Технологія DWDM

       Можна виділити чотири основних  вузла обладнання DWDM:

1. оптичний термінальний мультиплексор (Optical Terminal Multiplexer - OTM),
2. регенератор (Regenerator - REG),
3. оптичний підсилювач (Optical Line Amplifier - OLA),
4. оптичний мультиплексор вводу-виводу (Optical Add Drop Multiplexer - OADM).

       Основними вузлами оптичного  термінального мультиплексора є  оптичний мультиплексор (OM) і оптичний  демультиплексор (OD). У напрямку передачі OM мультиплексируются сигнали з фіксованими довжинами хвиль, сформовані на виході транспондерів, в груповий сигнал, який і передається по оптичному кабелю. На прийомі OD демультіплексірует груповий сигнал на сигнали з фіксованими довжинами хвиль, які подаються на транспондери.

       Оптичний регенератор використовується  для відновлення форми групового  сигналу, придушення джиттера  і поліпшення співвідношення  сигнал / шум. З цією метою використовується  перетворення OEO (Optical-Electrical-Optical). Груповий сигнал на вході REG перетворюється на електричну форму, проводиться 3R-відновлення форми сигналу, і далі він знову перетвориться в оптичну форму. Регенератор будується на базі двох OTM-мультиплексорів, включених за схемою back-to-back через транспондери. Така конфігурація дозволяє здійснити введення-виведення всіх оптичних каналів.

     Оптичний  підсилювач відповідно підсилює груповий сигнал без відновлення його форми. При передачі інформації на великі відстані підсилювачі оснащують  функцією еквалайзера - вирівнювання потужності оптичних каналів. У міських умовах функція еквалайзера не використовується, і це зменшує вартість підсилювача. Оптичний підсилювач найбільш дешевий вузол обладнання DWDM (у порівнянні з OTM-мультиплексором і регенератором).

       Оптичний мультиплексор вводу-виводу  будується на базі оптичного  підсилювача, до якого додається  пасивна оптична плата, яка  дозволяє здійснити введення-виведення  обмеженого числа оптичних каналів  з фіксованими довжинами хвиль.  Вона являє собою брегговскую грати з періодичними змінами індексу заломлення, які досягаються за рахунок насічок на оптоволоконному кабелі, зроблених за допомогою ультрафіолетового випромінювання. OADM-мультиплексор на базі брегговскіх решіток дозволяє здійснювати введення-виведення від 1 до 12 оптичних каналів. Для решти каналів він працює як підсилювач. Основна перевага такого мультиплексора в порівнянні з OTM-мультиплексором і регенератором - набагато нижча його ціна.

       Інша можливість зменшення вартості  DWDM-обладнання - використання «кольорових» інтерфейсів. Як ми вже говорили, до транспондеру з одного боку підключається SDH-обладнання, з іншого - обладнання DWDM (оптичний мультиплексор / демультиплексор чи пасивне оптичний пристрій вводу-виводу на базі брегговскіх решіток). Але якщо в обладнанні SDH використовувати STM-інтерфейси з фіксованою довжиною хвилі і вузьким спектром випромінювання, то необхідність у транспондера відпадає. Такі STM-інтерфейси і називаються «кольоровими». Їх використання, що означає не що інше, як відмова від транспондерів, дозволяє скоротити кількість перетворень OEO і зменшити число з'єднувальних оптичних кабелів, що підвищує надійність устаткування. Крім того, зменшуються розміри обладнання та енергоспоживання. 

     1.3. Побудова міських DWDM мереж

     Міські DWDM мережі, як правило, будують з  використанням кільцевої архітектури, що дозволяє застосовувати механізми  захисту на рівні DWDM при швидкості  відновлення не більше 50 мс.

       У технології DWDM мінімальна дискретність  сигналу - це оптичний канал,  або довжина хвилі. Використання цілих довжин хвиль з ємністю каналу 2,5 або 10 Гбіт / с для обміну трафіком між підмережами виправдано для побудови великих транспортних мереж. Але транспондери-мультиплексори дозволяють організувати обмін трафіком між підмережами на рівні сигналів STM-4/STM-1/GE. Рівень розподілу можна будувати і на базі SDH-технології. Але DWDM має велику перевагу, пов'язане з прозорістю каналів управління і службових каналів (наприклад, службового зв'язку). При упаковці SDH / ATM / IP-сигналів в оптичний канал структура і вміст пакетів не змінюються. Системи DWDM проводять лише моніторинг окремих байтів для контролю правильності проходження сигналів. Тому з'єднання підмереж по інфраструктурі DWDM на окремо взятій довжині хвилі можна розглядати як поєднання парою оптичних кабелів. 

