Jednowłóknowy CWDM, OADM i rozdzielacze pasm
Podstawowe łącze CWDM wykorzystuje dwa światłowody i parę mux/demux na każdym końcu. Dwie odmiany pozwalają wycisnąć więcej z deficytowego światłowodu: jednowłóknowy (dwukierunkowy) CWDM, w którym każdy kanał biegnie w jedną stronę, a jego partner w drugą tym samym włóknem, oraz optyczne multipleksery dodawania/wydzielania (OADM), które pozwalają węzłom pośrednim wydzielić jeden lub dwa kanały z przechodzącej magistrali. Oba rozwiązania są pasywne i tanie; oba wprowadzają własną arytmetykę strat i zasady parowania.
Jednowłóknowy CWDM
W jednym światłowodzie każda długość fali jest używana tylko w jednym kierunku. Łącze zużywa więc dwa kanały — po jednym na kierunek — a moduły na obu końcach tworzą parę: Tx λ1 / Rx λ2 w lokalizacji A, Tx λ2 / Rx λ1 w lokalizacji B.
| Element | CWDM dwuwłóknowy | CWDM jednowłóknowy |
|---|---|---|
| Kanały na łącze 1G/10G | 1 | 2 |
| Maks. łączy na 18 kanałach | 18 (na 2 światłowodach) | 9 (na 1 światłowodzie) |
| Moduły | identyczne moduły CWDM na obu końcach (ta sama λ) | sparowane: długości fali Tx/Rx zamienione między końcami |
| Mux/demux | osobny mux i demux albo jednostka dupleksowa | jeden jednowłóknowy mux/demux na końcu ze wspólnym portem; porty kanałowe są dupleksowe (Tx λn, Rx λm) |
| Odbicia | tolerowane | muszą być niskie — odbicie Tx trafia w tor filtra lokalnego Rx; złącza APC albo dobre UPC i brak otwartych portów |
Typowe parowania wynikają z konstrukcji multipleksera producenta (np. 1270↔1290, 1310↔1330 … albo nieparzyste↔parzyste). Zestawienie dwóch modułów tej samej długości fali na obu końcach daje martwe łącze po obu stronach (Niedopasowania fizyczne). SFP BiDi (1310/1490, 1270/1330) to dwukanałowy szczególny przypadek tej samej idei (Transceivery CWDM).
OADM
OADM znajduje się w linii na magistrali i dla jednej lub kilku wybranych długości fali wydziela kanał do portu lokalnego oraz dodaje lokalny nadajnik z powrotem na magistralę w tym samym gnieździe długości fali; wszystkie pozostałe kanały przechodzą (przelotowo, express).
| Typ OADM | Kanały wydzielane/dodawane | Strata przelotowa (na przejście) | Strata wydzielenia/dodania |
|---|---|---|---|
| 1-kanałowy | 1 (dwuwłóknowy: 1 λ; jednowłóknowy: 1 para) | 0,8–1,2 dB | 1,0–1,5 dB |
| 2-kanałowy | 2 | 1,0–1,5 dB | 1,0–1,5 dB |
| 4-kanałowy | 4 | 1,5–2,0 dB | 1,2–1,8 dB |
| Wschód/Zachód (dwukierunkowy) | jak wyżej, w obu kierunkach magistrali | jak wyżej na kierunek | — |
Kaskada N OADM na magistrali albo pierścieniu kosztuje N × strata przelotowa dla kanałów, które przechodzą przez wszystkie z nich — dalekie kanały muszą udźwignąć budżet każdego węzła pośredniego (Multiplekser/demultiplekser CWDM i budżet łącza).
Topologie
| Topologia | Opis | Uwagi |
|---|---|---|
| Punkt–punkt | mux/demux na obu końcach | rozwiązanie bazowe |
| Magistrala (liniowy add/drop) | trasa od węzła centralnego przez lokalizacje A, B, C, każda z OADM | budżety kanałów różnią się dla poszczególnych lokalizacji; planuj długości fali tak, by odległe lokalizacje dostały te o niskiej stracie |
| Pierścień | magistrala zamyka się z powrotem do węzła centralnego; OADM Wschód/Zachód w każdej lokalizacji | ochrona: każda lokalizacja dociera do węzła centralnego w obie strony dzięki modułom 1+1 albo przełączeniu |
| Gwiazda przez jedną magistralę | OADM 1-kanałowe na każdą lokalizację zdalną | backhaul mobilny, kampus |
Wzorce wdrożeń i usterki: Wdrożenie CWDM.
