OADM (Optischer Add-Drop-Multiplexer)

 

 

Was ist OADM? Was ist Add Drop OADM?

 

 

Die Entwicklung von Punkt-zu-Punkt-Übertragungsleitungen mit einer Wellenlänge zu optischen Netzwerken mit Wellenlängenmultiplex hat zu einem Bedarf an wellenlängenselektiven optischen Add-Drop-Multiplexern (OADMs) geführt, um verschiedene Wellenlängenkanäle zu trennen/zu leiten. OADM ist ein Gerät, das in Wellenlängenmultiplexsystemen zum Multiplexen und Leiten verschiedener Lichtkanäle in oder aus einer Singlemode-Faser (SMF) verwendet wird. Hierbei handelt es sich um eine Art optischer Knoten, der im Allgemeinen für den Aufbau optischer Telekommunikationsnetze verwendet wird. „Hinzufügen“ bezieht sich auf die Fähigkeit des Geräts, einen oder mehrere neue Wellenlängenkanäle zu einem vorhandenen Multiwellenlängen-WDM-Signal hinzuzufügen, während „Ablegen“ sich auf das Löschen oder Entfernen eines oder mehrerer Kanäle bezieht und diese Signale an einen anderen Netzwerkpfad weiterleitet. Ein OADM kann als eine bestimmte Art von optischem Cross-Connect betrachtet werden. Die wichtigsten Implementierungstechnologien von OADM sind WDM (Wavelength Division Multiplexing), O-CDMA (Optical Code Division Multiple Access) und OTDM (Optical Time Division Multiplexing). OADM ist die Schlüsselkomponente von AON (All-Optical Network).

 

Struktur und Funktionsprinzip von OADM

 

Ein herkömmlicher OADM besteht aus drei Teilen: einem optischen Demultiplexer, einem optischen Multiplexer und dazwischen einer Methode zur Neukonfiguration der Pfade zwischen dem optischen Demultiplexer, dem optischen Multiplexer und einer Reihe von Ports zum Hinzufügen und Entfernen von Signalen. Der MUX multiplext die Wellenlängenkanäle, die von DEMUX-Ports weitergeführt werden sollen, mit denen von den Add-Ports auf eine einzelne Ausgangsfaser, während der DEMUX Wellenlängen in einer Eingangsfaser auf Ports aufteilt. Die Neukonfiguration kann durch ein Glasfaser-Patchpanel oder durch optische Schalter erreicht werden, die die Wellenlängen zum MUX oder zu Drop-Ports leiten. Alle Lichtpfade, die direkt an einem OADM vorbeilaufen, werden als Cut-Through-Lichtpfade bezeichnet, während diejenigen, die am OADM-Knoten hinzugefügt oder entfernt werden, als hinzugefügte/abgelegte Lichtpfade bezeichnet werden.

 

Der OADM-Arbeitsprozess ist wie folgt: WDM-Signale von der Leitung enthalten einen N-Wellenlängenkanal. Geben Sie je nach Ihren Geschäftsanforderungen den OADM-„Haupteingang“ ein, vom N-Wellenlängenkanal und selektiv von der Straßenseite (Drop), die vom Ausgangswellenlängenkanal benötigt wird , entsprechend am Straßenende (Hinzufügen) den gewünschten Wellenlängenkanal eingeben. Unabhängig von anderen lokalen Wellenlängenkanälen direkt durch den OADM und gemeinsam gemultiplexten Wellenlängenkanälen von den Ausgangsanschlüssen der Schaltung des OADM-Ausgangs (Hauptausgang). Das folgende Bild zeigt die grundlegende Funktionsweise eines OADM.

Array-Wellenleiter FBG können verschiedene Arten von OADM-Strukturen erzeugen. Darüber hinaus kann die gesamte Glasfasertechnologie zum Aufbau eines rein optischen OADM genutzt werden. Es sollte beachtet werden, dass unabhängig von der Art des OADM die Grundanforderungen dieselben sind, wie z. B. geringer Verlust, höherer Isolationsgrad zwischen den Kanälen, Polarisationsunempfindlichkeit gegenüber Temperaturänderungen, tolerante Signalquellendrift und Jitter innerhalb eines bestimmten Bereichs. Auch dabei soll eine grundsätzliche Konsistenz zwischen den verschiedenen Kanälen der Kraftübertragung gewährleistet werden. Versuchen Sie schließlich, einfach und bequem zu bleiben, um ein hohes Leistungsverhältnis zu erreichen.

