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.
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.
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.
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.
Оптические мультиплексоры и демультиплексоры
волн – WDM-systems), кроме того они применяются в волоконно-оптических усилителях, в локальных сетях при волновой маршрутизации.
Каждый лазерный передатчик в системе WDM выдает сигнал на одной из заданных частот. Все эти сигналы (каналы) необходимо мультиплексировать (объединить друг с другом) в единый составной сигнал. Устройство, которое выполняет эту функцию, называется оптическим мультиплексором MUX (или OM). Аналогичное устройство на другом конце линии связи разделяет составной сигнал на отдельные каналы и называется оптическим демультиплексором DEMUX (или OD). В отличие от систем временного мультиплексирования (TDM), в которых подобные операции уплотнения каналов происходят во временной области, и основное внимание уделяется точности синхронизации приемника и передатчика, в системах WDM мультиплексированию и демультиплексированию подвергаются спектральные компоненты отдельных сигналов, характеристики которых всегда известны заранее.
Существуют три типа мультиплексоров WDM:
3) Высокоплотные (HDWDM)
Системы WDM с частотным интервалом между каналоми не менее 200ГГц, позволяют мультиплексировать не более 16 каналов.
DWDM с частотным каналом не менее 100ГГц, позволяют мультиплексировать не более 64 каналов. В последнее время системы DWDM стали наиболее распространены и экономически привлекательны благодаря появлению оптических усилителей EDFA, которые обеспечивают непосредственное усиление оптических сигналов, без их преобразования в электрические сигналы и обратно.
HDWDM с разносом каналов не более 50ГГц, позволяют мультиплексировать не менее 64 каналов.
В настоящее время используются системы первого поколения мультиплексоры класса WDM для двух несущих: 1,31 мкм и 1,55 мкм. Оборудование WDM производят две группы производителей: традиционные компании (Alcatel, Ericsson, Lucent, NEC, Nokia, Pirelli, Siemens) и остальные — новые производители.
Разница в оборудовании между производителями в следующем:
· В дистанции, покрываемой системой в целом или числе используемых перекрытий в секции
· В возможности организации кольцевых и ячеистых топологий
· В возможности ввода и вывода каналов на транзитных узлах
· В использовании отдельного оптического управляющего канала, а также специальной системы управления
По характеру задачи мультиплексоры можно разделить на:
1) Объединяющие небольшое количество спектральных каналов (не более 4-ех) при расстоянии между каналами по длине волны более 20нм
2) Объединяющие 4, 8, 32 и более и более каналов при расстоянии между ними 0.4 – 1.6 нм.
Первый тип мультиплексоров основан на использовании интерференционных фильтров – пластин с многослойным покрытием. Толщина каждого слоя равна от 0,025 до 0,5. Мультиплексоры этого типа широко используются в волоконно-оптических усилителях и малоканальных системах ВОЛС с использованием CWDM.
В Высокоскоростных системах ВОЛС с DWDM применяется второй тип оптических мультиплексоров, основанных на использовании дифракционных фазовых решеток. В качестве решетки в таком мультиплексоре применена ее разновидность – эшелон Майкельсона, представляющий собой сложенные одна на другую строго параллельные пластины разной длины. Сложенные пластины образуют единую прозрачную призму, одна грань которой плоская, противоположная – ступенчатая с одинаковыми ступенями. Пройдя через всю призму, лучи на указанных ступенях дифрагируют. При этом угол дифракции зависит от длины волны. Мультиплексоры, использующие фазовые решетки получили название волноводных спектральных мультиплексоров (ВСМ) или волноводных спектральных анализаторов (ВСА).
В таком мультиплексоре потери энергии происходит при вводе или выводе излучения в волноводную пластину, в месте стыка этих пластин с волновой матрицей, в изгибах волноводах, составляющих эту матрицу. Также это устройство обладает свойством обратимости, т.е. одно и то же устройство может выполнять функцию объединения пространственно разделенных потоков с разными длинами волн (мультиплексор) или наоборот — демультиплексор.
