Il multiplexing a divisione di lunghezza d'onda (WDM) è una tecnica che modula vari flussi di dati, ovvero segnali portanti ottici di lunghezze d'onda variabili in termini di colori della luce laser su una singola fibra ottica. Multiplexing a divisione di lunghezza d'onda WDM è simile al multiplexing a divisione di frequenza (FDM), ma fa riferimento alla lunghezza d'onda della luce alla frequenza della luce. Il WDM viene eseguito nella porzione IR dello spettro elettromagnetico invece di aver luogo a frequenze radio (RF) . Ogni canale IR trasporta diversi segnali RF combinati con il multiplexing a divisione di frequenza (FDM) o il multiplexing a divisione di tempo (TDM). Ogni canale infrarosso multiplexato è separato o demultiplato nei segnali originali nel punto finale. I dati in diversi formati e a diverse velocità possono essere trasmessi simultaneamente su una singola fibra utilizzando FDM o TDM in ciascun canale IR in combinazione con WDM. Consente di aumentare la capacità della rete in modo graduale e conveniente.

Multiplexing a divisione di lunghezza d'onda (WDM)

Che cos'è il multiplexing a divisione di lunghezza d'onda?

WDM consente la comunicazione bidirezionale e moltiplica la capacità del segnale. Ogni raggio laser è modulato da un insieme separato di segnali. Poiché la lunghezza d'onda e la frequenza hanno una relazione inversa (una lunghezza d'onda più corta significa una frequenza più alta), WDM e FDM contengono entrambi la stessa tecnologia. All'estremità ricevente vengono utilizzati filtri sensibili alla lunghezza d'onda, analoghi IR dei filtri colorati per la luce visibile. La prima tecnica WDM è stata concettualizzata all'inizio degli anni '70. Successivamente, i sistemi WDM (Wave division multiplexing) sono stati in grado di gestire 160 segnali che amplieranno un sistema da 10 Gbit / secondo con una singola coppia di conduttori in fibra ottica a più di 1,6 Tbit / secondo (cioè 1.600 Gbit / s). I primi sistemi WDM erano sistemi a due canali che utilizzavano lunghezze d'onda di 1310 nm e 1550 nm. Poco dopo sono arrivati i sistemi multicanale che utilizzavano la regione di 1550 nm, dove l'attenuazione della fibra è più bassa.

WDM tramite fibra ottica

Multiplexing a divisione di lunghezza d'onda i sistemi possono combinare segnali con multiplexing e separarli con un demultiplexer . I sistemi WDM sono apprezzati dalle società di telecomunicazioni perché consentono loro di espandere la capacità della rete senza installare più fibra utilizzando WDM e amplificatori ottici. Questi due dispositivi funzionano come drop multiplexer (ADM), cioè aggiungono simultaneamente fasci di luce mentre rilasciano altri fasci di luce e li reindirizzano ad altre destinazioni e dispositivi e questo tipo di filtraggio dei fasci di luce è stato reso possibile con e talons, dispositivi chiamati interferometri Fabry-Perot utilizzando un vetro ottico rivestito con film sottile.

In generale, i sistemi WDM utilizzano la fibra ottica monomodale (SMF) in cui solo un singolo raggio di luce ha un diametro del nucleo di 9 milionesimi di metro (9 µm). Altri sistemi con cavi in fibra multimodale (MM Fiber), chiamati anche cavi locali, hanno un diametro del nucleo di circa 50 µm. Gli attuali sistemi moderni possono gestire fino a 128 segnali e possono espandere un sistema in fibra a 9,6 Gbps di base fino a una capacità di oltre 1000 Gbps. Viene utilizzato principalmente per le comunicazioni in fibra ottica per trasmettere dati in più canali con leggere variazioni nelle lunghezze d'onda. WDM può aumentare la velocità di trasmissione totale dei sistemi punto a punto.

