سیستم ترکیبی DWDM / CWDM چیست؟

CWDM شیوه ای عالی و مقرون به صرفه، اولین گام برای راه حل در مقیاس شبکه های مترو (شهری) است. ماژول ترکیبی ارزان DWDM-CWDM می تواند تا 8 کانال در 2.5 گیگابیت در ثانیه را پشتیبانی کند. این مقدار برای بسیاری از شبکه های شهری کافی می باشد. اگر ظرفیت از 8 کانال تجاوز کند، این ماژول ها می توانند برای ادغام یکپارچه ترافیک DWDM و CWDM در لایه های اپتیکال به کار روند. این امر به حامل ها این اجازه را می دهد که کانال های زیادی به شبکه اصلی طراحی شده برای بالا بردن ظرفیت CWDM اضافه کنند. تکنولوژی ترکیبی DWDM-CWDM رشد ظرفیت و حمایت از سرمایه گذاری را دارا می باشد. این تکنولوژی گزینه ای ساده و با پیکربندی استاندارد Plug and Play برای ایجاد سیستم های ترکیبی کانال های DWDM که بین برنامه های کانال CWDM موجود است، ارائه می دهد.

مزایای استفاده از تکنولوژی ترکیبی DWDM – CWDM

مزایای عمده تکنولوژی ترکیبی DWDM-CWDM برای حامل به شرح زیر است:

1. CWDM از لحاظ هزینه نسبت به DWDM به دلیل هزینه پایین تر فیلترها و لیزرهای استفاده شده در ماژول های بکار گرفته در CWDM ،مقرون به صرفه تر می باشد. فضای زیاد بین کانال ها اجازه می دهد که تلورانس یا انحراف طول موج یا کانال بیشتری داشته باشیم. بنابراین، ساختن فیلترها و فرستنده های CWDM آسان تر و ارزان تر می باشد. این صرفه جویی در هزینه ها در پروژه های بزرگ کاملا قابل توجه است.

2. اضافه کردن کانال های جدید هر بار، به سرویس درخواستی مقدماتی این اجازه را می دهد با سرمایه گذاری حداقل اولیه، هزینه راه اندازی و توسعه کاهش یابد که این یک ویژگی خاص می باشد.

3. اگر چه 8 کانال ممکن است برای استقرار اولیه کافی باشد، مهم این است که یک مسیر ارتقاء برای جلوگیری از ارتقاء کل تجهیزات به DWDM در نظر گرفته شود زمانی که رشد تقاضا در نهایت نیاز به ظرفیت های جدید و قابل توجه دارد .

4. قابلیت ارتقاء CWDM روی سیستم DWDM، به شکلی می باشد که نیاز به انتخاب یکی از دو گزینه نیست و ممکن است هر دو به طور همزمان ارتقا یابند یا هر یک به عنوان نقشه از قبل برنامه ریزی شده یا با هدف افزایش ظرفیت ارتقا یابند.

تئوری پیوند و هیبرید کردن DWDM / CWDM

شبکه فرکانسی CWDM از 16 کانال که فاصله هر کدام از آن ها 20nm می باشد تشکیل شده است. هشت کانالی که اکثراً مورد استفاده قرار می گیرد:

1470nm, 1490nm, 1510nm, 1530nm, 1550nmو 1570nm, 1590nm, 1610nm

در باند عبوری این کانال ها ظرفیت اضافه کردن 25 کانال DWDM با فاصله 100GHz در طول موج 1530nm و 25 کانال دیگر در طول موج 1530nm وجود دارد اگر فیلتر مناسبی طراحی شود. قابلیت و امکان تئوری کانال های DWDM در باندعبوری 1530nm, 1550nm در جدول زیر نمایش داده شده است.

کاربرد عملی پیوند و هیبرید کردن DWDM / CWDM

در عمل اضافه کردن 25 کانال دیگر در باند عبوری دوطول موج 1530nm و 1550nm کانال های CWDM شدنی نیست زیرا فیلترهای نوری توابع مجذور کامل نیستند. فیلترها در واقعیت، تعداد کانال هایی که با آن سازگار است را اثر می گذارد و فیلتر می کند. با این حال، تکنولوژی فیلتر DWDM، به 38 کانال اضافی برای روشن کردن گذرگاه CWDM اجازه عبور می دهد همان طور که در شکل زیر نمایش داده شده است.

