19.08.2016, 15:37:31
Войти Зарегистрироваться
Авторизация на сайте

Ваш логин:

Ваш пароль:

Забыли пароль?

Навигация
Новости
Поход в Холодный Яр

Если вы ищете, чем заняться в выходные, любите походы и природу Украины, то вероятно вам понравится поход. Поход в Холодный Яр, если точнее. Холодный

Увлекательный тур пешком по Карпатам

Украина самая большая страна Европы с неплохой инфраструктурой и разнообразием ландшафта. Здесь действительно есть, что посмотреть, от памятников славянской старины до изумительных природных красот.

Бизнес план кредитного потребительского
Финансовый рынок нашей страны довольно развит, что в общем-то характерно для государств всего мира с развитыми или развивающимися экономики. Но потребности в финансовых услугах все равно, в значительной

Архив новостей
Реклама
Календарь событий
Right Left

Технологія CWDM та її переваги

  1. Історія і причини появи CWDM рішень

Історія і причини появи CWDM рішень

Технологія спектрального ущільнення каналів з поділом по довжинах хвиль з'явилася на початку 80-х років і спочатку призначалася для магістральних ліній зв'язку, але з 90-х років WDM стала широко застосовуватися в міських і регіональних мережах MAN (Metropolitan Access Network). На думку фахівців, розвиток волоконної оптики і волоконно-оптичних систем передачі, включаючи технологію WDM, незважаючи на досягнуті успіхи все ще знаходиться в середині свого шляху.

Міські мережі дуже чутливі до вартості обладнання і для них найбільш цікавою і перспективною технологією стало «нещільне» мультиплексування з поділом по довжині хвилі ( «розріджений» спектральний ущільнення) - CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing).

Розвиток систем WDM стало можливо завдяки поліпшенню технології оптичного волокна, яка дала змогу на порядок розширити робочу смугу пропускання оптичного волокна: з 30 до 340 нм. Загасання в смузі пропускання плавно змінювалося в відносно невеликих межах: ± 3 дБ, що в свою чергу дозволило значно (в 10-50 разів) збільшити крок несучих і тим самим істотно спростити фільтрацію несучих на приймальній стороні, виключивши дорогі елементи. З'явився новий клас рішень - CWDM. CWDM є технологією передачі даних, яка дозволяє дуплексну передачу різних протоколів через оптичне волокно. Технологія спектрального ущільнення застосовується для більш ефективного використання існуючої волоконно-оптичної інфраструктури та підвищення пропускної здатності оптичних волокон. Застосування CWDM дозволяє знизити витрати на прокладку нового оптичного кабелю.

Область застосування CWDM

Багато мереж великих міст не модернізувалися вже десять років. Постійне збільшення трафіку призвело деякі зони до того, що у них вже майже не залишилося ресурсів для зростання. Недостатня пропускна здатність мережі, відома також під назвою «виснаження волокон», є тією проблемою, яку оператори зв'язку хотіли б дозволити негайно. Додавання CWDM в оптичну транспортну систему є простим і економічно вигідним рішенням проблеми виснаження (нестачі) волокон. По вже існуючому оптичного волокна може проводитися додаткове обслуговування без переривання обслуговування вже наявних абонентів.

Умови, в яких доцільно застосування CWDM систем:

  • Міські та регіональні оптичні мережі;
  • Будівництво мережі в умовах дефіциту ОВ (або високу вартість оренди ОВ);
  • Необхідність збільшення пропускної здатності існуючих мереж на базі ВОЛЗ;
  • Надання безлічі послуг по оптоволоконної парі;
  • Побудова оптичних мереж для надання в оренду «віртуального» волокна.

CWDM рішення незалежні до різних протоколах передачі інформації. Це дозволяє створювати різні телекомунікаційні послуги в одній транспортному середовищі.

