NGN - Tecnologa WDM

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WDM es una tecnologa que permite diversas seales pticas que se transmite por una sola fibra. Su principio es bsicamente el mismo como multiplexacin por divisin de frecuencias (FDM). Es decir, varias seales se transmiten mediante diferentes operadores, ocupando las partes superpuestas de un espectro de frecuencia. En el caso de WDM, la banda del espectro radioelctrico utilizado en la regin es de 1300 o 1550 nm, que son dos ventanas de onda que las fibras pticas tienen muy baja prdida de seal. Inicialmente, cada ventana se utiliza para transmitir una sola seal digital. Con el avance de los componentes pticos, tales como informacin distribuida (DFB) lseres, amplificadores de fibra dopada con erbio (dopada con erbio), y foto-detectores, pronto se dieron cuenta de que cada uno transmite ventana de hecho podra ser utilizado por varias seales pticas, cada una ocupando una pequea traccin de la ventana onda total disponible. De hecho, el nmero de las seales pticas multiplexados dentro de una ventana slo est limitado por la precisin de estos componentes. Con la tecnologa actual, ms de 100 canales pticos se pueden multiplexar en una sola fibra. La tecnologa fue entonces llamado DWDM (DWDM).

DWDM la principal ventaja es el potencial de aumentar de manera eficaz la fibra ptica banda ancha nmero de pliegues. La amplia red de fibras en existencia en todo el mundo puede tener su capacidad multiplicada colector, sin la necesidad de largas fibras nuevas, un proceso caro. Es evidente que las nuevas tecnologa DWDM equipo debe estar conectado a las fibras. Adems, regeneradores pticos es posible que necesite el nmero y la frecuencia de las ondas que se utiliza est siendo normalizado por la UIT(T). La longitud de onda utilizada es de la mayor importancia, no slo para la interoperabilidad, sino tambin para evitar interferencia destructiva entre las seales pticas.Tabla-1, da nominal, las frecuencias centrales sobre la base de la 50 GHz, mnimo espacio del canal anclados a 193,10 en referencia. Tenga en cuenta que el valor de C (velocidad de la luz) se toma igual a 2,99792458 x 108 m/seg. para la conversin entre la frecuencia y la longitud de onda.

La red de ITU-T (en banda C), ITU(T) REC G.692

DWDM dentro de la red

Una tpica red SDH tendr dos fibras a cada lado de cada nodo, uno de transmitir a su vecino y uno recibir de su prjimo.

Mientras dos fibra entre un sitio no suena demasiado mal, en la prctica es probable que haya muchos sistemas de sitio, aunque no forma parte de la misma red.

Con tan solo las dos redes se muestra arriba cuatro fibras son ahora requeridos entre los sitios C & D, y por el que se establecen entre los sitios es muy caro. Es en este punto donde las redes DWDM entran en juego.

Utilizando un sistema DWDM la cantidad de fibra necesaria entre sitios C & D se reduce a una sola fibra. Moderno equipamiento DWDM multiplexada puede hasta 160 canales, lo que representa un gran ahorro en el consumo de fibra. Dado que la DWDM equipo slo funciona con la seal fsica, no afecta a la capa SDH de la red. El SDH no se termina o interrumpe, por lo que respecta a la red SDH se refiere, no hay todava una conexin directa entre los sitios.

Redes DWDM son independientes del protocolo. Que transporte las longitudes de onda de la luz y no funciona en la capa de protocolo.

Sistemas DWDM pueden guardar los operadores de la red grandes cantidades de dinero cuando fibra, ms an, a lo largo de grandes distancias. Utilizar amplificadores pticos es posible transmitir una seal DWDM largas distancias.

Un amplificador recibe una seal de onda DWDM y simplemente se amplifica para llegar al siguiente sitio.

Un op-amp amplificar el rojo o azul las expresiones lambda, si es amplificar el rojo las expresiones lambda, que caer el recibido canales azul y viceversa. Para amplificar en ambas direcciones uno de los dos tipos de amplificador es necesario.

