WDM

WDM - действительно технология, которая мультиплексирует несколько оптических сигналов на одном волокне, используя разные длины волн или цвета лазерного излучения для переноса различных сигналов. Благодаря использованию двунаправленных коммуникаций на одном волокне сетевые менеджеры могут реализовать эффект умножения в пределах имеющихся у них возможностей волокна. Существует простой пример, касающийся технологии WDM. Чтобы увидеть рисунок 1. Если каждый цвет света несет скорость передачи данных 10 Гбит / с, то объединение четырех цветов в одном и том же волокне увеличивает общую скорость передачи данных в четыре раза до 40 Гбит / с.

Кроме того, в системе мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM) есть два критических фактора: мультиплексор оптической длины волны (MUX), а также демультиплексор (DEMUX). Как видим на рисунке ниже, оптическая призма представляет собой удобный метод для понимания функции MUX / DEMUX. Всякий раз, когда многоцветный световой пучок проходит через оптическую призму, из-за его уникального свойства материала и геометрии свет различных цветов будет выходить под разными углами и станет в терминологии WDM оптическим демультиплексированием. И наоборот, если свет цветов передается через призму с разными предрасположенными углами, они выйдут из призмы под тем же углом, что и один световой пучок, в терминологии WDM, оптическое мультиплексирование. 

Традиционно WDM-системы были приняты операторами и поставщиками услуг. Системы Largescale, предназначенные для «национальных инфраструктур», сделали системы непомерно дорогими и слишком сложными для использования в частной сети. В последние годы все изменилось. И технология развивается быстро. 

Сегодня доступны сетевые решения WDM, которые отвечают потребностям корпоративных предприятий, правительственных организаций и частных центров обработки данных. Решения, которые проще и экономичнее, чем традиционные носители. 

Многие организации еще не обнаружили преимуществ WDM-сетей. И как это можно использовать, чтобы помочь максимизировать сетевые инвестиции и получить максимальную отдачу от волоконных сетей. 

Основой WDM является возможность отправлять разные типы данных по оптоволоконным сетям в виде света. Путем предоставления различным световым каналам, каждая из которых имеет уникальную длину волны, которая должна быть отправлена одновременно по оптоволоконной сети, создается одна виртуальная волоконная сеть. Вместо использования нескольких волокон для каждой службы одно волокно может использоваться для нескольких служб.  

Таким образом, WDM увеличивает полосу пропускания и максимизирует полезность волокна. Аренда или покупка волокна представляет собой значительную долю сетевых затрат. Таким образом, использование существующего волокна для транспортировки нескольких каналов трафика может привести к значительной экономии. 

В своей простейшей форме системы WDM состоят из четырех элементов:  

Трансиверы 

Трансиверы представляют собой лазеры с длиной волны, которые преобразуют сигналы данных от SAN и IP-переключателей в оптические сигналы, которые могут передаваться в волокно. Каждый поток данных преобразуется в сигнал со световой длиной волны, который является уникальным цветом. Из-за физических свойств света каналы не могут мешать друг другу. Поэтому все длины волн WDM являются независимыми. Создание виртуальных волоконных каналов таким образом означает, что количество требуемых волокон уменьшается в зависимости от используемых длин волн. Он также позволяет подключать новые каналы по мере необходимости, не нарушая существующих служб трафика. 

Поскольку каждый канал прозрачен для скорости и типа данных, любое соединение служб SAN, WAN, голоса и видео может транспортироваться одновременно по одному волокну или оптоволоконному каналу. 

Мультиплексоры, оптимизирующие использование волоконных каналов 

Мультиплексор WDM, иногда называемый пассивным мультиплексором, является ключом к оптимизации или максимизации использования волокна. Мультиплексор находится в центре операции, собирая все потоки данных вместе для одновременной транспортировки по одному волокну. На другом конце волокна потоки демультиплексируются, то есть снова разделяются на разные каналы. 

Ранние системы WDM смогли транспортировать два двунаправленных канала по паре волокон. Технология быстро развивалась, и увеличилось количество каналов и количество данных на один канал. Сегодня до 80 каналов могут одновременно передаваться по волокну в любой момент времени. 

Поскольку они обычно располагаются в конечных точках сети, мультиплексоры часто называют терминальными мультиплексорами. При подключении двух сайтов мультиплексор позиционируется на каждом сайте, создавая соединение «точка-точка». Во многих случаях в сетях есть дополнительные сайты, где требуется подключение в какой-либо форме, но не для всех типов трафика. Здесь оптические мультиплексоры с отбрасыванием (OADM) используются для извлечения желаемых длин волн, необходимых для конкретного сайта, в то время как в обход типов трафика не требуется. Таким образом, могут быть построены более универсальные кольцевые сети, сети распределения и доступа. 

Патч-корд, соединяющий трансивер и мультиплексор 

Приемопередатчик передает высокоскоростные протоколы данных на узкополосных длинах волн, в то время как мультиплексор находится в центре операции. Патч-кабель - это клей, который соединяет эти два ключевых элемента вместе. Штыри LC-разъема являются популярными и подключают выход трансивера к входу мультиплексора. 

Волокно: Волоконная пара или одиночная волокнистая нить

Необходимым условием для любого решения wdm является доступ к сети с темными волокнами. Наиболее распространенным способом транспортировки оптического трафика по архитектуре является использование пары волокон. Одно из волокон используется для передачи данных, а другое используется для приема данных. Это позволяет транспортировать максимальный объем трафика. 

Время от времени доступно только одно волокно. Поскольку разные цвета света движутся на разных длинах волн, система WDM может быть построена независимо. Одна длина волны используется для отправки данных, а вторая - для ее получения. 

TDM vs WDM 

TDM относится к мультиплексированию с временным разделением, которое использует одну несущую RF для передачи мультиплексированного по времени пакета или кадра. WDM относится к мультиплексированию с разделением по длине волны, который использует различные оптические частоты на разных длинах волн для передачи пакета или кадра данных отдельно по нескольким каналам после того, как они разбиты на небольшие блоки.

Как показано на рисунке 1, в TDM несколько каналов могут комбинироваться по времени и передаваться по одному волокну с использованием одной длины волны. В WDM множественные мультиплексированные каналы могут передаваться по одному волокну с использованием разных кратных длин волн. 

Ниже приведены основные различия между системами TDM и WDM. 

• В TDM результирующая емкость представляет собой совокупность или сумму всех входных сигналов / каналов. В WDM каждый сигнал передается независимо от других, и, следовательно, каждый канал будет иметь свою собственную выделенную полосу пропускания. 

• В WDM все сигналы будут поступать одновременно, а в TDM они будут поступать один за другим. Это связано с тем, что в TDM сигналы прерываются и мультиплексируются по времени до передачи. Это то же самое, что и TDMA-кадр, когда данные с разных станций мультиплексируются и затем передаются.