Wellenlängenmultiplex (WDM) ist eine Technik, die verschiedene Datenströme moduliert, d. H. Optische Trägersignale mit unterschiedlichen Wellenlängen in Bezug auf Farben von Laserlicht auf eine einzelne optische Faser. Wellenlängenmultiplex WDM ähnelt dem Frequenzmultiplex (FDM), bezieht jedoch die Wellenlänge des Lichts auf die Frequenz des Lichts. WDM wird im IR-Teil des elektromagnetischen Spektrums durchgeführt, anstatt bei Radiofrequenzen (RF) . Jeder IR-Kanal überträgt mehrere HF-Signale in Kombination mit Frequenzmultiplex (FDM) oder Zeitmultiplex (TDM). Jeder gemultiplexte Infrarotkanal wird am Endpunkt in die ursprünglichen Signale getrennt oder demultiplext. Daten in verschiedenen Formaten und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten können gleichzeitig auf einer einzelnen Faser übertragen werden, indem FDM oder TDM in jedem IR-Kanal in Kombination mit WDM verwendet werden. Dadurch kann die Netzwerkkapazität schrittweise und kostengünstig erhöht werden.

Wellenlängenmultiplex (WDM)

Was ist Wellenlängenmultiplex?

WDM ermöglicht bidirektionale Kommunikation und multipliziert die Signalkapazität. Jeder Laserstrahl wird durch einen separaten Satz von Signalen moduliert. Da Wellenlänge und Frequenz eine umgekehrte Beziehung haben (kürzere Wellenlänge bedeutet höhere Frequenz), enthalten sowohl WDM als auch FDM dieselbe Technologie. Auf der Empfangsseite werden wellenlängenempfindliche Filter, IR-Analogon von Farbfiltern für sichtbares Licht, verwendet. Die erste WDM-Technik wurde Anfang der 1970er Jahre konzipiert. Später konnten WDM-Systeme (Wave Division Multiplexing) 160 Signale verarbeiten, die ein 10-Gbit / s-System mit einem einzelnen faseroptischen Leiterpaar auf mehr als 1,6 Tbit / s (d. H. 1.600 Gbit / s) erweitern. Die ersten WDM-Systeme waren Zweikanalsysteme mit Wellenlängen von 1310 nm und 1550 nm. Kurz darauf kamen Mehrkanalsysteme, die den 1550-nm-Bereich verwendeten - wo die Faserdämpfung am geringsten ist.

WDM durch Glasfaser

Wellenlängenmultiplex Systeme können Signale mit kombinieren Multiplexen und mit einem Demultiplexer aufteilen . WDM-Systeme sind bei Telekommunikationsunternehmen beliebt, da sie es ihnen ermöglichen, die Kapazität des Netzwerks zu erweitern, ohne mehr Glasfaser mithilfe von WDM und optischen Verstärkern zu verlegen. Diese beiden Geräte arbeiten als Drop-Multiplexer (ADM), dh sie fügen gleichzeitig Lichtstrahlen hinzu, lassen andere Lichtstrahlen fallen und leiten sie zu anderen Zielen und Geräten um. Diese Art der Filterung von Lichtstrahlen wurde mit E-Talons ermöglicht, Geräten, die als Fabry-Perot-Interferometer bezeichnet werden unter Verwendung von dünnschichtbeschichtetem optischem Glas.

Im Allgemeinen verwenden WDM-Systeme Singlemode-Lichtwellenleiter (SMF), bei denen nur ein einziger Lichtstrahl einen Kerndurchmesser von 9 Millionstel Metern (9 um) aufweist. Andere Systeme mit Multimode-Glasfaserkabeln (MM-Glasfaser), die auch als Prämienkabel bezeichnet werden, haben Kerndurchmesser von etwa 50 um. Gegenwärtige moderne Systeme können bis zu 128 Signale verarbeiten und ein grundlegendes 9,6-Gbit / s-Fasersystem auf eine Kapazität von über 1000 Gbit / s erweitern. Es wird hauptsächlich für die Glasfaserkommunikation verwendet, um Daten in mehreren Kanälen mit geringfügigen Schwankungen der Wellenlängen zu übertragen. WDM kann die Gesamtbitrate von Punkt-zu-Punkt-Systemen erhöhen.

