Разработка и расчет междугородных магистральных сетей на основе DWDM технологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ МЕЖДУГОРОДНЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ СЕТЕЙ НА ОСНОВЕ DWDM ТЕХНОЛОГИИ

доцент Шамшиметов Ф., Тилесова Г., Миргазиева Н.К.

г. Шымкент

Summary

DWDM - sealing method for simultaneous transmission of multiple different signals on a single mode fiber.

Основная часть

С момента изобретения кварцевого волокна в начале 1970-х гг., интерес к оптоволоконным системам связи увеличивался день ото дня, поскольку они позволяют решить проблему постоянно возрастающей нехватки полосы частот. Можно предложить два решения этой проблемы: одномодовое оптоволокно с использованием технологии временного уплотнения -- Time Division Multiplexing (TDM) или технологии мультиплексирования по длине волны высокой плотности -- Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM).

Огромная полоса частот одномодового оптоволокна означает, что компрессия и декомпрессия цифрового видеосигнала с использованием MPEG-сжатия больше не требуются. Сигналы SDI можно передавать по оптоволокну без сжатия.

Системы мультиплексирования по длине волны высокой плотности (DWDM) широко применяются во всем мире в магистральных сетях дальней связи. DWDM -- метод уплотнения, обеспечивающий одновременную передачу нескольких различных сигналов по одному одномодовому волокну.

Рис. 1 Использование полосы частот в системах WDM (а) и DWDM (b)

Предшественник DWDM -- система WDM ("мультиплексирование по длине волны") обеспечивала передачу двух сигналов, одного во втором оптическом окне (около 1310 нм), а другого -- в третьем оптическом окне (около 1550 нм). Принцип WDM показан на рис. 1а. Двухканальная передача осуществляется по одному и тому же волокну, по одному сигналу в каждом окне. Таким образом, пропускная способность оптоволокна удваивается.

Как следует из рис. 1б, пропускная способность оптоволокна при использовании принципа DWDM многократно увеличивается, поскольку в третьем окне компактно располагается много каналов, обеспечивающих одновременную передачу сигналов по одному одномодовому оптоволокну.

Сравнивая системы WDM и DWDM (рис.1), можно видеть, что требования к стабильности длины волны и к ширине полосы частот лазеров в этих системах существенно различаются.Системы DWDM требуют значительно более высокой точности длины волны, чем системы WDM.

Рис. 2 Вещательное применение технологии DWDM

оптоволоконный частота сеть связь

Являясь одним из поставщиков, компания Network Electronics предлагает DWDM-систему flashlink, позволяющую использовать одну и ту же стойку для передачи вещательных сигналов и сигналов дальней связи.

На рис. 2 показано типовое применение оптоволоконной системы для вещания, которое может быть реализовано путем применения DWDM-системы flashlink. Четыре канала аналогового звука и один канал аналогового видеосигнала преобразуются в цифровую форму, после чего звуковые каналы интегрируются в SDI-поток, а затем электрический сигнал преобразуется в оптический, на определенной длине волны DWDM. Этот процесс может быть осуществлен для каждого из имеющихся 16 каналов.

Комбинация устройств, показанная на рис. 3, дает много преимуществ вещательным компаниям при создании сложных сетей. Применяя оптоволоконные линии для организации соединений между зданиями и матричные коммутаторы SDI-сигналов, подсоединенные к системе DWDM в каждой конечной точке, можно получить очень простую конфигурацию с вводом и выводом каналов на обоих концах. Создание кольцевой региональной сети (Metropolitan Area Network) дает возможность соединить друг с другом различные организации и компании внутри города, как показано на рис. 4.

Передача информации из одного места в другое без внесения ошибок может быть легко осуществлена с использованием технологии DWDM. Таким образом, открывается много возможностей для применения систем DWDM в области вещания. Более сложные структуры подачи материала могут быть созданы с использованием оптоволоконных систем комбинации различных устройств серии flashlink, причем возможны смешанные варианты линий -- 16-канальные DWDM, двухканальные WDM и одноканальные.

