Оптический мультиплексор что это такое
Перейти к содержимому

Оптический мультиплексор что это такое

  • автор:

2.5 Мультиплексор. Внутреннее строение и принцип работы

Как некоторые из Вас уже догадались, сейчас речь пойдет про мультиплексоры, а для тех, кто не знает, что это такое, дадим определение:

оптический мультиплексор – устройство, объединяющее оптические каналы в групповой оптический сигнал или разделяющее групповой оптический сигнал на спектральные составляющие (последнее устройство называется демультиплексор). Иногда (в последнее время всё чаще) оптический мультиплексор выполняет сразу обе эти функции.

Внутри обычного CWDM мультиплексора находится массив сваренных между собой CWDM фильтров на разные длины волн. Фильтры сварены по принципу «транзитный выход первого является входом для второго» (другими словами, «хвостом» COM к «хвосту» REF).

Все пигтейлы PASS выведены из корпуса мультиплексора и напрямую подключаются к трансиверам (обычно эти выводы дополнительно «упаковывают» во вторичный защитный буфер диаметром 2мм или 3мм).

Самый первый пигтейл COM(который, кстати, тоже упакован во вторичный защитный буфер) подключается в линию связи.

Последний пигтейл REF или спрятан внутри корпуса, или может быть выведен из него для каскадирования мультиплексоров (опять же, в буфере).

Рисунок 11 – Внутреннее строение стандартного мультиплексора на основе CWDM фильтров.

Рисунок 11 – Внутреннее строение стандартного мультиплексора на основе CWDM фильтров.

Однако, не стоит забывать про потери мощности на каждом фильтре в каскаде. Когда групповой сигнал входит в мультиплексор, то первый отфильтрованный оптический канал теряет 0,3дБ мощности, второй – 0,6дБ, третий – 0,9дБ и так далее. У стандартного мультиплексора на 8 длин волн (1х8) затухание на последнем фильтре примерно равно 2,4дБ, что уже не мало, а у такого же мультиплексора на 16 длин волн (1х16) потери на последнем канале составят около 5дБ!

А теперь представьте, что такие мультиплексоры установлены с двух сторон линии связи – потери получаются ужасающе высокими! Поэтому для многоканальных мультиплексоров существуют несколько другие способы внутренней компоновки.

Как раз для многоканальных мультиплексоров и были разработаны широкополосные FWDM фильтры, о которых упоминалось ранее.

Такие фильтры устанавливаются на входе в мультиплексор и формируют не один внутренний каскад CWDM фильтров, а сразу два, значительно уменьшая суммарные потери на крайних каналах каждого каскада.

Рисунок 12 – Внутреннее строение мультиплексора на основе CWDM фильтров с использованием широкополосного FWDM фильтра.

Рисунок 12 – Внутреннее строение мультиплексора на основе CWDM фильтров с использованием широкополосного FWDM фильтра.

Для компенсации паразитных потерь на каскаде CWDM фильтров, мультиплексоры обычно выпускают «в парах». Отличаются парные мультиплексоры друг от друга последовательностью сварки фильтров внутри.

Как уже было отмечено ранее, при работе CWDM системы в одном волокне каждый из мультиплексоров занимается мультиплексированием части каналов и демультиплексированием оставшихся каналов одновременно.

Работает такая пара мультиплексоров по принципу «если с одной стороны длина волны входит в волокно, значит с другой она обязательно должна выйти в приёмник трансивера».

Рисунок 13 – Работа CWDM системы по одному волокну.

Рисунок 13 – Работа CWDM системы по одному волокну.

Однако, в последнее время всё чаще инженеры задействуют сразу два волокна для размещения в них CWDM системы уплотнения. Логика проста: в два раза больше волокон – в два раза больше пропускная способность системы. При этом, реализовать такую систему можно по-разному.

