Công nghệ WDM
1. Công nghệ ghép kênh phân chia bước sóng quang (WDM)
Công nghệ WDM (Ghép kênh theo bước sóng, WDM) đồng thời là một số lượng lớn các bước sóng tín hiệu sóng mang đồng thời trong một sợi quang và mỗi sóng mang theo chế độ FDM hoặc TDM, mỗi sóng mang nhiều tín hiệu tương tự hoặc kỹ thuật số. Nguyên tắc cơ bản là kết hợp phía truyền của các tín hiệu quang có bước sóng khác nhau (ghép kênh) và ghép với cùng một sợi cáp quang để truyền trên đường truyền, bật đầu thu của các tín hiệu riêng biệt này kết hợp ở các bước sóng khác nhau (khử nhiễu) và tiếp tục xử lý để khôi phục tín hiệu gốc vào một thiết bị đầu cuối khác. Do đó, công nghệ này được gọi là ghép kênh phân chia bước sóng quang, công nghệ ghép kênh phân chia bước sóng quang được gọi là.
Công nghệ WDM để mở rộng nâng cấp mạng, phát triển dịch vụ băng rộng, khai thác băng thông sợi, truyền thông tốc độ cực cao, v.v ... có ý nghĩa rất lớn, đặc biệt là kết hợp với bộ khuếch đại sợi pha tạp erbium (EDFA) trong mạng thông tin hiện đại WDM hấp dẫn hơn.
2. Cấu hình cơ bản của hệ thống WDM
Hệ thống WDM, cấu trúc cơ bản được chia thành truyền hai chiều và truyền hai chiều sợi đơn theo hai cách. Đề cập đến tất cả các đường quang đơn hướng WDM đồng thời truyền dọc theo sợi quang theo cùng một hướng, ở đầu phát mang tín hiệu quang được điều chế có bước sóng khác nhau được kết hợp bởi bộ khử nhiễu ánh sáng mở rộng thông tin khác nhau và truyền tín hiệu một chiều, vì mỗi tín hiệu là Được mang bởi ánh sáng có bước sóng khác nhau, nó không bị lẫn lộn với nhau, đầu thu thông qua bộ ghép kênh quang đến tín hiệu quang có bước sóng khác nhau, tín hiệu quang đa kênh truyền hoàn toàn, Hướng ngược lại được truyền qua sợi quang khác. Đường quang WDM hai chiều liên quan đến hai hướng khác nhau được truyền đồng thời trong một sợi quang trên bước sóng được sử dụng cách xa nhau, hai bên đối diện nhau để đạt được giao tiếp song công hoàn toàn. Các hệ thống WDM đơn hướng hiện đang được phát triển và ứng dụng ngày càng phổ biến và tác động do WDM hai chiều trong thiết kế và ứng dụng bởi mỗi nhiễu kênh, hiệu ứng phản xạ ánh sáng của đường hai chiều giữa cách ly và nhiễu xuyên âm và các yếu tố khác, ứng dụng thực tế ít hơn .
3. bao gồm hệ thống WDM hai chiều sợi quang
Hệ thống WDM hai chiều, ví dụ, nói chung, hệ thống WDM chủ yếu bao gồm năm thành phần sau: máy phát quang, bộ khuếch đại rơle quang, máy thu quang, kênh giám sát quang và NMS.
1) Máy phát quang
Máy phát quang WDM là lõi của hệ thống, ngoài các laser phát ra hệ thống WDM bước sóng trung tâm có các yêu cầu đặc biệt, nhưng cũng tùy thuộc vào ứng dụng của các hệ thống WDM (chủ yếu là loại truyền và khoảng cách truyền của sợi quang) để chọn một số nhất định công suất phân tán màu sắc. Tín hiệu ở tín hiệu quang bước sóng cụ thể sử dụng bộ lặp quang từ thiết bị đầu cuối phía phát đầu tiên chuyển đổi đầu ra tín hiệu quang từ bước sóng không đặc hiệu để sử dụng ổn định, tái sử dụng bộ ghép kênh thành đa số đường truyền tín hiệu quang, thông qua quang đầu ra khuếch đại (BA).
2) Bộ lặp quang
Sau khi truyền quang dài (80 ~ 120km), các bộ lặp quang cần khuếch đại tín hiệu quang, phần lớn các bộ khuếch đại quang hiện đang được sử dụng cho bộ khuếch đại sợi quang pha tạp erbium (EDFA). Trong hệ thống WDM phải đạt được kỹ thuật làm phẳng, do đó EDFA cho các bước sóng khác nhau của tín hiệu ánh sáng có cùng mức khuếch đại và để đảm bảo rằng cạnh tranh khuếch đại kênh quang không ảnh hưởng đến hiệu suất truyền.
3) Máy thu quang
Ở đầu thu, bộ tiền khuếch đại quang (PA) khuếch đại suy giảm tín hiệu truyền của kênh chính, sử dụng bước sóng ánh sáng cụ thể của bộ lọc phân tách từ tín hiệu quang của kênh tín hiệu chính, máy thu không chỉ đáp ứng độ nhạy tín hiệu quang, quá tải đòi hỏi nguồn điện và các thông số khác, nhưng cũng có thể chịu được tín hiệu nhiễu quang nhất định, để có đủ hiệu suất băng thông công suất.
