Mux/Demux: Passiv, aber leistungsstark

Mux/Demux, definiert

Ein optischer Mux/Demux ist wahrscheinlich die einfachste und grundlegendste Komponente in einem Wellenlängenmultiplexsystem (WDM). Es ist passiv (ohne Stromversorgung) und im Allgemeinen ungekühlt. Dennoch ist es ein äußerst leistungsfähiges Gerät in Bezug darauf, wie es Kommunikationsnetze transformiert hat, um den Transport großer Informationsmengen über extrem lange Entfernungen zu ermöglichen. Unten in Abbildung 1a sind zwei identische, bidirektionale Mux/Demux-Vorrichtungen gezeigt, die wie in Abbildung 1b gezeigt verwendet würden, um optische Signale verschiedener Wellenlängen für die Übertragung durch eine einzelne Faser zu kombinieren (multiplexen) und dann das Signal auf der zu trennen (demultiplexen). anderes Ende.

In unserem vorgestellten Whitepaper Nutzung von abstimmbarer DWDM-Optik zur Vereinfachung von Bereitstellungen mit optischem Zugriff, sprachen wir darüber, wie die Verwendung von abstimmbaren Multi-Plattform-Transceivern in DWDM-Netzwerken (Dense Wavelength Division Multiplexing) sowohl CapEX als auch OpEX reduziert, indem Sparing und andere Komplexitäten in diesem Bereich reduziert werden. Hier betrachten wir Mux/Demux-Anwendungen, die von Zugangsnetzen bis hin zu Langstrecken-/Ultra-Langstrecken reichen, und einige der Technologien/Produkte, die jeweils verwendet werden.

Abbildung 2 zeigt einen Überblick über ein Kommunikationsnetzwerk, das drei Hauptkomponenten hervorhebt: Access, Metro und Long Haul (alias Backbone). Mux/Demux kann in jeder/allen dieser Stufen eingesetzt werden, um Daten aus mehreren Quellen in einer Faser zusammenzufassen, damit sie auf der anderen Seite leichter transportiert und verbreitet werden können. Denken Sie an „Landstraßen“ in der Nähe der äußeren Teile des Netzwerks, die in den „zwischenstaatlichen“ Kommunikationsverkehr im Kern (Backbone) des Netzwerks einspeisen. Nur auf der Multiplex-Autobahn können „pendelnde Wellenlängen“ im Wesentlichen übereinander gestapelt werden, ohne den Transport zu stören oder zu stören. Das ist die Stärke von Mux/Demux. Durch den Einsatz von Multiplexing/Demultiplexing-Technologie können bis zu 96 Verkehrskanäle kombiniert und gemeinsam über dieselbe Faser transportiert werden. Im Folgenden diskutieren wir Anwendungen für DWDM, CWDM (Coarse WDM) und auch PON (Passive Optical Network) auf verschiedenen Ebenen des Netzwerks.

Zugriff

Zugangsnetzwerke werden als „The Edge“ bezeichnet. Hier werden Daten beispielsweise von einzelnen Benutzern in Wohnungen, auf Mobiltelefonen oder an Schreibtischen in großen Bürogebäuden hin und her übertragen. Alle diese Daten werden an Sammelpunkten gesammelt, wie in der Access-Übersicht in Abbildung 1 dargestellt. Abbildung 2 unten zeigt ein detaillierteres Beispiel der verschiedenen Technologien und Komplexitäten von Informationen, die in ein Access-Netzwerk eingespeist werden können. Alles von 5G-Mobilfunknetzen, 10G-RPD (Remote Phy-Geräten), Standard-Funkübertragungen und verschiedenen individuellen Wellenlängendiensten kann auf der Ebene des Zugangsnetzes gesammelt und verbreitet werden.

PON, CWDM und DWDM können alle im Zugriffsbereich verwendet werden. Typischerweise ist eine gute Faustregel, CWDM (Coarse WDM) für kürzere Entfernungen und weniger Kanäle und DWDM für längere Entfernungen und mehr Kanäle zu verwenden. Die PON-Architektur ist ideal für Heiminternet-, Sprach- und Videoanwendungen. Die Bestimmung des optimalen Netzwerkdesigns und der optimalen Nutzung von Mux/Demux-Filtern umfasst mehrere Faktoren und erfordert ein gründliches Verständnis Ihrer Netzwerkumgebung und Systemanforderungen. Es ist am besten, mit erfahrenen Experten für Netzwerksysteme zusammenzuarbeiten, um Bandbreitenanforderungen und Faserknappheit so effektiv und effizient wie möglich zu begegnen.   

Ein CWDM-System unterstützt im Allgemeinen acht Wellenlängen für Netzwerke mit 10G-Datenrate und ist im Allgemeinen nicht für Glasfaserstrecken von mehr als 80 km geeignet, da optische Verstärker im CWDM-Wellenlängenspektrum eingeschränkt sind. Die Einschränkungen von CWDM, zusammen mit dem rasanten Tempo, mit dem der Bandbreitenhunger im Access-Bereich wächst, halten DWDM für vorteilhaft für ältere CWDM-Lösungen. DWDM bietet eine skalierbare Mehrkanallösung, die üblicherweise 40 bis 48 Wellenlängen auf einer einzigen Faser mit einem Abstand von 100 GHz unterstützt.  Einige Beispielprodukte sind in Tabelle 1 unten gezeigt.

PON

Aufgrund seiner einzigartigen Natur als Point-to-Multipoint (P2MP)-Architektur ist PON in der Lage, nahezu jeden Benutzer zu erreichen, selbst in zuvor isolierten und abgelegenen Gebieten, in denen Glasfaser jetzt den Internetzugang ermöglicht.  Nach Leichtes Lesen, „Die Pandemie hat die Einführung von PON der nächsten Generation beschleunigt. Die Lieferungen von PON-OLT-Ports der nächsten Generation näherten sich im 2Q20 830.000, ein Anstieg von 70% im Jahresvergleich. Bis 2025 wird die Mehrheit der GPON ONTs/ONUs 10G-fähig sein.“ 

Die PON-Filter von Precision OT sind im Wesentlichen CEx-Elemente (Koexistenz). Diese Module bieten ein einziges WDM-Gerät, um ältere GPON-Dienste mit neuen XGSPON- und NGPON2-Technologien zu kombinieren. Zusätzliche optionale Wellenlängen in einem PON-Filter können RFoG, OTDR-Überwachung, WDM sowie Wellen für zusätzliche aktuelle und zukünftige Technologien umfassen.

Abbildung 5 zeigt einige Beispiele für PON-Filter. Das Team von Systemingenieuren und PON-Spezialisten von Precision OT ist in der Lage, einzigartige Anforderungen zu erfüllen für: 

• Aufbau
• Pläne für Wellenlängenkanäle 
• Formfaktoren und Abmessungen (LGX – Light Guide Cross Connect – ist am gebräuchlichsten)
• Steckertypen
• Chassis-Designs
• Innen- und Außenkassetten