CWDM một sợi, OADM và bộ chia băng
Liên kết CWDM cơ bản dùng hai sợi quang và một cặp mux/demux ở mỗi đầu. Hai biến thể giúp khai thác sợi quang khan hiếm hiệu quả hơn: CWDM sợi đơn (hai chiều), trong đó mỗi kênh truyền một chiều còn kênh bạn cặp của nó truyền chiều ngược lại trên cùng một sợi, và bộ ghép/tách kênh xen-rẽ quang (OADM), cho phép các điểm trung gian lấy ra một hoặc hai kênh từ một trunk đi qua. Cả hai đều thụ động và rẻ; cả hai đều có cách tính suy hao và quy tắc ghép cặp riêng.
CWDM sợi đơn
Trên một sợi quang, mỗi bước sóng chỉ dùng cho một chiều. Vì vậy một liên kết tiêu tốn hai kênh — mỗi chiều một kênh — và các module ở hai đầu là một cặp: Tx λ1 / Rx λ2 tại site A, Tx λ2 / Rx λ1 tại site B.
| Yếu tố | CWDM hai sợi | CWDM sợi đơn |
|---|---|---|
| Số kênh cho mỗi liên kết 1G/10G | 1 | 2 |
| Số liên kết tối đa trên 18 kênh | 18 (trên 2 sợi) | 9 (trên 1 sợi) |
| Module | module CWDM giống nhau ở cả hai đầu (cùng λ) | ghép cặp: bước sóng Tx/Rx đảo ngược giữa hai đầu |
| Mux/demux | mux và demux riêng biệt, hoặc một khối song công | một mux/demux sợi đơn cho mỗi đầu với một cổng chung; các cổng kênh là song công (Tx λn, Rx λm) |
| Phản xạ | chấp nhận được | phải thấp — phản xạ Tx sẽ lọt vào đường lọc Rx tại chỗ; cần đầu nối APC hoặc UPC tốt và không để cổng hở |
Các cặp bước sóng điển hình theo đúng thiết kế mux của nhà sản xuất (ví dụ 1270↔1290, 1310↔1330 … hoặc lẻ↔chẵn). Lắp hai module cùng bước sóng ở cả hai đầu sẽ khiến liên kết tối cả hai phía (Sai lệch vật lý). SFP BiDi (1310/1490, 1270/1330) là trường hợp đặc biệt hai kênh của cùng ý tưởng này (Transceiver CWDM).
OADM
Một OADM đặt nối tiếp trên trunk và, với một hoặc nhiều bước sóng được chọn, tách (drop) kênh đó ra cổng cục bộ rồi xen (add) bộ phát cục bộ trở lại trunk trên đúng khe bước sóng đó; mọi kênh còn lại đi xuyên qua (express).
| Loại OADM | Số kênh xen/rẽ | Suy hao xuyên qua (mỗi lượt) | Suy hao xen/rẽ |
|---|---|---|---|
| 1 kênh | 1 (hai sợi: 1 λ; sợi đơn: 1 cặp) | 0,8–1,2 dB | 1,0–1,5 dB |
| 2 kênh | 2 | 1,0–1,5 dB | 1,0–1,5 dB |
| 4 kênh | 4 | 1,5–2,0 dB | 1,2–1,8 dB |
| Đông/Tây (hai hướng) | như trên, trên cả hai hướng trunk | như trên cho mỗi hướng | — |
Nối tiếp N OADM trên một bus hoặc ring tốn N × suy hao xuyên qua đối với các kênh đi qua tất cả — các kênh ở xa phải gánh đủ quỹ công suất của mọi điểm trung gian (Bộ ghép/tách kênh CWDM & quỹ công suất tuyến).
Cấu trúc mạng
| Cấu trúc | Mô tả | Ghi chú |
|---|---|---|
| Điểm-điểm | mux/demux ở cả hai đầu | phương án cơ sở |
| Bus (xen/rẽ tuyến tính) | trunk từ một hub đi qua các site A, B, C, mỗi site có một OADM | quỹ công suất kênh khác nhau theo từng site; lập kế hoạch bước sóng sao cho site xa nhận kênh suy hao thấp |
| Ring | trunk khép vòng về lại hub; OADM Đông/Tây tại mỗi site | bảo vệ: mỗi site có thể tới hub theo cả hai chiều bằng module 1+1 hoặc chuyển mạch dự phòng |
| Hub-and-spoke trên một trunk | OADM 1 kênh cho mỗi site ở xa | backhaul di động, khuôn viên |
Các mẫu triển khai và sự cố: Triển khai CWDM.
