WDMとは：Wiki、型、および機能

WDMとは：Wiki、型、および機能

WDMとは

まず、私たちは質問に答えます：WDMとは何ですか？

WDM（Wavelength-Division Multiplexing）は、同じファイバに同時に多数の波長を結合する技術です。 WDMの強力な側面は、各光チャネルが任意の伝送フォーマットを伝送できることです。 WDWはファイバーネットワークの容量を劇的に増加させます。 したがって、ネットワークのすべての層でレイヤ1転送テクノロジとして認識されています。 この記事の目的は、WDMテクノロジーとそのアプリケーションの概要を説明することです。

WDMが必要な理由

「WDMとは」を知った後は、その利点が何であるかを理解することが容易になります。

電気通信リンクの急速な成長のために、より遠距離にわたる大容量およびより速いデータ伝送速度が必要とされている。 これらの要求を満たすために、ネットワーク管理者はますます光ファイバに頼っています。 通常、容量を拡張するには3つの方法があります。ケーブルの追加、信号を多重化するためのシステムビットレートの増加、および波長分割多重化です。

最初の方法、より多くのケーブルを設置することは、ファイバが非常に安価になり、設置方法がより効率的になるので、多くの場合、特に大都市圏で好まれるでしょう。 しかし、コンジットスペースが利用できない場合や大規模な建設が必要な場合は、これが最も費用対効果が高いとは限りません。

容量拡張のための別の方法は、より多くの信号を多重化するためにシステムのビットレートを上げることです。 しかし、システムのビットレートを上げても費用対効果が高いとは限りません。 多くのシステムはすでにSONET OC-48レート（2.5 GB / s）で動作しており、OC-192（10 GB / s）へのアップグレードは高価であり、ネットワーク内のすべての電子機器を交換する必要があり、4倍の容量が追加されます。必要ないかもしれません。

第三に、WDMはより費用対効果の高い技術であることが証明されています。 現在の電子機器やファイバをサポートするだけでなく、異なる波長（色）の光でチャネルを伝送することによってファイバを共有することもできます。 その上、システムはすでにリピーターとして光ファイバ増幅器を使用しているので、ほとんどのWDMにアップグレードする必要がありません。

容量を拡張するための3つの方法の上記の比較から、WDMが、より大容量で高速のデータ伝送速度の要求を満たすための最善のソリューションであるという結論を容易に引き出すことができます。

WDMのしくみ

「WDMとは何か」や「WDMが必要な理由」を知るだけでは不十分ですが、それがどのように機能するのかを理解する必要があります。

実際には、WDMの動作原理を理解することは難しくありません。 赤、緑、黄、青など、さまざまな色の光が見えることを考えてみましょう。色は空気中を一緒に透過して混ざり合うことがありますが、プリズムのような単純な装置を使用すると簡単に分離できます。 私たちが太陽からの「白い」光をプリズムで色のスペクトルに分離するようです。 WDMは動作原理のプリズムと同等です。 ＷＤＭシステムは、送信機でマルチプレクサを使用していくつかの信号を結合する。 同時に、次の図に示すように、受信側でデマルチプレクサを使用してそれらを分割します。 正しいタイプのファイバを使用すると、光アドドロップマルチプレクサとして機能することが可能です。

この技術はもともと80年代初頭に光ファイバーで実証されました。 最初のWDMシステムは2つの信号しか結合しませんでした。 現代のシステムは最大160の信号を処理することができ、したがって単一のファイバペア上の基本的な10 Gbit / sシステムを1.6 Tbit / s以上に拡張することができます。 WDMシステムは、バックボーンネットワークを見直す必要なしに、ネットワークの容量を拡張し、光インフラストラクチャにおける数世代の技術開発に対応できるため、電気通信会社に人気があります。

CWDM VS DWDM

ＷＤＭシステムは、ＣＷＤＭ（粗波長分割多重）およびＤＷＤＭ（高密度波長分割多重）の異なる波長パターンに分けられる。 CWDMとDWDMには、間隔、DFBレーザー、および伝送距離という多くの違いがあります。

同じファイバを介して伝送される個々の波長間のチャネル間隔は、CWDMとDWDMを定義するための基礎として機能します。 通常、CWDMシステムの間隔は20 nmですが、今日のほとんどのDWDMシステムは、ITU規格に従って0.8 nm（100 GHz）の波長分離を提供しています。 CWDMチャネル間隔が広いため、同じリンク上で使用可能なチャネル数（ラムダ）は大幅に減少しますが、光インターフェイスコンポーネントはDWDMコンポーネントほど正確である必要はありません。 したがって、CWDM機器はDWDM機器よりも大幅に安価です。

ＣＷＤＭアーキテクチャもＤＷＤＭアーキテクチャもＤＦＢ（Distributed Feedback Lasers）を利用する。 しかしながら、ＣＷＤＭシステムは冷却されていないＤＦＢレーザを使用する。 これらのシステムは典型的には0〜70℃で動作し、レーザー波長はこの範囲にわたって約6 nmドリフトします。 最大±３ｎｍのレーザ波長と組み合わせると、波長ドリフトは約±１２ｎｍの全波長変動をもたらす。 一方、DWDMシステムでは、半導体レーザーの波長が温度とともに約0.08 nm /℃ドリフトするため、より大型の冷却DFBレーザーが必要です。 DWDMシステムでは温度が変動するため、DFBレーザーを冷却して、マルチプレクサおよびデマルチプレクサのフィルタの通過帯域外からの波長を安定させます。

CWDMとDWDMの固有の属性により、それらは異なる伝送距離に展開されます。 通常、CWDMは最大約160 kmまでどこでも移動できます。 データを長距離伝送する必要がある場合は、DWDMシステムが最適です。 DWDMは1550 nmの波長サイズをサポートしており、これを増幅して伝送距離を数百kmに拡大することができます。

結論

WDMは、テレコミュニケーションからイメージングシステムまで、さまざまなシステムで信号を結合および分割することによって機能します。 CWDM MUX / DEMUX、DWDM MUX / DEMUX、CWDMおよびDWDM光アドドロップマルチプレクサ、WDMフィルタなど、多くのWDM製品があります。上記のWDMテクノロジの紹介から、「WDMとは」、なぜWDMが必要なのか、そしてWDMのメリット、作業モード、そしてアプリケーションが必要です。