avatar

Технология CWDM

Опубликовала в блог ТехНовости

Нехватка ресурса пропускных способностей ВОЛС (физическая нехватка оптоволокна в магистралях) при постоянно повышающемся росте трафика в городских сетях — одна из основных и требующих скорого решения проблем интернет-провайдеров. Разрешить проблему можно, применив технологию грубого спектрального мультиплексирования (CWDM, то есть Coarse Wavelength Division Multiplexing). Суть в следующем — CWDM позволяет создать на одном оптоволокне до 8 каналов (диапазон волн имеет шаг в 20нм, то есть от 1270 до 1610 нм). 


Суть CWDM (оптического мультиплексирования) — это передача информации по одному оптоволокну в разном волновом диапазоне. Достаточно большой шаг между волнами упрощает конструкцию оптофильтров в пассивном мультиплексоре и позволяет отказаться от применения лазерных излучателей высокой стабильности в системе передачи оптосигнала. Системы CWDM являются частью транспортной сети. Для их работы необходимо установить на узел связи активное сетевое оборудование с достаточным количеством слотов, предполагающих установку трансиверов CWDM с форм-фактором SFP. Такими устройствами считаются маршрутизаторы и коммутаторы. При отсутствии достаточного количества сетевых устройств с  SFP-портами возможно применить  медиаконверторы (транспондеры) со слотами под вышеуказанные трансиверы.

CWDM системы состоят из таких элементов:

  • Мультиплексоры MUX/DEMUX для CWDM систем обеспечивают суммирование и разделение оптических сигналов.
  • Optical add-drop multiplexer (OADM-модули) — специальные мультиплексоры ввода вывода для CWDM-систем,  которые предназначены для отделения и подачи в оптоволокно сигналов,  имеющих определенную длину волн.
  • медиаконверторы (транспондеры);
  • SFP-трансиверы.

Разберем их подробнее.

ТехноВести: Системное администрирование: Технология CWDM

На схеме представлен один из вариантов реализации.

По одномодовым волокнам передаются специальные оптические сигналы, которые разделяются и суммируются оптическим мультиплексором/демультиплексором. Делятся они на двух- и одноволоконные.

Данные по уплотняемым каналам передаются на скоростях от 10 Мбит/с до 10 Гбит/с.  Такие устройства имеют малое отражение сигнала, качественную изоляцию каналов и небольшие потери.  В стандартной конфигурации оптических MUX/DEMUX находятся 8, 4 и 2 дуплексных каналов;  при необходимости возможно добавить дополнительный канал.

CWDM-мультиплексоры — пассивны, им не требуется электроэнергия. Они физически обеспечивают передачу данных и не имеют каких-либо протоколов по передаче информации. Значит,  они не имеют сбоев в работе,  не требуют перезапуска и прочего.  Такие устройства не имеют требований по специальной настройке и т.п., что позволит снизить расходы.  В расчетах видно,  что канал на CWDM-основе дешевле,  чем аналогичный вариант на активном оборудовании. Мультиплексоры работают с оборудованием от любого производителя при подключении через транспондер или напрямую с оптооборудованием с необходимыми SFP-слотами.  Конструктивно модули построены по формату 19 дюймов и высотою в 1U. Такие устройства имеют высокие характеристики. Входящий канал имеет затухание не выше 3,8 дБ на 8 каналов и не более 6,6 — на 16. Соседний канал имеет ослабление не менее 30 дБ, остальные каналы — не ниже 40 дБ.

OADM-мультиплексоры организовывают ввод-вывод сигнала нужной волны по оптической линии в пассивной системе CWDM. Этот модуль извлекает только необходимый сигнал,  не меняя основного излучения.  Как и прочие элементы CWDM — пассивен.  Существуют одно- и двухсторонние модули.  Первые могут извлекать и добавлять сигнал в линию по направлению к одному мультиплексору.  Вторые позволяют организовать связь с двумя CWDM-мультиплексорами,  не оставляя на линии незадействованных каналов.

SFP-трансиверы, используемые в CWDM, используют для формирования сигналов в диапазоне волн CWDM-требований (от 1210 до 1610нм с шагом в 20 нм). Чтобы образовать дуплексный канал, трансиверы используют попарно.

Возможные проблемы
При внедрении CWDM вы можете столкнуться с некоторыми проблемами. Если на каждом узле связи оптические кроссы оконечены SC разъемами, а у SFP-модулей разъемы LC — при заказе OADM модулей возможна ошибка, при которой OADM модули будут вами заказаны с LC разъемами. Тогда, при внедрении CWDM придется использовать кучу патчкордов, LC и SC розеток, которые дадут неслабые затухания в оптическую линию связи, в следствии чего, SFP-модули на отдаленных узлах откажутся работать. Да и OADM модули вносят затухание от 0,8 до 1,2 дБ. Решение в такой ситуации — отказ от переходных патчкородов и розеток, а также переварка оптических кроссов были переварены на LC разъемы.

Преимущества
  • Система CWDM независима от питания. Питание необходимо только для активного оборудования. Что в нашем случае мы и хотели добиться. При падении узла связи остальные узлы работают
  • Увеличение объема передаваемого трафика до 8 раз на одно волокно
  • Возможность монтажа OADM-модулей в различных местах (в кроссах, муфтах и т.д.)
  • Внедрение системы CWDM дешевле прокладки новых оптических линий на длинные расстояния
0 комментариев RSS
Нет комментариев
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.