  • СWDM створює до 8 логічних пар волокон (каналів), використовуючи різні довжини хвиль, по одному волокну
  • Прозорість для всіх протоколів від 100 Мбіт / с до 2.5 Гбіт / с
  • Будь-яка комбінація сервісів по одному і тому ж кабелю

технологія CWDM

CWDM грунтується на методі ущільнення оптичних каналів, віддалених один від одного на відстані 20 нм. Принцип даного методу полягає в тому, що кожен інформаційний потік передається по одному оптичного волокна на різній довжині хвилі (на різній частоті). За допомогою спеціальних пристроїв - оптичних мультиплексорів - потоки об'єднуються в один оптичний сигнал, який вводиться в оптичне волокно. На приймальній стороні проводиться зворотна операція - демультиплексирование, здійснювана із застосуванням оптичних демультіплексорів. Це відкриває воістину невичерпні можливості як для збільшення пропускної здатності лінії, так і до побудови складних топологічних рішень з використанням одного волокна.

  • Оптичні канали лежать в діапазоні від 1270 до 1610 нм, число можливих каналів передачі - до 18.
  • При виборі кількості каналів слід звернути увагу на тип використовуваного одномодового волокна. Наприклад, в волокнах типу G.652B (волокно з водяним піком на довжині хвилі 1383 нм) на коротких довжинах хвиль великих втрат на випромінювання, в зв'язку з цим допустима відстань передачі скорочується і кількість CWDM каналів буде менше необхідного.

Технологія CWDM найкраще підходить для побудови каналів протяжністю до 80 км. Як правило, до цієї категорії відносяться лінії зв'язку між вузлами доступу і комутаційними центрами мережі провайдера. Системи CWDM дозволяють заощадити чимало коштів на витратах побудови і модифікації волоконних ліній, вузлів, оренди волокна, забезпечуючи високу ступінь ефективності, безпеки, стабільності та якості обслуговування з'єднань.

У системах CWDM, відповідно до рекомендації МСЕ G.694.2 слід використовувати не більше 18 несучих з кроком 20 нм: 1270, 1290, 1310 ... 1570, 1590 1610, тобто якщо загальна необхідна ширина діапазону довжин хвиль не перевищує 340 нм. Слід врахувати, що на краях такого широкого діапазону затухання досить велике, особливо в області коротких хвиль. Збільшити число каналів до 18 дозволили так звані волокна з нульовим водяним піком (ZWPF, Zero Water Peak Fiber; LWPF, Low Water Peak Fiber), параметри яких визначає рекомендація ITU-T G.652.C / D. У волокнах даного типу усунутий пік поглинання на довжині хвилі +1383 нм і величина загасання на цій довжині хвилі складає близько 0,31 дБ / км, що цілком прийнятно для систем CWDM.

Волокно G.653 виявилося непридатним для нової стрімко розвивається технології спектрального мультиплексування WDM через нульової дисперсії на 1550 нм, приводила до різкого зростання спотворень сигналу від чотирьох хвильового зміщення в цих системах. Найбільш пристосованим для щільного і високоякісного WDM (DWDM і HDWDM) виявилося оптичне волокно G.655, а для розрідженого WDM (CWDM) - недавно стандартизоване оптичне волокно G.656.

Застосування різних типів волокон:

Тип волокнаОсновне застосування

G.652.C / D Системи SDH / CWDM / DWDM
Магістральна, зонові, міська мережа, кабельне телебачення, PON, мережі FTTH
Заміна волокна G.652.A / B з вікном прозорості на 1400 нм G.655 Системи SDH / DWDM
Від 2.5 до 10 Gbit / s на один оптичний канал
Магістральна, зонові, міська мережа G.655, G.656 Системи SDH / CWDM / DWDM
Від 10 до 100 Gbit / s на один оптичний канал
Магістральна, зонові, міська мережа

Створення волокон без «водяного піку» дозволило використовувати в системах зв'язку все хвилі в діапазоні від 1260 до 1625 нм, - тобто там, де кварцове оптичне волокно володіє найбільшою прозорістю.

устаткування CWDM

CWDM структури є складовими частинами мережі оператора зв'язку і встановлюються між двома або більше вузлами зв'язку. Для того, що б забезпечити роботу CWDM системи на вузлі зв'язку необхідна наявність активних мережевих пристроїв з достатнім сумарною кількістю портів для установки CWDM SFP трансіверов. Такими мережевими пристроями зазвичай є комутатори і маршрутизатори. У разі недостатньої кількості активних мережевих пристроїв з необхідним сумарним кількістю SFP портів можливе використання медіаконверторів зі слотами під CWDM SFP трансивери. Таке рішення в ряді випадків так само є більш економічно вигідним.