تاثیر سیستم برای اضافه کردن این کانال معادل اضافه کردن مولفه ای در خط با تجهیزات موجود CWDM است. تضعیف و اتلاف ورودی به صورت خطی اضافه می شود. شکل زیر زیرساخت شلوغ و پرترافیک سیستم CWDM را نشان می دهد.

برای اضافه کردن کانال های بیشتر، سمت MUX این شبکه را به یک MUX DWDM با کانال های مناسب وصل کرده تا تحت باند عبور فیلتر CWDM موجود قرار گیرد. شکل زیر، زیرساخت یک سیستم CWDM به روز رسانی شده با 38 کانال DWDM به فاصله 100 گیگاهرتز اضافی را نشان می دهد.

تعداد کانال های حاضر در سیستم هیبرید 38 کانال DWDM و 6 کانال CWDM می باشد که در مجموع 44 کانال می باشد. تجهیزات مورد نیاز برای عبور از معماری اول به دوم، 2 مالتی پلکسر و دی مالتی پلکسر DWDM می باشد، و همچنین فرستنده اضافی و یک جفت گیرنده مورد نیاز می باشد.

این دو شبکه را می توان به شیوه ای پیکربندی نمود تا اجازه دهد ترافیک DWDM در سراسر حلقه CWDM حرکت کند.

تمام گره هایی که در آن ترافیک DWDM در حلقه CWDM حرکت می کند به یک جفت مالتی پلکسر و demultiplexer DWDM (همان طور که در شکل زیر نمایش داده شده است) نیاز دارد.

کاربرد دیگر برای کانال های DWDM لینک دسترسی طولانی برای حلقه های CWDM می باشد. اگر طول مشخصی در یک شبکه CWDM با فاصله زیادی بین تقویت کننده ها وجود داشته باشد از DWDM استفاده می شود. به عنوان مثال، برای100 کیلومتر مسیر، کانال های DWDM می تواند برای غلبه بر این فاصله به جای CWDM استفاده شود. شکل زیر یک گره هیبرید DWDM-CWDM را نشان می دهد.

اجزای اضافه شده به حلقه CWDM ظرفیت لینک برای هر مسیر را به علت تلفات و افت ورودی هر جزء اضافه شده، کاهش می دهند. استفاده از فیلترهای نوری با ایزولاسیون بالا برای کانال های DWDM این اطمینان را حاصل می کرد که تداخل بین کانال ها با فاصله نزدیک به هم به حداقل مقدار خود برسد. در مورد تعداد کانالهای بسیار بالا، اثرات غیر خطی باید در نظر گرفته شود. این شامل مدولاسیون خود فاز و ترکیب چهار موج (FWM) نیز می باشد. لیزر مورد استفاده در شبکه DWDM پهنای خط بسیار باریک تر از لیزر مورد استفاده در CWDM را دارا می باشد. در نتیجه سیگنال های DWDM معمولاً به مسافت های دورتر راحت تر می رسند، و به علت پاشندگی رنگی، پخش پالس کمتری را دارا می باشد. آنها نیز در محدوده عملیاتی تقویت کننده اربیوم دار (EDFA) کار می کنند و این بدین معنی می باشد که سیگنال ها در مسافت های طولانی بازیابی نمی شود.پاشندگی فیبر این محدودیت را تعیین می کند.

در حال حاضر، فن آوری گیرنده مستقل از سیگنال های نوری است. همان گیرنده که برای دریافت یک سیگنال CWDM استفاده می شود همچنین به عنوان یک سیگنال DWDM می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

مواد InGaAs مورد استفاده برای تبدیل سیگنال های نوری به الکتریکی دارای برد عملیاتی می باشد که شامل هر دو طرح با طول موج در هر دو ناحیه می باشد.