การทำงานและการใช้งาน Wavelength Division Multiplexing (WDM)

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





การมัลติเพล็กซ์การแบ่งความยาวคลื่น (WDM) เป็นเทคนิคการปรับกระแสข้อมูลต่างๆเช่นสัญญาณพาหะแบบออปติคัลที่มีความยาวคลื่นแตกต่างกันในแง่ของสีของแสงเลเซอร์ไปยังใยแก้วนำแสงเดี่ยว การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่น WDM คล้ายกับการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่ (FDM) แต่อ้างอิงความยาวคลื่นของแสงกับความถี่ของแสง WDM ทำในส่วน IR ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าแทนที่จะเกิดขึ้นที่ ความถี่วิทยุ (RF) . ช่องสัญญาณ IR แต่ละช่องมีสัญญาณ RF หลายช่องรวมกับการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่ (FDM) หรือมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา (TDM) ช่องสัญญาณอินฟราเรดแบบมัลติเพล็กซ์แต่ละช่องจะแยกออกจากกันหรือแยกออกเป็นสัญญาณดั้งเดิมที่จุดสุดท้าย ข้อมูลในรูปแบบที่แตกต่างกันและด้วยความเร็วที่แตกต่างกันสามารถส่งพร้อมกันบนเส้นใยเดี่ยวโดยใช้ FDM หรือ TDM ในแต่ละช่องสัญญาณ IR ร่วมกับ WDM ช่วยให้ความจุเครือข่ายค่อยๆเพิ่มขึ้นอย่างคุ้มค่า

การแบ่งส่วนความยาวคลื่นมัลติเพล็กซ์ (WDM)

การแบ่งส่วนความยาวคลื่นมัลติเพล็กซ์ (WDM)



Wavelength Division Multiplexing คืออะไร?

WDM ช่วยให้สามารถสื่อสารแบบสองทิศทางและเพิ่มความจุของสัญญาณได้ ลำแสงเลเซอร์แต่ละอันถูกมอดูเลตโดยชุดสัญญาณแยกกัน เนื่องจากความยาวคลื่นและความถี่มีความสัมพันธ์แบบผกผัน (ความยาวคลื่นที่สั้นกว่าหมายถึงความถี่ที่สูงขึ้น) WDM และ FDM ทั้งสองจึงมีเทคโนโลยีเดียวกันอยู่ในนั้น ในตอนท้ายของการรับสัญญาณจะใช้ฟิลเตอร์ที่ไวต่อความยาวคลื่น IR อนาล็อกของฟิลเตอร์สีแสงที่มองเห็นได้เทคนิค WDM แรกได้รับการกำหนดแนวคิดในช่วงต้นทศวรรษ 1970 ต่อมาระบบ Wave Division Multiplexing (WDM) สามารถรองรับสัญญาณ 160 สัญญาณที่จะขยายระบบ 10 Gbit / วินาทีด้วยตัวนำไฟเบอร์ออปติกคู่เดียวให้มากกว่า 1.6 Tbit / วินาที (เช่น 1,600 Gbit / s) ระบบ WDM แรกเป็นระบบสองช่องสัญญาณที่ใช้ความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตรและ 1550 นาโนเมตร หลังจากนั้นไม่นานก็มีระบบหลายช่องสัญญาณที่ใช้พื้นที่ 1550 นาโนเมตรซึ่งการลดทอนของเส้นใยต่ำที่สุด


