محصولات

تعریف و مقایسه روشهای CWDM ، WDM و DWDM

ظرفیت سیستم های ارتباطی فیبر نوری WDM

اگر نگاهي به مشکلات فعلي صنعت مخابرات، به خصوص در زمينه سرويس دهي به کاربران بيندازيم، به اهميت WDM بيشتر پي خواهيم برد. اولين چالش پيش روي صنعت مخابرات، افزايش روزافزون تقاضا براي سرعت هاي بالاتر و در نتيجه پهناي باند بيشتر است؛ به طوري که برخي اعتقاد دارند ظرفيت لازم براي شبکه، هر شش ماه، دو برابر مي شود.

دومين چالش اساسي موجود، تکنولوژي هاي گوناگوني است که براي عملياتي کردن و استفاده از انواع شبکه به کار مي روند IP ATM و SONET از جمله اين موارد هستند که به طور گسترده اي مورد استفاده قرار مي گيرند و هر يک مزاياي خاص خود را دارا هستند؛ اما هر يک به تجهيزاتي براي تبديل به يکديگر نياز دارند.

با استفاده از شبکه هاي نوري و روش WDM مي توان تا حد زيادي اين مشکلات را برطرف کرد. با استفاده از اين روش، مي توان به پهناي باندي تا ۱۶۰۰ گيگابيت در ثانيه دست يافت که با استفاده از اين پهناي باند، مي توان بيش از ۳۰ ميليون تماس تلفني را فقط با استفاده از يک فيبر منتقل کرد و مشکل تکنولوژي هاي متفاوت نيز به راحتي حل مي شود.پس استفاده بهتر از ظرفیت انتقال فیبر نوری با تکنیک ،

 (WDM (Wavelength Division Multiplexing می تواند میسر گردد. با استفاده از این تکنیک، چندین کانال نوری، که هر کدام از آنها در طول موج مختلف عمل می کنند، بر روی یک فیبر متصل به یک مالتی پلکسر نوری ترکیب می شوند و سپس بر روی همان فیبر قرار می گیرند. در طرف دریافت، سیگنال های چندگانه توسط یک Demultiplexer نوری به کانال های نوری جداگانه تقسیم می شوند.

ظرفیت نهایی یک سیستم فیبر WDM بستگی دارد به اینکه چگونه کانال های نوری را می توان در دامنه طول موج بصورت نزدیک به هم قرار داد. در DWDM (Dense WDM) کانال های نوری بسیار فشرده هستند. برای DWDM اصطلاح "Channel Spacing" در دامنه فرکانس بیان می شود، برای مثال حداکثر تعداد کانال ها در یک سیستم DWDM که در یک گروه مشخص طیفی (به عنوان مثال 1530-1565 نانومتر برای باند C) عمل می کند، توسط Channel Spacing تعیین می شود.

 

تعریف فاصله کانالی (Channel Spacing)

فاصله کانالی به صورت اختلاف اسمی در فرکانس یا طول موج بین دو کانال نوری مجاور تعریف می شود. عامل محدود کننده حداقل فاصله کانال بین دو کانال تداخل می باشد که به عوامل متعددی مرتبط است: نرخ بیت کانال، نوع مدولاسیون، نوار عبور فیلتر و تغییرات طول موج مرکزی (به علت تولید لیزر و تغییرات درجه حرارت لیزر).

باندهای نوری موج

در سیستم فیبر نوری، چندین باند انتقالی تعریف و استاندارد شده اند، از باند اصلی O تا باند U / XL. از باند های E و U / XL به طور معمول اجتناب می شود، زیرا دارای نقاط با تضعف انتقال بالا هستند. باند E نشان دهنده منطقه پیک آب است، در حالی که باند U / XL در انتهای پنجره انتقال برای شیشه های سیلیکا قرار دارد.