Splittery pasmowe i nakładki
Splitter pasmowy 1310/1550 (sprzęgacz WDM) rozdziela pasmo O od pasma C/L ze stratą 0,5–1 dB; pozwala istniejącemu łączu 1310 nm współistnieć z nakładką CWDM albo DWDM w górnym paśmie (1470–1610 nm) albo staremu łączu 1550 nm z nowymi kanałami pasma O. Kombinacje, na które trzeba uważać:
- Górne pasmo CWDM + DWDM — pasmo C DWDM (1530–1565 nm) zajmuje kanały CWDM 1530 i 1550; multiplekser CWDM „z pominięciem 1550” zostawia to gniazdo wolne dla nakładki DWDM.
- CWDM + PON — 1490/1310 nm GPON i 1577/1270 nm XGS-PON kolidują z kanałami CWDM; koegzystencja wymaga dedykowanego planu filtrów (Długości fali PON).
- Pik wodny 1383 nm — kanały 1370–1410 wymagają światłowodu o niskim piku wodnym (G.652.D).
Tabela kanałów: plan kanałów CWDM; pasma: Pasma długości fali.
Arytmetyka budżetu dla lokalizacji add/drop
Przykład: 10G CWDM, węzeł centralny → lokalizacja C przez OADM w A i B, łącznie 35 km.
| Element | Strata, dB |
|---|---|
| Multiplekser węzła centralnego (wstawienie) | 1,5 |
| Światłowód 35 km w paśmie 1550 nm (0,25 dB/km) | 8,8 |
| OADM w A, przelotowo | 1,0 |
| OADM w B, przelotowo | 1,0 |
| OADM w C, wydzielenie | 1,2 |
| Złącza (8 par × 0,4) | 3,2 |
| Spawy (12 × 0,1) | 1,2 |
| Razem | 17,9 |
| Moduł 10G CWDM 40 km: Tx min 0 dBm, czułość Rx −16/−18 dBm | zapas 0 … 2 dB — na granicy |
| To samo z modułami klasy 80 km (APD, Tx +1, czułość −24) | zapas ≈ 7 dB — komfortowo, ale sprawdź przesterowanie w lokalizacjach A/B (krótkie trasy) |
Zasady: przydzielaj najdalszej lokalizacji kanały o najniższej stracie światłowodu (1550–1610 nm, pamiętaj o dyspersji przy 10G), używaj modułów APD na długich trasach przelotowych i tłum sygnał w bliskich lokalizacjach, a przy uruchomieniu zapisuj Rx dla każdego kanału (Moc Rx i budżet mocy łącza).
Usterki specyficzne dla tych rozwiązań
| Objaw | Przyczyna |
|---|---|
| Łącze jednowłóknowe martwe w obu kierunkach | moduły tej samej długości fali na obu końcach; niedopasowanie pary |
| Łącze jednowłóknowe z błędami, sprawne na dwóch włóknach | odbicia z otwartego/zabrudzonego złącza do lokalnego odbiornika |
| Jedna lokalizacja add/drop martwa, pozostałe sprawne | zły kanał OADM, długość fali modułu ≠ gniazdo OADM |
| Daleka lokalizacja na granicy po dodaniu OADM | strata przelotowa doszła do każdego kanału dalej w linii — przelicz budżet |
| Błędy tylko na kanałach 1610/1590 nm przy 10G | kara za dyspersję na najdłuższych długościach fali (Multiplekser/demultiplekser CWDM i budżet łącza) |
W CodingBox
Pole długości fali modułu to jedyny dowód jego kanału — odczytaj je, nie ufaj kolorowej etykiecie (Check transceiver). Dla par jednowłóknowych odczytaj oba moduły i potwierdź, że długości fali Tx się różnią i odpowiadają planowi portów multipleksera, zanim opuszczą stanowisko.