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Was ist Wavelength Division Multiplexing?

Wavelength Division Multiplexing (WDM) ist eine Technologie in der Glasfaserkommunikation, mit der mehrere Signale über eine einzelne Faser übertragen werden können. Dabei wird die Faser in Kanäle mit unterschiedlichen Wellenlängen aufgeteilt, sodass mehrere Signale gleichzeitig übertragen werden können. Es gibt drei Hauptarten von WDM: WDM, CWDM und DWDM – alle erhöhen die Übertragungskapazität einer Glasfaser.

Zur Veranschaulichung dieser Technologie kann man das Glasfaserkabel mit einer Straße vergleichen, auf der die übertragenen Signale wie Autos fahren:

Ein normales Glasfaserkabel hat die Kapazität für ein Auto.

Mit einer WDM-Lösung wird die Straße zu einer zweispurigen Straße erweitert.

Eine CWDM-Lösung entspricht einer 18-spurigen Autobahn. Man kann z. B. 4 oder 8 Spuren nutzen und bei Bedarf später erweitern. Die Autos/Signale können auch in beide Richtungen fahren.

Wird noch mehr Kapazität benötigt, kann DWDM implementiert werden – dies entspricht einer Auffahrt auf eine der Spuren, die zusätzlich 8 oder 16 Autos aufnehmen kann.

Wellenlängen

Jedes Auto steht für eine Wellenlänge, die ein Signal durch die Faser trägt. Dafür wird ein Wellenlängen-Multiplexer verwendet – eine passive Komponente, die auf der sendenden Seite mehrere Wellenlängen auf eine Faser kombiniert und auf der empfangenden Seite wieder trennt. Dadurch wird die Kapazität der bestehenden Glasfaserverbindung erheblich gesteigert.

Verschiedene Wellenlängen werden durch spezialisierte Transceiver erzeugt, die für bestimmte Wellenlängen ausgelegt sind. Die gängigsten Typen sind derzeit SFP und SFP+, aber es gibt auch weitere Varianten. Die Wahl hängt von der verwendeten Netzwerktechnik ab.

xWDM – Übersicht

WDM – Wavelength Division Multiplexing

Bei WDM werden zwei Wellenlängen (1310 nm und 1550 nm) über eine einzelne Faser übertragen – entweder in dieselbe oder in entgegengesetzte Richtung. Letzteres wird oft bei Punkt-zu-Punkt-Verbindungen im FTTH-Bereich (Downstream und Upstream) verwendet.

CWDM – Coarse Wavelength Division Multiplexing

CWDM ermöglicht bis zu 18 Kanäle über zwei Fasern, mit einem Kanalabstand von 20 nm im Wellenlängenbereich von 1271 bis 1611 nm. Häufig beginnt man mit 8 Kanälen und rüstet bei Bedarf auf.

Mit sogenannten 2WL-SFPs kann die Kanalzahl in einem CWDM-System verdoppelt werden, indem jeder Kanal in einen High- und Low-Kanal aufgeteilt wird.

Beispiel für CWDM in einem FTTH-Netzwerk:

DWDM – Dense Wavelength Division Multiplexing

Passives DWDM kann zur Erweiterung eines CWDM-Systems verwendet werden. Dabei lassen sich über zwei CWDM-Kanäle zusätzliche 8 bzw. 16 DWDM-Kanäle hinzufügen.

Reine DWDM-Systeme ermöglichen bis zu 80 Kanäle. Der verwendete Wellenlängenbereich liegt zwischen 1528,77 nm und 1560,61 nm. Der Kanalabstand beträgt 0,8 nm bei 40 Kanälen und 0,4 nm bei 80 Kanälen. Der Standard definiert zwar noch mehr Kanäle über einen weiteren Bereich, aber dieser genannte Bereich ist der am häufigsten verwendete.

Heutige Systeme ermöglichen auch die gleichzeitige Nutzung von CWDM und DWDM auf derselben Faser. So kann zunächst mit CWDM-Hardware gestartet und später bei wachsendem Bedarf auf DWDM erweitert werden.

18-channel CWDM, SM, 1270-1610, SC/PC

Fiber optic patch panel with a built-in CWDM multiplexer and demultiplexer, terminated in SC/PC connectors. Passive CWDM units are a reliable and reasonable method for transferring several wavelengths/signals over the same fiber (wavelength multiplexing). 18-channel CWDM, SM, 1270-1610, SC/PC

FP65-18CWDM-SSC

16 channel DWDM, SM, ch. 925-940, LC/PC

Fiber optic patch panel with DWDM multiplexer and demultiplexer, terminated in LC/PC connectors. Can be mounted in 19 and ETSI cabinet/rack, passive, does not need any power supply.

FP65-16DWDM-925-SLC

Module, 1261-1361 OADM, SM, LC/PC

Fiber optic module panel with a built-in OADM, terminated in LC connectors. The module should be mounted in a 1U or 3U panel.

FPM76-OADM-1310WB-SLC

Module, 1 x WDM, SM,LC/PC , 1310/1550-wide band

Fiber optic patch panel module with WDM multiplexer and demultiplexer terminated in LC connectors. Passive WDM panels are a reliable and reasonable method for transferring 2 wavelengths signals over the same fiber (wavelength multiplexing).

FPM76-WDM-SLC-WB