.webp)
Одно оптическое волокно может передавать огромный объем данных с использованием мультиплексирования с разделением по времени (TDM) и грубого мультиплексирования с разделением по длинам волн ( CWDM ), которые могут быть объединены.
Технология TDM была разработана для цифровой телефонии, чтобы передавать независимые сигналы по одному оптоволокну с использованием синхронизированных коммутаторов на каждом конце, так что каждый сигнал появляется на линии короткими импульсами, создавая чередующийся шаблон. Для аудио/видео более эффективно преобразовывать любые аналоговые сигналы в цифровые, а затем объединять их в один поток данных с помощью TDM.
Технология CWDM была разработана для вещательной индустрии с целью объединения сигналов из разных диапазонов в одном оптоволокне, используя длины волн от 1270 нм до 1610 нм с шагом канала 20 нм (технически, он был сдвинут на 1 нм до 1271–1611 нм). Шаг канала гарантирует, что незначительный дрейф сигнала не будет способствовать перекрестным помехам или иным образом негативно влиять на разные длины волн, а также позволяет использовать менее сложные конструкции приемопередатчиков, что способствует снижению стоимости.
Чтобы понять, как работает CWDM, нам сначала нужно понять, как передача сигнала по волокну использует разные длины волн (цвета) лазерного света в инфракрасной зоне, которая составляет от 700 нм до 1 мм (1 000 000 нм), для передачи различных сигналов.
Первые волоконно-оптические системы работали в первом диапазоне, 850 нм, что является более короткими длинами волн, лучше всего подходящими для многомодового волокна. Диапазоны или «оптические окна» — это области в спектре оптического волокна с низкими оптическими потерями («затуханием»). Второй диапазон — 1310 нм, который имеет большую длину волны и используется как многомодовым, так и одномодовым волокном с нулевой дисперсией, а третий диапазон — 1550 нм, который имеет еще большую длину волны и используется исключительно одномодовым волокном. Оптические потери или затухание могут варьироваться в зависимости от того, изготовлены ли волокна из пластика или стекла, и от используемых длин волн.
В системе CWDM на источнике используется мультиплексор для объединения или «мультиплексирования» сигналов, а на приемнике — демультиплексор для их повторного разделения. Некоторые устройства могут одновременно мультиплексировать и демультиплексировать сигналы, что называется «мультиплексором добавления-удаления», объединяя эти функции в одном устройстве.
Преимущества CWDM
Главное преимущество CWDM заключается в том, что он позволяет компаниям расширять пропускную способность своей сети без прокладки дополнительных волоконно-оптических кабелей. В конфигурации CWDM пропускную способность волоконно-оптического канала можно увеличить, просто добавив или модернизировав мультиплексоры и демультиплексоры на обоих концах. С помощью CWDM можно передавать объединенную видео/аудио/данные со всей стойки оборудования по одному волоконно-оптическому кабелю.
Когда эта технология разрабатывалась в 70-х и 80-х годах, она была довольно дорогостоящей, но со временем мультиплексирование CWDM значительно усовершенствовалось, а затраты снизились, поэтому все больше компаний могут позволить себе его использовать. Мультиплексирование CWDM особенно популярно в странах с ограниченной инфраструктурой, где крайне желательно максимально использовать всю проложенную волоконно-оптическую кабельную сеть.
Одним из наиболее существенных преимуществ CWDM является возможность использования стандартных модулей малого форм-фактора (SFP). SFP — это оптические трансиверы для определенных длин волн, и их можно заменять без доработок: если один из них выйдет из строя, его легко заменить другим, и он будет работать, если скорость передачи данных соответствует стандарту заменяемого модуля.
Многомодовое и одномодовое волокно
Многомодовое волокно используется для передачи данных между точками, расположенными на небольшом расстоянии друг от друга, например, внутри одного здания. Наиболее распространенные длины волн, используемые для многомодового волокна, — 850 нм и 1310 нм, причем каждая длина волны распространяется в волокне в разных направлениях, и идеально подходит для мультиплексирования CWDM.
Разработчики телефонных сетей первыми начали использовать многомодовое волокно, но к началу 1980-х годов одномодовое волокно, которое можно использовать на гораздо больших расстояниях, стало работать на длине волны 1310 нм, а позже и на 1550 нм, поэтому оно стало более широко распространенным стандартом.
Одномодовое волокно продолжало совершенствоваться и теперь имеет полезный спектр примерно от 1270 нм до 1610 нм. Поскольку волокно может передавать до 8 каналов видео на одну длину волны и может содержать до 18 длин волн CWDM на одном волокне, это означает, что по одному волокну можно передавать более 144 каналов видео! Это делает волокно непревзойденным решением для высокоскоростной передачи видео. Другие преимущества волокна включают в себя его малый вес по сравнению с медью, устойчивость к молнии, электромагнитным/радиочастотным помехам и перекрестным помехам, а также повышенную безопасность, поскольку его нельзя «подключить», как медь. Одномодовое волокно также менее хрупкое, чем многомодовое, что позволяет монтажникам легче с ним работать.
Оптоволоконная система Optiva
Волоконно-оптическая система Optiva от fiber-mart разработана с учетом преимуществ технологий TDM и CWDM, что позволяет максимально эффективно использовать волоконно-оптические линии и обрабатывать больше сигналов на одной плате расширения. Многие сигналы можно соединять последовательно, что позволяет добавлять дополнительные сигналы без прокладки дополнительного волокна, или мультиплексировать на одном волокне.
Хотя большинство плат расширения Optiva поддерживают мультиплексирование CWDM, максимальная дальность передачи зависит от требуемой полосы пропускания сигнала и используемых SFP-модулей в передающих/приемных платах, а также от того, требуется ли многомодовое или одномодовое волокно и один или два волокна для завершения системы. По мере развития SFP-модулей для работы с увеличенной полосой пропускания, наиболее часто используются модули 2,97 Гбит/с (также известные как 3 Гбит/с), 4,25 Гбит/с и 10 Гбит/с, последние из которых называются SFP+.
Компания Optiva также предлагает отдельные платы пассивного оптического мультиплексора/демультиплексора CWDM для 4-канального (MDM-7004), 8-канального (MDM-7008) или 16-канального (MDM-7016) режима, предназначенные для передачи или приема до 4, 8 или 16 отдельных сигналов соответственно, с полосой пропускания до 3,125 Гбит/с на длину волны.
Еще ни один комментарий не опубликован.