Кроме дифракционных решеток для мультиплексирования используются: Решетки на основе массива волноводов различной длины между двумя планарными линзами смесителями AWG (Arrayed Waveguide Gratings). Принцип работы такой решетки:
Входной сигнал, который содержит излучение разных длин волн, попадает во входной разветвитель. Там он расщепляется на N оптических лучей, каждый из которых попадает в отдельный волноводный канал. Все N волноводных каналов, образующих волноводную матрицу, имеют разную длину и вносят в сигнал разные фазовые сдвиги, зависящие от длины волны. После этого световые пучки из отдельных волноводных каналов вновь объединяются в выходном разветвителе и интерферируют таким образом, что излучение разных длин волн попадает в разные выходные волноводы.
Решетки на основе массива волноводов AWG используются для того, чтобы перераспределять сигналы различных длин волн (каналы) между двумя наборами волокон (рис. 19) или выделить (демультиплексировать) отдельные каналы составного сигнала в отдельные волокна. Эта технология сейчас становится основной для производителей мультиплексоров и демультиплексоров систем DWDM. Благодаря легко масштабируемой структуре, она может широко применяться в системах с сотнями каналов.
Известно также каскадное мультиплексирующее устройство, в котором оптический блок определяет зигзагообразный оптический тракт со множеством точек отражения, а выделение необходимых длин волн осуществляется интерференционными фильтрующими элементами Фабри-Перо. Такое устройство маршрутизации оптических сигналов в зависимости от длин волн также имеет весьма сложную конструкцию и ограничения по количеству длин волн.
Наиболее близким к предлагаемому является мультиплексор и демультиплексор многократного отражения, содержащий общий тракт для передачи нескольких сигналов различных длин волн, расщепитель пучка в виде отражательного пакета, имеющего множество перекрывающихся частично отражающих поверхностей, и несколько отдельных трактов для раздельной передачи сигналов различных длин волн.
Рассмотрим некоторые характеристики промышленных систем WDM:
· Тип системы – дуплексные (D) и полудуплексные (S).
· Код. Широко используются два типа линейного кодирования: NRZ и RZ. NRZ позволяет реализовать большую плотность эквивалентных бит на секундный интервал.
· Число каналов ввода-вывода. Реализуют ввод и вывод оптический трибов, участвующих в схеме первичного мультиплексирования.
· Пролеты, секции, дистанция – общая дистанция, на которую могут быть переданы данные, определяется длинной пролета, числом пролетов в секции, числом секций. Где пролет – это расстояние между мультиплексором и линейным усилителем.
· Скорость входных данных, тип поддерживаемого логического интерфейса, т.е. указание границы скоростей, которые определяются поддержкой никоторого логического интерфейса. Например, если в типах интерфейса указан символ E, значит система WDM может стыковаться с сетью Ethernet, а если указано FE, допустима стыковка с сетью Fast Ethernet.
· Допуск – указывает, какую максимальную накопленную на длине одной секции дисперсию система WDM способна преодолеть без потери качества сигнала, определяемого уровнем ошибок системы. Эта величина используется для проверки системы перекрыть определенное расстояние. С этой целью, зная конкретный тип волокна и соответствующий ему дисперсионный параметр, проводится расчет фактического допуска.
· Канал управления, т.е. оптический канал супервизорного управления, который организует на дополнительной оптической несущей, которая обычно лежит за пределами занимаемой полосы.
· Управление – имеется в виду управления системой в целом, включая управления мультиплексорами или оборудованием сети, с которой стыкуется аппаратура WDM.
Следует добавить такие характеристики оптических мультиплексоров, как: оптические потери в каждом канале, величина переходного затухания, уровень обратного
рассеяния, уровень вносимых поляризационных искажений. Диапазон
рабочих длин волн и величина разноса спектральных несущих также
являются важными параметрами MUX. В наиболее освоенных сегодня
WDM-системах число рабочих каналов обычно составляет 2, 4 или 6, разнос
длин волн несущих – несколько единиц нм, оптические потери в каналах 0.5
– 2 дБ (следует отметить, что теоретически потери в спектрально-селективных разветвителях, в отличие от широкополосных, могут приближаться к нулю).
