Quadro generale dei mux/demux DWDM: Principi di funzionamento e tipologia

Aggiornato il 14 Dic 2022 by

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Il DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) è una combinazione di un insieme di lunghezze d'onda ottiche che possono essere trasmesse con una sola fibra. Si tratta di una tecnologia laser utilizzata per aumentare la larghezza di banda delle dorsali in fibra ottica esistenti. Consente alle reti in fibra ottica di trasmettere simultaneamente segnali di diverse lunghezze d'onda. Nel sistema DWDM, Mux/Demux sono due componenti indispensabili. Come funzionano questi due componenti nel sistema DWDM e come scegliere un Mux/Demux DWDM? Il seguento articolo fornisce alcune risposte.

Cosa è il mux/demux DWDM

Per capire il Mux/Demux DWDM, è necessario sapere cosa è il DWDM. Il DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) è una tecnologia di multiplazione ottica utilizzata per aumentare la larghezza di banda sulle dorsali in fibra ottica esistenti. I dati provenienti da diverse fonti vengono messi insieme su una fibra ottica in cui ogni segnale viaggia alla stessa velocità sulla propria lunghezza d'onda. Nel sistema DWDM, Mux/Demux sono due moduli indispensabili. Il Mux (Multiplexer) è un modulo all'estremità del trasmettitore che riunisce diversi segnali di dati per trasportarli su un'unica fibra, mentre il Demux (Demultiplexer) è un modulo all'estremità del ricevitore che separa i segnali riuniti e passa ciascun canale a un ricevitore ottico. I moduli Mux/Demux DWDM sono realizzati per multiplexare più canali DWDM in una o due fibre. Possono estendere la larghezza di banda della rete di comunicazione ottica a basso costo e a lunga distanza di trasmissione, rendendoli una soluzione di rete ideale.

Come funziona il mux/demux DWDM

La struttura della rete DWDM inizia con transponder o transceiver che accettano dati in ingresso da una varietà di tipi di traffico e protocolli. Il forwarder svolge la funzione di base di mappare i dati in ingresso su una lunghezza d'onda DWDM separata. Ogni singola lunghezza d'onda viene inviata al Mux, filtrando e combinando più lunghezze d'onda su una singola porta di uscita per la trasmissione attraverso la fibra DWDM principale. Quindi, all'estremità ricevente, i singoli canali possono essere isolati utilizzando il Demux per separare le lunghezze d'onda e ciascun canale può essere instradato verso l'uscita appropriata sul lato client tramite transponder o transceiver aggiuntivi con corrispondenza di lunghezza d'onda. L'immagine di seguito può essere un buon riferimento.

Fattori da considerare nella scelta del mux/demux DWDM

Porta di linea

La porta di linea è una delle porte importanti per il multiplexing e il demultiplexing di ciascun canale DWDM. Esistono tipi di porta di linea a doppia fibra e a singola fibra e la scelta dipende dall'uso delle lunghezze d'onda DWDM. Il Mux/Demux DWDM a fibra singola richiede una sola fibra ottica per trasmettere i segnali. Tuttavia, la linea di trasmissione può essere unidirezionale o bidirezionale. Unidirezionale a singola fibra indica che i moduli ottici sono collegati attraverso una sola fibra ottica e i segnali possono essere inviati solo dal trasmettitore al ricevitore, non il contrario. Il vantaggio di questa trasmissione è che il sistema è relativamente più facile da progettare e più conveniente per il monitoraggio di lunghezze d'onda separate. L'immagine di seguito può fungere da riferimento per la trasmissione unidirezionale a fibra singola.

La fibra singola bidirezionale viene utilizzata per trasmettere e ricevere segnali ottici in due direzioni contemporaneamente in una fibra ottica, proprio come le corsie positive e negative separate dalla fascia di separazione sulla strada. I veicoli su entrambi i lati della strada percorrono le proprie corsie senza interferire l'uno con l'altro. Anche i vantaggi sono evidenti. La tecnologia bidirezionale a fibra singola può utilizzare una sola fibra per completare il lavoro che due fibre possono fare, la capacità di trasmissione della fibra esistente è stata raddoppiata, con un notevole risparmio di risorse in fibra. L'immagine di seguito può fungere da riferimento per la trasmissione bidirezionale a fibra singola.

Porta di canale

Come la porta di linea, la porta di canale è un'altra porta importante. Un Mux/Demux DWDM dispone di solito di diverse porte di canale su lunghezze d'onda diverse e ogni porta di canale funziona per una lunghezza d'onda specifica. Le porte di canale di un Mux/Demux DWDM vanno solitamente da 4 a 96, utilizzando una lunghezza d'onda compresa tra 1470nm e 1625nm con una spaziatura tra i canali di 0,8nm (100GHz) o 0,4nm (50GHz). Un Mux/Demux DWDM con un numero maggiore di canali offre una maggiore capacità, ma anche un prezzo più elevato.

