Ghép kênh phân chia theo bước sóng dày đặc ( DWDM ) là công nghệ ghép kênh anốt được sử dụng để tăng băng thông cho các mạng cáp quang hoạt động quá mức.DWDM hoạt động bằng cách kết hợp và truyền đồng thời nhiều tín hiệu ở các bước sóng khác nhau trên cùng một sợi. Công nghệ tạo ra nhiều sợi ảo, do đó nhân lên dung lượng của trung gian vật lý.

DWDM cung cấp khả năng mở rộng và phạm vi tiếp cận tối ưu cho các mạng cáp quang. Thiết lập các kết nối vận chuyển ngắn tới hàng chục km để kích hoạt các mạng lưới vận tải xuyên đại dương và trên toàn quốc, DWDM là công việc của tất cả các đường ống bit giữ cho đường cao tốc dữ liệu tồn tại và mở rộng.

WDM đã cách mạng hóa chi phí trên mỗi bit vận chuyển. Nhờ cóDWDM, mạng cáp quang có thể truyền tải nhiều Terabit dữ liệu mỗi giây trên hàng nghìn km - với chi phí thấp hơn không thể tưởng tượng được so với adecadeago. Các hệ thống DWDM hiện đại hỗ trợ tới 192 cặp sợi quang không đổi bước sóng, với mỗi bước sóng vận chuyển lên đến 100Gbit / độ mờ - 400Gbit / s và một Terabit / s trên đường chân trời.

Ghép kênh phân chia theo bước sóng dày đặc (DWDM) đề cập đến các tín hiệu quang học ban đầu được ghép trong băng tần 1550 nm để tận dụng khả năng (và chi phí) của bộ khuếch đại sợi pha tạp erbi (EDFA), có hiệu quả đối với bước sóng trong khoảng 1525–1565 nm (băng tần C) , hoặc 1570–1610 nm (dải L). EDFA ban đầu được phát triển để thay thế các bộ tái tạo quang-điện-quang (OEO) SONET / SDH, mà chúng thực tế đã trở nên lỗi thời. EDFA có thể khuếch đại bất kỳ tín hiệu quang học nào trong phạm vi hoạt động của chúng, bất kể tốc độ bit được điều chế. băng tần (mặc dù mật độ tín hiệu bị giới hạn bởi sự lựa chọn của định dạng điều chế). Do đó, EDFA cho phép liên kết quang kênh đơn lẻ được nâng cấp về tốc độ bit bằng cách chỉ thay thế thiết bị ở các đầu của liên kết, trong khi vẫn giữ lại các tập tin EDFA hiện có của EDFA thông qua một tuyến đường dài. Hơn nữa, các liên kết bước sóng đơn sử dụng EDFA tương tự có thể được nâng cấp lên WDMlinks với chi phí hợp lý. Do đó, chi phí của EDFA được tận dụng trên nhiều kênh như có thể được ghép vào băng tần 1550 nm.

Hệ thống DWDM

Ở giai đoạn này, một hệ thống DWDM cơ bản chứa một số thành phần chính:
Bộ ghép kênh WDM cho truyền thông DWDM