В разрабатываемых «плотных» DWDM-системах спектрального уплотнения
число рабочих каналов – несколько десятков (до 30 и более), разнос частот
несущих несколько единиц-десятков ГГц, оптические потери в канале на
При разработке систем WDM высокие требования предъявляются не только к стабильности частоты излучения, но и к стабильности частотных характеристик селективных оптических элементов (например, величина температурной зависимости ухода настройки частоты). Если температура мультиплексора изменяется более чем на 20°С, его частота уйдет на 0,2..0,4, что приведет к срыву работы системы WDM.
Для устранения этого недостатка оптические мультиплексоры содержат элементы стабилизации температуры, по способу ее стабилизации они бывают:
· «Горячие» — содержащие нагреватель, который поддерживает температуру 100°С с точностью 1°С.
· «Холодные» — где микрохолодильник поддерживает на уровне 25°С (элемент Пельтье).
Таким образом, хоть мультиплексор функционально – пассивный элемент, для нормальной работы требует электрического питания.
Список используемой литературы:
1) О.К. Скляров «Современные волоконно-оптические системы передачи. Аппаратура и элементы»
2) Дмитриев С.А., Слепов Н.Н. «Волоконно-оптическая техника. История, достижения, перспективы».
3) А. Л. Дмитриев «Оптические системы передачи информации».
4) Досколович Л.Л.,Карпеев С.В. «Оптический мультиплексор-демультиплексор».
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.
Рисунок 1 — Внешний вид оптического мультиплексора
Пассивные WDM мультиплексоры
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.
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.
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.
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.
Рисунок 5 — Мультиплексирование и демультиплексирование длин волн
Почему стоит выбрать нас?
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.
Оптические мультиплексоры
Мультиплексор в телекоммуникациях — устройство или программа, позволяющая передавать по одной коммуникационной линии или каналу передачи одновременно несколько различных потоков данных. Начиналось все с международных телефонных линий и потребности увеличения числа телефонных каналов. По сути, это разновидность аппаратуры уплотнения и преобразования среды для оптических ее разновидностей. В настоящее время для передачи больших потоков информации на большие расстояния в магистральных линиях связи требуется высокопроизводительная и надежная аппаратура.
В оптической связи мультиплексор — устройство, позволяющее, с помощью световых излучателей передавать по одной коммуникационной линии множество различных по назначению потоков данных (мультимедийных и компьютерных).
Последнее достижение современных оптических систем связи — мультиплексоры WDM и DWDM, которые позволили организовать параллельную передачу с теми же скоростями, что и традиционные одноканальные системы или системы уплотнения волокна на разных длинах волн. Эта тенденция оказалась более выигрышной по сравнению с системами, использующими один канал на волокно, которая требовала увеличения числа волокон в кабеле для увеличения пропускной способности магистрали из-за ограничений скорости в 40 Гбит/с на один лазерный передатчик. Если кабель уже проложен и числа волокон не хватает, то приходилось прокладывать новый кабель, а это большие затраты средств и времени.
До появления современных WDM мультиплексоров были и остаются в эксплуатации большое семейство обычных SDH мультиплексоров без функций WDM.
Примечание. SDH сети — это технологии синхронных цифровых иерархий, появившихся в 1989 г. публикации в «Синей книге» трех основополагающих рекомендаций CCITT (теперь ITU-T) по SDH — Rec. G.707, G.708 и G.709, а также параллельной публикации организациями ANSI и Bellcore аналогичных стандартов для технологии SONET. Иерархии отличаются степенью уплотнения цифрового потока и соответственно скоростями передачи. Для SDH технологии переход к последующей иерархии осуществляется умножением указанных скоростей в 4 раза.
Итак, мультиплексор в оптической связи — это самое мощное коммуникационное оборудование, без которого сейчас немыслим глобальный Интернет и многие другие приложения в корпоративных сетях. Такие коммутирующие устройства обычно делят на два типа: терминальные и ввода-вывода (см. рис. 1.1). Отличие этих типов заключается не в составе портов, а в размещении устройства в сети SDH. Терминальный мультиплексор завершает агрегатные каналы, коммутируя среди них большое количество каналов ввода-вывода, как в общем виде показано на рис. 9.4.4.1.
Второй тип устройств в транзитном исполнении передает агрегатные потоки, занимая на магистрали промежуточное положение. При этом информация трибных каналов выводится из агрегатного потока или вводится в него.
