Глава №2 – Стандартные CWDM мультиплексоры

Рассмотрение вопроса начнем в выяснения "Как это работает".

1.Это устройство - минимальный элемент CWDM мультиплексора. Оно не имеет точного названия "CWDM add/drop", "CWDM device", "CWDM mini", "CWDM Cell", "CWDM колбочка", "CWDM TFF (CWDM Thin Film Filter)"
Последнее наиболее точно отражает суть вопроса CWDM Thin Film Filter - Тонкопленочный фильтр CWDM. На самом деле этот фильтр - пленка, которая наклеивается внутри колбочки.
Устройства поступают в продажу, их можно купить отдельно, стоимость около 50usd.
2. Устройство представляет собой стеклянную или металлическую запаянную трубочку с тремя пигтейлами, как правило, ничем не оконцованными. Устройство имеет 3 порта (пигтейла)
- COMM - вход оптического потока
- PASS - все то, что пропустил фильтр (в этом примере излучение на длине волны 1310)
- REFLECTION - все, что отразилось, весь свет, который не прошел в фильтр, отражается на выход устройства
(в примере 1270-1290 и 1330-1610, то есть абсолютно все кроме полосы 1310 ушло в REFLECTION)
3. Из рисунка видно, что
- свет из COMM попадает с PASS (отфильтрованый именно тот, что нужен) и в REFLECTION (все остальное)
- система работает в двух направлениях - и туда и обратно
- свет из порта PASS нужной длины волны проходит фильтр, и попадает в COMM (в линию)
- свет ненужной длины волны (прим. не 1310) не пройдет через фильтр из PASS в COMM
- свет из PASS не попадает в REFLECTION
- любой прочий свет (прим. не 1310) свободно проходит из COMM в REFLECTION
- свет данной длины волны (прим. 1310) не пройдет из REFLECTION в PASS

4. На рисунке видно что входящий поток последовательно "разбирается" фильтрами на составляющие, 1470,1490,1510.... 1610, и наоборот, если в эти порты поступает излучение "правильной" длины волны, соответствующей типу фильтра, то это излучение подмешивается к потоку, и выходит в линию.
Таким образом, вы можете самостоятельно выбрать какой из пигтейлов использовать на передачу, а какой на прием. То есть подключить модули в любой комбинации TX и RX. Выглядит просто отлично!

5. Получается, что из "волшебных фильтров" можно собрать практически любой фантастический
мультиплексор, любой требуемой конфигурации. У потребителя есть выбор - или купить мультик в магазине, или даже собрать его своими руками. Для чего это может быть нужно, чуточку позже.

6. Стандартные модели мультиплексоров следующие - 1х4 ,1х8 , 1х16
- 1х4 (1510, 1530, 1550,1570)
- 1х8 (1470, 1490, 1510, 1530, 1550, 1570, 1590, 1610)
- 1х16 (1310, 1330, 1350, 1370, 1390, 1410, 1430, 1450, 1470, 1490, 1510, 1530, 1550, 1570, 1590, 1610)

7. Глядя на схему включения не сразу становится понятно, как это включить. Почему именно эти TX и RX выбраны? Почему именно этот модуль именно с этим модулем в паре работает?
Ответ шокирует - это делается исключительно по вашему выбору. Абсолютно произвольно.
Методика включения выглядит следующим образом:
- вы не можете включить два модуля с одинаковой длиной волны.
- вы выбираете пару на ваше усмотрение (предположим 1510 и 1610, любую пару)
- в один мультик в пункте А вы включаете модуль 1510 портом TX в мультиплексор, а в пункте В модуль 1610 портом TX в другой мультиплексор
- RX включаете "крест-накрест" Модулю 1510 RX - 1610 в пункте А, модулю 1610 RX-1510 в пункте В
8. При подборе пары нужно принимать во внимание один момент. Так как затухание на волокне на разных длинах волн может отличаться в 2 раза (см. рисунок), то на длинных трассах это может приводить к очень большой разнице.
Например :
Трасса 100км, длина волны 1550 - 22dB затухания(0,22dB/km), а длина волны 1310 - 36dB (0,36dB/km) затухания. Разница солидная, модуль может пробить 100км на 1550, 1510, 1610, но на 1310 скорее всего не потянет. Поэтому, если вы включите пару 1310-1550 в этих условиях, скорее всего работать не будет. Имеет смысл взять соседние каналы.

9. Вторая проблема, с которой приходится столкнуться, это затухания на самом мультиплексоре. С одной стороны растет количество каналов, но за все нужно платить. На каждой колбочке мы получаем затухание по 0,3-0,8dB. 4 канала - 1,2dB, 8 каналов - 2,4dB, 16 каналов - 4,8dB!!! И это еще без учета коннекторов. Притом получается, что на первой колбочке у нас почти нет затухания, а на последней почти 5dB!

10. Получается очень неприятная ситуация. Предположим, взяли таких два мукса.
И включили. На длине волны 1610, у нас будет 10dB затухания! Прочтите статью про децибелы (читай ниже подробную статью про децибелы), 10 db затухания - это сигнал упадет в 10раз, или это эквивалентно расстоянию по волокну 27км (на 1310), или 45км (на 1550).
Получается анекдот про трансформатор "На входе 220, на выходе 5, а на остальное гудит...)))".

11. Дабы избежать такой ситуации, мультиплексоры выпускаются в парах. Как показано на рисунке, каждый мультик идет в двух видах, с увеличением номера канала от входа,
и с убыванием. Например - Мультик 1х8
(1470, 1490, 1510, 1530, 1550, 1570, 1590, 1610) и
(1610, 1590, 1570, 1550, 1530, 1510, 1490, 1470)
Таким образом получается, что на каждой длине волны мы получаем одно маленькое значение затухания, и одно большое, суммарно, итоговое значение затухания получается как максимальное на одном данном мультике.

1х4 - 1,5dB на любом канале
1х8 - 2,9dB на любом канале
1х16 - 5,1db на любом канале
5,1 - это не мало, но все же это меньше чем 10. (прим. В новой версии мультиплексоров эти значения удалось улучшить за счет изменения коструктива. Читайте на эту тему следующую главу)

12. В заключении: о способах введения и выведения каналов. Представьте себе ситуацию - из пункта А в пункт Б идет волокно, в котором у вас уплотнено 8 езернет каналов, все красиво, лампочки мырцают,все гут. Но вот вы решили по дороге вывести один-два потока. Что же делать? Ставить дорогущие мультиплексоры, разворачивать поток, потом опять собирать? Нет, есть простое и элегантное решение. Называется оно - OADM (Optical Add/Drop Multiplexer).

13. Существуют и другие модели OADM самого экзотического свойства, позволяющие вывести
и 1 и и даже 4 езернет каналов. Как правило их производят "под заказ", но кое что у нас есть на складе. OADM2, OADM4, OADM8.