Основними елементами CWDM систем є:

  • CWDM мультиплексори / демультиплексори (MUX / DEMUX) - дозволяють підсумовувати і розділяти оптичні сигнали.
  • OADM модулі - CWDM мультиплексори введення / виведення - дозволяють виділити і додати в волокно сигнал по певним несе.
  • SFP CWDM модулі (SFP трансивери) - формують і приймають оптичні сигнали (довжини хвиль) в CWDM системі; переводять сигнал з електричного (активне обладнання) в оптичний і назад.

Варто звернути увагу на те, що мультиплексори / демультиплексори і CWDM SFP трансивери працюють в парах. Відповідно це обладнання Type I і Type II. Така необхідність зумовлена ​​тим, що кожен канал на різних кінцях має дзеркальні значення з прийому (RX) і передачі (Tx), тому що сформований з двох несучих (довжин хвиль).

CWDM SFP трансивери

SFP (Small Form Factor Pluggable) є загальновизнаним індустріальним форматом виробництва змінних трансиверів. Трансивери SFP широко використовуються в активному мережному обладнанні: маршрутизаторах, комутаторах, автоматизації виробництва. Лазери з розподіленим зворотним зв'язком (DFB, Distributed Feedback), в разі використання в CWDM-системах, не вимагають термічної стабілізації, громіздких і складних схем управління, є малогабаритними, економічними і мають низьку ціну. Типовий DFB-лазер має температурну стабільність, що дає зміна генерується довжини хвилі в межах 6-8 нм в діапазоні температур 0-70oС.

CWDM SFP трансивери призначені для формування оптичних CWDM сигналів «основною несучою» з 1270 по 1610нм (крок 20нм). Кожен SFP CWDM трансивер працює за двома волокнам і, на відміну від стандартних Двоволоконні трансиверів 1000Base LX, на двох різних довжинах хвиль - приймач по одній довжині хвилі і передавач по інший. Для утворення каналу даних в системі CWDM SFP трансивери комплектуються «попарно» - Type I і Type II.

КолірType I TypeIIСірий

Tx1470 / Rx1310 Tx1310 / Rx1470 Фіолетовий Tx1490 / Rx1330 Tx1330 / Rx1490 Синій Tx1510 / Rx1350 Tx1350 / Rx1510 Зелений Tx1530 / Rx1370 Tx1370 / Rx1530 Жовтий Tx1550 / Rx1390 Tx1390 / Rx1550 Помаранчевий Tx1570 / Rx1410 Tx1410 / Rx1570 Червоний Tx1590 / Rx1430 Tx1430 / Rx1590 Коричневий Tx1610 / Rx1450 Tx1450 / Rx1610

В силу того, що CWDM системи є пасивними, здійснення моніторингу стану CWDM обладнання і всієї траси в цілому в режимі реального часу представляється скрутним. Для моніторингу в режимі реального часу (on-line моніторингу) використовуються CWDM SFP трансивери з функцією DDM (Digital Diagnostic Monitoring). Функція DDM дозволяє в режимі реального часу контролювати параметри, які має SFP трансивер: потужність вхідного сигналу (RX), потужність вихідного сигналу (TX), температурні параметри роботи трансивера. Зміни даних параметрів дозволяють судити про знос CWDM системи і стан траси в цілому. Функція DDM також використовується при оцінці оптичного бюджету CWDM рішення. Порівняння даних SFP трансіверов дозволяє визначити реальні втрати по несучих в волокні.

SFP трансивер так само відрізняється по дальності своєї роботи (потужності сигналу). CWDM SFP трансивер має стандартний кілометраж 10 км, 20 км, 40 км або 80 км. Стандартний тип роз'єму для коннектора на SFP трансивері - LC.

Оптичні мультиплексори

Оптичний мультиплексор / демультиплексор призначений для підсумовування і розділення оптичних сигналів, які передаються на CWDM довжинах хвиль по одномодовому (Single Mode) оптичному кабелю. Прилад призначений для спільної роботи з трансиверами SFP CWDM сигналів, утворюючи 4 або 8 каналів на 8-й або 16-ти довжинах хвиль в одному волокні або до 32 каналів на двох волокнах. Пристрої відрізняються низьким відображенням сигналу, високою ізоляцією каналів і малими втратами. WDM мультиплексори є пристроями двонаправленого дії, тобто можуть, як розділяти, так і змішувати оптичні сигнали. Пристрої доступні в різних виконаннях, що дозволяє використовувати їх в різних системах передачі.

