Пространственное разделение каналов и стандартизация DWDM

Самым важным параметром в технологии плотного волнового мультиплексирования бесспорно является расстояние между соседними каналами. Стандартизация пространственного расположения каналов нужна, уже хотя бы по тому, что на ее основе можно будет начинать проведение тестов на взаимную совместимость оборудования разных производителей. Сектор по стандартизации телекоммуникаций Международного союза по электросвязи ITU-T утвердил частотный план DWDM с расстояние между соседними каналами 100 ГГц ( нм), (табл. 6). В тоже время большие дебаты продолжают идти вокруг принятия частотного плана с еще меньшим расстоянием между каналами 50 ГГц ( нм). Без понимания того, какие ограничения и преимущества имеет каждый частотный план, операторы связи и организации, планирующие наращивание пропускной способности сети, могут столкнуться со значительными трудностями и излишними инвестициями.

Сетка 100 ГГц. В табл. 6 показаны сетки частотного плана 100 ГГц с различной степенью разреженности каналов. Все сетки кроме одной 500/400 имеют равноудаленные каналы. Равномерное распределение каналов позволяет оптимизировать работу волновых конвертеров, перестраиваемых лазеров и других стройств полностью оптической сети, а также позволяет легче выполнять ее наращивание. Реализация той или иной сетки частотного плана во многом зависит от трех основных факторов: типа используемых оптических усилителей (кремниевого или фтор-цирконатного) скорости передачи на канал - 2,4 Гбит/с (STM-16) или 10 Гбит/с (STM-64), влияния нелинейных эффектов, причем все эти факторы сильно взаимосвязаны между собой.

Стандартные EDFA на кремниевом волокне имеют один недостаток - большую вариацию коэффициента усиления в области ниже 1540 нм,что приводит к более низким значения соотношения сигнал/шум и нелинейности усиления в этой области. Одинаково нежелательны как сильно низкие, так и сильно высокие значения коэффициента усиления. С ростом полосы пропускания минимальное допустимое по стандарту соотношение сигнал/шум возрастает - так для канала STM-64 оно на 4-7 дБ выше, чем для STM-16. Таким образом, нелинейность коэффициента усиления кремниевого EDFA сильней ограничивает размер зоны для мультиплексных каналов STM-64 (1540-1560 нм), нежели чем для каналов STM-16 и меньшей емкости (где можно использовать практически всю зону усиления кремниевого EDFA, несмотря на нелинейность).

Сетка 50 ГГц. Более плотный, пока не стандартизированный частотный план сетки с интервалом 50 ГГц позволяет эффективней использовать зону 1540-1560 нм, в которой работают стандартные кремниевые EDFA. Наряду с этим преимуществом, есть и минусы у этой сетки. Во первых, с уменьшением межканальных интервалов возрастает влияние эффекта четырехволнового смешивания, что начинает ограничивать максимальную длину межрегенерационной линии (линии на основе только оптических усилителей). Во вторых, малое межканальное расстояние ~0,4 нм может приводит к ограничениям в возможности мультиплексирования каналов STM-64, (рис. 7). Как видно из рисунка, мультиплексирование каналов STM-64 c интервалом 50 ГГц не допустимо, поскольку тогда возникает перекрытие спектров соседних каналов. Только если имеет место меньшая скорость передачи в расчете на канал (STM-4 и ниже), перекрытия спектров не возникает. В третьих, при интервале 50 ГГц требования к перестраиваемым лазерам, мультиплексорам и другим компонентам становятся более жесткими, что снижает число потенциальных производителей оборудования, а также ведет к увеличению его стоимости.


Таблица 6.

Частотный план ITU-T

Частота,
ТГц
Интервал
ГГц
Длинна волны,
нм
100 200 400 400/
500
600 1000
196,1 * * 1528,77
196,0 * 1529,55
195,9 * * 1530,33
195,8 * 1531,12
195,7 * * 1531,90
195,6 * 1532,68
195,5 * * * * 1533,47
195,4 * 1534,25
195,3 * * * 1535,04
195,2 * 1535,82
195,1 * * 1536,61
195,0 * 1537,40
194.9 * * * 1538,19
194,8 * * 1538,98
194,7 * * 1539,77
194,6 * 1540,56
194,5 * * * 1541,35
194,4 * 1542,14
194,3 * * * * 1542,94
194,2 * 1543,73
194,1 * * 1544,53
194,0 * 1545,32
193,9 * * * * 1546,12
193,8 * 1546,92
193,7 * * * * 1547,72
193,6 * 1548,51
193,5 * * * * 1549,32
193,4 * * 1550,12
193,3 * * * 1550,92
193,2 * 1551,72
193,1 * * * * 1552,52
193,0 * * 1553,33
192,9 * * * 1554,13
192,8 * 1554,94
192,7 * * * 1555,75
192,6 * 1556,55
192,5 * * * * * * 1557,36
194,4 * 1558,17
192,3 * * * 1558,98
192,2 * 1559,79
192,1 * * * 1560.61

В настоящее время ведутся работы по созданию надежных фтор-цирконатных EDFA, обеспечивающих большую линейность (во всей области 1530-1560 нм) коэффициента усиления. С увеличением рабочей области EDFA становится возможным мультиплексирование 40 каналов STM-64 с интервалом 100 ГГц общей емкостью 400 ГГц в расчете на волокно.

Рис.7.

Спектральное размещение каналов в волокне

Для справки в табл. 7 приведены технические характеристики одной из мощных мультиплексных систем, использующих частотный план 100/50 ГГц, производства фирмы Ciena Corp.

Таблица 7.

Технические характеристики транспортной системы DWDM - модели MultiWave Sentry™ 4000 (по материалам Ciena Corp.)

Системный уровень
Емкость Гбит/c 100 (40 каналов 2,5 Гбит/с)
Формат OC-48/(STM-16)/OC-48c/STM-16c
Частотный план 50 ГГц
Возможные конфигурации 5 пролетов 25 дБ -(500 км)
2 пролета 33 дБ -(240 км)
Системная частота появления ошибок (BER) < 10-15
Канальные интерфейсы
Формат Короткие/промежуточные дистанции
STM-16/G.957 I-16 & S.16.1
внутриофисные приложения
Уровень входного сигнала,дБм от -18 до -3
Уровень выходного сигнала,дБм -5 ± 0,5
Длина волны вводимого излучения, нм 1250-1600
Сетевое управление
Система управления WaveWatch™ производства CIENA по SNMP или TMN
Стандартный интерфейс VT100 (TM), асинхронный RS-232,
удаленный доступ через Telnet,
ITU TMN, TL-1, SNMP
Мониторинг работоспособности каналов Канальные битовые ошибки через B1
заголовка SDH,контроль оптической
мощности в каждом канале
Удаленные интерфейсы RS-422/X.25 (TL-1 интерфейс), IP/802.3 через 10Base-T
Оптический служебный канал 2,048 Мбит/с на длине волны 1625 нм
Характеристики по питанию
Напряжение питания, В постоянный ток от -48 до -58
Потребляемая мощность при 40 каналах, Вт 800 типичное,925 (максимум)-стойка 1
1000 типичное,1250 (максимум)-стойка 2

Назад << Содержание >> Вперед