شبكة مجموعة - WDM مخطط انتقال الهجين
يستخدم نظام CWDM على نطاق واسع في نظام DWDM. بسبب ذلك ، فإن مزايا تقنية CWDM هي أنها تستخدم تكلفة منخفضة نسبيًا دون تبريد أشعة الليزر المرتدة الموزعة والمرشحات السلبية غير المكلفة.
علاوة على ذلك ، إذا استخدمت تقنية CWDM ، فمن الممكن استخدام جهاز إرسال واستقبال صغير أرخص. ومع ذلك ، بسبب التباعد الكبير نسبياً لقناة CWDM ، وبالتالي سيتم تقليل عدد الأطوال الموجية المتاحة للنظام ، مما يحد أيضًا من قدرة الإرسال للنظام.
بموجب ITU G.694.2 الحالي ، مع فواصل زمنية 20nm ، يمكن بعد ذلك استيعاب ما يصل إلى 18 طول موجي CWDM. بالنسبة للعديد من التطبيقات ، تكون الألياف ذات الوضع الأحادي القياسي (SSF) والتي تكون فيها خسارة الأطوال الموجية الثمانية كبيرة جدًا. لذلك ، بناءً على تقنية G.694.2 CWDM ، يمكن فقط استخدام ثمانية أطوال موجية في SSF ، فهي 1470nm ، 1490nm ، 1510nm ، 1530nm ، 1550nm ، 1570nm ، 1590nm و 1610nm. حتى الآن ، طالما أن شبكات WDM الخاصة بالعميل تتطلب المزيد من القنوات ، يجب تحويلك إلى استخدام DWDM. نظرًا لأن الفواصل الزمنية الصغيرة ذات الطول الموجي DWDM ، تسمح بزيادة عدد كبير من القنوات (تحتوي عمومًا على 32،64128 قناة) ، ويمكن أن يصل الفاصل الزمني للقناة إلى 200 أو 100 أو حتى 50 جيجا هرتز ، لكن التكلفة لكل قناة تزيد بشكل كبير. لذلك ، يجب على العملاء تقييم حجم أعمالهم في التطوير المستقبلي للموقف ، لتحديد تكلفة أولية أقل من مرونة التثبيت ، ونظام CWDM السيئ نسبياً ، أو التكلفة المرتفعة الأعلى من مرونة التثبيت ، أنظمة DWDM الأفضل.
بالنظر إلى الظروف التالية ، يشير "DWDM" على وجه التحديد إلى تباعد قناة لأنظمة DWDM 100GHz. بالإضافة إلى ذلك ، يتراوح فرق التكلفة بين أنظمة CWDM و DWDM عمومًا في حدود 20٪ إلى 40٪.
المبين في الشكل 1 المذكور أعلاه يستخدم الطول الموجي CWDM موزعة على نطاق واسع ، وتباعد القناة 20nm. عند استخدام إرسال SFF ، القناة خارج 1470-1610nm ، سيتم زيادة توهين الضوء بشكل كبير. لذلك ، من أجل تحقيق الأداء المناسب للإرسال ، لا تملك CWDM سوى ثمانية أطوال موجية بحد أقصى. في المقابل ، لا يزال بإمكان DWDM في النطاق C و L حتى في النطاق الطيفي الأضيق استخدام تباعد قناة أصغر. مثال على DWDM 100 جيجا هرتز ، فترتيه بين القنوات المجاورة عادة حوالي 0.8nm ، ثم على الأقل يمكن أن يكون لديك 64 قناة - هناك 32 في قنوات النطاق C ، بالإضافة إلى 32 قناة نطاق L (هناك بعض الأنظمة في L- الفرقة يمكن أن يكون لها المزيد من القنوات).
تتم ترقية نظام CWDM أحادي المرحلة إلى نظام DWDM
يمكن أن توفر العديد من الشركات المصنعة للمعدات WDM منتجًا انتقاليًا بين طريقة CWDM و DWDM ، ما كانت تستخدمه عندما تحتاج جميع السعات المثبتة إلى توسيع نظام CWDM ، للتوسع في استخدام مرشح DWDM لكل منافذ CWDM للقناة. كما هو مبين في الشكل 1 ، يمكنك الحصول على ما يصل إلى ثمانية فاصل زمني من قنوات DWDM 100 جيجاهرتز المقابلة لقناة CWDM. لذلك ، مبدأ قناة CWDM يصل إلى ما يعادل ثماني قنوات DWDM. أكبر عيب في هذه الطريقة هو أنه من ناحية ، لا يمكن لجميع قنوات CWDM أن تتداخل في الطيف مع قناة DWDM المقابلة ، والآخر حوالي 50 ٪ من قنوات DWDM كما هو الحال مع حافة نطاق الحماية و / أو مرشح CWDM (سهم أحمر ) تتداخل ولا يمكن استخدامها. يتم عرض نظام CWDM ذو القنوات الثمانية في الجدول 1 لخطوة ترقية نظام DWDM.
