Che cos'è la tecnologia DWDM e il canale DWDM?

Autore Yana

Data 09/30/2022

Questo articolo ti presenterà cos'è il DWDM, incluso come funziona il DWDM, qual è la spaziatura dei canali DWDM, i vantaggi del sistema DWDM, e fornirà una griglia ITU DWDM come riferimento.

Che cos'è DWDM?

DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) multiplexa l'accoppiamento delle onde ottiche in una singola fibra ottica, consentendo a due o più segnali a lunghezze d'onda ottiche di trasmettere informazioni attraverso diversi canali ottici simultaneamente nella stessa fibra ottica, fornendo così larghezza di banda in modo più efficace. DWDM è una tecnologia utilizzata per migliorare la larghezza di banda della rete backbone in fibra ottica esistente.

Un multiplexer e un demultiplexer devono essere posizionati a entrambe le estremità della fibra ottica per realizzare l'accoppiamento e la separazione di diverse onde ottiche. In particolare, all'estremità di trasmissione, vari segnali ottici vengono combinati da un multiplexer e quindi accoppiati a un cavo in fibra. All'estremità di ricezione, le portanti ottiche di varie lunghezze d'onda vengono separate da un demultiplexer. Lo schema di funzionamento della tecnologia WDM è mostrato di seguito.

Diagramma di funzionamento WDM

Spaziatura dei canali DWDM

La spaziatura dei canali DWDM è di 0.4/0.8/1.6nm (griglia 50/100/200 GHz) e DWDM consente 40 canali, 80 canali e 160 canali su una fibra. Con l'aiuto di EDFA, il sistema DWDM può funzionare su distanze dell'ordine di migliaia di chilometri.

Perché le spaziature dei canali DWDM sono 0.4nm, 0.8nm e 1.6nm? Di seguito viene spiegato il processo di conteggio della spaziatura dei canali DWDM.

c = La velocità della luce =299,792,458m/sec

λ = lunghezza d'onda

f = frequenza

In fisica, c=λf, cioè λ=c/f

Come definito da ITU-T, in un sistema a 40 lunghezze d'onda da 100GHz, la spaziatura tra ciascun canale è di 0.1THz (100GHz), f1~f40 sono 192.10THz, 192.20THz, 192.30THz…196.00THz.

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

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

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

Quando 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

…

Pertanto, si può dedurre che l'intervallo di frequenza e l'intervallo di lunghezza d'onda siano molto vicini a una relazione lineare. Con una spaziatura di frequenza di 100GHz, la spaziatura della lunghezza d'onda è molto vicina a 0.8nm. Analogamente, con una spaziatura di frequenza di 50GHz, la spaziatura della lunghezza d'onda è molto vicina a 0.4nm, e con una spaziatura di frequenza di 200GHz, la spaziatura della lunghezza d'onda è molto vicina a 1.6nm.

Tabella dei canali DWDM - griglia ITU

ITU G694.1 definisce l'intervallo standard di lunghezze d'onda DWDM. Di seguito è mostrata la griglia completa dei canali per DWDM a 100GHz e DWDM a 50GHz.

Canale ITU	Lunghezza d'onda (nm)	Freq(THz)	Canale ITU	Lunghezza d'onda (nm)	Frequenza (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

Canale ITU	Lunghezza d'onda (nm)	Freq(GHz)	Canale ITU	Lunghezza d'onda (nm)	Frequenza (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

Vantaggi del sistema DWDM

La tecnologia WDM si è sviluppata rapidamente negli ultimi anni poiché presenta i seguenti vantaggi:

Sfruttare appieno le risorse di larghezza di banda della fibra ottica. La fibra dispone di enormi risorse di larghezza di banda (banda a bassa perdita). Il WDM offre su una fibra ottica una capacità di trasmissione da diverse volte a decine di volte, o persino centinaia di volte, superiore rispetto alla trasmissione a singola lunghezza d'onda, aumentando quindi notevolmente la capacità di trasmissione in fibra del sistema di comunicazione in fibra ottica.

Supporta diversi tipi di segnali contemporaneamente. Poiché i diversi canali di lunghezza d'onda nel sistema WDM sono indipendenti, è possibile trasmettere segnali a varie velocità di trasmissione dati e vari tipi di segnali, come segnali PDH e SDH, segnali digitali, segnali analogici e trasmissione mista di più servizi (audio, video, dati), ecc.

Ridurre i costi della linea. Poiché la tecnologia WDM consente di multiplexare più lunghezze d'onda e di trasmetterle in modo bidirezionale su una singola fibra, è possibile risparmiare un gran numero di cavi in fibra ottica, soprattutto nelle trasmissioni a lunga distanza e ad alta capacità. Inoltre, è comodo espandere la capacità del sistema di comunicazione in fibra esistente senza grandi modifiche.

Ridurre i requisiti di velocità ultraelevata dei dispositivi. Con il continuo aumento della velocità di trasmissione, molti dispositivi ottici presentano limitazioni in termini di velocità. La tecnologia WDM può ridurre i requisiti prestazionali di alcuni dispositivi pur consentendo una trasmissione ad alta capacità.

Offre un'elevata flessibilità di rete. DWDM può regolare la struttura della rete senza modificare le infrastrutture dei cavi ottici, basandosi sulla tecnologia di multiplazione a divisione di lunghezza d'onda ottica. Pertanto, offre grande flessibilità e libertà nella progettazione delle reti di comunicazione in fibra ottica.

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