  • Модули A-GEAR
    • SFP
    • SFP WDM
    • X2
    • GBIC
    • XENPAK
    • XFP
    • XFP WDM
    • SFP+
    • SFP+ WDM
    • QSFP
      • QSFP LR4
      • QSFP SR4
      • SFP+ – SFP+
      • XFP – XFP
      • SFP+ – XFP
      • QSFP – QSFP
      • QSFP – 4xSFP+
      • SFP WDM
      • Мультиплексоры
      • Трансиверы
        • SFP
        • SFP+
        • GBIC
        • XFP
        • Предусилители EDFA
        • Линейные усилители EDFA
        • Мощные усилители (бустеры) EDFA
        • Модули компенсации
        • Мультиплексоры
        • Трансиверы
          • SFP
          • SFP+
          • XFP
          • Делители PLC
          • Делители FBT
          • OLT GEPON
          • ONU GEPON
          • Трансиверы GEPON
          • Оптические FTTX патчкорды
          • GPON OLT
            • BDCOM GPON OLT
            • ZTE GPON OLT
            • HUAWEI GPON OLT
            • 4G 10G Медиаконвертеры
            • Медиаконвертеры под SFP
            • Одноволоконные медиаконвертеры
            • Бескорпусные медиаконвертеры
            • Блоки питания
            • Зажимы поддерживающие/анкерные
            • Патчкорды оптические
            • Пигтейлы оптические
            • Оптические адаптеры
            • IPTV стримеры
            • DVB-C карты
            • DVB-T2/T карты
            • DVB-S2/S карты
            • Мультистандартные DVB PCI-E карты

            ОПТИЧЕСКИЙ МУЛЬТИПЛЕКСОР Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

            Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Куан И.А., Азимбаев Д.Ж., Щербаченя А.Н., Гербер А.С.

            В данной статье рассматриваются мультиплексоры , которые позволяют передать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих частотах

            i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

            Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Куан И.А., Азимбаев Д.Ж., Щербаченя А.Н., Гербер А.С.

            Способы потактового кодирования при передаче групп синхронных цифровых каналов в восп-wdm

            Сравнение эффективности использования волнового оптического и временного уплотнения каналов в волоконно-оптических системах

            ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО УВЕЛИЧЕНИЮ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

            Модель телемедицинской сети в Республике Кот-д’Ивуар и связь между городами на основе технологии DWDM

            Система сбора информации c МОС-датчиков со спектральным уплотнением
            i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
            i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

            Текст научной работы на тему «ОПТИЧЕСКИЙ МУЛЬТИПЛЕКСОР»

            магистрант 2 курса

            Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

            студент 4 курса

            Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

            студент 4 курса

            Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

            студент 4 курса

            Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

            В данной статье рассматриваются мультиплексоры, которые позволяют передать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих частотах.

            Ключевые слова: мультиплексор, частотный диапазон, ВОЛС, информационные каналы.

            С ростом потоков информации в настоящее время создаются системы связи, обеспечивающие наиболее высокую скорость передачи с хорошим качеством обслуживания. При этом возникают проблемы электромагнитной совместимости систем радиосвязи и распределения частотного диапазона для систем. Одним из методов решение указанных задач стало применение мультиплексирования каналов передачи.

            Мультиплексор по сути является селектором передаваемых информационных данных, который позволяет через один выход пропустить информацию с нескольких входов т.е. передать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих частотах. Это существенно упрощает передачу большого объёма данных и позволяет экономить диапазон частот.

            Существуют три основных метода мультиплексирования:

            1. частотное мультиплексирование FDM;

            2. временное мультиплексирование TDM;

            3. волновое мультиплексирование WDM. Мультиплексирование с разделением частоты представлено на рисунке 1.

            Рисунок 1 — Мультиплексирование с частотным разделением

            Основная идея частотного мультиплексирования заключается в том, что сначала происходит разделения общего широкополосного канала связи на отдельные полосы частот (подканалы), на которые накладываются абонентские частотные диапазоны. Далее уменьшения взаимного влияния уплотненных пользовательских диапазонов, в каждый подканал добавляется защитный интервал. Недостатком данного вида уплотнения появление шумов.

            Идея метода мультиплексирование с разделением во времени заключается что на вход мультиплексора последовательно или в определенном временном интервале подключаются каналы на определенный интервал времени. На приемном конце демультиплексор общий поток разбивает на отдельные выборки

            и распределяет их между абонентами. мультиплексирования приведен на рисунке 2.

            Рисунок 2 — Временное мультиплексирование Оптический мультиплексор — устройство ВОЛС, объединяющие с помощью пучков света с разными длинами волн и дифракционной решетки (фазовой, амплитудной), передавать по одной коммуникационной линии одновременно несколько различных информационных потоков данных. В последнее время все чаще оптический мультиплексор выполняет функции демультиплексора т.е. производит разделение общего информационного сигнала на спектральные составляющие [2].