نحن نفترض أن المواصفات الفردية لاختيار الأجهزة النشطة والسلبية مناسبة ، ثم من خلال حساب بسيط لحالات التداخل الطيفي ، نحصل على الأرقام في الجدول 1. في هذا المخطط ، يبلغ الحد الأقصى لعدد القنوات التي يمكن تحقيقها 32. إنه تجدر الإشارة إلى أنه في مثل هذا الهيكل مرشح CWDM ، ستكون كل خطوة لترقية انقطاع نظام النقل ، لأنه يجب استبدال الأجهزة النشطة لطول الموجة CWDM DWDM خلال عملية الترقية. في حالات أخرى ، واستخدام اثنين من هيكل انتقال CWDM مرشح. يسمح هذا النهج للمستخدم بترقية الخدمة في أطوال موجات DWDM قيد التقدم ، بينما بالمقارنة مع طريقة مرحلة واحدة يمكن أن يحقق مرونة قناة عالية نسبيًا.
هيكل الفرقة نظام CWDM
تُستخدم عمومًا بنية المرشح ثنائية المراحل القائمة على عرض نطاق الموجة الطولية في أنظمة DWDM. الاستخدام الرئيسي لهذه الطريقة في الأسباب التقنية لمجموعة قنوات الطول الموجي المتوسطة ، والمعروفة أيضًا باسم عرض نطاق القناة لتحقيق العزلة البصرية العالية. نظرًا لأن الطاقة الضوئية الكلية لشبكة متعددة العقدة مختلفة تمامًا ، يجب القيام بذلك لدعم النقل الخالي من أخطاء إشارة العزلة البصرية في شبكة متعددة العقد. ولكن أيضا توفير وحدة تصفية لكل ميزة عرض النطاق الترددي الطول الموجي يتم زيادة نظام وحدات أعمق ، والتي يمكن أن تقلل من الاستثمار ، وتبسيط ترقيات الطول الموجي.
المبين أدناه ، هو تطبيق هذا المفهوم على حالة عرض النطاق الترددي لنظام 2 CWDM. في هذا المثال ، سنقوم بتخصيص ثماني قنوات إلى نطاقين ، A و B ، تحتوي كل منها على أربعة أطوال موجية CWDM (نطاق A ، 1470،1490،1590،1610nm ؛ نطاق B ، 1510،1530،1550،1570nm). مجموعة من الأطوال الموجية في النطاق B موزعة بشكل متناظر على كلا الجانبين. في التطبيقات العملية ، يمكن تقسيم استخدام مرشح تمرير النطاق إلى A و B في نطاقي الطول الموجي. وتستند مواصفات حافة نطاق مرور مرشح النطاق إلى مجموعة مرشح قناة CWDM القياسية. كما هو مبين في الشكل 2 ، فإن أهم ميزات مخطط النطاق الفرعي هذا التي تغطي بالكامل النطاق B هي DWDM C-band (المميزة بالسهام الحمراء). لذلك ، في حين أن النطاق A الذي يستخدم CWDM و DWDM C-band ممكن. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم B-band مرة أخرى مجموعة من أربعة أطوال موجية CWDM ، وتستخدم على نطاق واسع أطوال الموجات الأربعة في الشبكات البصرية لسنوات عديدة. يمكن القول ، بشكل عام ، أن تناظر حل النطاق الفرعي هذا يدعم جميع الأجهزة البصرية المنفعلة التي تظهر في السوق ، ولكنه يسمح أيضًا باستخدام CWDM و DWDM C-band القياسيين.
يظهر في الشكل 3 نفس الشكل الموصوف أعلاه في هيكل النطاق غير المتماثل للمخطط. في هذا المخطط ، يكون تخصيص الطول الموجي عبارة عن نطاق يشتمل على 1470،190،1510 و 1610 نانومتر. يشمل النطاق B 1530،1550،1570 و 1590 نانومتر. في هذه الحالة ، نظرًا لأن النطاق DWDM C والنطاق B نطاق L مغطى بالكامل ، لذلك يخطط النطاق غير المتناظر لدعم الاستخدام المتزامن لـ CWDM و DWDM C-band والنطاق L ، مما يجعل مرونة النظام محسنة بشكل كبير . ومع ذلك ، يعتمد السيناريو الأول على التصميم القياسي للجهاز ، والسيناريو الثاني هو وحدات مرشح تمرير النطاق ووحدات مرشح القناة للمكونات السلبية والتصميم المحددة.