Оптичний мультиплексор / демультиплексор призначений для підсумовування і розділення оптичних сигналів, які передаються на CWDM довжинах хвиль по одномодовому (Single Mode) оптичному кабелю. Прилад призначений для спільної роботи з трансиверами SFP CWDM сигналів, утворюючи 4 або 8 каналів на 8-й або 16-ти довжинах хвиль в одному волокні або до 32 каналів на двох волокнах. Пристрої відрізняються низьким відображенням сигналу, високою ізоляцією каналів і малими втратами. WDM мультиплексори є пристроями двонаправленого дії, тобто можуть, як розділяти, так і змішувати оптичні сигнали. Пристрої доступні в різних виконаннях, що дозволяє використовувати їх в різних системах передачі.

Залежно від поставленого завдання конфігурація CWDM мультиплексора / демультиплексора (Mux / Demux) визначається за такими характеристиками:

  • Двоволоконні мультиплексор (2 fiber);
  • Одноволоконного мультиплексор (1 fiber (single fiber) або bidirectional);
  • 4-х або 8-ми канальний мультиплексор (8 ілі16 довжин хвиль), що працює на одному волокні;
  • 8-ми або 16-ти канальний, що працює на двох волокнах;
  • мультиплексор з двома «загальними» (COMMON) висновками для реалізації «кільцевої» топології;
  • Для топологій «Точка-Точка» або «Кільце» необхідна «попарно» (порти Tx-Rx) комплектація мультиплексорів - Mux / Demux Type I, Mux / Demux Type II;
  • Коннектори - FC, SC, LC, ST, FA, SA.

Поставка мультиплексорів можлива в наступних варіантах виконання:

  • Стійкові 19 "1RU;
  • У пластиковому корпусі (для монтажу на стіну або в муфту);
  • Роз'єми - LC, SC, інш.

OADM модулі

Модулі вводу / виводу (Add / Drop (OADM) CWDM виділяють певні довжини хвиль з CWDM потоку (оптичної лінії).

Основні властивості:

  • Введення / висновок одного CWDM каналу (дві несучі, частотна сітка збігається з частотної сіткою SFP CWDM модулів);
  • Пасивна оптика;
  • Низькі вносяться втрати для транзитних CWDM каналів;
  • Виділена довжина хвилі кінцевому користувачеві.

Принципово виділяються OADM модулі одноканальні і двоканальні. Їх відмінність полягає в здатності приймати і отримувати оптичний сигнал від одного або двох мультиплексорів і фізично обумовлено наявністю одного або двох приймально-передавальних блоків. Відповідно одноканальний OADM модуль має один приймально-передавальний блок і здатний працювати тільки з одним мультиплексором (див. Далі топологія «Точка з відгалуженнями») в «одну сторону». Двоканальний OADM модуль має два приймально-передавальних блоку і здатний працювати «в дві сторони» з двома мультиплексорами / демультіплесорамі (див. Інші варіанти топології).

Приймально-передавальний блок одноканального OADM модуля має чотири інтерфейси:

1. Com1 порт - отримує сигнал з боку мультиплексора.
2. Express1 порт - передає сигнал далі на інші елементи CWDM системи.
3. Add1 порт - терминирующего специфічний CWDM канал від мережі.
4. Drop1 порт - додає канал в мережу.

Обмежень по протоколам або ширині смуги такі пристрої не мають. Відповідно двоканальний OADM модуль володіє двома додатковими портами: Add2 і Drop2. У разі використання Двоволоконні системи так само додаються порти Com2 і Express2. Одноканальний OADM модуль працює в парі з одним CWDM SFP трансівером, двоканальний OADM - з двома (Type I і Type II).

Поставка OADM модулів можлива в варіантах виконання:

  • Стійкові 19 "1RU
  • У пластиковому корпусі (для монтажу на стіну або в муфту)
  • Роз'єми - LC, SC, інш.