            Принцип работы оптического мультиплексора заключается, что у каждого входа своя длины волны и когда на адресную шину подаётся определенный двоичный код, мультиплексор открывает определенный вход и направляет данный сигнал на свой выход.

            Оптический мультиплексор позволяет передать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих частотах. Это существенно упрощает передачу большого объёма данных и позволяет экономить диапазон частот. Использование мультиплексоров в технологиях цифровых волоконно-оптических сетей передачи привело к

            развитию таких наиболее простых и востребованных технологии таких, как WDM и CWDM.

            На сегодняшний день существуют различные устройства для мультиплексирования/демультиплексирования оптического потока, у каждого из которых есть свои достоинства и недостатки. При создании мультиплексора важную роль играет вносимые потери, изоляция, емкость и дальность.

            Список использованных источников:

            1. ММС: монтаж волс, прокладка кабеля, сварка оптоволокна. [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://www.fiberman.ru/articles/network/ (дата обращения: 07.08.2018)

            2. Компонент кабель. Волоконно-оптические кабеля связи: Методы мультиплексирования и множественный доступ. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://optikcable.ru/poleznaya-

            informaciya/metody multipleksirovaniya i mnozhestvennyy dostup/ (дата

            Оптические мультиплексоры CWDM/DWDM

            Мультиплексоры используют для того, чтобы передать по одной высокоскоростной линии связи одновременно несколько низкоскоростных потоков и сэкономить на стоимости каналов связи и их технического обслуживании.

            Оптические мультиплексоры CWDM продуманы и созданы разработчиками для решения такой задачи, как объединение или разделение от 2до 9 транслируемых сигналов. Это отлично экономит бюджет и освобождает от необходимости проведения новых линий связи, а также позволяет максимально увеличить скорость передачи по одному оптоволокну.

            Преимущества использования мультиплексоров CWDM

            Многолетний опыт использования мультиплексоров CWDM центрами обработки данных и провайдерами интернета позволяет выделить их основные преимущества, а именно:

            • Универсальность. Они подходят для передачи данных различного типа по разным протоколам;
            • Совмещение трансляции аналогового TV-сигнала с цифровым. Передача данных происходит по одному кабелю, при этом скорость передачи может составлять 1G, 2.5G и 10G;
            • Надежность. Благодаря своей простой конструкции устройство является надёжным и гарантирует весьма длительный срок службы;
            • Доступная стоимость. Мультиплексоры CWDM обходятся существенно дешевле, чем DWDM. При этом невысокая цена оптических мультиплексоров положительно влияет на итоговую стоимость одного канала.

            Разновидности CWDM мультиплексоров

            Главным фактором, по которому классифицируются мультиплексоры, является количество используемых несущих волокон в конструкции устройства. Исходя из этого, они делятся на:

            1. Одноволоконные мультиплексоры. Как видно из названия, передача данных происходит по одному волокну. При этом доступны девять дуплексных каналов и восемнадцать оптических;
            2. Двухволоконные мультиплексоры. Состоят из двух волокон. Передача данных осуществляется по 18 дуплексным и 36 симплексным каналам.

            Кроме количества волокон, CWDM мультиплексоры можно разделить на оконечные и предназначенные для ввода/вывода данных. Первые используются для объединения или разделения нескольких волн сигнала на оконечных пунктах. Вторые – чтобы выделить определенные данные на промежуточном участке сети.

            Обычно в оптических мультиплексорах предусмотрено от 2 до 8 дуплексных канала и один Port-Express. При помощи него можно увеличить пропускную способность кабеля за счет неприменяемых волн CWDM или комбинировать их с DWDM.

            Особенности использования оптических мультиплексоров

            Данная система набирает особую популярность в Украине, так как старая инфраструктура связи все больше из года в год нуждается в качественном увеличении пропускной способности передачи данных.

            Мультиплексоры и демультиплексоры используются совместно, чтобы на самом начальном этапе объединить используемые несущие, а после на конце линии с приемной стороны их разделить.

            Для реализации передачи данных на длинах волн 1310 нм и 1550 нм подходит простой тип мультиплексора WDM. Он достаточно практичен и удобен в эксплуатации.

            Когда необходимо передать до 18 разнообразных по длине волн, соблюдая интервал в 20 нм, то применяют разреженный спектральный мультиплексор. Он однозначно имеет больше возможностей, чем первый вид. Однако, он не является самым мощным по своим техническим характеристикам.