Verwendung von Wellenlängenmultiplex:

WDM multipliziert die effektive Bandbreite von a Glasfaserkommunikationssystem
Ein Glasfaser-Repeater-Gerät namens Erbium-Verstärker kann WDM kostengünstig machen und ist die langfristige Lösung.
Dies reduziert die Kosten und erhöht die Kapazität des Kabels zum Übertragen von Daten.
Das Wellenlängenmultiplex (WDM) verwendet mehrere Wellenlängen (Lichtfarben), um Signale über eine einzelne Faser zu transportieren.
Es verwendet Licht in verschiedenen Farben, um eine Reihe von Signalpfaden zu erstellen.
Es werden optische Prismen verwendet, um die verschiedenen Farben am Empfangsende zu trennen, und für optische Prismen ist keine Stromquelle erforderlich.
Diese Systeme verwendeten temperaturstabilisierte Laser, um die erforderliche Kanalanzahl bereitzustellen.

WDM-Systeme werden nach Wellenlängen unterteilt - WDM (CWDM) und dichtes WDM (DWDM). CWDM arbeitet mit 8 Kanälen (d. H. 8 Glasfaserkabeln), die als 'C-Band' - oder 'Erbiumfenster' mit Wellenlängen von etwa 1550 nm (Nanometer oder Milliardstel Meter, d. H. 1550 x 10-9 Meter) bezeichnet werden. DWDM arbeitet auch im C-Band, jedoch mit 40 Kanälen im Abstand von 100 GHz oder 80 Kanälen im Abstand von 50 GHz. Die meisten WDM-Systeme werden mit Singlemode-Glasfaserkabeln mit einem Kerndurchmesser von 9 µm betrieben. Wellenlängenmultiplex ist eine Technik, bei der optische Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen kombiniert, übertragen und getrennt werden.

CWDM und DWDM

Jede vom Prisma erhaltene Farbe kann 10 bis 40 Gbit / s übertragen. Eine 16-Farben-Lösung, basierend auf 10 Gbit / s pro Farbe, ergibt eine Gesamtnetzwerkkapazität von 160 Gbit / s. Jede Farbe kann an mehreren Knoten aus dem Netzwerk entfernt werden, und alle diese Knoten werden in einem oder mehreren Rechenzentren terminiert, indem ein stabiles Routing zwischen Schaltkreisen und auch On-Ramp-Dienste ermöglicht werden.

Wie in der Abbildung gezeigt, wird den Eingangssignalen beim Wellenlängenmultiplex in einer optischen Faser eine Wellenlänge zugewiesen, die zur Übertragung auf einer Faser kombiniert und vor dem Empfang getrennt wird.

Dichtes Wellenlängenmultiplex (DWDM):

Das DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) ist eine Technologie, mit der mehrere Signale gleichzeitig auf einer einzelnen Faser mit unterschiedlichen Wellenlängen übertragen werden können. Außerdem handelt es sich um eine optische Multiplexing-Technologie, mit der die Bandbreite über vorhandene Glasfasernetzwerke erhöht wird. Aufgrund der großen Verstärkungsbandbreite von Erbium-dotierten Faserverstärkern können häufig alle Kanäle in einem einzigen Gerät verstärkt werden. DWDM-Systeme zeichnen sich durch eine hohe Kanalanzahl und eine größere Reichweite aus.

Dichtes Wellenlängenmultiplexing

Bei dieser Technologie ist keine weitere Faser erforderlich, und aufgrund von DWDM konnten einzelne Fasern Daten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 400 GB / s übertragen. Diese Technologie bietet hervorragende Leistungseigenschaften, einschließlich eines engen Kanalabstands und eines breiten Kanalbandpasses im Frequenzbereich, der durch ein Filter geleitet wird.

Was ist der Unterschied zwischen CWDM und DWDM?

CWDM bedeutet Grobwellenlängenmultiplex

CWDM wird durch Wellenlängen definiert
CWDM ist Kurzstreckenkommunikation.
Es verwendet Frequenzen mit großem Bereich und breitet Wellenlängen aus

DWDM bedeutet dichtes Wellenlängenmultiplexing.

DWDM wird in Bezug auf Frequenzen definiert.
DWDM ist für lange Übertragungen ausgelegt, bei denen Wellenlängen dicht gepackt sind.

Das DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) ist eine Technik oder Technologie zur Übertragung großer Informationen oder Daten über große Entfernungen.

Unterschied zwischen CWDM und DWDM

Somit ist die Technologie des Sendens von Signalen durch verschiedene Wellenlängen von Licht in Fasern nichts anderes als Wellenlängenmultiplex in der Glasfaserkommunikation. Dabei werden mehrere optische Trägersignale auf einer einzelnen optischen Faser unter Verwendung unterschiedlicher Wellenlängen des Laserlichts zu unterschiedlichen Signalen gemultiplext. Kommentieren Sie unten, um mehr über WDM zu erfahren und Ihre Zweifel zu klären.

Bildnachweis: