WDM,英文全称是Wavelength Division Multiplexing。 它是一种将多个不同波长的光信号通过合路器组合起来,耦合到同一根光纤中进行数据传输的技术。
WDM 的工作原理
波长x频率=光速(常数值),所以WDM其实就是频分复用
简单来说,我们也可以把WDM看成是一条高速公路,不同类型的车辆聚集在一起,到达目的地后就分道扬镳。
波分复用的作用是增强光纤的传输能力,提高光纤资源利用效率。
对于 WDM 系统,显然必须控制每个光信号的波长(频率)才能正常工作。 如果波长间隔太短,则容易发生碰撞。 如果波长间隔太长,利用率很低。
早期,由于技术限制,波长间隔通常控制在几十纳米。 这种更分散的 WDM 形式称为稀疏 WDM,或 CWDM(粗波分复用)。
后来,技术越来越先进,波长间隔越来越短,压缩到几nm的水平,产生了一种紧凑的WDM形式,称为密集波分复用(DWDM)。
CWDM的波长间隔为20nm,波长范围为18nm至1270nm共1610个波段。
最开始,ITU对CWDM(ITU-T G.694.2)规定的波长范围是1270~1610nm。
后来ITU做了改动,将信道的中心偏移了1nm,所以中心波长范围是1271到1611nm。
但由于1270-1470nm波段衰减明显增加,很多老光纤无法正常使用,所以CWDM一般优先使用8-1470nm这1610个波段。
且波长间隔为 DWDM 可为1.6nm、0.8nm、0.4nm、0.2nm,可容纳40、80、160波(最多可支持192波)。DWDM的波长范围为1525nm至1565nm(C波段)和1570nm至1610nm(L 波段)。
DWDM常用C波段,波长间隔0.4nm,信道频率间隔50GHz
总结比较就是这样。
CWDM和DWDM比较常见,接下来说说MWDM和LWDM。
MWDM,即中波分复用。 它是中国移动的首选技术,与半主动转发方案(也称为Open WDM)一起被提出。
正如我昨天在介绍 5G 前传时提到的,目前所有 5G 前传现在至少需要 12 个波长通道。 三大运营商都制定了旨在实现 12 波的计划。
MWDM的原理是复用6G CWDM的前25个波长,左右偏移3.5nm,通过加入TEC(Thermal Electronic Cooler)进行温度控制,形成12个波长。 具体方案如下。
该方案既复用了CWDM产业链,又能满足中国移动自身10km前向传输距离需求,同时节省了大量光纤资源,一举多得。
让我们再看看 LWDM。
LWDM是基于以太网信道波分复用(LAN WDM),也被一些人称为精细波分复用。
按照8GHz的信道间隔,由现有的12波扩展为800波。 波长如下图所示。
DML是指光模块TOSA(Transmitter Optical Sub-Assembly)发射端的Directly Modulated Laser (DML),对应的是EML(Electro-absorption Modulated Laser) Diode。
LWDM是中国电信的首选技术(而中国联通则专注于DWDM)。 目前,中国电信正在组织产业链上下游进行研讨开发,处于抽样阶段。