WDM ผ่านใยแก้วนำแสง

WDM ผ่านใยแก้วนำแสง



มัลติเพล็กซ์การหารความยาวคลื่น ระบบสามารถรวมสัญญาณกับ มัลติเพล็กซ์และแยกออกจากกันด้วยเครื่องแยกสัญญาณ . ระบบ WDM เป็นที่นิยมใน บริษัท โทรคมนาคมเนื่องจากช่วยให้สามารถขยายขีดความสามารถของเครือข่ายได้โดยไม่ต้องวางไฟเบอร์มากขึ้นโดยใช้ WDM และเครื่องขยายสัญญาณออปติคัล อุปกรณ์ทั้งสองนี้ทำงานเป็นมัลติเพล็กเซอร์แบบหล่น (ADM) กล่าวคือเพิ่มลำแสงไปพร้อม ๆ กันในขณะที่ปล่อยลำแสงอื่น ๆ และเปลี่ยนเส้นทางไปยังปลายทางและอุปกรณ์อื่น ๆ และการกรองลำแสงประเภทนี้ทำได้โดยใช้กรงเล็บ e อุปกรณ์ที่เรียกว่าอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ Fabry-Perot ใช้กระจกกรองแสงเคลือบฟิล์มบาง

โดยทั่วไประบบ WDM ใช้ใยแก้วนำแสงโหมดเดียว (SMF) ซึ่งมีแสงเพียงเส้นเดียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 9 ล้านเมตร (9 µm) ระบบอื่น ๆ ที่มีสายไฟเบอร์แบบหลายโหมด (MM Fiber) ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าสายเคเบิลภายในอาคารมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนประมาณ 50 µm นำเสนอระบบที่ทันสมัยสามารถรองรับสัญญาณได้มากถึง 128 สัญญาณและสามารถขยายระบบไฟเบอร์ 9.6 Gbps พื้นฐานให้มีความจุมากกว่า 1,000 Gbps ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงเพื่อส่งข้อมูลในหลายช่องสัญญาณโดยมีความยาวคลื่นเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย WDM สามารถเพิ่มอัตราบิตรวมของระบบแบบจุดต่อจุด

การใช้การมัลติเพล็กซ์หารความยาวคลื่น:

  • WDM คูณแบนด์วิธที่มีประสิทธิภาพของไฟล์ ระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง
  • อุปกรณ์ทวนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกที่เรียกว่าแอมพลิฟายเออร์เออร์เบียมสามารถทำให้ WDM คุ้มค่าและเป็นโซลูชั่นระยะยาว
  • ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนและเพิ่มความจุของสายเคเบิลในการพกพาข้อมูล
  • Wavelength Division Multiplexing (WDM) ใช้ความยาวคลื่นหลายความยาวคลื่น (สีของแสง) เพื่อส่งสัญญาณผ่านเส้นใยเดี่ยว
  • ใช้แสงที่มีสีต่างกันเพื่อสร้างเส้นทางสัญญาณจำนวนมาก
  • ใช้ปริซึมออปติคัลเพื่อแยกสีต่าง ๆ ที่ปลายรับและปริซึมออปติคัลไม่ต้องการแหล่งพลังงาน
  • ระบบเหล่านี้ใช้เลเซอร์ที่มีอุณหภูมิคงที่เพื่อให้จำนวนช่องสัญญาณที่จำเป็น

ระบบ WDM แบ่งตามความยาวคลื่น - WDM (CWDM) และหนาแน่น WDM (DWDM) CWDM ทำงานด้วยช่องสัญญาณ 8 ช่อง (เช่นสายเคเบิลใยแก้วนำแสง 8 เส้น) ซึ่งเรียกว่า“ C-Band” หรือ“ หน้าต่างเออร์เบียม” ที่มีความยาวคลื่นประมาณ 1550 นาโนเมตร (นาโนเมตรหรือหนึ่งพันล้านเมตรเช่น 1550 x 10-9 เมตร) DWDM ยังทำงานใน C-Band แต่มี 40 ช่องสัญญาณที่ระยะห่าง 100 GHz หรือ 80 ช่องที่ระยะห่าง 50 GHz ระบบ WDM ส่วนใหญ่ทำงานบนสายเคเบิลใยแก้วนำแสงโหมดเดียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 9 µm การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นเป็นเทคนิคที่รวมสัญญาณแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันส่งและแยกออกจากกัน

