WDM 기술의 용어를 모두 알고 계신가요?

WDM(파장 분할 다중화) 기술은 대역폭 용량을 획기적으로 증가시킬 수 있는 전례 없는 기회로서, 오늘날 통신 네트워크에서 더 많은 대역폭을 확보하고 비용을 절감할 수 있는 이상적인 솔루션입니다. WDM의 명성 덕분에 이제 누구나 아는 용어가 되었습니다. 하지만 대부분의 경우, 우리는 "WDM"만 알고 있을 뿐 WDM 기술에 대해 제대로 알지 못합니다. 실제로 WDM에서 사용되는 다양한 용어들이 우리를 항상 어렵게 만듭니다. 이제 그 용어들이 무엇인지 살펴보겠습니다.

우선, 꼭 알아야 할 기본 용어가 세 가지 있습니다.

WDM(파장 분할 다중화)

레이저 광의 서로 다른 파장(즉, 색상)을 사용하여 여러 광 반송파 신호를 하나의 광섬유로 다중화하는 기술입니다. 광섬유 케이블을 통과하는 백색광을 모든 스펙트럼 색상으로 분해하는데, 이는 마치 프리즘을 통과한 빛이 무지개를 형성하는 것과 같습니다. 각 파장은 다른 파장을 방해하지 않는 고유한 신호를 전달합니다.

CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)

CWDM은 ITU(국제전기통신연합)가 ITU-T G.694.2 스펙트럼 그리드에 정의한 특정 WDM 기술로, 20nm 채널 간격 내에서 1270nm에서 1610nm까지의 파장을 사용합니다. 통신 또는 기업 네트워크에서 대량의 데이터 트래픽을 비용 효율적으로 전송하는 데 적합한 기술입니다.

DWDM(고밀도 파장 분할 다중화)

DWDM 은 ITU에서 정의한 특정 WDM 기술이지만 ITU-T G.694.1 스펙트럼 그리드에 속합니다. 그리드는 193.1THz를 기준으로 THz 단위의 주파수로 지정되며, 12.5GHz에서 200GHz까지 다양한 채널 간격을 가지며, 이 중 100GHz가 일반적입니다. 실제로 DWDM 주파수는 일반적으로 파장으로 변환됩니다. DWDM은 일반적으로 기존 대역(C-밴드) 스펙트럼에서 최대 80개의 채널(파장)을 전송할 수 있으며, 80개 채널은 모두 1550nm 영역에 있습니다.

WDM 시스템에서 광섬유 전송을 언급할 때 다음 사항을 알아야 합니다.

단일 광섬유 전송

단일 광섬유, 즉 하나의 광섬유를 통한 양방향 통신을 의미합니다. 이 시스템은 단일 광섬유를 통해 양방향으로 두 개의 동일한 파장 세트를 사용합니다. 단일 광섬유 시스템에 있는 개별 채널은 양방향으로 전파될 수 있습니다.

듀얼 파이버 전송

듀얼 파이버는 두 개의 단일 파이버로 구성되며, 하나는 송신 방향에, 다른 하나는 수신 방향에 사용됩니다. 듀얼 파이버 전송 시스템에서는 일반적으로 송신 방향과 수신 방향 모두에 동일한 파장이 사용됩니다. 두 번째 파이버는 중복 시스템에서처럼 백업 파이버 역할을 하거나, 반대 방향으로 광 경로를 제공할 수 있습니다.

상류(복귀) 및 하류(전방)

통신 신호의 방향은 이 두 가지 용어를 사용하여 나타낼 수 있습니다. 하향 방향은 서비스 제공자에서 시작하여 서비스 사용자에게 전송되는 통신으로 정의됩니다. 상향 방향은 그 반대 방향입니다.

WDM 시스템이 사용되는 토폴로지는 WDM 네트워크의 활용도를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 관련 용어는 다음과 같습니다.