Para el funcionamiento del sistema DWDM de manera satisfactoria la onda entrante para el amplificador ptico debe ser compensada.

Esto implica la configuracin ptica todos los entrantes a la DWDM fuentes sistema ptico similar a los niveles de energa. Las longitudes de onda que no han sido igualadas puede mostrar errores cuando transportan el trfico.

Algunos fabricantes equipos DWDM ayuda a los tcnicos de campo ptico por la medicin de la competencia de los canales entrantes y recomendar qu canales requieren ajuste de potencia.

Igualar la longitud de onda se puede hacer en varias formas; una variable atenuador ptico puede montarse entre el bastidor y administracin de fibra ptica DWDM acoplador - un ingeniero puede ajustar la seal en el lado del acoplador DWDM.

De forma alternativa, el equipo de la fuente puede tener salida variable transmisores pticos, esto le permite al ingeniero para ajustar la potencia ptica a travs de software en el equipo de origen.

Algunos DWDM los acopladores atenuadores han construido en cada canal recibido, un ingeniero puede ajustar todos los canales DWDM en el punto de acceso.

Cuando varias frecuencias de luz viajan a travs de una fibra que una condicin conocida como cuatro ola mezcla puede ocurrir. Nuevas longitudes de onda de la luz son generados en el interior de la fibra a una longitud de onda y frecuencia determinada por la frecuencia de la onda original. La frecuencia de la nueva onda est dada por f123 = f1+f2-f3.

La presencia de la longitud de onda puede afectar negativamente a la ptica de la relacin seal-ruido en el interior de la fibra, y afectan a la BER del trfico dentro de la longitud de onda.

WDM COMPONENTES

WDM los componentes se basan en principios diferentes pticas. A continuacin la Figura representa un nico enlace WDM. LA DFB los lseres se utilizan como transmisores, uno para cada longitud de onda. Un multiplexor ptico combina estas seales en la transmisin de fibra. Amplificadores pticos se utilizan para la bomba de alimentacin de la seal ptica, para compensar las prdidas del sistema. En el lado receptor, demultiplexores pticos separar cada longitud de onda, que se vayan a entregar a receptores pticos al final del enlace ptico.las seales pticas son agregados al sistema ptico de ADM (OADMs). Estos dispositivos pticos son equivalentes a la digital adm, la manipulacin y el hecho de dividir las seales pticas a lo largo de la ruta de transmisin. OADMs son generalmente de arrayed-waveguide gratings (AWG, a pesar de que otras tecnologas pticas, tales como rejillas de Bragg, tambin se han utilizado.

Un componente clave es la WDM interruptor ptico. Este dispositivo es capaz de conmutar seales pticas de un puerto de entrada a un puerto de salida. Es el equivalente electrnico de un travesao. Activar interruptores pticos redes de fibra ptica que se va a construir, de manera que una seal ptica puede ser dirigido hacia su destino apropiado. Otro importante componente ptico del convertidor es la longitud de onda. La longitud de onda del convertidor es un dispositivo que convierte la seal ptica en una determinada longitud de onda en otra seal de una longitud de onda diferente, manteniendo el mismo contenido digital. Esta capacidad es importante para la gestin de la demanda las redes, ya que proporciona una mayor flexibilidad a la hora de enrutar las seales pticas a travs de la red.

LAS REDES PTICAS DE TRANSPORTE

WDM se construye una red de interconexin mediante la conexin de onda (WXC) nodos en una cierta topologa de eleccin. WXCs se realizan por longitud de onda multiplexores y desmultiplexores, switches, convertidores y la longitud de onda. Fig. 8 Muestra una arquitectura genrica nodo WXC. Las seales pticas, multiplexado de la misma fibra, llegar a un demultiplexor ptico. La seal se descompone en varias de sus compaas areas onda y se enva a un banco de interruptores pticos. Los interruptores pticos la ruta varias seales de onda en un banco de la produccin.

Multiplexores, donde las seales son multiplexados y se inyecta en el saliente de la transmisin las fibras. Los convertidores de onda puede ser usado entre el interruptor ptico multiplexores y la salida con el fin de proporcionar una mayor flexibilidad de enrutamiento. WXCs han sido investigadas por un nmero de aos. Las dificultades son la interferencia con WXCs y coeficiente de extincin.