Porta di monitoraggio

Oltre alle indispensabili porte di linea e di canale, i Mux/Demux DWDM possono essere dotati di altre porte, come la porta di monitoraggio, per migliorare il monitoraggio e la gestione della rete. La porta di monitoraggio offre modalità di monitoraggio flessibili per verificare la potenza, la lunghezza d'onda e il rapporto segnale ottico/rumore (OSNR) del segnale ottico senza interruzione del servizio. Inoltre, è possibile fornire un avviso tempestivo in caso di deviazione. Pertanto, può anche migliorare la stabilità della trasmissione del sistema. La porta di monitoraggio può essere una porta in fibra simplex o duplex, a seconda del tipo di Mux/Demux DWDM utilizzato. La porta in fibra simplex può monitorare solo il DWDM, mentre la porta in fibra duplex può monitorare l'intera rete.

Mux/Demux DWDM attivo/passivo

I Mux/Demux DWDM possono essere suddivisi in Mux/Demux DWDM attivi e Mux/Demux DWDM passivi, a seconda che il dispositivo necessiti o meno di alimentazione. Il Mux/Demux DWDM attivo indica che il dispositivo necessita di alimentazione. Un Mux/Demux DWDM attivo comprende un laser regolabile in lunghezza d'onda, un filtro regolabile in lunghezza d'onda e un amplificatore selettivo in lunghezza d'onda, ecc. Le configurazioni attive consentono un maggiore controllo sulla rete ottica, con la possibilità di risintonizzare dinamicamente le lunghezze d'onda senza interrompere le connessioni. I Mux/Demux DWDM attivi sono ampiamente utilizzati nelle applicazioni di trasmissione ottica a grande capacità. "Passivo" indica che il Mux/Demux DWDM è un'apparecchiatura ottica pura, non alimentata. Non richiede manutenzione, aggiornamenti o elettricità per funzionare correttamente. Un Mux/Demux DWDM passivo comprende un dispositivo di dispersione, un dispositivo di interferenza, un accoppiatore ottico e così via. Il Mux/Demux DWDM passivo è un sistema plug and play, semplice e comodo da usare. Si applica principalmente al livello di accesso di MAN, alla rete di campus, alla rete aziendale e a varie reti industriali speciali (come quelle bancarie, di pubblica sicurezza, ecc.). Attualmente, il Mux/Demux DWDM passivo è ampiamente utilizzato nelle soluzioni di comunicazione in fibra ottica. Tuttavia, il Mux/Demux DWDM passivo non dispone della funzione OAM e non ha mezzi di protezione in caso di guasto del collegamento. Per risolvere questo problema, un altro tipo di DWDM Mux/Demux è stato sviluppato da FS. Basato sul DWDM Mux/Demux passivo, aggiunge switch ottici, splitter ottici e altri dispositivi al collegamento in fibra ottica. Questo dispositivo DWDM Mux/Demux deve essere collegato all'alimentazione per impostazione predefinita; quando l'alimentazione è attiva, può essere utilizzato come DWDM Mux/Demux attivo per monitorare ogni porta in tempo reale; quando l'alimentazione è spenta, il dispositivo può ancora essere utilizzato come DWDM Mux/Demux passivo senza influire sulla trasmissione del collegamento. Combina i vantaggi dei Mux/Demux DWDM attivi e passivi e risolve efficacemente il problema dei Mux/Demux DWDM passivi, che non possono essere gestiti e mantenuti con l'intervento di apparecchiature attive. Per questo motivo, sta diventando una scelta di implementazione sempre più diffusa nelle soluzioni di rete.

Tipi di rivestimenti

I Mux/Demux DWDM sono disponibili in tre diverse forme di rivestimento: montaggio a rack 1U 19", plug-in FMU e box ABS splice/pigtail. Il primo tipo è in rivestimento da 19" con montaggio a rack facile da installare. Il secondo può essere utilizzato con telai rack da 19", molto comodi da usare semplicemente collegandoli. L'ultimo è in confezione ABS basata sulla tecnologia standard dei filtri a film sottile (TFF) e i suoi pigtail sono etichettati con le lunghezze d'onda. Occupa poco spazio e può essere installato in vari telai. Le immagini sottostanti mostrano maggiori dettagli.

Conclusioni

Per migliorare l'efficienza della trasmissione di rete, la tecnologia DWDM viene spesso implementata nei dispositivi. Il Mux/Demux DWDM è oggi consigliato come una delle soluzioni di rete più convenienti con capacità di espansione della fibra. Speriamo che questa spiegazione dei principi di funzionamento e l'analisi dei diversi fattori possano aiutarvi a fare la scelta migliore per il Mux/Demux DWDM per la vostra rete.