Рис. 3 Узел ADM, построенный с использованием продукции компании Network

Можно назвать несколько причин, почему стоит приобретать оборудование DWDM. Прежде всего, это позволит в 16 раз увеличить пропускную способность одной жилы одномодового оптоволоконного кабеля. Вместо того чтобы передавать по одному оптоволокну всего один или два канала SDI, можно довести число каналов до 16, а с созданием более совершенного оборудования системы DWDM станут еще более эффективными. При использовании в комбинации с устройством интегрирования цифровых звуковых и видеосигналов (SDI/AES/embedder) становится возможной одновременная передача на большие расстояния нескольких каналов цифрового звука и видео.

Рис. 4 Пример кольцевой конфигурации “метро”

Следует также отметить, что передача сигналов SDI по арендуемым у провайдеров услуг связи одномодовым оптоволоконным линиям теперь может обойтись значительно дешевле.Технология оптического мультиплексирования хорошо отработана и широко применяется в системах дальней связи. В отличие от поставщиков DWDM-оборудования для дальней связи, компания Network Electronics с большим пониманием отнеслась к нуждам вещательной промышленности. Устройства серии flashlink позволяют передавать сигналы SDI без дополнительного скремблирования.

Тот факт, что система DWDM работает независимо от формата и протоколов сигналов, означает, что подобные системы обладают уникальной гибкостью по сравнению с передачей видеосигналов с временным уплотнением -- Time Division Multiplexing (TDM). Системы TDM позволяют передавать только один тип сигналов -- SDI 270 Мбит/с и ничего более. В отличие от них, DWDM-система flashlink обеспечивает передачу любых цифровых потоков -- 140...622 Мбит/с.

Система DWDM может быть легко расширена до 16 каналов путем ввода в нее дополнительных четырехканальных блоков с использованием оптического порта расширения на задней стороне стойки субмодуля.

Продукция серии flashlink обеспечивает возможность передачи без сжатия видеосигналов, звуковых сигналов и сигналов связи на короткие и средние расстояния, от нескольких сотен метров до более чем 150 км без использования промежуточных усилительных станций. Компания Network предлагает серию различных преобразователей электрического сигнала в оптический и оптического сигнала в электрический. При использовании WDM-модуля по одному оптоволокну можно осуществлять двухканальную передачу, используя длины волн 1310 и 1550 нм. Далее модульная конструкция оборудования flashlink позволяет ввести в его состав новый DWDM-мультиплексор, который обеспечивает возможность увеличения числа каналов до 16 для передачи по одному оптоволокну сигналов связи и вещательных сигналов.

В общем, WDM -- это ключевое экономичное решение для расширения вашей системы без больших затрат на увеличение пропускной способности оптоволоконной линии. Network -- один из немногих поставщиков в мире, предлагающих решения по передаче сигналов связи и вещательных сигналов без сжатия, по одному оптоволокну. Другая важная особенность концепции flashlink -- применение устройства интегрирования звукового сигнала в видеосигнал -- ЕМВ (embedder/de-embedder). В серии flashlink также предлагаются уникальные интерфейсы SNMP и HTTP/web с открытым протоколом, позволяющим работать со всеми известными системами управления, производимыми третьими фирмами.

Список литературы

1. Гольдштейн Б.С. Интеллектуальные сети. М.: Радио и связь, 2000. 86 с.

2. Гребенников В.А. А Коммуникации и сети. Tелеком. 2003. 60 с.

3. Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения 1999. 671с.

4. Листвик А.В., Листвик В.Н., Швырков Д.В. Oптические волокна для линии связи. 2003. 288 с.

5. Ластовченко М.М., Ярошенко В.Н., Биляк В.И. Математические аспекты проектирования интеллектуальных коммутационных систем передачи мультимедийных трафиков УСиМ. 2003.

Размещено на Allbest.ru