            В свою очередь, оптический мультиплексор DWDM позволяет использовать при объединении наибольшее количество каналов. При оптическом усилении в диапазоне С (1530-1565 нм), имеется возможность передавать от нескольких десятков до сотен каналов одновременно. В период технологического прогресса это одно из самых востребованных условий.

            Внешне оптический мультиплексор предоставлен в двух вариантах: в пластиковом корпусе или металлическом. Последний можно устанавливать в шкаф 19″ или 21″, что делает его эксплуатацию особо удобной. Тот или иной вариант выбирается, исходя из конкретных предпочтений и условий установки устройства.

            Купить оптические мультиплексоры CWDM в Киеве и Украине

            На сайте нашей компании Вы можете найти широкий ассортимент сетевого оборудования для самых разных задач. Также мы предоставляем услуги опытных высококвалифицированных сетевых инженеров, имеющих опыт работы в проектах самого разного уровня сложности.

            Купить мультиплексоры CWDM в Киеве Вы можете в нашем офисе по предварительной договоренности. Также на сайте можно заказать доставку курьерской службой «Новая Почта» в любой населенный пункт Украины. Для юридических лиц возможна оплата безналичным способом с предоставлением полного пакета документации по совершенной сделке.

            Что такое мультиплексор и демультиплексор

            Что такое оптические мультиплексоры (MUX) и демультиплексоры (DEMUX)?

            Мультиплексоры и демультиплексоры – это оптические устройства, выполняющие функции объединения и коммутации нескольких информационных каналов в сетях и волоконно-оптических трактах. На входные порты мультиплексора поступают потоки данных, которые объединяются в общий трафик и передаются через выходной порт по оптоволоконной линии связи. На приемной стороне происходит обратный процесс, позволяющий выделить исходные сигналы и отправить их по назначению.

            На сегодняшний день используются две категории мультиплексоров и демультиплексоров:

            • активного типа – оборудование потребляет электроэнергию для своего функционирования. Область применения – цифровые системы PDH и SDH;
            • пассивного типа – оборудование не нуждается во внешнем источнике электропитания. Мультиплексирование/демультиплексирование сигналов осуществляется при помощи специальных фильтров. Сфера использования – системы спектрального уплотнения WDM.

            Что такое мультиплексор и демультиплексор

            Рисунок 1 — Внешний вид оптического мультиплексора

            Пассивные WDM мультиплексоры

            Оптоволоконные WDM мультиплексоры/демультиплексоры представляют собой пассивные, протоколонезависимые устройства, объединяющие/разделяющие несколько сигналов, поступающих на их входы в оптическом формате. Уплотнение каналов реализуется специальными методами за счет передачи каждого канала на определенной длине волны. Суммарный информационный поток передается по одному или двум волокнам.

            Отличия мультиплексоров и демультиплексоров WDM

            Мультиплексоры WDM выполняют объединение каналов с различными длинами волн и передают групповой трафик на приемную сторону. Демультиплексоры производят обратные действия с выделением отдельных частотных каналов. Конструкция оборудования, изготовленного на основе пассивных фильтров, полностью идентична, а входы/выходы работают в прямом и обратном направлении.

            Единственное отличие существует в мультиплексном оборудовании CWDM, отличающемся реализацией функций мультиплексирования/демультиплексирования посредством каскада последовательно соединенных одноканальных фильтров. В мультиплексоре фильтры выстраиваются по принципу возрастания длины волны, а в демультиплексоре – по принципу убывания с целью выравнивания затухания в каждом канале.

            Что такое мультиплексор и демультиплексор

            Рисунок 2 — Каскад CWDM фильтра

            Выгода применения WDM мультиплексоров/демультиплексоров

            В обычных системах передачи цифрового трафика по оптоволокну, таких как SDH, существует возможность передачи только одного канала данных по паре оптических волокон. Установка мультиплексоров/демультиплексоров позволяет организовать передачу до 96 каналов по тем же двум волокнам. Огромный прирост производительности способствует популярности этого оборудования у операторов связи, интернет-провайдеров, владельцев мультисервисных сетей.

