За последние десять лет многократно выросли потребности людей в обмене информацией. Во много раз увеличилась скорость сетей передачи данных и их географический охват. Быстрая и надежная передача видео, голоса и данных приобрела исключительную важность для развития многих сторон жизни современного человека, государственного управления, промышленности и общества в целом. В конце 1990-х годов объемы передачи информации по международным сетям связи многократно возросли за счет такого феномена, как Интернет. Последовавший рост пропускной способности каналов связи намного превысил самые смелые прогнозы. Оптическое волокно оказалось именно той средой передачи, которая смогла справиться с огромными потоками информации.
Развитие оптоволоконных сетей связи сначала шло по линии увеличения скоростей передачи, используя иерархию SDH/SONET и схему "одно волокно – один канал". Промышленные системы связи быстро перешли с STM-1 (155 Мбит/с) на STM-4 (622 Мбит/с), а затем и на STM-16 (2,5 Гбит/с). Некоторая задержка на этом пути развития произошла при переходе от STM-16 (2,5 Гбит/с) к STM-64 (10 Гбит/с). С одной стороны были объективные трудности в создании электронных компонентов систем SDH для этого диапазона частот, с другой - "старые" типы ВОК в большинстве своем не обеспечивали нужную надежность систем связи благодаря влиянию поляризационной модовой дисперсии (РМD). Результаты этой задержки заставили искать новые "оптические решения". Увеличение полосы пропускания смог обеспечить альтернативный подход - волновое мультиплексирование WDM (Wavelengh Division Multiplexing).Не вдаваясь глубоко в историю вопроса, хочется отметить, что технология WDM была разработана, очевидно, раньше 1980 года. Наиболее ранние описания не только техники волнового мультиплексирования, но и разработанных мультиплексоров/демультиплексоров WDM, относятся к 1977 году. Это говорит о том, что WDM (как технология) стала активно разрабатываться с начала 70-х годов. Первые устройства были рассчитаны на использование в популярном в то время 1 окне (700-850 им) с ориентацией на многомодовое ОВ, предназначались для объединения 2-4 каналов и базировались на макро- и микро оптике. Затем, в силу общей тенденции, произошло смещение акцентов в сторону второго и третьего окон и в пользу одномодового ОВ. В 1985 году специалистам фирмы Bell Labs (АТ&Т) впервые удалось мультиплексировать 10 каналов (2 Гбит/с) с разносом 1,3 нм. С тех пор вот уже 20 лет эта технология совершенствуется и набирает силу. Однако вплоть до 1995 года она была мало распространена. Первые практические системы использовали для целей мультиплексирования потоков направленные ответвители, чтобы объединить два канала в одном волокне. Затем мультиплексоры WDM стали использоваться для объединения двух несущих 1310 и 1550 нм в одном волокне, давая возможность не только удвоить емкость ВОЛС, но и сопрячь старые сети на одномодовом ОВ (использующие 1310 нм) с новыми (использующими 1550 нм). Время широкого признания WDM как конкурентной технологии фактически пришло девять лет назад, когда появились первые полно-дуплексные четырех канальные системы с разносом несущих 800-400 ГГц. Их быстрому внедрению мешала высокая стоимость оборудования WDM и быстрый прогресс в области создания массовых и дешевых мультиплексоров SDH/SONET. Однако последние семь лет эта технология резко увеличила свое распространение на сетях операторов дальней связи. Сейчас промышленные системы WDM позволяют объединять до 128-160 каналов и более.
На сегодняшний день технология WDM позволяет передавать по одному волокну каналы с разницей длин волн между соседними каналами всего в доли нанометра, что называется плотным волновым мультиплексированием DWDM. Развитие технологии WDM позволило создать коммерческие сети, в которых по отдельным волокнам передается более сотни независимых оптических каналов, а также сети, в которых передача сигналов осуществляется в обоих направлениях в одном и том же оптическом волокне.
Своими успехами технология DWDM во многом обязана достижениям в разработке усилителей на оптическом волокне, легированном эрбием EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier). В усилителе EDFA оптические сигналы усиливаются без преобразования в электрические и обратно, что дает возможность создавать сети передачи данных высокой протяженности при значительной экономии электронных компонентов или вообще без них.
В отличие от TDM, технология WDM позволяет увеличить пропускную способность линии связи, не меняя существующее электронное оборудование. Новые каналы добавляются в линию связи на новых длинах волн, никак не затрагивая уже существующие каналы. Каналы могут иметь различные протоколы и скорости передачи и, их не требуется синхронизировать между собой. Более того, к каждому каналу системы WDM может быть применена технология ТDM, что дает еще большую гибкость в распределении полосы пропускания канала между отдельными пользователям.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