Рис. 9.4.4.1. Общее представление о входных и выходных потоках информации в SDH мультиплексорах
Примечание. Агрегатные потоки — это оптические (выходные или входные) потоки мультиплексора (демультиплексора). Они могут быть электрическими, если это PDH-мультиплексор. Главное в этом определении — это итоговый самый высокоскоростной поток в данном типе мультиплексора. Трибами (trib) SDH или PDH в терминологии связистов считаются компонентные потоки или сигналы для формирования потоков информации более высокого уровня в соответствующей иерархии.
Мультиплексоры PDH (плезиахронные цифровые иерархии) считаются предшественниками по отношению к SDH (синхронные цифровые иерархии). Они появились раньше (в начале 80-х гг. XX столетия) и была попытка сделать их основными на международных магистралях, но в силу множества недостатков PDH еще на стадии проектирования, они не получили своего дальнейшего развития и были заменены синхронными системами.
Мультиплексоры SDH — это современное оборудование, которое развивается и совершенствуется с каждым годом. Все мультиплексоры SDH имеют только оптические агрегатные выходы и работают в синхронном режиме независимо от расстояния. Для этого всегда имеется специальный канал синхронизации от эталонного источника 8 кГц с высокой стабильностью вырабатываемого синхросигнала (атомные часы).
Состав оборудования SDH мультиплексоров включает основные и резервные блоки аппаратуры.
Оптический тракт и электропитание зарезервированы по схеме 1 + 1. То есть при работе по одному оптоволоконному каналу, в случае повреждения кабеля, связь между абонентами сохраняется благодаря резервному каналу (см. рис. 1.4). Сам стандарт резервирования 1 + 1 по 1TU-T означает 100%-ный горячий резерв. В качестве примера на рис. 9.4.4.2 показана реализация мультиплексора SDH уровня STM-4 [1].
Примечание. Уровни STM — это информационные блоки определенной иерархии технологии SDH. Последующая цифра после STM означает уровень иерархии, например, STM-1 имеет скорость передачи 155,52 Мбит/с, a STM-4 имеет скорости в 4 раза больше (622,08 Мбит/с).
Показанный на блок-схеме (рис. 9.4.4.2) мультиплексор SMA-4 может быть сконфигурирован в качестве:
- • терминального (ТМ) с двумя агрегатными блоками, используемыми в режиме «основной (резервный)» — для защиты типа 1 + 1;
- • мультиплексора ввода-вывода с двумя агрегатными блоками для работы в кольцевых сетях и защитой типа 1 + 1;
- • мультиплексора ввода-вывода с одним агрегатным блоком для работы в качестве ТМ без защиты в сетях с топологиями «точка-точка» или «последовательная линейная цепь»;
- • оптического концентратора для консолидации и сортировки в качестве центрального узла в топологии «звезда»;
- • небольшого коммутатора, функционирующего самостоятельно или способного объединить до четырех колец потока STM-4 (622 Мбит/с).
Конструкция мультиплексора SMA-4 компании Marconi. Мультиплексор смонтирован на двойной стандартной стойке и состоит:
- 1) из трибных блоков с набором электрических портов для приема компонентных потоков различных скоростей (1,5 и 2 до 140 и 155 Мбит/с);
- 2) двух пар (основной и резервной) мультиплексоров и коммутаторов для мультиплексирования, локальной коммутации и управления потоками;
- 3) двух оптических агрегатных блоков с выходными портами 622 Мбит/с (STM-4) «восток» и «запад» для формирования выходных потоков;
- 4) двух блоков питания (основного и резервного, на схеме не показаны);
- 5) интерфейсных блоков контроля управления и организации служебных каналов.
На рисунке 9.4.4.3 показан внешний вид синхронного малогабаритного терминального мультиплексора ввода-вывода СМВВ-1М уровня STM-1 отечественного производства.
СМВВ-1М содержит МВБ и кросс-коммутатор. Мультиплексор предназначен для применения на сетях связи различного назначения.