            Применение систем WDM-мультиплексирования исключает необходимость постоянного наращивания емкости волоконно-оптических кабелей и затрат на их приобретение и прокладку. Преимущества решения особенно ярко проявляются на протяженных ВОЛС, проложенных в малодоступной местности. При росте объема передаваемого трафика достаточно установить WDM-мультиплексоры, чтобы увеличить пропускную способность в десятки раз.

            Виды WDM мультиплексоров

            • CWDM – система грубого спектрального уплотнения, позволяющая объединять до 18-ти отдельных каналов на длинах волн от 1270 нм до 1610 нм. Шаг частотной сетки составляет 20 нанометров, давая возможность применять недорогие лазерные передатчики с более широким спектром излучения. Таким образом, этот вариант более экономичен по сравнению с другими WDM-системами.

            Что такое мультиплексор и демультиплексор

            Рисунок 3 — Схема CWDM структуры

            • DWDM – система с более плотным спектральным уплотнением, реализуемым за счет сокращения межканального интервала до 0,5 – 0,8 нм и применения лазеров с узким спектром излучения. Производители оборудования используют два диапазона длин волн: C – от 1530 до 1625 нм и L – от 1568 до 1610 нм. Применение С-диапазона позволяет применять эрбиевые (EDFA) и рамановские усилители, увеличивающие дальность работы по ВОЛС. DWDM-оборудование работает по одной из частотных сеток: 100 ГГц с межканальным расстоянием 0,8 нм и 48-ю мультиплексируемыми каналами, 50 ГГц с интервалом между каналами 0,4 нм, обеспечивающим мультиплексирование 96 каналов. Единственным недостатком этого решения является более высокая стоимость.

            Что такое мультиплексор и демультиплексор

            Рисунок 4 — Схема DWDM структуры

            DWDM-мультиплексоры производятся на базе фильтров AWG, представляющих собой массив волноводов из диоксида кремния. В состав фильтра входят несколько функциональных элементов, обеспечивающих передачу и прием оптических сигналов по оптоволокну:

            • С-линза – выполняет функцию фокусирования световых лучей из массива волноводов в оптическое волокно на передаче и из оптического волокна в массив волноводов на приеме;
            • массив волноводов – кристалл с отдельными дорожками, соответствующими длинам волн;
            • фокусирующая пластина – предназназначена для стыковки волноводных дорожек и оптических волокон в соответствии с длинами волн.

            Дорожки волноводов размещаются в определенных местах вдоль плоскости кристалла, позволяя осуществить пространственное разделение каналов.

            Как происходит мультиплексирование?

            Рассмотрим процесс мультиплексирования нескольких каналов с разной длиной волны. Оптические сигналы поступают на фокусирующую пластину, на которой происходит их фокусировка и интерференция. На выходе образуется мультиплексный сигнал, распространяющийся одновременно по всем дорожкам массива волноводов. С-линза фокусирует этот сигнал в оптическое волокно для последующей передачи по волоконно-оптической линии связи. На приемной стороне выполняется обратный процесс демультиплексирования.

            Световое излучение на всех длинах волн проходит одинаковый путь по массиву волноводов. Поэтому, вносимое затухание для мультиплексоров AWG на любой длине волны одинаково и составляет 5 – 7 дБ.

            Что такое мультиплексор и демультиплексор

            Рисунок 5 — Мультиплексирование и демультиплексирование длин волн

            Почему стоит выбрать нас?

            АО «Компонент» предлагает качественные и надежные CWDM мультиплексоры/демультиплексоры и DWDM мультиплексоры/демультиплексоры. Мы также изготавливаем готовые решения в корпусах 19″:

            Что такое мультиплексор и демультиплексор

            Рисунок 6 — Оптический мультиплексор/демультиплексор в корпусе 19″ производства АО «Компонент»

            Обращайтесь к нам при необходимости срочного повышения производительности оптоволоконной сети или магистральной ВОЛС любого масштаба и протяженности. Наши менеджеры помогут выбрать оборудование, полностью соответствующее специфике проекта и особенностям топологии сети.

            © 2004-2024 АО «Компонент» Оптические компоненты ВОЛС Информация на сайте не является публичной офертой

            (812) 448 08 98 Политехническая ул., 28 (495) 646 02 00 (347) 200 85 87 ул. Большая Гражданская, 2Б (861) 203 38 12 Рашпилевская ул., 325/1 (401) 265 82 82 Шатурская ул., д. 1Г, корп. 1 Карта проезда

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *