Ghép kênh phân chia theo bước sóng là một kỹ thuật cho phép truyền đồng thời nhiều tần số (hoặc bước sóng) qua cùng một sợi quang mạng. Điều này được thực hiện thông qua việc sử dụng các thiết bị như máy phát hoặc máy thu phát quang với đầu ra được điều chỉnh theo các bước sóng riêng lẻ và cụ thể để có các kênh truyền riêng biệt và không chồng chéo.
Ghép kênh phân chia theo bước sóng thô (CWDM) sử dụng các bước sóng trong khoảng từ 1260nm đến 1670nm (các dải truyền dẫn O, E, S, C, L và U) và cho phép tạo tối đa 18 kênh riêng lẻ trong vùng này, mang bất kỳ sự kết hợp nào của giọng nói, dữ liệu hoặc video với các kênh cách nhau 20nm. CWDM là một giải pháp tiết kiệm chi phí cho việc triển khai băng thông tương đối thấp. Tuy nhiên, do không thể khuếch đại tín hiệu CWDM nên không có bộ khuếch đại quang băng rộng nào có khả năng hỗ trợ phạm vi này và khoảng cách bị giới hạn ở 80 km.
Giải pháp Ghép kênh phân chia theo bước sóng dày đặc (DWDM) đưa WDM lên cấp độ tiếp theo bằng cách giảm khoảng cách kênh xuống 0.8nm trở xuống và thu hẹp phạm vi bước sóng hoạt động. Điều này có thể tạo ra 80 kênh hoặc làn lưu lượng trở lên, mở ra cơ hội cho các ứng dụng băng thông cao, tốc độ cao hơn.
Thật ngạc nhiên, tất cả các bước sóng DWDM đều nằm trong vùng hẹp từ 1525nm đến 1565nm được gọi là Băng tần C. Ví dụ, khu vực này được sử dụng do suy hao tín hiệu (0}.25dB/km) tương đối thấp (0}.25dB/km) so với các bước sóng thấp hơn được tìm thấy trong các dải O hoặc E. Do khoảng cách giữa các kênh hẹp, các quy trình lọc và laser có độ chính xác cao hơn được yêu cầu để duy trì tính toàn vẹn của kênh và giảm thiểu nhiễu.
Kiến trúc DWDM
Kiến trúc mạng DWDM thụ động bắt đầu với bộ phát đáp hoặc bộ thu phát chấp nhận đầu vào dữ liệu thuộc nhiều loại lưu lượng và giao thức khác nhau. Bộ phát đáp này thực hiện chức năng thiết yếu là ánh xạ dữ liệu đầu vào lên các bước sóng riêng lẻ. Mỗi bước sóng được đưa đến một bộ ghép kênh quang (MUX) để lọc và kết hợp nhiều tín hiệu vào một cổng đầu ra duy nhất để truyền qua sợi quang DWDM chính/lõi/chung. Ở đầu nhận, các bước sóng sau đó có thể được tách ra để cô lập các kênh riêng lẻ bằng cách sử dụng bộ tách kênh quang (De-MUX). Sau đó, mỗi kênh được định tuyến đến đầu ra phía máy khách thích hợp thông qua một bộ phát đáp phù hợp với bước sóng bổ sung.
Do công nghệ DWDM chồng lấp dải tần CWDM nên cũng có thể chọn giải pháp "kết hợp". Loại hệ thống này để nguyên phần cứng CWDM MUX và deMUX, chèn các bước sóng DWDM lên trên các kênh hiện có trong phạm vi 1530 đến 1550nm, tạo ra tối đa 28 kênh bổ sung. Loại hệ thống kết hợp này có thể giúp tăng công suất đáng kể mà không yêu cầu lắp đặt cáp quang mới hoặc thay đổi cơ sở hạ tầng bán buôn cho một công ty.
Bộ ghép kênh cộng thêm quang (OADM) là một thành phần tùy chọn của kiến trúc DWDM có thể được thêm vào mạng thụ động hoặc mạng chủ động để tạo điều kiện thuận lợi cho việc cộng hoặc trừ bước sóng xác định từ vị trí giữa luồng trên sợi DWDM chính/lõi/chung . Kiến trúc hai chiều bao gồm các bộ phát và bộ thu ở cả hai đầu của mạch cũng như các thiết bị MUX/De-MUX kết hợp.
Đối với các mạng đường dài, kiến trúc DWDM trở nên phức tạp hơn với việc bổ sung các thành phần hệ thống tích cực cần thiết để bù cho tổn thất quang học khiến việc nhận tín hiệu và khôi phục dữ liệu là không thể. Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium (EDFA) có thể được sử dụng làm bộ khuếch đại tăng cường hoặc khởi động để tăng mức công suất quang ngay khi chúng rời khỏi MUX, trong khi bộ tiền khuếch đại thực hiện chức năng tương tự trước khi vào DeMUX. Bộ khuếch đại nội tuyến bổ sung cũng có thể được bao gồm. Mạng thụ động, không có EDFA, giảm thiểu sự phức tạp này.