 

Tipps: Obwohl beide über Add/Drop-Funktionalität verfügen, unterscheiden sich OADMs von Add-Drop-Multiplexern. Erstere funktionieren im photonischen Bereich unter Wellenlängenmultiplex, während letztere implizit als in den traditionellen SONET/SDH-Netzwerken funktionierend angesehen werden.

 

 

Arten von OADM

 

Es gibt zwei Haupttypen von OADM, die in optischen WDM-Netzwerken verwendet werden können: festes OADM (FOADM) und rekonfigurierbares OADM (ROADM). Ein OADM mit fernrekonfigurierbaren optischen Schaltern (z. B. 1×2) in der Mittelstufe wird als rekonfigurierbarer OADM (ROADM) bezeichnet. Diejenigen ohne diese Funktion werden als feste OADMs bezeichnet. Feste OAMDs werden verwendet, um einzelne Daten auf dedizierten WDM-Kanälen zu löschen oder hinzuzufügen, und rekonfigurierbare OADMs haben die Möglichkeit, das ausgewählte Kanalrouting durch das optische Netzwerk elektronisch zu ändern. Obwohl der Begriff OADM für beide Typen gilt, wird er häufig synonym mit ROADM verwendet.

 

 

Feste optische Add-Drop-Multiplexer (FOADM)

 

Feste optische Add-Drop-Multiplexer (FOADMs) wurden ursprünglich entwickelt, um die Bereitstellung von „Express“-Verkehr über Netzwerke zu verbessern, ohne dass eine teure OEO-Regeneration erforderlich ist. FOADMs verwenden feste Filter, die ein ausgewähltes Wellenlängenband hinzufügen bzw. entfernen und die restlichen Wellenlängen durch den Knoten leiten. Durch die statische Wellenlängenfiltertechnologie entfallen die Kosten und die Dämpfung für das Demultiplexen aller DWDM-Signale in einem Signalpfad. Die Lösung wird FOADM genannt, da die hinzugefügten und entfernten Wellenlänge(n) zum Zeitpunkt der Installation des Add/Drop-Filters auf dem optischen Pfad durch einen Knoten festgelegt sind. Es können keine zusätzlichen Filter hinzugefügt werden, ohne dass die durch den Knoten fließenden Express-Wellenlängen unterbrochen werden.

 

 

Rekonfigurierbare optische Add-Drop-Multiplexer (ROADM)

 

Rekonfigurierbare optische Add-Drop-Multiplexer (ROADMs) wurden entwickelt, um Flexibilität bei der Umleitung optischer Datenströme zu bieten, fehlerhafte Verbindungen zu umgehen, minimale Dienstunterbrechungen zu ermöglichen und das optische Netzwerk an verschiedene WDM-Technologien anzupassen oder zu aktualisieren.

 

Die Rekonfigurationsfunktionen von ROADM werden mithilfe verschiedener Schalttechnologien erreicht, darunter Flüssigkristall, Thermooptik, mikroelektromechanische Systeme (MEMS) und abstimmbare optische Filtertechnologie. ROADM wurde auf viele Arten implementiert, beispielsweise als Festkomma-ROADM. Es ähnelt jedoch Festkomma-OADMs und verfügt über abstimmbare Filter. Festkomma-ROADMs verwenden Wellenlängenblocker (WB) mit hoher Einfügungsdämpfung und integrierter photonischer Lichtwellenschaltung (PLC). Wellenlängenselektive ROADMs verwenden flexible Filter, wellenlängenselektive Schalter (WSS) und optische Cross-Connects. Die Studie hat gezeigt, dass ROADM ein wichtiges Netzwerkelement in rein optischen Netzwerken der nächsten Generation für Anwendungen sowohl in Fern- als auch in U-Bahn-Systemen ist. Es verbessert die Effizienz der Kommunikationsnetzwerke sowie die dynamische Konnektivität in den optischen Netzwerken weiter und erhöht die Überlebensfähigkeit des Netzwerks. Es nutzt praxiserprobte Technologien und Komponenten und sorgt durch die Umschaltung für eine zuverlässige und kostengünstige Lösung.