La longitud de onda interconexin Nodo

Las redes pticas de transporte (OTNs) son WDM redes que presten servicios de transporte a travs de rutas. Un recorrido de la luz es un ancho de banda alto tubo transporta datos a varios gigabits por segundo. La velocidad de la luz camino est determinado por la tecnologa de los componentes pticos (lser, amplificadores pticos, etc. ). Las velocidades del orden de STM-16 (2488.32 Mbps) y STM-64 (9953.28 Mbps) es actualmente factible. La OTN WXC se compone de nodos, adems de un sistema de gestin que controla el set-up y corte de rutas a travs de funciones de supervisin, como el seguimiento de dispositivos pticos (amplificador, receptores), recuperacin de errores y as sucesivamente. La configuracin y el desmontaje de la luz son las rutas que se ejecutar en una gran escala de tiempo, tales como las horas o incluso das, dado que cada uno de ellos ofrece backbone capacidad del ancho de banda.

Hay una gran flexibilidad en cuanto al modo de OTNs son desplegadas, en funcin de los servicios de transporte. Una de las razones de esta flexibilidad es que la mayora los componentes pticos son transparentes para codificacin de la seal. Slo en el lmite de la capa ptica, donde la seal ptica se debe volver a convertir a los medios electrnicos de difusin de la codificacin, no importa. Por lo tanto, transparente servicios pticos legado de apoyo de diversas tecnologas de redes electrnicas, como la SDH, ATM, IP y frame relay, girando en la parte superior de la capa ptica, es un escenario probable en el futuro.

La capa ptica se subdivide en tres subcapas: la capa de red canal ptico, que se comunica con los clientes OTN, proporcionando canales pticos (Ochs); la capa ptica red multiplexada, que permite multiplexar varios canales en una sola seal ptica; y la seccin de transmisin por fibra ptica red de capa, que permite la transmisin de la seal ptica de la fibra.

FORMATO DE TRAMA OTN

Similar a la utilizacin de una trama SDH, el acceso a las och se espera que sea a travs de un OC, que actualmente se define. El tamao de la trama corresponde a STM-16 2488.32 Mbps velocidad o, lo que constituye la seal bsica och. Figura a continuacin describe una posible och formato de trama.

Un bastidor de canal ptico

La regin del extremo izquierdo del bastidor (bajo la Fig.) est reservado para el tejado bytes. Estos bytes se que se utiliza en las funciones OAM &P, similar a la de bytes de la trama SDH, tratado anteriormente. Sin embargo, una serie de funciones adicionales es probable que se apoya, como el suministro de fibras oscuras (reserva de una longitud de onda entre dos puntos finales para un solo usuario) y la longitud de onda de la APS. La de ms a la derecha de la trama es reservado para un forward error correction (FEC) para que lo ejerza en todos los datos de la carga til. La FEC a travs de una capa de transmisin ptica aumenta la mxima longitud del tramo, y se reduce el nmero de repetidores. UN cdigo Reed-Solomon se pueden utilizar.

Varios Ochs se multiplexan en el dominio ptico, con el objetivo de crear la optical multiplexer signal (OMS). Este paralelismo con la multiplexacin de varios STM-1 marcos en un SDH STM-N formato de trama. Varios Ochs se pueden multiplexar para formar OMS.

La seal ptica cliente se coloca dentro de la och carga seal. Seal Cliente no est limitada por la och formato de trama. En su lugar, el cliente seal es necesaria para ser slo una tasa de bits constante seal digital. Su formato es tambin irrelevante para la capa ptica.

LOS ANILLOS WDM

Conceptualmente, un anillo WDM no es muy diferente de un anillo SDH. WXCs estn interconectados en una topologa de anillo, de forma similar a SDH SDH adm en un anillo. La principal diferencia arquitectnica entre un anillo SDH y DWDM un anillo est arraigado en el WXC capacidades de longitudes de onda y de la conversin. Estas caractersticas se pueden utilizar por ejemplo, para dar los niveles de proteccin sin paralelo en tecnologa SDH. En otras palabras, la longitud de onda o ruta de la luz se puede proporcionar proteccin, adems de ruta y la proteccin de la tubera.

