодействия основных технологий SDH/SONET, ATM, IP (без учета возможности переноса IP через ATM), осуществляющих транспортировку сигнала в глобальных цифровых сетях, и WDM, то до появления последней она имела вид, представленный на рис. 4.4-1а. Модель состояла из трех уровней и оптической среды передачи и показывала, что для транспортировки трафика верхнего уровня (ATM и IP) по оптической среде передачи он должен быть размещен (инкапсулирован) в транспортные модули STM-N/OC-n технологий SDH/SONET, способные, используя физический интерфейс этих технологий, пройти через физический уровень в оптическую среду передачи. Отсюда была ясна необходимость создания технологий инкапсуляции ячеек АТМ, например, в виртуальные контейнеры SDH (ATM over SDH), или пакетов IP в виртуальные трибы SONET (IP over SONET). Этим и занимались соответствующие подкомитеты по стандартизации в таких институтах, как ANSI, ISO, ITU-T и ETSI, разрабатывая стандарты на указанные технологии.
|
Рис. 4.4-1
|
|
|
После появления систем WDM модель принимает вид, представленный на рис. 4.4-1б. Теперь модель имеет четыре уровня, не считая оптической среды передачи. Появился промежуточный уровень WDM, который, как и SDH/SONET, обеспечивает физический интерфейс, позволяющий через физический уровень выйти в оптическую среду передачи не только технологии SDH/SONET, но и технологиям ATM и IP. В последнем случае не требуется инкапсуляции ячеек ATM или пакетов IP в промежуточный транспортный модуль технологий SDH/SONET, что не только упрощает процедуру обработки и транспортировки трафика, генерируемого системами ATM и IP, но и существенно уменьшает общую длину заголовков (которые пристыковываются по мере прохождения с верхнего уровня на нижний), повышая процент, занимаемый информационной составляющей трафика, в общей длине передаваемого сообщения, а значит, и эффективность передачи в целом. Естественно, что ATM и IP трафик может быть передан и по традиционной схеме с использованием SDH/SONET, трафик которых может быть также передан с помощью систем WDM, что сохраняет преемственность старых схем транспортировки и увеличивает гибкость композитных систем WDM-SDH/SONET в целом.
Блок-схема систем c WDM
Основная схема системы c WDM (для примера взято четыре канала) имеет вид, представленный на рис. 4.4-2 (показан один прямой канал).
|
Рис. 4.4-2
|
|
|
Здесь n входных потоков данных (кодированных цифровых импульсных последовательностей) модулируют (модуляция основной полосой) с помощью оптических модуляторов Mi оптические несущие с длинами волн li. Модулированные несущие мультиплексируются (объединяются) с помощью мультиплексора WDM Mux в агрегатный поток, который после усиления (с помощью бустера или мощного усилителя – МУ) подается в ОВ. На приемном конце поток с выхода ОВ усиливается предварительным усилителем – ПУ, демультиплексируется, т.е. разделяется на составляющие потоки – модулированные несущие l i, которые детектируются с помощью детекторов Дi (на входе которых могут дополнительно использоваться полосовые фильтры Фi для уменьшения переходных помех и увеличения тем самым помехоустойчивости детектирования), и, наконец, демодулируются демодуляторами ДMi, формирующими на выходе исходные кодированные цифровые импульсные последовательности. Кроме МУ и ПУ в системе могут быть использованы и линейные усилители – ЛУ (как рассматривалось выше).
Узкополосные и широкополосные WDM
Волновое мультиплексирование практически используется уже более 10 лет и первоначально было направлено на объединение двух основных несущих 1310 нм и 1550 нм (2-го и 3-го окон прозрачности) в одном оптоволокне, что позволяло удвоить емкость системы и было оправдано всей историей развития ВОЛС. Многие стандартные системы SDH предлагают это сейчас, как один из вариантов конфигурации. Ряд исследователей называет такие системы широкополосными WDM (разнос по длине волны – 240 нм) в противовес узкополосным WDM (разнос в которых был на порядок ниже – 24-12 нм, что давало возможность разместить в 3 окне (1550 нм) 4 канала). Такое деление систем кажется на данный момент не совсем корректным, так как у таких “широкополосных” WDM спектр не перекрывался, а состоял из двух изолированных полос. С другой стороны, в настоящее время формируется класс действительно широкополосных систем WDM, перекрывающих в смежных окнах прозрачности (3-м и 4-м) полосу порядка 84 нм от 1528-1612 нм. Этот класс в будущем, возможно, будет перекрывать полосу 1280-1620 нм, если ориентироваться на характеристики пионера в этой области WaveStar AllMetro DWDM System компании Lucent Technologies, использующей волокно, устраняющее пик поглощения в области 5-го окна ( 1383 нм).
| |
|
|
Скачать 2.14 Mb.