WDM(波長分割多重)テクノロジーの基本原理は、1本の光ファイバーで異なるキャリア波長で複数の信号を送信する能力です。 ロシアのテレコムでは、WDMテクノロジーを使用して作成された伝送システムは「コンパクションシステム」と呼ばれます。
現在、WDMシステムには3つのタイプがあります。
1. CWDM(粗波長分割多重化)-20 nm(2500 GHz)の光キャリア間隔を持つシステム。 動作範囲は1261-1611 nmで、最大18のシンプレックスチャネルを実装できます。 ITU標準G.694.2。
2. DWDM(高密度波長分割多重化)-0.8 nm(100 GHz)の光キャリア間隔を持つシステム。 2つの動作範囲-1525-1565 nmと1570-1610 nmがあり、最大44のシンプレックスチャネルを実装できます。 ITU標準G.694.1。
3. HDWDM(高密度波長分割多重化)-0.4 nm(50 GHz)以下の光キャリア間隔を持つシステム。 最大80のシンプレックスチャネルを実装できます。
この記事(レビュー)では、DWDM圧縮システムの監視の問題に注意を払います。さまざまなタイプのWDMシステムの詳細については、link-
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ください 。
DWDMスペクトル多重化システムは、2つのキャリア波長範囲のいずれかを使用できます。Cバンド-1525〜1565 nm(従来のバンドまたはCバンドも発生する場合があります)およびLバンド-1570〜1610 nm(長波長バンドもLバンド)。
2つの範囲への分割は、異なる動作増幅範囲を持つ異なる光増幅器の使用によって正当化されます。 従来のアンプ構成のゲイン帯域幅は、Cバンドである約30 nm、1530〜1560 nmです。 長波長範囲(Lバンド)で増幅するには、エルビウムファイバの長さを長くすることでエルビウム増幅器の構成を変更します。これにより、1560〜1600 nmの波長でゲイン範囲がシフトします。
現時点では、DWDM Cバンド機器はロシアのテレコムで大きな評価を受けています。 これは、この範囲をサポートするさまざまな機器が豊富にあるためです。 機器メーカーは、由緒ある国内企業であり、世界の主要ブランドであり、多くの顔のないアジアのメーカーです。
(タイプに関係なく)圧縮システムのあらゆる部分の主な問題は、光チャネルのパワーレベルです。 最初に、DWDMコンパクションシステムの通常の構成を理解する必要があります。
DWDMシステムコンポーネント:
1)
トランスポンダー
2)
マルチプレクサー/デマルチプレクサー
3)
光増幅器
4)
波長分散補償器
トランスポンダは、着信クライアント光信号の3R再生成(形状変更、再増幅、リタイミング-信号の形状、パワー、および同期の復元)を実行します。 トランスポンダーは、クライアントトラフィックを1つの伝送プロトコル(多くの場合イーサネット)から別の耐ノイズ性(たとえば、FECを使用したOTN)に変換し、信号をリニアポートに送信することもできます。
より単純なシステムでは、OEOコンバーターはトランスポンダーとして機能し、2R再生成(「整形」、「再増幅」)を実行し、伝送プロトコルを変更せずにクライアント信号をリニアポートに送信します。
クライアントポートは、多くの場合、光トランシーバ用のスロットとして実装され、そこにモジュールが挿入されて、クライアント機器と通信します。 トランスポンダのラインポートは、光トランシーバ用のスロットの形で、または単純な光アダプタの形で作成できます。 線形ポートの実行は、システム全体の設計と目的に依存します。 OEOコンバーターでは、ラインポートは常に光トランシーバーのスロットとして設計されています。
多くのシステムでは、システムのコストを削減するため、または特定のタスクの機能の冗長性のために、中間リンク-トランスポンダーが除外されています。
光マルチプレクサは、単一の光ファイバを介した同時伝送のために、個々のWDMチャネルをグループ信号に結合(混合)するために設計されています。 光デマルチプレクサは、受信側で受信したグループ信号を分離するように設計されています。 現代のシーリングシステムでは、多重化と逆多重化の機能は1つのデバイス(マルチプレクサ/デマルチプレクサ(MUX / DEMUX))によって実行されます。
マルチプレクサ/デマルチプレクサは条件付きで多重化ユニットと逆多重化ユニットに分割できます。
エルビウム添加光ファイバ(Erbium Doped Fiber Amplifier-EDFA)に基づく光増幅器は、光電子変換なしでグループに入る光信号(予備逆多重化なし)のパワーを増加させます。 EDFAアンプは、Er3 +がドープされたアクティブファイバと適切なポンプの2つのアクティブエレメントで構成されています。
タイプに応じて、EDFAは+16〜+26 dBmの出力電力を提供できます。
アンプにはいくつかのタイプがあり、その使用は特定のタスクによって決定されます。
•
入力光パワーアンプ(ブースター) -ルートの最初に設置されます
•
光プリアンプ -光受信機の前のトラックの端に設置
•線形光増幅器-中間増幅ノードに取り付けて、必要な光パワーを維持します
光増幅器は、DWDMスペクトル多重化システムを備えた長いデータ回線で広く使用されています。
波長分散補償器(分散補償モジュール)は、光ファイバで送信される光信号の形状を修正するように設計されています。この信号は、波長分散の影響で歪みます。
波長分散は、光ファイバの物理的現象であり、異なる波長の光信号が異なる期間にわたって同じ距離を移動し、その結果、送信される光パルスが広がるという事実から成ります。 したがって、波長分散は、ルートのリレーセクションの長さを制限する主な要因の1つです。 標準ファイバの波長分散値は約17 ps / nmです。
中継セクションの長さを長くするために、波長分散用の補償器が伝送ラインに取り付けられています。 補償器の設置には、多くの場合、10ギガビット/秒以上の速度の伝送ラインが必要です。
DCMには主に2つのタイプがあります。
1.
波長分散を補償するファイバー
-DCF (分散補償ファイバー)。 これらの受動デバイスの主なコンポーネントは、1525-1565 nmの波長範囲で負の波長分散を持つファイバです。
2.
ブラッグ格子に基づく波長分散の
補償-DCM FBG (分散補償モジュールファイバーブラッグ格子)。 チャープファイバと光サーキュレータで構成される受動光デバイス。 構造に起因するチャープファイバは、1525-1600 nmの波長範囲で入力信号の条件付き負の波長分散を作成します。 デバイスの光サーキュレータは、対応する端末に信号を送るフィルタリングデバイスとして機能します。
したがって、標準回路は、トランスポンダとアンプの2種類のアクティブコンポーネントのみで構成され、これらを使用して送信信号の現在の電力レベルを監視できます。 トランスポンダーは、光トランシーバーに組み込まれたDDMI機能に基づいて、または独自の監視の組織に基づいて、リニアポートのステータスを監視する機能を備えています。 この機能を使用すると、オペレーターは特定の通信チャネルのステータスに関する関連情報を取得できます。
光増幅器はフィードバック増幅器であるという事実により、入力グループ信号(すべての着信信号の合計光パワー)と発信グループ信号を常に監視する機能があります。 ただし、この監視は、特定の通信チャネルを制御する場合には不便であり、評価(光の有無)として使用できます。 したがって、データチャネルの光パワーを監視する唯一のツールはトランスポンダです。
また、シーリングシステムはアクティブな要素だけでなくパッシブな要素で構成されているため、圧縮システムの本格的な監視の組織化は非常に簡単で一般的なタスクです。
WDM圧縮システムの組織オプションの監視については、次の記事で説明します。