 

ROADM-Netzwerke werden von grundlegenden Komponenten wie Verstärkern (Vor- und Nachverstärker), Dispersionskompensationseinheit, Transpondern, optischem Servicekanal, optischer Leistungsüberwachung und ROADM-Subsystem begleitet. Grundsätzlich kann ROADM in verschiedene Typen eingeteilt werden: Wavelength Selective Switches (WSS), Optical Cross-Connects (OXC), im weitesten Sinne als Type I/II ROADM und Multidegree-ROADM.

FOADM vs. ROADM

 

FOADMs basieren auf einfachen statischen Fasern, die das Hinzufügen/Entfernen vordefinierter Wellenlängen ermöglichen. Diese Systeme sind vollständig integriert und verwaltbar und bieten ein ausgewogenes Verhältnis von Funktionen und Kosten. ROADMs bieten die Möglichkeit, den Datenverkehr von einem WDM-System auf der Wellenlängenebene aus der Ferne umzuschalten. ROADMs sind zwar teurer als FOADMs, werden aber in Anwendungen eingesetzt, bei denen Verkehrsmuster nicht vollständig bekannt sind oder sich häufig ändern.

 

Darüber hinaus können OADMs je nach Multiplex-Wellenlänge in zwei Typen unterteilt werden: CWDM-OADM und DWDM-OADM. CWDM OADM ist für die passiven optischen CWDM-Systeme konzipiert. Es kann Wellenlängen von mehreren Fasern zu einer optischen Faser multiplexen/demultiplexen oder hinzufügen/ablegen. Und DWDM OADM ist für das optische Hinzufügen/Drop von mehreren DWDM-Kanälen zu einer oder zwei Fasern konzipiert. DWDM Optical Add & Drop ist die ideale Lösung für den steigenden Bandbreitenbedarf in Unternehmens- und Metro-Zugangsnetzwerken. ESCON, ATM, Fibre Channel, Gigabit Ethernet werden gleichzeitig unterstützt, ohne sich gegenseitig zu stören.

 

 

 

Funktionen und Anwendungen von OADM

 

Funktionen

Im Allgemeinen kann der OADM-Knoten durch ein Vier-Port-Modell dargestellt werden, das drei Grundfunktionen umfasst: Signal mit erforderlicher Wellenlänge löschen, Signal hinzufügen und andere Wellenlängen unbeeinflusst passieren lassen. Darüber hinaus gibt es unterschiedliche Funktionen verschiedener OADM-Typen. Beispielsweise verfügt FWDM nur über eine oder mehrere feste Wellenlängen, das Routing des Knotens wird jedoch nicht durch Flexibilität, sondern durch zuverlässige Leistung und Zeitersparnis bestimmt, während ROADM mehr Flexibilität bietet und auch teurer ist.

 

Anwendungen

 

OADM-Anwendung

1. MAN (Metropolitan Area Network)

OADM hat ein Unternehmen mitten in der Wahl. Das Hauptanwendungsfeld ist natürlich MAN (Metropolitan Area Network). Das bedeutet Arbeitsflexibilität, einfache Aufrüstung und Erweiterung des Netzwerks. Eine ideale Multi-Services-Transportplattform in MAN-Anwendung.

2. OXC (Optische Querverbindung)

OADM ermöglicht unterschiedliche optische Netzwerke mit unterschiedlichen Wellenlängen-Multiplexsignalen an verschiedenen Standorten. Unterstützte Geräte ermöglichen unterschiedliche Netzwerkverbindungsdynamiken. On-Demand-Wellenlängenressourcen, ein breiteres Spektrum an Netzwerkverbindungen. OADM und OXC müssen lediglich die Informationen in den Knoten herunterladen, um eine Person zur Bedienung der Geräte zu schicken, einschließlich ATM-Vermittlungsstelle, SDH-Vermittlungsstelle, IP-Router usw., was die Effizienz des Knotens bei der Verarbeitung von Informationen erheblich verbessert.