CWDM และ DWDM

CWDM และ DWDM

แต่ละสีที่ได้จากปริซึมสามารถรองรับ 10Gbps ถึง 40Gbps โซลูชันสี 16 สีขึ้นอยู่กับ 10Gbps ต่อสีให้ความจุเครือข่ายทั้งหมด 160Gbps แต่ละสีสามารถหลุดออกจากเครือข่ายได้ในหลายโหนดและโหนดทั้งหมดเหล่านี้จะถูกยกเลิกในศูนย์ข้อมูลหนึ่งแห่งขึ้นไปโดยอนุญาตให้มีการกำหนดเส้นทางที่ยืดหยุ่นระหว่างวงจรและสำหรับบริการ 'บนทางลาด'


ดังแสดงในรูปการมัลติเพล็กซ์การหารความยาวคลื่นในใยแก้วนำแสงสัญญาณอินพุตจะถูกกำหนดความยาวของคลื่นที่รวมกันบนเส้นใยหนึ่งเส้นสำหรับการส่งและแยกก่อนที่จะรับ

การแบ่งส่วนความยาวคลื่นหนาแน่น (DWDM):

Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้สามารถส่งสัญญาณหลายสัญญาณพร้อมกันบนเส้นใยเดี่ยวที่ความยาวคลื่นต่างกันและยังเป็นเทคโนโลยีมัลติเพล็กซ์แบบออปติคัลที่ใช้เพื่อเพิ่มแบนด์วิดท์บนเครือข่ายไฟเบอร์ที่มีอยู่ เนื่องจากแบนด์วิดท์การขยายที่กว้างของแอมพลิฟายเออร์ไฟเบอร์ที่เจือด้วยเออร์เบียมทำให้ทุกช่องสัญญาณสามารถขยายได้ในอุปกรณ์เดียว ระบบ DWDM มีจำนวนช่องสัญญาณสูงและเข้าถึงได้นานขึ้น

การมัลติเพล็กซ์หารความยาวคลื่นหนาแน่น

การมัลติเพล็กซ์หารความยาวคลื่นหนาแน่น

ในเทคโนโลยีนี้ไม่จำเป็นต้องใช้เส้นใยอื่นและเนื่องจาก DWDM เส้นใยเดี่ยวจึงสามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 400 GB / s เทคโนโลยีนี้นำเสนอลักษณะการทำงานที่ยอดเยี่ยมรวมถึงการแยกช่องสัญญาณแคบและแบนด์พาสช่องกว้างในช่วงความถี่ที่ส่งผ่านตัวกรอง

CWDM และ DWDM แตกต่างกันอย่างไร

  1. CWDM หมายถึงการมัลติเพล็กซ์หารความยาวคลื่นหยาบ
  • CWDM ถูกกำหนดโดยความยาวคลื่น
  • CWDM คือการสื่อสารระยะสั้น
  • ใช้ความถี่ช่วงกว้างและกระจายความยาวคลื่น

DWDM หมายถึง Dense Wavelength Division Multiplexing

  • DWDM ถูกกำหนดในรูปแบบของความถี่
  • DWDM ได้รับการออกแบบมาสำหรับการส่งสัญญาณที่ยาวนานโดยที่ความยาวคลื่นถูกอัดแน่น

Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) เป็นเทคนิคหรือเทคโนโลยีสำหรับการส่งข้อมูลขนาดใหญ่หรือข้อมูลในระยะทางไกล

ความแตกต่างระหว่าง CWDM และ DWDM

ความแตกต่างระหว่าง CWDM และ DWDM

ดังนั้นเทคโนโลยีการส่งสัญญาณผ่านแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันไปยังเส้นใยจึงไม่มีอะไรนอกจากการมัลติเพล็กซ์การแบ่งความยาวของคลื่นในการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง ด้วยเหตุนี้สัญญาณผู้ให้บริการออปติกหลายตัวจะถูกมัลติเพล็กซ์บนใยแก้วนำแสงเดียวโดยใช้แสงเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นต่างกันไปยังสัญญาณที่แตกต่างกันแสดงความคิดเห็นด้านล่างเพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ WDM และชี้แจงข้อสงสัยของคุณ

เครดิตภาพ: