1. Optik signal retranslyatorining vazifasi nimadan iborat

WDM texnologiyasining avzalliklari va kamchiliklari


WDM texnologiyasining avzalligi:
- kanallarning o‘tkazuvchanlik qobiliyatini yuqoriligi;
- ma’lumotlarni uzatish tezligining yuqoriligi;
- bitta optik tola orqali trafiklarni ikki tomonlama uzatish
imkonining mavjudligi;
- tor oraliqli yarim o‘tkazgichli lezerlardan foydalanish imkoniga
egaligi (nurlanish spektrining kengligi 0,1 nm);

• 
  keng polosali kuchaytirgichlardan va yaqin kanallarni ajratishda optik filtrlardan foydalanish imkoniyati;
  
• 
  qo‘llaniladigan multipleksor va demultipleksorlarning narxini arzonligi.
  

WDM texnologiyasi kamchiliklari:

• 
  yaqin chastotalarni qo‘llaganda DWDM tizimlarining eng qimmatbaho elementlaridan biri bo‘lgan, nurlantiradigan to‘lqin uzunliklarining yuqori mo‘‘tadilligini ta’minlovchi va tor nurlanish spektriga ega bo‘lgan yarim o‘tkazgichli lazerlarning talab qilishi;
  
• 
  multipleksor/demultipleksorlarda signal quvvatlarining zaiflashishi;
  
• 
  ko‘p hollarda WDM qurilmalarining va vaqtli multipleksorlash qurilmalarining ishchi to‘lqin uzunliklarini mos kelmasligi;
  
• 
  kommutatsiya tugunlari sifatining pastligi;
  
• 
  turli texnologiyalarning axborotlarini multipleksorlash kerakligi tufayli boshqarishda muammolarining yuzaga kelishi;
  
• 
  nurlanish quvvatining oshishi nochiziqli effektlarni yuzaga keltiradi va kanallarning o‘zaro ta’sirlashuviga olib keladi.
  

14.2. To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirish tizimining tuzilish sxemasi

WDM tizimlari ma’lumotlarni uzatuvchi analog tizimlar kabi tolali optik uzatish tizimlarda to‘lqin bo‘yicha multipleksorlash (FDM) vazifasini o‘taydi. Shu sababli WDM tizimlari, chastota bo‘yicha optik multipleksorlovchi (OFDM) tizimlar nomini oldi. Lekin bunday texnologiyalar bir-biridan keskin farq kiladi. FDM da bir yon chastota oralig‘iga ega bo‘lgan amplitudaviy modulyatsiyalash mexanizmi qo‘llaniladi. OFDM modulyatsiya mexanizmida esa, eltuvchi chastotalar alohida manbalar (lazerlar) da ishlab chiqiladi va signallar bitta guruhli signalga multipleksorlar yordamida birlashtiriladi. Uning har bir tashkil topuvchisi (eltuvchisi) turli sinxron texnologiyalar qonuni bo‘yicha shakllangan raqamli signallarning oqimlarini, masalan bitta eltuvchi ATM trafikni, boshqasi SDH ni, uchinchisi esa PDH ni uzatishi mumkin. Buning uchun eltuvchi, uzatuvchi trafikka mos keluvchi raqamli signal bilan modulyatsiyalanadi. Quyidagi 14.1 – rasmda WDM tizimining blok sxemasi ko‘rsatilgan.

14.1-расм. WDM тизимининг тузилиш схемаси

Tizimning uzatuvchi qismi turli to‘lqin uzunligiga ega bo‘lgan signallar WDM MUX multipleksorlari yordamida multipleksorlanadi va optik tolaga uzatiladi.

WDM texnologiyasi turli to‘lqin uzunlikli signallarni optik kabelning bitta optik tolasi orqali uzatish imkonini beradi, bu bilan o‘tkazish qobiliyati talablariga bo‘lgan extiyoj qondiriladi.
Qabul qiluvchi qismda tola chiqishidan oqim qabul qilinadi va demultipleksorlanadi, ya’ni to‘lqin tashuvchiga ega bo‘lgan oqimlarga ajratiladi.

14.2-rasm. WDM optik multipleksor va demultipleksorlarini ishlash prinsipi.

WDM ning prinsipial sxemasi juda oddiy. Bunday texnologiyada bir tola orqali SDH ning bir nechta optik kanalini uzatish uchun, signallarning optik to‘lqin uzunligi o‘zgartiriladi, multipleksor yordamida ular birlashtiriladi va optik liniyaga beriladi. Qabul qiluvchi punktda teskari jarayon amalga oshadi. Quyidagi 14.2-rasmda WDMning optik multipleksor va demultipleksorlarini ishlash prinsipi ko‘rsatilgan.

Bunday texnologiya turli to‘lqinlar oqimini ajratib olish uchun maxsus aniqlikka ega bo‘lgan qurilma bilan ta’minlanadi.
Optik toladan o‘tganda signallar so‘nganligi tufayli ularni kuchaytirish uchun optik kuchaytirgichlardan foydalaniladi. Bir toladan uzatiladigan turli spektrli signallarni bitta kuchaytirgich yordamida kuchaytirish mumkin (14.3-rasm). Bu bilan kuchaytirgichlar regeneratorlardan afzaldir, chunki regeneratorlarda har bir spektral kanal uchun alohida elektr kuchaytirgich talab etiladi.

