1 WDM-technologie
Wavelength Division Multiplexing (WDM) verwijst naar de technologie van het verzenden van twee of meer optische golflengtesignalen via verschillende optische kanalen in dezelfde optische vezel om informatie over te brengen. WDM omvat frequentieverdelingsmultiplexing (FDM) en golflengteverdelingsmultiplexing. In wezen is er geen significant verschil tussen Optical Frequency Division Multiplexing (FDM) -technologie en WDM-technologieën, omdat de lichtgolven deel uitmaken van het elektromagnetische spectrum, er is een één-op-één overeenkomst met de frequentie en golflengte van licht. Gewoonlijk kan ook worden begrepen dat multiplexing met optische frequentieverdeling verwijst naar de onderverdeling van optische frequenties, waarbij optische kanalen dicht opeengepakt zijn. Multiplexing met optische golflengteverdeling verwijst naar de grove verdeling van optische frequenties, waarbij optische multiplexen ver uit elkaar liggen, zelfs in verschillende vensters van de vezel.
Multiplexing met optische golflengteverdeling wordt over het algemeen toegepast op multiplexers en demultiplexers met golflengteverdeling (ook bekend als gecombineerd/splitter) die respectievelijk aan de twee uiteinden van de vezel zijn geplaatst om de koppeling en scheiding van verschillende optische golven te bereiken. De principes van deze twee apparaten zijn hetzelfde. De belangrijkste typen optische golflengteverdelingsmultiplexers zijn onder meer het gefuseerde biconische tapse type, het diëlektrische filmtype, het roostertype en het platte type. De primaire prestatie-indicatoren invoegverlies en isolatiegraad. Invoegverlies verwijst naar de toename van het optische verbindingsverlies veroorzaakt door het gebruik van multiplexapparatuur met golflengteverdeling in de optische verbinding. Wanneer de golflengte 11 en l2 door dezelfde vezel worden verzonden, wordt het verschil in vermogen tussen het invoeruiteinde van het voor demultiplexer golflengte l2 vermogen en het uitvoeruiteinde van de multiplexer voor golflengte 11 gemengd de isolatiegraad genoemd. De technische kenmerken en voordelen van multiplexing met optische golflengteverdeling zijn als volgt:
1.1 Maak volledig gebruik van de verliesarme band van optische vezels om de transmissiecapaciteit van de vezel te vergroten, zodat de fysieke limiet van een vezel om informatie te verzenden meerdere malen is verdubbeld. Momenteel gebruiken we slechts een zeer klein deel van het verliesarme spectrum van optische vezels (1310nm-1550nm), WDM kan volledig gebruik maken van de enorme bandbreedte van single-mode glasvezel van ongeveer 25THz, waardoor voldoende transmissiebandbreedte wordt gegarandeerd.
1.2 De mogelijkheid om twee of meer niet-synchrone signalen in dezelfde optische vezel te verzenden, is bevorderlijk voor de compatibiliteit van digitale en analoge signalen, onafhankelijk van datasnelheid en modulatie. Het biedt ook flexibiliteit om kanalen in het midden van de lijn te verwijderen of toe te voegen.
1.3 voor het gebouwde glasvezelsysteem, vooral die met een klein aantal kernen van glasvezelkabel die in de vroege stadia zijn gelegd, zolang het oorspronkelijke systeem een vermogensmarge heeft, kan de capaciteit om meerdere eenrichtingssignalen of tweerichtingssignaaloverdracht zonder grote wijzigingen in het oorspronkelijke systeem, met sterke flexibiliteit.
1.4 Door de aanzienlijke vermindering van het gebruik van glasvezel zijn de aanlegkosten sterk verlaagd en door het kleine aantal vezels is het snel en eenvoudig te herstellen in geval van storing.
1.5 Het gedeelde karakter van actieve optische apparatuur verlaagt de kosten van meerdere signaaltransmissies of de toevoeging van nieuwe diensten.
1.6 Actieve apparatuur in het systeem wordt aanzienlijk verminderd, wat de betrouwbaarheid van het systeem ten goede komt. Vanwege de hoge eisen en technische complexiteit van apparatuur zoals optische WDM-optische zenders met meerdere draaggolven, optische ontvangers en andere apparatuur, is de daadwerkelijke toepassing van WDM momenteel niet wijdverbreid. Bovendien hebben traditionele omroeptelevisietransmissiediensten niet te maken gehad met een bepaald tekort aan multi-core glasvezelkabelgebruik. Met de ontwikkeling van geïntegreerde kabeltelevisiediensten komen echter geleidelijk de groeiende vraag naar netwerkbandbreedte, de implementatie van verschillende soorten selectieve diensten, de economische kosten van netwerkupgrades, de kenmerken en voordelen van WDM in het CATV-transmissiesysteem naar voren. Dit toont brede vooruitzichten voor de toepassing ervan en kan zelfs het ontwikkelingspatroon van CATV-netwerken beïnvloeden.