네트워크 토폴로지

WDM 제품은 다중 채널 광섬유 사용을 통해 광섬유 네트워크의 효율성을 향상시킵니다. 네트워크는 광섬유 레이아웃이나 토폴로지로 구분됩니다. 메시, 링, P2P(Point-to-Point), P2MP(Point-to-Multipoint)와 같은 네트워크 토폴로지는 해당 네트워크에 맞게 특별히 설계된 WDM 제품을 사용하기도 합니다. 따라서 WDM 제품을 선택할 때는 네트워크 용도를 이해하는 것이 중요합니다. 전체 네트워크는 여러 종류의 하위 네트워크 토폴로지로 구성되는 경우가 많습니다.

링 토폴로지

대도시권 네트워크(MEAN)에서 인프라는 일반적으로 링 토폴로지(ring topology)로 구성됩니다. 링 토폴로지는 폐쇄 루프(closed loop)로 구성된 네트워크 토폴로지의 한 유형입니다. 파이버 링 네트워크는 루프 전체에 걸쳐 분포된 네트워크 노드에서 종료되는 일련의 파이버 스팬(fiber span)으로 구성됩니다. 링의 각 노드는 두 개의 인접한 노드에만 연결됩니다. 링 네트워크는 종종 이중 파이버 시스템입니다. 폐쇄되지 않은 종단간(end-to-end) 또는 지점간(point-to-point) 파이버 스팬과 링 토폴로지를 비교해 보세요.

네트워크 토폴로지에서 노드는 네트워크의 단일 또는 여러 분기의 종단점입니다. WDM 네트워크는 광섬유로 물리적으로 상호 연결된 노드 집합(물리적 토폴로지)으로 구성되며, 노드 간에 광 경로 상호 연결을 구축하여 논리적 토폴로지를 구축합니다. 광섬유 측에서 WDM을 사용하면 노드를 추가 서비스 영역으로 분할하거나 분할하여 고객 기반과 가용 대역폭을 확장할 수 있습니다.

WDM에 적용되는 세 가지 경쟁적인 필터링 기술은 다음과 같습니다.

배열 도파관 회절격자(AWG)

AAWG(Athermal AWG)와 TAWG(Thermal AWG)를 포함한 AWG는 WDM 시스템에서 광 다중화/역다중화(MUX/DeMUX)로 일반적으로 사용됩니다. AAWG는 표준 TAWG와 동등한 성능을 제공하지만 전력, 소프트웨어 또는 온도가 필요하지 않습니다.

광섬유 브래그 격자(FBG)

FBG는 WDM 신호를 다중화 및 역다중화하는 다용도 파장 필터입니다. 또한 광섬유에서 WDM 신호의 품질을 저하시킬 수 있는 색분산을 보상할 수도 있습니다.

박막 필터(TFF)

박막 필터는 광통신 시스템의 엄격한 요구 사항을 충족하는 고유한 특성을 가지고 있어 매우 일찍부터 채택되어 널리 사용되었습니다. 박막 필터의 주요 장점은 경쟁 기술에 비해 소형 장치에서 높은 처리 정확도를 달성할 수 있다는 것입니다.

WDM 시스템을 구축하려면 다음과 같은 WDM 장비가 필요합니다.

멀티플렉서(MUX)

WDM 멀티플렉서는 서로 다른 파장(색상)의 광 신호를 하나의 단일 광섬유로 다중화하거나 결합하는 장치입니다.

DeMux(디멀티플렉서)

멀티플렉서와 ​​달리 DeMux는 다중화된 파장으로 구성된 광 전송을 각 파장에 할당된 개별 파이버로 분리하거나 역다중화하는 장치입니다.

참고: 현재 시장에는 CWDM Mux/DeMux 제품과 DWDM Mux/DeMux 제품이 있습니다. 이러한 제품은 Mux와 DeMux가 내장되어 있으며, 1RU 19인치 랙, LGX 박스, ABS 모듈 등의 패키지로 제공됩니다.

OADM(광학 Add-Drop 멀티플렉서)

OADM은 WDM 시스템에서 다양한 광 채널을 단일 광섬유로 다중화