14.3-rasm. WDM tizimlarida optik kuchaytirgich toladan uzatiladigan turli to‘lqin uzunlikli signallarni bir vaqtda kuchaytiradi.
Liniya traktida optik kuchaytirgichlarni joylashtirish retranslyatorlar orasidagi masofani yer usti liniyalarida 1000 km gacha va suv osti liniyalarida 10 000 km gacha uzaytirish imkonini beradi. Optik kuchaytirigchlar orasidagi masofa esa 50…150 km ni tashkil etadi va bu masofa toladagi yo‘qotishlar hamda tolaga kiritish mumkin bo‘lgan signalning quvvati bilan aniqlanadi. Signal quvvati esa optik tolada yuzaga keladigan nochiziqli effektlar sababli signalning buzilishlari bilan chegaralanadi.


14.3. To‘lqin uzunligi bo‘yicha zichlashtirishli (TUBZ) texnologiyalar. TUBZ tolali optik aloqa tizimlarining klassifikatsiyasi: CWDM, DWDM, HDWDM tizimlari va ularning asosiy parametrlari

WDM da multipleksorlash uch turga bo‘linadi:

- CWDM - odatdagi WDM tizimi - 1270-1610 nm polosada ishlovchi, qadami 20 nm to‘lqin uzunligidagi tizim,
- WDM tizimi - 200 GGts dan kam bo‘lmagan eltuvchi chastota bo‘yicha qadamga ega tizim, ular kengaytirilgan chastotaviy reja doirasida 16 tadan ko‘p bo‘lmagan kanallarni multipleksorlash imkonini beradi;
- DWDM - zichlashgan WDM tizimi - 200 dan 50 GGts gacha eltuvchi chastota bo‘yicha qadamga ega tizim, ular kengaytirilgan chastotaviy reja doirasida istalgan kanallar sonini multipleksorlash imkonini beradi;
- HDWDM - tizimi - 50 GGts dan kichik (25 va 12,5 GGts) bo‘lgan eltuvchi chastota bo‘yicha qadamga ega tizim, ular kengaytirilgan chastotaviy reja doirasida istalgan kanallar sonini multipleksorlash imkonini beradi.

Qo‘llaniladigan to‘lqinli zichlashtiruvchi tizimlar bir necha variantlarga ega. 14.1-jadvalda tasniflanishining eng ko‘p tarqalgan varianti keltirilgan.

14.1-jadval

Parametrlari	CWDM (zich bo‘lmagan TUBZ)	DWDM (zich TUBZ)	HDWDM (yuqori zichlikdagi TUBZ)
Kanallar orasidagi masofa	20, 25 nm	1,6 nm 200, 100, 50 GGts	0,4 nm 25, 12, 5 GGts
Diapazon	O, E, S, C, L	S, C, L	C, L
Kanallar soni	maksimum 18 ta	o‘nlab/yuzlab	o‘nlab/yuzlab
Narxi	past	yuqori	yuqori

Bu yerda:

O – birlamchi diapazon (Original, 1260-1360 nm),
Ye – kengaytirilgan diapazon (Extended, 1360-1460 nm),
S – qisqa to‘lqinli diapazon (Short wavelength, 1460-1530 nm),
S – standart diapazon (Conventional, 1530-1570 nm),
L – uzun to‘lqinli diapazon (Long wavelength, 1570-1625 nm).

50 GGts intervalli chastota rejasi standart kremniyli EDFA kuchaytirgichi ishlaydigan 1540-1560 nm maydonidan samaraliroq foydalanishiga imkon beradi. Bu panjaradagi afzalliklar bilan birga o‘ziga hos kamchiliklari bor. Birinchidan, kanallar orasidagi intervalning qisqarishi bilan to‘rt to‘lqinli zichlashuvning zararli effekti ortib boradi, bu esa regeneratsiyalash oraliq liniyasining (faqatgina optik kuchaytirgichlarga asoslangan liniya) maksimal uzunligini cheklaydi.

14.4-rasm. Tolada kanallarning spektral joylashuvi
Ikkinchidan, kanallararo masofaning kichikligi (0,4 nm) STM-64 kanallarini multipleksorlash imkoniyatini cheklanishiga olib keladi (14.4-rasm). Rasmdan ko‘rinib turibdiki, 50 GGts intervalni STM-64 kanallariga qo‘llab bo‘lmaydi, chunki bunday holda qo‘shni kanallarning spektrlari bir-birini to‘sib qolishi mumkin. Faqatgina kichikroq tezlikli tizimlar uchun (STM-4 va undan past), spektrlarning bir-birini to‘sib qolishi yuz bermaydi. Uchinchidan, 50 GGts intervalda qayta joylashtiradigan lazerlar, multipleksorlar va boshqa uskunalar sifatiga bo‘lgan talab oshib boradi, bu esa shu uskunalarning narxini oshiradi [3].