Usi del multiplexing a divisione di lunghezza d'onda:

WDM moltiplica la larghezza di banda effettiva di un file sistema di comunicazione in fibra ottica
Un dispositivo ripetitore in fibra ottica chiamato amplificatore a erbio può rendere il WDM conveniente ed è la soluzione a lungo termine.
Ciò riduce il costo e aumenta la capacità del cavo di trasportare i dati.
Il Wavelength Division Multiplexing (WDM) utilizza più lunghezze d'onda (colori della luce) per trasportare i segnali su una singola fibra.
Utilizza la luce di diversi colori per creare una serie di percorsi del segnale.
Utilizza prismi ottici per separare i diversi colori all'estremità ricevente e i prismi ottici non richiedono una fonte di alimentazione.
Questi sistemi utilizzavano laser a temperatura stabilizzata per fornire il numero di canali necessario.

I sistemi WDM sono suddivisi in base alle lunghezze d'onda: WDM (CWDM) e WDM denso (DWDM). CWDM opera con 8 canali (cioè 8 cavi in fibra ottica) che viene chiamata 'Banda C' o 'finestra di erbio' con lunghezze d'onda di circa 1550 nm (nanometri o miliardesimi di metro, cioè 1550 x 10-9 metri). DWDM funziona anche in banda C ma con 40 canali a spaziatura di 100 GHz o 80 canali a spaziatura di 50 GHz. La maggior parte dei sistemi WDM funziona su cavi in fibra ottica monomodale con un diametro del nucleo di 9 µm. Il multiplexing a divisione di lunghezza d'onda è una tecnica in cui i segnali ottici con diverse lunghezze d'onda vengono combinati, trasmessi e separati.

CWDM e DWDM

Ogni colore ottenuto dal prisma è in grado di trasportare da 10 Gbps a 40 Gbps. Una soluzione a 16 colori, basata su 10 Gbps per colore, offre una capacità di rete totale di 160 Gbps. Ogni colore può uscire dalla rete su più nodi e tutti questi nodi sono terminati in uno o più data center consentendo un instradamento resiliente tra i circuiti e anche per servizi 'in rampa'.

Come mostrato in figura, multiplexing a divisione di lunghezza d'onda in fibra ottica, ai segnali di ingresso viene assegnata una lunghezza d'onda che viene combinata su una fibra per la trasmissione e separata prima della ricezione.

Dense Wavelength-division Multiplexing (DWDM):

Il Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) è una tecnologia che consente più segnali simultaneamente che devono essere trasmessi su una singola fibra a diverse lunghezze d'onda ed è anche una tecnologia di multiplexing ottico utilizzata per aumentare la larghezza di banda su reti in fibra esistenti. A causa dell'ampia larghezza di banda di amplificazione degli amplificatori in fibra drogata con erbio, tutti i canali possono spesso essere amplificati in un unico dispositivo. I sistemi DWDM presentano un numero elevato di canali e una portata più lunga.

Multiplexing a divisione di lunghezza d'onda densa

In questa tecnologia, un'altra fibra non è richiesta e grazie al DWDM, le singole fibre sono state in grado di trasmettere dati fino a 400 GB / s di velocità. Questa tecnologia offre eccellenti caratteristiche prestazionali, tra cui una stretta separazione dei canali e un ampio passa banda del canale nella gamma di frequenze che vengono fatte passare attraverso un filtro.

Qual è la differenza tra CWDM e DWDM?

CWDM significa multiplexing a divisione di lunghezza d'onda grossolana

CWDM è definito dalle lunghezze d'onda
CWDM è comunicazioni a corto raggio.
Utilizza frequenze ad ampio raggio e diffonde le lunghezze d'onda

DWDM significa multiplexing a divisione di lunghezza d'onda densa.

DWDM è definito in termini di frequenze.
DWDM è progettato per lunghe trasmissioni in cui le lunghezze d'onda sono compatte.

Il Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) è una tecnica o tecnologia per la trasmissione di enormi informazioni o dati su lunghe distanze.

differenza tra CWDM e DWDM

Pertanto, la tecnologia di invio di segnali attraverso diverse lunghezze d'onda della luce nelle fibre non è altro che il multiplexing a divisione di lunghezza d'onda nella comunicazione in fibra ottica. In questo, più segnali portanti ottici vengono multiplexati su una singola fibra ottica utilizzando diverse lunghezze d'onda della luce laser per segnali diversi. Commenta di seguito per saperne di più su WDM e chiarire i tuoi dubbi.

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