Его оптические интерфейсы:
• оптические интерфейсы STM-1 — МСЭ-Т G.957 (Sl.l, L1.1, L1.2, Extended L1.2);
Рис. 9.4.4.2. Структурная схема мультиплексора SMA-4 компании Marconi (уровень STM-4)
Рис. 9.4.4.3. Терминальный мультиплексор ввода-вывода СМВБ-IM уровня STM-1 отечественного производства, передняя панель (вверху) и вид сзади (внизу)
- • оптические интерфейсы STM-1 с CWDM — МСЭ-Т G.692 (1471 -1611 с шагом 20 нм);
- • количество интерфейсов STM-1 — 4 шт.;
- • исполнение оптических интерфейсов — сменные SFP модули;
- • тип оптических разъемов — LC.
- 1) полная неблокируемая кросс-коммутация всех VC12 на четыре направления STM-1;
- 2) емкость коммутационной матрицы 252 х 252VC12;
- 3) применение сменных оптических интерфейсов (SFP модули);
- 4) возможность работы в сетях CWDM;
- 5) возможность установки четырех интерфейсов Ethernet 10/100 Base-T;
- 6) резервирование MSP, SNCP.
Еще один мультиплексор СМ 1/4 (SDEI-NGN) фирмы «Оптимальные коммуникации» показан на рис. 9.4.4.4. Оптические интерфейсы в соответствии с G.957:
- • STM-1: S-1.1 (20 км), L-1.1 (40 км), L-1.2, L-1.3 (80 км);
- • STM-4: S-4.1 (20 км), L-4.1 (40 км), L-4.2, L-4.3 (80 км).
Примечание. Обозначение S-1.1: первая цифра означает уровень STM, а вторая — короткая мультиплексная секция (1) по классификации ITU-T G.957 (Типы секций стандартных линий). Если буква L, то длинная мультиплексная секция, например L-1.1 — здесь вторая цифра означает длину волны 1310 нм. Если L-1.2, L-1.3, то длинная секция и рабочая длина волны 1550 нм, но разные волокна по типу.
Рис. 9.4.4.4. Мультиплексор CM 1/4 (SDH-NGN) фирмы «Оптимальные коммуникации»
Мощный мультиплексор фирмы Cisco ONS 15454 SDH показан на рис. 9.4.4.5.
Cisco ONS 15454 SDH обеспечивает эффективную доставку полосы пропускания и управление ею в волоконно-оптических транспортных сетях. Это гибкий, синхронный цифровой иерархический мультиплексор add/drop (SDH), который предлагает агрегацию услуг и высокоскоростную передачу голосового и информационного трафика на одной платформе. ONS 15454 SDH позволяет пользователям легко управлять услугами и быстро увеличивать пропускную способность без нарушения обслуживания.
Сборка полки ONS 15454 SDH содержит 17 слотов для карт (модулей) на нижней полке, 12 слотов для электрического подключения переднего крепления (FMEC) на верхней полке, лоток вентилятора, переднюю панель с жидкокристаллическим дисплеем и сигнальные индикаторы. Все карты и электрические соединения доступны с передней части корпуса. ONS 15454 SDH несет традиционное мультиплексирование с временным разделением (TDM) и высокоскоростной трафик данных — различные конфигурации карт предлагают инкрементное увеличение полосы пропускания по мере необходимости и поддерживают скорости Е-1, Е-3, DS-3i, STM-1, STM-4, STM-16, STM-64 и 10/100 Ethernet и Gigabit Ethernet.
Рис. 9.4.4.5. Мультиплексор ONS 15454 SDH фирмы Cisco
Оптические карты ONS 15454 SDH имеют оптические разъемы SC на лицевой панели карты.
На рисунке 9.4.4.6 показан удобный для настройки графический интерфейс мультиплексора ONS 15454 SDH. Модульность конструкции представленных мультиплексоров позволяет выбирать различные конфигурации оборудования.
Рис. 9.4.4.6. Графический интерфейс СТС окно просмотра узла мультиплексора ONS 15454 SDH
В начальной комплектации мультиплексор относительно дешев и может без больших затрат доукомплектован в дальнейшем до уровней STM-4, STM-16 или STM-64.
Выводы. Применение оптических медиаконвертеров позволило значительно расширить возможности информационных сетей и, главное, увеличить их размеры.
Вся современная глобальная сеть «Интернет» использует в своей непрерывной работе на всех континентах оптические мультиплексоры SDH.
Вопросы и задания для самопроверки по теме «Медиаконвертеры и мультиплексоры»