تم ترقية اثنين من نظام CWDM إلى نظام DWDM
بسبب إدخال نظام الترشيح CWDM الثاني ، لذلك فهو يحسن إلى حد كبير مرونة بنية النظام بالكامل. الشكل 4 هو محطات نظام إدارة الطلب على المياه قد ترقية الخطوات. هيكل بسيط CWDM هو مبين في الشكل 4A ، 4B و 4C. في الشكل 4 أ ، يتم استخدام مرشح عرض النطاق الترددي CWDM نفسه فقط كمرشح مستقل ، مشابه لنظام WDM ثنائي القناة ، النظام به طولان موجيان ، على التوالي ، قد يكون ذكر أعلاه أيًا من مطابقة الطول الموجي للنطاق A و B . نظرًا لأن هذه بنية أساسية من فئة واحدة ، ثم قم بإدراج وحدة تصفية المرحلة الثانية ، فأنت بحاجة إلى مقاطعة الخدمة.
ومع ذلك ، نظرًا لأن العديد من وحدات WDM الحالية مجهزة بوظيفة TDM ، لذلك ، حتى لو كانت محطة WDM للقناة الثانية يمكنها أيضًا دعم التطبيقات 4،8،16 أو أكثر من القنوات وفقًا لكثافة منفذ TDM للنظام. كما هو مبين في الشكل 4 ب و 4 ج ، هناك خطوتين لزيادات ترقية CWDM لأربع قنوات. مقارنةً بالوحدة المكونة من ثماني قنوات ، يمكن أن يؤدي تباعد القنوات الأربعة لوحدة مرشح القناة هذه بين عملية الترقية إلى تقليل الاستثمار الأولي. يوضح الشكلان 4 د و 4 هـ النظام الهجين CWDM / DWDM ، حيث يتم توصيل منفذ مرشح تمرير النطاق A والمنفذ B بجزء CWDM و DWDM من النظام. بشكل عام ، كان لدى جزء DWDM نفسه مرشحات عرض النطاق الترددي لقناة DWDM ومرشح (أي مرشحين آخرين). ومع ذلك ، فإن الهيكل الموضح في الشكل 4e يتطلب مرشح تمرير نطاق غير متماثل ، وفي الشكل 4 د يمكن استخدام هيكل غير متماثل على حد سواء بطريقة تدريجية لتكون متماثلة بطريقة تدريجية.
وفقًا للشكل 4 ، يوجد بالنظام ترقية أساسية اثنين: أحدهما في ترقية نظام CWDM خالص (الشكل 4 أ ب ج) ؛ والآخر هو أول ترقية للنظام الهجين CWDM / DWDM (الشكل 4 عبد) ، ثم يمتد إلى FIG 4e.
يلخص الجدول 2 المرونة المقابلة للقناة الهيكلية المختلفة - الخطوات a و b و d و e لتوفير طريقة تحول ، بحيث يمكن أن تصل سعة النظام الهجين إلى 68 قناة. من أجل تحقيق ترقيات الخدمة دون انقطاع ، وفقا للخطوة a ، يجب تجنب التشغيل على مرحلة واحدة. ولأنه من الخطوة c ، تحتاج ترقيات d و e إلى تبادل قنوات CWDM في النطاق B. لذلك ، a و c غير قادرين على تحقيق مزيد من الترقيات دون انقطاع الخدمة.
مقارنةً بالنظام الأحادي المستوى القياسي ، حيث يتم التحدث ضد مفهوم نظام الترشيح على مرحلتين ، فإن نظام CWDM له ميزتان رئيسيتان:
أثناء عملية الترقية ، نظرًا لاستخدام مثل هذا الهيكل المنخفض التكلفة 2،4 ونظام CWDM ذي 8 قنوات لتحسين تباعد قناة المرشح ، يقلل من الاستثمار الأولي ، وينفذ ترقيات دون انقطاع الخدمة ، لكن النظام يدعم أيضًا جميع متوافق مع معيار الاتحاد الدولي للاتصالات تباعد قناة DWDM.