 

 

 

Fiber-Mart OADM-Lösung

 

Fiber-Mart bietet verschiedene CWDM-OADM- und DWDM-OADM-Konfigurationen passend zu Ihrem CWDM- oder DWDM-Netzwerksystem.

 

 

CWDM OADM

 

Die CWDM-OADM-Module von Fiber-Mart sind in den Paketen Field Module ABS Plastic Box, 19" Rack Mount Chassis und LGX Metal Cassette Box erhältlich. Die verfügbare Konfiguration ist 1, 2, 4, 8 und 16 Kanäle. Alle Module bieten eine hervorragende optische Leistung und hohe Zuverlässigkeit für einfache Faserhandhabung und energiesparende Lösung.

 

Darüber hinaus sind die OADM-Anschlüsse mit den farblich passenden CWDM-GBIC-Modulen auf der Geräteseite verbunden. Alle Transceiver-Module haben die gleiche Größe. Nehmen wir zum Beispiel Cisco: Das Cisco CWDM 2-Slot-Chassis ermöglicht Ihnen die Rackmontage von bis zu zwei CWDM OADMs in einer einzigen Rackeinheit. Es gibt vier verschiedene Arten von CWDM-OADMs.

 

1. Duales Einkanal-OADM

Mit Dual-Einkanal-OADM können Sie zwei Kanäle derselben Wellenlänge in die beiden Richtungen eines optischen Rings hinzufügen bzw. entfernen. Die anderen Wellenlängen werden durch den OADM geleitet. Sowohl für das Netzwerk als auch für die CWDM-GBIC-Verbindungen wird Dual-Glasfaser verwendet. Acht Versionen dieses OADM sind verfügbar, eine für jede Lichtwellenlänge. Die dualen Einkanal-OADMs sind farbcodiert und entsprechen der Farbcodierung des CWDM.

 

2. 4-Kanal-OADM

Mit 4-Kanal-OADM (CWDM-MUX-4=) können Sie vier Kanäle (mit unterschiedlichen Wellenlängen) in eine Richtung eines optischen Rings hinzufügen/herausnehmen. Die anderen Wellenlängen werden durch den OADM geleitet. Sowohl für das Netzwerk als auch für die GBIC-Verbindungen wird Dual-Glasfaser verwendet. Die vier Wellenlängen sind auf 1470 nm, 1510 nm, 1550 nm und 1590 nm eingestellt.

 

3. 8-Kanal-MUX/DEMUX

Mit dem 8-Kanal-CWDM-MUX/DEMUX (CWDM-MUX-8=) können Sie acht separate Kanäle in ein Glasfaserpaar multiplexen/demultiplexen. Sowohl für das Netzwerk als auch für die GBIC-Verbindungen wird Dual-Glasfaser verwendet. Die acht verfügbaren Wellenlängen sind 1470 nm, 1490 nm, 1510 nm, 15300 nm, 1550 nm, 1570 nm, 1590 nm und 1610 nm.

 

4. Einzelfaser-4-Kanal-MUX/DEMUX

Mit dem 4-Kanal-CWDM-MUX/DEMUX mit Einzelfaser (CWDM-MUX-4-SFx=) können Sie vier separate Kanäle in einem Glasfaserstrang multiplexen/demultiplexen. Für die Verbindungen zu den GBICs wird eine Doppelfaser und für die Netzwerkverbindungen eine Einzelfaser verwendet. Die beiden Modelle (CWDM-MUX-4-SF1= und CWDM-MUX-4-SF2=) müssen zusammen verwendet werden, um eine vierkanalige Einzelfaser-Punkt-zu-Punkt-Verbindung zu erstellen. Dieses Modul verwendet dieselben CWDM-GBICs wie alle anderen CWDM.

 

Tipps: CWDM GBIC ist ein Hot-Swap-fähiges Eingabe-/Ausgabegerät, das Ihr Schaltmodul über ein Paar Singlemode-Glasfaserkabel mit dem passiven optischen CWDM-System verbindet. Sie können sich verbinden