Na pozadí rýchleho rozvoja sieťovej infraštruktúry čelí telekomunikačný priemysel čoraz viac kritickému problému rastu. Jedna z kľúčových technológií v optickej komunikácii – vlnový multiplexing (WDM) – sa stala kľúčovým riešením na prekonanie týchto fyzických obmedzení.

Ak porovnáme optické vlákno s diaľnicou, tradičná komunikácia s jednou vlnovou dĺžkou je ako jedno vozidlo zaberajúce celú cestu. Technológia WDM v podstate rozdeľuje túto fyzickú cestu do viacerých neinterferujúcich „virtuálnych pruhov“ (rôzne optické vlnové dĺžky), čo umožňuje súčasný prenos viacerých dátových signálov cez to isté vlákno. Základným hardvérom, ktorý túto technológiu umožňuje, je pasívny filter DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Tento článok poskytuje stručnú analýzu tejto technológie.

I. Základné princípy a výhody pasívnych filtrov

Pasívny DWDM, OSP kruhový OADM, 1 kanál, rozostup 100 GHz, kanál 48, 900um 1m optické vlákno, konektor SC/APC

Pojem „pasívny“ znamená, že zariadenie nevyžaduje žiadne externé napájanie. Namiesto toho sa úplne spolieha na presné optické tenkovrstvové povlaky alebo mriežkové štruktúry na presné oddelenie (demultiplex) alebo zlúčenie (multiplex) optických signálov rôznych vlnových dĺžok.

Táto čisto fyzikálna optická vlastnosť poskytuje výnimočnú stabilitu a spoľahlivosť, vďaka čomu je zariadenie vysoko odolné voči elektromagnetickému rušeniu. Vďaka tomu je obzvlášť vhodné na dlhodobú prevádzku v zložitých telekomunikačných zariadeniach alebo v náročnom vonkajšom prostredí.

V rámci architektúr optických sietí pasívne filtre DWDM fungujú ako „riadiace systémy“. Prísne dodržiavajú štandardy Medzinárodnej telekomunikačnej únie (ITU-T) a rozdeľujú nízkostratové optické prenosové okno na desiatky alebo dokonca stovky nezávislých komunikačných kanálov s extrémne úzkym rozstupom vlnových dĺžok.

To znamená, že jediné optické vlákno, pôvodne schopné prenášať iba jeden signál, môže okamžite rozšíriť svoju prenosovú kapacitu desiatkykrát, čím sa dramaticky zlepší spektrálna účinnosť.

II. Typické aplikačné scenáre a hodnota

Pasívny DWDM, OSP Ring OADM, 1 kanál, rozostup 100 GHz, Ch52, monitor (1 %), 900um 1 m optické vlákno, bez konektora

Tieto pasívne filtre sú typicky navrhnuté so štandardizovanými štruktúrami balenia, ako sú kazetové moduly LGX alebo 19-palcové rackové karty, a sú vybavené vysoko presnými optickými konektormi pre bezproblémovú integráciu do existujúcich jednomódových optických sietí. Medzi ich kľúčové aplikačné hodnoty patria:

Rozšírenie metropolitnej prenosovej a chrbticovej siete

Technológia WDM dokáže bez pridania nových fyzických optických káblov rýchlo zvýšiť prenosovú šírku pásma metropolitných sietí a regionálnych chrbticových sietí, čím splní masívne požiadavky na dátovú priepustnosť služieb, ako je streamovanie videa vo vysokom rozlíšení a cloud computing.

Vonkajšie zariadenia (OSP) a prístupové siete

Vďaka svojim pasívnym a bezúdržbovým vlastnostiam sú tieto zariadenia široko používané vo vonkajších optických distribučných sieťach, čím efektívne znižujú dlhodobé prevádzkové a údržbárske náklady telekomunikačných operátorov.

Prepojenie dátových centier

V rámci dátových centier alebo medzi viacerými dátovými centrami umožňujú pasívne filtre vysoko efektívne smerovanie viacerých optických signálov s extrémne nízkou stratou vloženia, čím zabezpečujú rýchly a stabilný prenos dát.