Một bộ ghép kênh đầu cuối DWDM. Bộ ghép kênh đầu cuối chứa bộ phát đáp chuyển đổi bước sóng cho mỗi tín hiệu dữ liệu, bộ ghép kênh quang và khi cần thiết là bộ khuếch đại quang (EDFA). Mỗi bộ phát đáp chuyển đổi bước sóng nhận một tín hiệu dữ liệu quang từ lớp khách, chẳng hạn như Mạng quang đồng bộ [SONET / SDH] hoặc một loại tín hiệu dữ liệu khác, chuyển đổi tín hiệu này trong miền điện và truyền lại tín hiệu ở một bước sóng cụ thể bằng cách sử dụng 1,550 laser băng tần nm. Sau đó, các tín hiệu dữ liệu này được kết hợp với nhau thành tín hiệu quang đa bước sóng bằng cách sử dụng bộ ghép kênh anốt, để truyền qua một sợi quang đơn (ví dụ: SMF-28fiber). Bộ ghép kênh đầu cuối có thể có hoặc không cũng có thể bao gồm EDFA truyền cục bộ để khuếch đại công suất của tín hiệu quang đa bước sóng. Vào giữa những năm 1990, hệ thống DWDM chứa bộ phát đáp chuyển đổi bước sóng 4 hoặc 8 bước sóng;
Một bộ lặp dòng trung gian được đặt khoảng 80–100 km một lần để bù lại sự mất mát công suất quang khi tín hiệu truyền dọc theo sợi quang. 'Tín hiệu quang đa bước sóng' được khuếch đại bởi EDFA, thường bao gồm một số tầng khuếch đại.
Một đầu cuối quang trung gian hay còn gọi là bộ ghép kênh bổ sung quang Đây là một vị trí khuếch đại từ xa giúp khuếch đại tín hiệu đa bước sóng có thể đã đi qua 140 km hoặc hơn trước khi đến được vị trí đó. Chẩn đoán quang học và phép đo từ xa thường được trích xuất tại địa điểm như vậy, để cho phép xác định vị trí của bất kỳ sự suy giảm tín hiệu của bộ ngắt sợi quang nào. Trong các hệ thống phức tạp hơn (là điểm-điểm), một số tín hiệu ngoài tín hiệu trực tiếp đa sóng có thể bị loại bỏ và bị loại bỏ cục bộ.
Một bộ phân kênh đầu cuối DWDMTại vị trí từ xa, bộ tách kênh đầu cuối bao gồm bộ khử ghép kênh anốt và một hoặc nhiều bộ truyền trả lời chuyển đổi bước sóng tách tín hiệu quang đa bước sóng trở lại thành các tín hiệu dữ liệu riêng lẻ và xuất chúng trên các sợi riêng biệt dành cho hệ thống lớp phòng khám (chẳng hạn như SONET / SDH). Ban đầu, việc ghép kênh này được thực hiện hoàn toàn thụ động, ngoại trừ một số phép đo lường, vì hầu hết các hệ thống SONET có thể nhận tín hiệu 1.550 nm. Tuy nhiên, để cho phép truyền đến các hệ thống lớp khách từ xa (và cho phép xác định tính toàn vẹn của tín hiệu miền kỹ thuật số) các tín hiệu ghép kênh như vậy thường được gửi đến bộ phát đáp đầu ra O / E / O để được chuyển tiếp đến hệ thống lớp khách của chúng. Thông thường, chức năng của bộ phát đáp đầu ra đã được tích hợp vào bộ phát đáp đầu ra, sao cho hầu hết các hệ thống thương mại có liên kết phát hỗ trợ giao diện hai chiều ở cả phía 1.550 nm (tức là bên trong) và bên ngoài (tức là hướng về phía khách hàng) của chúng. Các hệ thống phát đáp trong hệ thống hỗ trợ hoạt động danh nghĩa 40 GHz cũng có thể thực hiện sửa lỗi đơn giản (FEC) thông qua công nghệ trình bao bọc kỹ thuật số, như được mô tả trong tiêu chuẩn ITU-T G.709.
Kênh giám sát quang học (OSC)Đây là kênh dữ liệu sử dụng bước sóng bổ sung thường nằm ngoài dải khuếch đại EDFA (ở 1,510 nm, 1,620 nm, 1,310 nm hoặc bước sóng độc quyền khác). OSC mang thông tin về tín hiệu quang đa bước sóng cũng như các điều kiện từ xa tại thiết bị đầu cuối quang học hoặc địa điểm EDFA. Nó cũng thường được sử dụng để nâng cấp phần mềm từ xa và thông tin quản lý mạng của người dùng (tức là nhà điều hành mạng). Nó là tín hiệu tương tự đa bước sóng với DCC của SONET (kênh giám sát). Các tiêu chuẩn của ITU gợi ý rằng OSC nên sử dụng cấu trúc tín hiệu OC-3, mặc dù một số nhà cung cấp đã chọn sử dụng Ethernet 100megabit hoặc định dạng tín hiệu khác. Không giống như tín hiệu 1550 nmm đa bước sóng có chứa dữ liệu khách hàng, OSC được kết thúc tại các vị trí khuếch đại trung gian, nơi nó nhận được thông tin cục bộ trước khi truyền lại.