Руководство по технологии и тестированию систем WDM - Жирар А.
Скачать (прямая ссылка):
s s
X
•?3
20
10
I о.
LZ O
1^-IO -20
Стандартное волокно с несмещенной дисперсией
-Волокно со смещенной дисперсией
Волокнрс ненулевой смещенной дисперсией
1100 1200 1300
1400 1500 1600
Длина волны нм
Рис. 2.27. Типичные значения дисперсии для различных типов оптических волокон
Волокно
с согласованной оболочкой Пі-
Волокно
с пониженной оболочкой
IV
0.3%
2a=10|im
П.
0,-4?
0.3%
!2а=10цт;
'* 45 цт*' Волокно со смещенной дисперсией
Пі-----дПьедестал Кольцо............. H1
6 щп
8 цт
Рис. 2.28. Типичные профили коэффициента преломления для одномодовых оптических волокон Волокно с ненулевой смещенной дисперсией
Для подавления нелинейных эффектов, и особенно FWM, были разработаны волокна, в которых длина волны нулевой дисперсии выведена из рабочего диапазона усилителей EDFA (1 530-1 565 нм) за счет специальных профилей показателя преломления (рис. 2.28) - волокна с ненулевой смещенной дисперсией (G.655 по классификации ITU). В пределах рабочего диапазона EDFA волокно G.655 имеет небольшую, хорошо контролируемую хроматическую дисперсию (от более чем 3 пс/нм*км на 1530 нм до менее чем 0,7 пс/нм*км на 1560 нм). Такого значения дисперсии вполне достаточно,
QD-
ГЛАВА 2
ОСНОВЫ
чтобы подавить FWM - при этом еще возможна передача со скоростью по меньшей мере 2,5 Гбит/с на канал на расстояния порядка 1000 км. Волокна G.655 наилучшим образом подходят для использования в системах DWDM.
Для нейтрализации эффекта FWM можно также увеличивать промежутки между каналами DWDM или использовать неравномерные промежутки. Однако, это вносит ограничения на использование длин волн из частотного плана ITU.
Волокна с большим эффективным сечением
Дальнейшее подавление нелинейных эффектов возможно за счет увеличения эффективной площади сечения сердцевины волокна, в которой сосредоточена основная часть мощности сигнала, при сохранении одномодового режима распространения света. Дело в том, что нелинейные эффекты зависят не от полной мощности сигнала, а от его интенсивности - то есть мощности, приходящейся на единицу площади эффективного поперечного сечения волокна.
2.6 СРАВНЕНИЕ WDM И TDM
Обе технологии WDM и TDM применяются для увеличения информационной пропускной способности сети. Хотя они не исключают, а скорее дополняют друг друга, можно сравнить такие их характеристики, как гибкость структуры линий связи, скорость передачи и влияние на относительный уровень ошибок по битам.
2.6.1 Гибкость структуры линий связи
В принципе, технология TDM дает возможность передачи по линии связи каналов, разнородных по типу передаваемых данных. Технология TDM позволяет разделить волоконно-оптический кабель на множество каналов, по которым с различными скоростями передаются различные типы трафика. Возможны различные способы распредлеления тайм-слотов. Они могут быть постоянно закреплены за определенными приложениями или выделяться по требованию DAMA (Demand Assignment Multiple Access). Можно изменять продолжительность тайм-слотов или полностью их исключить. В последнем случае данные передаются в виде отдельных пакетов, каждый из которых включает адрес источника и отправителя статистическое мультиплексирование). Несмотря на все эти возможности, технология TDM работает лучше всего, когда по всем логическим каналам передается один тип трафика, а все тайм-слоты имеют одинаковую продолжительность и постоянно закреплены за отдельными каналами. Этот вариант технологии TDM достаточно прост в реализации и управлении, и его эксплуатационные издержки также меньше.
В технологии WDM каналы полностью независимы, а потому она дает большую гибкость, чем технология TDM. Технология WDM позволяет без каких-либо трудностей передавать по линии связи множество каналов, тип трафика и скорость передачи данных в каждом из которых может существенно различаться. По различным каналам WDM в одном волокне может передаваться трафик Ethernet (10/100/1000 Мбит/с), цифровое видео и тестовые сигналы, и эта система будет легко управляться. Добавление новых каналов в существующую систему WDM не вызывает проблем и не требует заново распределять все тайм-слоты, как в технологии TDM.
Eu
ГЛАВА 2
ОСНОВЫ
2.6.2 Скорость передачи
В технологии TDM пропускная способность увеличивается за счет увеличения скорости передачи битов в линии связи. Насколько быстрой может быть сделана эта скорость - в пределах определенных фундаментальных ограничений оптического волокна - зависит от используемых электронных компонентов. Чтобы получать данные от каждого источника, хранить их, передавать втечение соответствующих тайм-слотов, считывать и корректно доставлять получателю, требуется применение цифровых интегральных схем. Все эти цифровые компоненты должны работать со скоростью, равной или близкой к суммарной скорости передачи линии связи. То есть, для каждого канала, независимо от его пропускной способности, должно быть установлено электронное оборудование, способное поддерживать полную пропускную способность линии связи.
Оптическое волокно позволяет передавать данные со скоростью в несколько Тбит/с, в то время как коммерчески доступные цифровые электронные устройства в настоящее время выполняют лишь порядка 1 миллиарда операций в секунду (1 Гбит/с). Несмотря на то, что быстродействие электронных устройств продолжает расти, технология TDM всегда будет иметь экономические ограничения из-за необходимости установки на каждый канал самого современного оборудования. Едва ли с помощью технологии TDM когда-либо будет достигнута суммарная скорость передачи по линии связи, соизмеримая с огромной пропускной способностью волоконно-оптического кабеля. Это ограничение касается как глобальных, так и локальных сетей передачи данных.
