Verkkoinfrastruktuurin nopean kehityksen taustalla televiestintäala kohtaa yhä enemmän kriittisen kasvun pullonkaulan. Yksi optisen viestinnän ydinteknologioista – aallonpituusjakoinen multipleksointi (WDM) – on tullut keskeiseksi ratkaisuksi näiden fyysisten rajoitusten voittamiseksi.

Jos optista kuitua verrataan valtatiehen, perinteinen yhden aallonpituuden tiedonsiirto on kuin yksi ajoneuvo miehittäisi koko tien. WDM-tekniikka jakaa tämän fyysisen reitin useisiin toisiaan häiritsemättömiin "virtuaalikaistoihin" (eri optisiin aallonpituuksiin), mikä mahdollistaa useiden datasignaalien samanaikaisen lähettämisen saman kuidun kautta. Tämän tekniikan mahdollistava ydinlaitteisto on passiivinen DWDM-suodatin (Dense Wavelength Division Multiplexing). Tässä artikkelissa esitetään lyhyt analyysi tästä tekniikasta.

I. Passiivisten suodattimien perusperiaatteet ja edut

Passiivinen DWDM, OSP-rengas-OADM, 1 kanava, 100 GHz:n taajuusväli, kanava 48, 900 um 1 m kuitu, SC/APC-liitin

Termi "passiivinen" tarkoittaa, että laite ei vaadi ulkoista virtalähdettä. Sen sijaan se perustuu kokonaan tarkkuusoptisiin ohutkalvopinnoitteisiin tai hilarakenteisiin eri aallonpituuksilla olevien optisten signaalien tarkkaan erottamiseen (demultipleksointi) tai yhdistämiseen (multipleksointi).

Tämä puhtaasti fysikaalinen optinen ominaisuus tarjoaa poikkeuksellisen vakauden ja luotettavuuden, mikä tekee laitteesta erittäin kestävän sähkömagneettisia häiriöitä vastaan. Tämän seurauksena se soveltuu erityisen hyvin pitkäaikaiseen käyttöön monimutkaisissa tietoliikennelaitetiloissa tai ankarissa ulkoympäristöissä.

Optisten verkkojen arkkitehtuureissa passiiviset DWDM-suodattimet toimivat "liikenteenohjaimina". Ne noudattavat tiukasti Kansainvälisen televiestintäliiton (ITU-T) standardeja jakamalla vähähäviöisen optisen siirtoikkunan kymmeniin tai jopa satoihin itsenäisiin tietoliikennekanaviin, joilla on erittäin kapea aallonpituusväli.

Tämä tarkoittaa, että yksi optinen kuitu, joka alun perin kykeni kuljettamaan vain yhden signaalin, voi hetkessä laajentaa lähetyskapasiteettiaan kymmeniä kertoja, mikä parantaa dramaattisesti spektraalista tehokkuutta.

II. Tyypilliset sovellustilanteet ja arvo

Passiivinen DWDM, OSP-rengas-OADM, 1 kanava, 100 GHz:n taajuusväli, kanavat 52, monitori (1 %), 900 µm 1 m kuitu, ilman liitintä

Nämä passiivisuotimet on tyypillisesti suunniteltu standardoiduilla pakkausrakenteilla, kuten LGX-kasettimoduuleilla tai 19-tuumaisilla räkkiasennuskorteilla, ja ne on varustettu erittäin tarkoilla valokuituliittimillä, jotka mahdollistavat saumattoman integroinnin olemassa oleviin yksimuotoisiin kuituverkkoihin. Niiden keskeisiä sovellusarvoja ovat:

Metropolialueen siirto- ja runkoverkon laajennus

Ilman uusien fyysisten kuitukaapeleiden lisäämistä WDM-tekniikka voi nopeasti lisätä metropolialueiden verkkojen ja alueellisten runkoverkkojen kaistanleveyttä ja vastata esimerkiksi teräväpiirtovideon suoratoiston ja pilvipalveluiden kaltaisten palveluiden massiivisiin tiedonsiirtovaatimuksiin.

Ulkopuoliset laitokset (OSP) ja liityntäverkot

Passiivisten ja huoltovapaiden ominaisuuksiensa ansiosta näitä laitteita käytetään laajalti ulkotiloissa sijaitsevissa optisissa jakeluverkoissa, mikä vähentää tehokkaasti teleoperaattoreiden pitkän aikavälin käyttö- ja ylläpitokustannuksia.

Datakeskusten yhteenliittäminen

Datakeskusten sisällä tai useiden datakeskusten välillä passiiviset suodattimet mahdollistavat useiden optisten signaalien erittäin tehokkaan reitityksen erittäin pienellä lisäyshäviöllä, mikä varmistaa nopean ja vakaan tiedonsiirron.