APS ptica protocolos son tan complejos como los servicios administrativos y SDH. Se puede proporcionar proteccin en la och nivel ptico o can/seccin seccin de nivel de transmisin por fibra ptica. Algunas funciones de proteccin adicionales pueden aplicarse sin paralelo en anillos SDH. Por ejemplo, un error lightpath (por ejemplo, un fallo del lser) puede ser fijado por conversin de una seal ptica de una determinada longitud de onda en una diferente, evitando el desvo de la seal. Esto es equivalente a span de conmutacin de SDH, con la diferencia de que incluso los dos anillos de fibra ptica WDM puede aportar esta capacidad de och proteccin. En la OMS, sin embargo, span proteccin ser de cuatro anillos de fibra, como en RLP. Estas caractersticas adicionales sin duda introducir ms complejidad en la ptica APS protocolos de capa.

Una vez que el anillo es de WDM, caminos que se establecern de conformidad con el patrn de trfico a ser compatibles.

WDM REDES DE MALLA

WDM redes de malla se construye con el mismo los componentes pticos como los anillos WDM. Sin embargo, los protocolos que se utilizan en las redes de malla son diferentes de los utilizados en los anillos. Por ejemplo, la proteccin de las redes de malla es mucho ms compleja la proposicin como es el problema de enrutamiento y asignacin de onda WDM redes en malla.

Las redes de malla es probable que las infraestructuras como columna vertebral de los anillos WDM. Algunas de estas conexiones se espera ser ptico, evitando ptico/electrnica los cuellos de botella y de transparencia. Entre otros, requieren la conversin de la seal ptica en el dominio electrnico para la monitorizacin de la administracin, y tal vez fines de facturacin. Fig. muestra una red WDM.

Infraestructura. En la figura, tres capas topologa se muestran: la red de acceso, la red regional y la red backbone.

Infraestructura de red WDM

Tanto los anillos SDH y passive optical networks (PONs) como redes de acceso. Por lo general, estn basados en el bus, o de topologa de estrella y control de medium access control (MAC) es el protocolo utilizado para coordinar las transmisiones entre los usuarios. No se proporcionan funciones de enrutamiento en dichas redes.

Estas arquitecturas son prcticos para la mayora de las redes de apoyo a unos pocos cientos de usuarios en distancias cortas. Aunque Pons son menos costosas que las redes WDM anillos, debido a la falta de componentes activos y funciones de enrutamiento, como onda, los lseres es necesario, en el que fuentes PON la primera generacin de este tipo de equipos an ms caro que los anillos SDH. Esto, a su vez, favorece la SDH en el acceso a nivel de red, al menos en un futuro prximo. Las redes Backbone contienen componentes pticos activos, proporcionando as como las funciones de onda de enrutamiento y conversin. Las redes principales de interfaz con legado de alguna manera las tecnologas de los medios de transporte, tales como

ATM, IP, PSTN y SDH. La hiptesis general se muestra en la siguiente figura. Varios tipos de interfaz en la figura.

Una red de transporte WDM llevar trfico ATM/IP de sobreposicin.

Encapsulamiento de Trama SDH

La och trama debe definirse de manera que SDH encapsulamiento de trama puede hacerse fcilmente. Todo El STM-16xc, por ejemplo, ha de ser llevado como un och carga til. Si un STM-16 canal ptico se utiliza, es posible que no se pueda englobar en SDH STM-16xc-16 canal ptico, debido a la sobrecarga och bytes. La och formato de trama se est definiendo. A continuacin figura un ejemplo de encapsulamiento de trama SDH och.