     1.4. Основні переваги мереж DWDM

     Основними перевагами мереж DWDM є:

     • високі швидкості передачі;

     • висока утилізація оптичних волокон;

     • можливість забезпечити 100% захист на основі кільцевої топології дозволяє використання будь-яких технологій канального рівня завдяки прозорості каналів оптичних волокон;

     • можливість простого нарощування каналів  в оптичній магістралі. 

     1.5. Найбільш поширені  застосування мереж  DWDM

     В даний час найбільш поширені наступні застосування мереж DWDM: 1. Побудова високошвидкісних транспортних мереж операторів національного масштабу, на основі топологій «точка-точка» або «кільце».

      2. Побудова потужних міських транспортних  магістралей, які можуть використовуватися  великою кількістю користувачів з потребами у високих швидкостях передачі і використовують самі різні протоколи. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ВИСНОВКИ

     У сфері мережевої інфраструктури формуються дві основні тенденції - це IP та оптичні мережі. Якщо гідності повністю IP-сумісна середовищ передачі (як найбільш простих в обслуговуванні, гнучких і «безшовних» служб на всьому тракті від абонента до абонента) вже добре розрекламовані, то переваги паралельної, повністю оптичної інфраструктури недостатньо добре відомі.

       Сьогоднішні сполучні мережеві  структури неминуче вимагають перетворень і перемикань між оптичної та електронної частинами мережі. Якщо зараз це проблема вирішується на рівні системи управління та обслуговування, то в повністю IP-сумісних мережах майбутнього з'являться нові вимоги до фізичного рівня (такі, як маршрутизація, IP-сигналізація і т.д.). Коли і як ці вимоги будуть реалізовуватися - поки тривають дискусії. Тим часом на ринку фахівці розділилися в думках при вирішенні питання про те, як же, врешті-решт, повинні взаємодіяти IP-маршрутизатори з оптичними мережами при завершенні з'єднання між абонентами мережі.

       При розгляді сценарію розвитку  широкосмугових мереж було зазначено,  що технологія DWDM (спільно з SDH) може зіграти свою важливу  роль в поступовій міграції  мереж до повністю IP-сумісності. Іншим багатообіцяючим технічним нововведенням в мережах майбутнього має стати так звана «мультипротокольна лямбда-комутація», яка є подальшим розвитком технології, відомої під абревіатурою MPLS (Multi protocol label switching). Лямбда-комутація, фактично вже доступна для впровадження, замінює звичайний заголовок в IP-форматі на коротку мітку, тим самим збільшуючи швидкість обробки інформаційних даних. Мультипротокольна лямбда-комутація вносить елемент інтелектуальності в сферу оптичних телекомунікацій, зокрема, що передає транспондер тепер може вибирати найбільш короткий і високошвидкісний шлях між двома маршрутизаторами, що дозволяє оптимізувати роботу мережі в цілому. Більше того, оскільки ця технологія розроблена на основі MPLS, питання про те, яким чином IP-маршрутизатор буде взаємодіяти з оптичною середовищем передачі, як розвивати подальшу стратегію переходу до повністю оптичним IP-сумісним мереж, вирішуються самі собою.

     Незважаючи  на те, що майбутнє за IP-сумісними мережами, DWDM буде продовжувати розвиватися і вдосконалюватися як самостійна технологія передачі відносно збільшення кількості довжин хвиль, використовуваних при мультиплексимуванні. А оскільки пропускна здатність була і залишається найважливішою проблемою багатьох операторів зв'язку, роль DWDM як технології, що забезпечує поступальний розвиток широкосмугових мультисервісних мереж, збережеться, можливо, ще протягом тривалого часу. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ЛІТЕРАТУРА

1. Компьютерные сети. Принципы, технологи протоколы. В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. –  СПб.:,Питер, 2001. – 672 с.

2. О. Носов, М. Товкало. Передача сигналов с  использованием DWDM-технологии// Теле-Спутник – 2002 г. – №11.

3. http://www.softplace.uz/technology-menu/124--dwdm Технология WDM.
4. http://www.abn.ru/inf/compress/opto.shtml Оптоволоконные сети и технология DWDM

5. http://en.wikipedia.org/wiki/DWDM#Dense_WDM Спектральне ущільнення каналів