(Dense Wavelength Division MultiplexingDWDM

سیستم های DWDM برای مقابله با نیازهای افزایش پهنای باند شبکه های نوری در ستون فقرات توسعه داده شدند. فاصله کم (معمولاً  0/2 نانومتر) بین باندهای طول موج، باعث می شود که تعداد طول موج ها افزایش یابد و در نتیجه سرعت داده ها در یک رشته فیبر سینگل مود می تواند تا چند ترابیت در ثانیه (Tbps) افزایش یابد.

این سیستم ها برای اولین بار برای طول موج های نور لیزری در باند C و بعدها در باند L بکار گرفته شد که باعث بالا رفتن امکان تقویت طول موج ها از طریق کم کردن میزان تضعیف در فیبر شیشه شدند. از آنجا که سیستم های WDM در یک زمان از طول موج های بسیاری استفاده می کنند، ممکن است موجب تصعیف زیاد شوند. بنابراین تکنولوژی تقویت نوری معرفی شد. تقویت Raman و تقویت کننده های Erbium-doped fiber دو نوع رایج در سیستم WDM هستند.

DWDM می تواند 40، 80 یا 160 طول موج با فاصله های باریک تر از 0/8 نانومتر، 0/4 نانومتر و یا 0/2 نانومتر از طول موج 1525 نانومتر تا 1565 نانومتر (باندC ) و یا 1570 نانومتر تا 1610 نانومتر (باند L) انتقال دهد. شکی نیست که DWDM دارای عملکرد بهتر برای انتقال تعداد بیشتری از طول موج های متعدد بر روی یک فیبر می باشد.

از آنجا که طول موج به شدت در فیبر، در طول انتقال نور، یکپارچه است، DWDM  قادر به ارسال در فاصله طولانی تر از CWDM  است. طول موج تقویت شده DWDM  با توانایی تداخل کمتر، در مسافت های طولانی به کار برده می شود.

CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing)

CWDM نسخه ارزان قیمت WDM است و فاصله CWDM  عریض تر از می باشد. به طور کلی، این سیستم ها تقویت نمی شوند و بنابراین محدودیت دارند. آنها معمولا از منابع نوری ارزان تر استفاده می کنند. شکاف های بزرگ بین طول موج ها ضروری است، معمولا 20 نانومتر. البته این موضوع باعث می شود تعداد طول موج هایی که می توانند استفاده شود کاهش یافته و در نتیجه پهنای باند موجود را نیز کاهش می دهد.

سیستم های کنونی از باند های S، C و L استفاده می کنند، زیرا این یاند ها در منطقه تضعیف کم در فیبر شیشه ای قرار گرفته اند. حداکثر برد CWDM حدود 160 کیلومتر است، اما یک سیستم تقویت شده DWDM ، در صورت تقویت و افزایش دوره ای توان سیگنال در طول اجرا، قادر به ارسال در فاصله ی خیلی بیشتر از این مقادیر است.


تفاوت CWDM  و DWDM

مشخصات

CWDM

DWDM

حالت کامل

سیستم WDM دارای کمتر از 8 طول موج فعال در فیبر نوری

سیستم WDM دارای بیش از 8 طول موج فعال در هر فیبر نوری

مشخصات

براساس طول موج تعریف شده است.

براساس فرکانس تعریف شده است.

ظرفیت

کمتر

بیشتر

هزینه

کم

زیاد

فاصله

ارتباطات راه نزدیک

ارتباطات راه دور

فرکانس

از فرکانس های پهن استفاده می کند

از فرکانس های باریک استفاده می کند

فاصله طول موج ها

زیاد

کمتر، در حالیکه میتواند بیش از 40  کانال را در مقایسه با CWDM در همان محدوده فرکانس استفاده کند.

تقویت

سیگنال نور در اینجا تقویت نمی شود

از تقویت کننده سیگنال نور می توان در اینجا استفاده کرد.

استفاده از طیف

طیف را به قطعات بزرگ تقسیم می کند

طیف را به قطعات کوچک تقسیم می کند

تعداد طول موج فعال در فیبر

کمتر از 8 عدد

بیشتر از 8 عدد

 

فایل PDF