4) Kênh giám sát quang học
Chức năng chính của kênh giám sát quang là chuyển trường hợp trong hệ thống giám sát cho từng kênh. Nút được chèn ở đầu phát của ánh sáng được tạo bởi tín hiệu theo dõi bước sóng, đầu ra của bộ kết hợp tín hiệu quang λs (1550nm) của kênh chính. Ở đầu thu, bộ lọc phân nhánh tín hiệu quang nhận được, tương ứng, tín hiệu quang kênh giám sát bước sóng s (1550nm) và tín hiệu giao thông. Các byte đồng bộ hóa khung, byte trên cao và mạng công cộng byte thông qua việc sử dụng kênh giám sát quang học để vượt qua.
5) Hệ thống quản lý mạng
NMS thông qua các byte trên không của kênh giám sát quang được chuyển đến các nút khác hoặc nhận từ các byte trên đầu của các nút khác để quản lý hệ thống WDM, quản lý cấu hình, quản lý lỗi, quản lý hiệu suất, quản lý bảo mật và các chức năng khác.
4. Bộ ghép kênh phân chia bước sóng quang và bộ tách kênh
Trong toàn bộ hệ thống WDM, bộ ghép kênh phân chia bước sóng quang và bộ tách sóng công nghệ WDM là một thành phần quan trọng trong hiệu suất của nó. Những ưu và nhược điểm của chất lượng truyền dẫn của hệ thống có vai trò quyết định. Các bước sóng ánh sáng khác nhau kết hợp một tín hiệu truyền qua thiết bị đầu ra sợi được gọi là bộ ghép kênh; ngược lại, việc truyền tín hiệu sợi quang đa bước sóng tương tự được phân tách thành thiết bị đầu ra bước sóng riêng lẻ được gọi là bộ khử tín hiệu. Về nguyên tắc, thiết bị có tính tương hỗ (có thể đảo ngược hai chiều), miễn là đầu ra demultiplexer và đầu vào lần lượt sử dụng bộ ghép kênh đó. Các chỉ số hiệu suất WDM chủ yếu là tổn thất chèn và mất yêu cầu nhiễu xuyên âm và bù tần số nhỏ hơn, tổn thất chèn nhỏ hơn 1.0 ~ 2.5db, nhiễu xuyên âm giữa các kênh, mức cách ly, trong số các tín hiệu bước sóng khác nhau ít ảnh hưởng. Trong ứng dụng thực tế hiện nay của các hệ thống WDM, có WDM quang và bộ lọc màng điện môi quang WDM.
1) WDM quang grating
Lưới chắn sáng là trên một mặt phẳng có thể được truyền hoặc phản xạ các dấu ghi chép bằng nhau và các rãnh bằng nhau, có hình dạng giống như rãnh có một cái thang nhỏ. Khi tín hiệu quang đa bước sóng bao gồm việc tạo ra nhiễu xạ qua các tín hiệu quang của các thành phần bước sóng khác nhau sẽ được phát ra ở các góc khác nhau. Khi một sợi quang truyền tín hiệu qua thấu kính tới chùm tia song song với cách tử sáng, do cách tử nhiễu xạ, một loạt các bước sóng khác nhau của tín hiệu quang song song với hướng của ống kính để trả lại sự truyền ánh sáng khác nhau, sau đó tập trung bởi một thấu kính, theo một định luật nhất định đã được đưa vào sợi đầu ra, sao cho các bước sóng khác nhau của tín hiệu ánh sáng ở các đường truyền sợi quang khác nhau, để đạt được đối tượng bị phân tách. Theo nguyên tắc có đi có lại, đầu vào và đầu ra ghép kênh phân chia bước sóng quang có thể được hoán đổi để đạt được mục đích tái sử dụng.
2) Bộ lọc WDM quang điện môi
Các hệ thống WDM hiện đang hoạt động trong vùng bước sóng 1550nm, với các bước sóng 8, 16 trở lên, trên một cặp sợi (cũng có thể sử dụng sợi đơn) tạo thành hệ thống truyền thông quang. Giữa mỗi bước sóng 1,6nm, 0,8nm hoặc hẹp hơn, băng thông tương ứng 200GHz, 100GHz hoặc hẹp hơn.
5. Các tính năng chính của công nghệ WDM
1) Tận dụng băng thông khổng lồ của sợi, công suất truyền của một sợi đơn tăng gấp nhiều lần đến nhiều lần so với truyền bước sóng đơn, nhờ đó tăng khả năng truyền của sợi, giảm chi phí, có giá trị ứng dụng lớn và giá trị kinh tế.
2) Bởi vì mỗi công nghệ WDM bước sóng được sử dụng độc lập, có thể là các đặc tính truyền tín hiệu hoàn toàn khác nhau, tích hợp hoàn toàn và tách các tín hiệu khác nhau, truyền tín hiệu lai đa phương tiện.
3) Như nhiều người đã áp dụng cách thức giao tiếp song công hoàn toàn, do đó, sử dụng công nghệ WDM có thể tiết kiệm rất nhiều đầu tư đường truyền.
4) Cần thiết, công nghệ WDM có thể có nhiều dạng ứng dụng, chẳng hạn như mạng trung kế đường dài, mạng phân phối quảng bá, nhiều mạng cục bộ và hơn thế nữa, vì vậy ứng dụng mạng là rất quan trọng.
5) Với tốc độ truyền tiếp tục được cải thiện, nhiều thiết bị quang điện tử tốc độ đáp ứng rõ ràng là không đủ, sử dụng công nghệ WDM có thể giảm một số yêu cầu cao đối với hiệu suất của thiết bị, nhưng cũng có thể nhận ra việc truyền công suất lớn.
6) Việc sử dụng định tuyến công nghệ WDM, chuyển đổi và phục hồi mạng.