Interfaces SDH para WDM

WDM equipos SDH con interfaces fsicas entregar seales pticas a SDH dispositivos. Estas interfaces deben ser para la compatibilidad con versiones anteriores con tecnologa SDH. Por lo tanto, la SDH dispositivo no ser consciente de la tecnologa WDM utilizada para transportar su seal (por ejemplo, el dispositivo puede pertenecer a un BLSR/4 anillo). En este caso, el WXC caer y agregar en el medio ptico la longitud de onda utilizada originalmente en la SDH. Esta manera, WDM y SDH capas estn completamente disociadas, que es necesaria para la gestin de la demanda SDH interoperabilidad con equipos anteriores. Esto pone limitaciones adicionales sobre la seleccin de longitudes de onda en la capa ptica, ya que la ltima onda de salto, una interfaz con el SDH dispositivo, debe ser el mismo que el utilizado por SDH dispositivo para poner fin a la ruta de la ptica, si no es onda conversin de SDH.

Interfaces SDH para WDM

WDM equipos SDH con interfaces fsicas entregar seales pticas a SDH dispositivos. Estas interfaces deben ser para la compatibilidad con versiones anteriores con tecnologa SDH. Por lo tanto, la SDH dispositivo no ser consciente de la tecnologa WDM utilizada para transportar su seal (por ejemplo, el dispositivo puede pertenecer a un BLSR/4 anillo). En este caso, el WXC caer y agregar en el medio ptico la longitud de onda utilizada originalmente en la SDH. Esta manera, WDM y SDH capas estn completamente disociadas, que es necesaria para la gestin de la demanda SDH interoperabilidad con equipos anteriores. Esto pone limitaciones adicionales sobre la seleccin de longitudes de onda en la capa ptica, ya que la ltima onda de salto, una interfaz con el SDH dispositivo, debe ser el mismo que el utilizado por SDH dispositivo para poner fin a la ruta de la ptica, si no es onda conversin de SDH.

UN Enlace WDM

Segn la tabla-2, aunque es ms rpida restauracin de WDM que en tecnologa SDH, deteccin de fallas de WDM es ms lento. Seguro superposicin de WDM/SDH mecanismos de proteccin requiere un plan de proteccin ms rpido WDM. Por otra parte, los servicios administrativos y SDH puede ser artificialmente ralentizado si SDH los clientes pueden permitirse la degradacin del rendimiento de este tipo de procedimientos. Recuperacin de errores innecesarios en las capas superiores pueden causar inestabilidad ruta y la congestin del trfico, y por lo tanto, debe ser evitada a toda costa. Fallo persistencia se pueden utilizar en las capas superiores para evitar una rpida reaccin a los fallos en las capas inferiores.

Recuperacin de un fallo en la subcapa OMS puede sustituir los procedimientos de recuperacin de varias instancias de la SDH seales pticas de capa. Por lo tanto, un nmero potencialmente grande de SDH los clientes estn exentos de los procedimientos de recuperacin de fallos en sus capas. Por lo tanto, una sola recuperacin de fallos en la subcapa OMS ptica puede ahorrar cientos.

Evolucin hacia una red de transportes todo-ptica

Evolucin hacia una red ptica WDM es probable que ocurren de manera gradual. En primer lugar, los dispositivos WXC se conectarn a las fibras. Algunos componentes adicionales puede ser necesaria en el enlace ptico, como dopada con erbio, a fin de que legado enlaces de fibra ptica para tecnologa WDM. WXCs, interactuar con equipos ya existentes, como la SDH y FDDI (fiber distributed data interface). UN plus de una red de transporte ptico transparente es que la transferencia de funciones SDH en la capa superior (IP/ATM) o por debajo (WDM) SDH es probable que suceda, por lo que ahorro en trminos de red actualizacin y mantenimiento. Esa capa de organizacin podra afectar a las redes de transporte, se supone que trfico en tiempo real, incluidas las de voz, es enviarlo (IP/ATM). Esto podra llevar a la extincin de los vcs seales SDH. Una cuestin clave, a continuacin, sera la forma ms eficaz de paquetes en SDH, o incluso directamente en och marcos. Cualquiera que sea el nuevo mtodo de encapsulacin emerge, compatibilidad con IP/PPP/HDLC es el encapsulamiento y ATM.