2 Technologie Principe
In analoge carrier-communicatiesystemen wordt multiplexing met frequentieverdeling meestal gebruikt om de transmissiecapaciteit van het systeem te verbeteren, waarbij volledig gebruik wordt gemaakt van de bandbreedtebronnen van de kabel. Dit betekent dat signalen van meerdere kanalen tegelijkertijd via dezelfde kabel worden verzonden en aan de ontvangende kant kan het signaal van elk kanaal worden uitgefilterd door een banddoorlaatfilter te gebruiken op basis van het frequentieverschil van elke draaggolf. Evenzo kan het optische vezelcommunicatiesysteem ook worden gebruikt in de multiplexmethode met optische frequentieverdeling om de transmissiecapaciteit van het systeem te verbeteren. Dit omvat het gebruik van een demultiplexer (gelijk aan een optisch banddoorlaatfilter) aan de ontvangende kant om de optische draaggolf van elk signaal te scheiden. WDM-technologie is om volledig gebruik te maken van de enorme bandbreedtebronnen in het verliesarme gebied van single-mode glasvezel, volgens de verschillende frequenties (of golflengten) van elk kanaal, kan het verliesarme venster van de vezel worden verdeeld in verschillende kanalen, de lichtgolf als drager van het signaal. Aan de kant van de zender wordt WDM (Combiner) gebruikt om de signaaldragers van verschillende golflengten samen te voegen tot een enkele vezel voor transmissie. Aan de ontvangende kant worden golflengteverdelingsmultiplexers (splitter) gebruikt om deze optische dragers van verschillende golflengten die verschillende signalen dragen, te scheiden. Aangezien de optische draaggolfsignalen van verschillende golflengten als onafhankelijk van elkaar kunnen worden beschouwd (wanneer er geen rekening wordt gehouden met niet-lineariteit van de vezel), kan multiplexing van optische signalen in een enkele vezel worden bereikt. Door signalen in verschillende golflengten in twee richtingen te verzenden, kan bidirectionele transmissie worden bereikt. Afhankelijk van de golflengteverdelingsmultiplexer varieert het aantal golflengten dat kan worden gemultiplext van twee tot enkele tientallen. Gewoonlijk zijn commerciële systemen beschikbaar met 8 en 16 golflengten, afhankelijk van de toegestane afstand tussen optische draaggolfgolflengten.
WDM is in wezen een FDM-technologie (Frequency Division Multiplexing) die wordt toegepast op optische frequenties. Vanuit het perspectief van transmissietechnologie die al tientallen jaren in China wordt toegepast, volgde de vooruitgang een pad van FDM-TDM-TDM FDM. In het vroege stadium van analoge transmissie werden coaxkabels gebruikt met analoge FDM-technologie in het elektrische domein, waar elk spraaksignaal een bandbreedte van 4 KHz had en een deel van de bandbreedte van het transmissiemedium in beslag nam (zoals coaxkabel). PDH- en SDH-systemen verzonden TDM-basisband digitaal signaal over glasvezel, waarbij elk spraaksignaal een snelheid van 64 kb/s had; WDM-technologie daarentegen is een frequentieverdelingsmultiplextechnologie voor glasvezel, het 16 (8) × 2.5 Gb/s WDM-systeem combineert optische frequentie FDM analoge technologie met elektrische frequentie TDM digitale technologie.
WDM is in wezen een FDM-technologie met optische frequentieverdeling, waarbij elk golflengtekanaal wordt gerealiseerd door het frequentiedomein te verdelen. Elk golflengtekanaal neemt een deel van de glasvezelbandbreedte in beslag, wat verschilt van de vorige FDM-technologie die werd gebruikt met coaxkabel.
2.1 Transmissiemedium is anders, het WDM-systeem voert frequentieverdelingsmultiplexing uit op optische signalen, terwijl het coaxiale systeem frequentieverdelingsmultiplexing uitvoert op elektrische signalen.
2.2 Op elk pad verzendt het coaxiale kabelsysteem het analoge signaal van 4KHz spraaksignaal, terwijl het WDM-systeem momenteel digitale signalen verzendt, zoals SDH2.5Gb/s of digitale systemen met hogere snelheid, op elk golflengtekanaal.