типи рішень

Точка - точка

Багато мереж великих міст довгий час не модернізувалися. Постійне збільшення трафіку призводить до того, що майже не залишається ресурсів для зростання. Недостатня пропускна здатність мережі ( «виснаження волокон») є тією проблемою, яку оператори зв'язку хотіли б дозволити негайно. Додавання CWDM системи з топологією «точка-точка» в оптичну транспортну систему є простим і економічно вигідним рішенням проблеми нестачі волокон.

CWDM Системи з подібною топологією найбільш характерні в рішенні задач одночасної передачі великого числа потоків даних для збільшення кількості сервісів, що надаються (відео, голос і т.д.). При цьому використовуються волокна вже існуючої оптичної транспортної мережі. При цьому режимі роботи інформація передається по каналах між двома точками. Для успішної передачі даних на відстань до 50-80 км необхідні мультиплексори / демультиплексори в тих вузлах, де буде відбуватися об'єднання інформаційних потоків і подальше їх роз'єднання.

При побудові CWDM системи з топологією «Точка-Точка» необхідно використовувати мультиплексори / демультиплексори Type I і Type II і до них відповідно CWDM SFP трансивери Type I і Type II.

З'єднання з відгалуженнями

Така архітектура реалізує передачу інформації від одного вузла до іншого з проміжними вузлами на цьому шляху, де можливе введення і відведення окремих каналів із застосуванням модулів OADM. Максимальна кількість відгалужень визначається кількістю дуплексних каналів передачі (наприклад, 4 або 8) і оптичним бюджетом лінії. При розрахунках потрібно пам'ятати про те, що кожен OADM модуль вносить загасання, в результаті чого загальна протяжність тракту відповідно знижується. Оптичний канал можна забрати в будь-якій точці тракту.

Можливі два варіанти реалізації архітектури «З'єднання з відгалуженнями»:

  • Розширення варіант архітектури «Точка-Точка». У даного випадка между двома мультиплексорами / демультиплексор Type I и Type II відповідно встановлюються OADM модулі (двоканальні). При замовленні такого решение так само необходимо пам'ятати, что КОЖЕН двоканальній OADM модуль необходимо укомплектовуваті двома SFP трансиверами Type I и Type II.
  • Архітектура «Точка з відгалуженнямі». Принципова відмінність від первого варіанту - Відсутність іншого мультиплексора / демультиплексора. Таким чином, обмін сигналами відбувається между центральним Вузли зв'язку та кінцевім обладнанням на різніх ділянках Лінії. Така архітектура представляється перспективною з економічної точки зору, тому що фактично дозволяє виключити з мережі комутатор рівня агрегації при значній економії в волокні. При цьому відстань від OADM модуля (одноканального) до місця розміщення кінцевого обладнання (комутатор, муршрутізатор, медіаконвертор) обмежена лише потужністю сигналу в лінії і вносяться втратами від обладнання CWDM. При замовленні обладнання для топології «Точка з відгалуженнями» можна вибрати будь-який тип мультиплексора / демультиплексора (Type I або Type II) і звернути увагу на те, що кожен OADM модуль (одноканальний) комплектується одним SFP трансівером.

Переваги CWDM системи

  • Економія оптичного волокна - CWDM система дозволяє передавати по одному волокну до 8 каналів з пропускною спроможністю до 2,5 Gb / s на канал.
  • Незалежність від електроживлення - харчування необхідно тільки для активного обладнання.
  • Відсутність проблем «падіння», перезавантажень і ін. CWDM система є пасивною.
  • Відсутність необхідності організації постійного доступу до місць розміщення елементів CWDM системи - існують OADM модулі у виконанні для розміщення в оптичних муфтах.
  • Зниження рівня впливу «людського фактора» - відсутність активних компонентів, що вимагають настройки, управління та ін.
  • Значне зниження вартості володіння - зниження рівня експлуатаційних витрат.
  • Відносно невисока вартість - питома ціна одного каналу в CWDM системі нижче, ніж в рішенні на активному обладнанні; можливість відмови від обладнання рівня агрегації.
  • Максимальна дальність роботи CWDM системи становить 80 і більше кілометрів.
  • Незалежність від клієнтських протоколів - передача до 16-ти незалежних сервісів по двом парам оптичних волокон; прозорість для всіх протоколів передачі даних.
  • Наявність різних видів устаткування для монтажу в різних умовах: в стійку, в муфту, на стіну.
Інформація взята з сайту prointech.ru

Всі статті »

Останні статті: