Was ist DWDM-Technologie und ein DWDM-Kanal?

Autor Yana

Datum 09/30/2022

Dieser Artikel stellt Ihnen vor, was DWDM ist, einschließlich der Funktionsweise von DWDM, des Kanalabstands bei DWDM, der Vorteile des DWDM-Systems, und stellt ein DWDM-ITU-Raster als Referenz bereit.

Was ist DWDM?

DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) multiplext die Kopplung optischer Wellen in eine einzige Glasfaser, sodass zwei oder mehr optische Wellenlängensignale gleichzeitig über verschiedene optische Kanäle in derselben Glasfaser Informationen übertragen können und dadurch Bandbreite effektiver bereitgestellt wird. DWDM ist eine Technologie zur Verbesserung der Bandbreite des bestehenden Glasfaser-Backbone-Netzes.

Ein Multiplexer und ein Demultiplexer werden an beiden Enden der Glasfaser platziert, um die Kopplung und Trennung verschiedener optischer Wellen zu realisieren. Konkret werden am Übertragungsende verschiedene optische Signale durch einen Multiplexer kombiniert und anschließend in ein Glasfaserkabel eingekoppelt. Am Empfangsende werden die optischen Träger verschiedener Wellenlängen durch einen Demultiplexer getrennt. Das Funktionsdiagramm der WDM-Technologie ist unten dargestellt.

WDM-Funktionsdiagramm

DWDM-Kanalabstand

Der DWDM-Kanalabstand beträgt 0.4/0.8/1.6nm (50/100/200 GHz-Raster), und DWDM ermöglicht 40 Kanäle, 80 Kanäle und 160 Kanäle über eine Faser. Mithilfe von EDFA, kann das DWDM-System im Bereich von Tausenden von Kilometern arbeiten.

Warum betragen die DWDM-Kanalabstände 0,4nm, 0,8nm und 1,6nm? Im Folgenden wird der Berechnungsprozess des DWDM-Kanalabstands erläutert.

c = Die Lichtgeschwindigkeit =299,792,458m/sec

λ = Wellenlänge

f = Frequenz

In der Physik gilt c=λf, das heißt λ=c/f

Wie von ITU-T definiert, beträgt in einem 100-GHz-System mit 40 Wellen der Kanalabstand jeweils 0.1THz (100GHz), f1~f40 sind 192.10THz, 192.20THz, 192.30THz…196.00THz.

Wenn f1=192.10THz, λ1=c/f1=299,792,458m/sec / 192.10THz = 1560.61nm

Wenn f2=192.20THz, λ2=c/f2=299,792,458m/sec / 192.20THz = 1559.79nm

Wenn f3=192.30THz, λ2=c/f3=299,792,458m/sec / 192.30THz = 1558.98nm

Wenn f4=192.40THz, λ2=c/f4=299,792,458m/sec / 192.40THz = 1558.17nm

…

λ1-λ2 = 1560.61nm-1559.79nm = 0.82nm

λ2-λ3 = 1559.79nm-1558.98nm = 0.81nm

λ3-λ4 = 1558.98nm-1558.17nm = 0.81nm

…

Daher kann gefolgert werden, dass Frequenzintervall und Wellenlängenintervall einer linearen Beziehung sehr nahe kommen. Bei einem Frequenzabstand von 100GHz liegt der Wellenlängenabstand sehr nahe bei 0.8nm. Ebenso liegt bei einem Frequenzabstand von 50GHz der Wellenlängenabstand sehr nahe bei 0.4nm, und bei einem Frequenzabstand von 200GHz liegt der Wellenlängenabstand sehr nahe bei 1.6nm.

DWDM-Kanaltabelle - ITU-Grid

ITU G694.1 definiert den standardmäßigen DWDM-Wellenlängenbereich. Das vollständige Kanalraster für 100GHz DWDM und 50GHz DWDM ist unten dargestellt.

ITU-Kanal	Wellenlänge (nm)	Frequenz(THz)	ITU-Kanal	Wellenlänge (nm)	Frequenz (THz)
1	1577.03	190.1	41	1544.53	194.1
2	1576.2	190.2	42	1543.73	194.2
3	1575.37	190.3	43	1542.94	194.3
4	1574.54	190.4	44	1542.14	194.4
5	1573.71	190.5	45	1541.35	194.5
6	1572.89	190.6	46	1540.56	194.6
7	1572.06	190.7	47	1539.77	194.7
8	1571.24	190.8	48	1538.98	194.8
9	1570.42	190.9	49	1538.19	194.9
10	1569.59	191	50	1537.4	195
11	1568.11	191.1	51	1536.61	195.1
12	1567.95	191.2	52	1535.82	195.2
13	1567.13	191.3	53	1535.04	195.3
14	1566.31	191.4	54	1534.25	195.4
15	1565.5	191.5	55	1533.47	195.5
16	1564.68	191.6	56	1532.68	195.6
17	1563.86	191.7	57	1531.9	195.7
18	1563.05	191.8	58	1531.12	195.8
19	1562.23	191.9	59	1530.33	195.9
20	1561.41	192	60	1529.55	196
21	1560.61	192.1	61	1528.77	196.1
22	1559.79	192.2	62	1527.99	196.2
23	1558.98	192.3	63	1527.22	196.3
24	1558.17	192.4	64	1526.44	196.4
25	1557.36	192.5	65	1525.66	196.5
26	1556.55	192.6	66	1524.89	196.6
27	1555.75	192.7	67	1524.11	196.7
28	1554.94	192.8	68	1523.34	196.8
29	1554.13	192.9	69	1522.56	196.9
30	1553.33	193	70	1521.79	197
31	1552.52	193.1	71	1521.02	197.1
32	1551.72	193.2	72	1520.25	197.2
33	1550.92	193.3	73	1519.48	197.3
34	1550.12	193.4	74	1518.71	197.4
35	1549.32	193.5	75	1517.94	197.5
36	1548.51	193.6	76	1517.17	197.6
37	1547.72	193.7	77	1516.4	197.7
38	1546.92	193.8	78	1515.63	197.8
39	1546.12	193.9	79	1514.86	197.9
40	1545.32	194	80	1514.09	198

ITU-Kanal	Wellenlänge (nm)	Freq(GHz)	ITU-Kanal	Wellenlänge (nm)	Frequenz (GHz)
1	1577.03	190.1	40.5	1544.92	194.05
1.5	1576.61	190.15	41	1544.53	194.1
2	1576.2	190.2	41.5	1544.13	194.15
2.5	1575.78	190.25	42	1543.73	194.2
3	1575.37	190.3	42.5	1543.33	194.25
3.5	1574.95	190.35	43	1542.94	194.3
4	1574.54	190.4	43.5	1542.54	194.35
4.5	1574.13	190.45	44	1542.14	194.4
5	1573.71	190.5	44.5	1541.75	194.45
5.5	1573.3	190.55	45	1541.35	194.5
6	1572.89	190.6	45.5	1540.95	194.55
6.5	1572.48	190.65	46	1540.56	194.6
7	1572.06	190.7	46.5	1540.16	194.65
7.5	1571.65	190.75	47	1539.77	194.7
8	1571.24	190.8	47.5	1539.37	194.75
8.5	1570.83	190.85	48	1538.98	194.8
9	1570.42	190.9	48.5	1538.58	194.85
9.5	1570.01	190.95	49	1538.19	194.9
10	1569.59	191	49.5	1537.79	194.95
10.5	1569.18	191.05	50	1537.4	195
11	1568.11	191.1	50.5	1537	195.05
11.5	1568.36	191.15	51	1536.61	195.1
12	1567.95	191.2	51.5	1536.22	195.15
12.5	1567.54	191.25	52	1535.82	195.2
13	1567.13	191.3	52.5	1535.43	195.25
13.5	1566.72	191.35	53	1535.04	195.3
14	1566.31	191.4	53.5	1534.64	195.35
14.5	1565.9	191.45	54	1534.25	195.4
15	1565.5	191.5	54.5	1533.86	195.45
15.5	1565.09	191.55	55	1533.47	195.5
16	1564.68	191.6	55.5	1533.07	195.55
16.5	1564.27	191.65	56	1532.68	195.6
17	1563.86	191.7	56.5	1532.29	195.65
17.5	1563.45	191.75	57	1531.9	195.7
18	1563.05	191.8	57.5	1531.51	195.75
18.5	1562.64	191.85	58	1531.12	195.8
19	1562.23	191.9	58.5	1530.72	195.85
19.5	1561.83	191.95	59	1530.33	195.9
20	1561.42	192	59.5	1529.94	195.95
20.5	1561.01	192.05	60	1529.55	196
21	1560.61	192.1	60.5	1529.16	196.05
21.5	1560.2	192.15	61	1528.77	196.1
22	1559.79	192.2	61.5	1528.38	196.15
22.5	1559.39	192.25	62	1527.99	196.2
23	1558.98	192.3	62.5	1527.6	196.25
23.5	1558.58	192.35	63	1527.22	196.3
24	1558.17	192.4	63.5	1526.83	196.35
24.5	1557.77	192.45	64	1526.44	196.4
25	1557.36	192.5	64.5	1526.05	196.45
25.5	1556.96	192.55	65	1525.66	196.5
26	1556.56	192.6	65.5	1525.27	196.55
26.5	1556.15	192.65	66	1524.89	196.6
27	1555.75	192.7	66.5	1524.5	196.65
27.5	1555.34	192.75	67	1524.11	196.7
28	1554.94	192.8	67.5	1523.72	196.75
28.5	1554.54	192.85	68	1523.34	196.8
29	1554.13	192.9	68.5	1522.95	196.85
29.5	1553.73	192.95	69	1522.56	196.9
30	1553.33	193	69.5	1522.18	196.95
30.5	1552.93	193.05	70	1521.79	197
31	1552.52	193.1	70.5	1521.4	197.05
31.5	1552.12	193.15	71	1521.02	197.1
32	1551.72	193.2	71.5	1520.63	197.15
32.5	1551.32	193.25	72	1520.25	197.2
33	1550.92	193.3	72.5	1519.86	197.25
33.5	1550.52	193.35	73	1519.48	197.3
34	1550.12	193.4	73.5	1519.09	197.35
34.5	1549.72	193.45	74	1518.71	197.4
35	1549.32	193.5	74.5	1518.32	197.45
35.5	1548.91	193.55	75	1517.94	197.5
36	1548.52	193.6	75.5	1517.55	197.55
36.5	1548.11	193.65	76	1517.17	197.6
37	1547.72	193.7	76.5	1516.78	197.65
37.5	1547.32	193.75	77	1516.4	197.7
38	1546.92	193.8	77.5	1516.02	197.75
38.5	1546,52	193.85	78	1515.63	197.8
39	1546,12	193.9	78.5	1515.25	197.85
39.5	1545.72	193.95	79	1514.87	197.9
40	1545.32	194	79.5	1514.49	197.95

Vorteile des DWDM-Systems

Die WDM-Technologie hat sich in den letzten Jahren schnell entwickelt, da sie die folgenden Vorteile bietet:

Nutzen Sie die Bandbreitenressourcen der Glasfaser vollständig aus. Glasfaser verfügt über enorme Bandbreitenressourcen (verlustarmes Band). WDM bietet über eine optische Faser eine um ein Mehrfaches bis Dutzendfaches oder sogar Hundertfaches höhere Übertragungskapazität als die Übertragung mit einer einzelnen Wellenlänge, wodurch die Glasfaser-Übertragungskapazität des glasfaseroptischen Kommunikationssystems erheblich erhöht wird.

Unterstützt verschiedene Arten von Signalen gleichzeitig. Da die verschiedenen Wellenlängenkanäle im WDM-System unabhängig sind, können Signale mit unterschiedlichen Datenraten und verschiedene Signaltypen übertragen werden, wie PDH- und SDH-Signale, digitale Signale, analoge Signale sowie die gemischte Übertragung mehrerer Dienste (Audio, Video, Daten) usw.

Leitungskosten senken. Da die WDM-Technologie es ermöglicht, mehrere Wellenlängen zu multiplexen und bidirektional über eine einzige Faser zu übertragen, kann eine große Anzahl von Glasfaserkabeln eingespart werden, insbesondere bei Übertragungen über große Entfernungen und mit hoher Kapazität. Darüber hinaus lässt sich die Kapazität des bestehenden Glasfaser-Kommunikationssystems ohne größere Änderungen bequem erweitern.

Reduzieren Sie die Anforderungen an Geräte mit ultrahoher Geschwindigkeit. Mit der kontinuierlichen Erhöhung der Übertragungsrate stoßen viele optische Geräte bei der Geschwindigkeit an Grenzen. WDM-Technologie kann die Leistungsanforderungen einiger Geräte reduzieren und gleichzeitig eine Übertragung mit großer Kapazität ermöglichen.

Bietet eine hohe Flexibilität der Vernetzung. DWDM kann die Netzwerkstruktur auf Basis der optischen Wellenlängenmultiplex-Technologie anpassen, ohne die Glasfaserkabelanlagen zu ändern. Daher bietet es große Flexibilität und Freiheit beim Design von Glasfaser-Kommunikationsnetzen.

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