Bộ chia băng và lớp phủ
Một bộ chia băng 1310/1550 (coupler WDM) tách băng O khỏi băng C/L với suy hao 0,5–1 dB; nó cho phép một liên kết 1310 nm sẵn có cùng tồn tại với một lớp phủ CWDM hoặc DWDM ở băng trên (1470–1610 nm), hoặc một liên kết 1550 nm thế hệ cũ cùng tồn tại với các kênh băng O mới. Các tổ hợp cần lưu ý:
- Băng trên CWDM + DWDM — băng C của DWDM (1530–1565 nm) chiếm các kênh CWDM 1530 và 1550; một mux CWDM kiểu “bỏ qua 1550” sẽ chừa khe đó trống cho lớp phủ DWDM.
- CWDM + PON — bước sóng 1490/1310 nm của GPON và 1577/1270 nm của XGS-PON trùng với các kênh CWDM; muốn cùng tồn tại cần một sơ đồ bộ lọc riêng (Bước sóng PON).
- Đỉnh hấp thụ nước 1383 nm — các kênh 1370–1410 cần sợi quang có đỉnh hấp thụ nước thấp (G.652.D).
Bảng kênh: Sơ đồ kênh CWDM; các băng: Băng bước sóng & sơ đồ kênh.
Tính toán quỹ công suất cho một site xen/rẽ
Ví dụ: CWDM 10G, hub → site C qua các OADM tại A và B, tổng cộng 35 km.
| Hạng mục | Suy hao, dB |
|---|---|
| Mux tại hub (chèn) | 1,5 |
| Sợi quang 35 km ở băng 1550 nm (0,25 dB/km) | 8,8 |
| OADM tại A, xuyên qua | 1,0 |
| OADM tại B, xuyên qua | 1,0 |
| OADM tại C, tách | 1,2 |
| Đầu nối (8 cặp × 0,4) | 3,2 |
| Mối hàn (12 × 0,1) | 1,2 |
| Tổng | 17,9 |
| Module CWDM 10G 40 km: Tx tối thiểu 0 dBm, độ nhạy Rx −16/−18 dBm | dự trữ 0 … 2 dB — cận biên |
| Cùng liên kết dùng module cấp 80 km (APD, Tx +1, độ nhạy −24) | dự trữ ≈ 7 dB — thoải mái, nhưng cần kiểm tra quá tải tại site A/B (đoạn ngắn) |
Quy tắc: dành cho site xa nhất những kênh có suy hao sợi quang thấp nhất (1550–1610 nm, chú ý tán sắc ở 10G), dùng module APD cho các đoạn xuyên qua dài và suy hao thêm cho các site gần, và ghi lại công suất Rx từng kênh khi đưa vào vận hành (Công suất Rx và quỹ công suất tuyến).
Sự cố riêng của các thiết kế này
| Triệu chứng | Nguyên nhân |
|---|---|
| Liên kết sợi đơn tối cả hai chiều | module cùng bước sóng ở cả hai đầu; sai cặp |
| Liên kết sợi đơn có lỗi, bình thường trên sợi đôi | phản xạ từ đầu nối hở/bẩn lọt vào bộ thu tại chỗ |
| Một site xen/rẽ tối, các site khác bình thường | sai kênh OADM, bước sóng module ≠ khe OADM |
| Site xa cận biên sau khi thêm một OADM | suy hao xuyên qua cộng thêm vào mọi kênh phía sau — tính lại quỹ công suất |
| Chỉ lỗi trên các kênh 1610/1590 nm ở 10G | phạt tán sắc trên các bước sóng dài nhất (Bộ ghép/tách kênh CWDM & quỹ công suất tuyến) |
Trong CodingBox
Trường bước sóng của module là bằng chứng duy nhất về kênh của nó — hãy đọc trường này, đừng tin vào nhãn màu (Check transceiver). Với các cặp sợi đơn, hãy đọc cả hai module và xác nhận bước sóng Tx của chúng khác nhau và khớp với sơ đồ cổng mux trước khi rời khỏi bàn thử.