על רקע הפיתוח המהיר בתשתיות הרשת, תעשיית התקשורת מתמודדת יותר ויותר עם צוואר בקבוק קריטי. אחת מטכנולוגיות הליבה בתקשורת אופטית - ריבוב חלוקת אורך גל (WDM) - הפכה לפתרון מפתח להתגברות על מגבלות פיזיות אלו.

אם משווים סיב אופטי לכביש מהיר, תקשורת מסורתית באורך גל יחיד היא כמו רכב יחיד התופס את כל הכביש. טכנולוגיית WDM מחלקת למעשה את המסלול הפיזי הזה למספר "נתיבים וירטואליים" (אורכי גל אופטיים שונים) שאינם מפריעים, מה שמאפשר להעביר מספר אותות נתונים בו זמנית דרך אותו סיב. החומרה המרכזית המאפשרת טכנולוגיה זו היא מסנן DWDM פסיבי (Dense Wavelength Division Multiplexing). מאמר זה מספק ניתוח קצר של טכנולוגיה זו.

א. עקרונות ליבה ויתרונות של מסננים פסיביים

DWDM פסיבי, OADM טבעת OSP, ערוץ אחד, מרווח 100 גיגה-הרץ, ערוץ 48, סיב אופטי 900 מיקרון 1 מטר, מחבר SC/APC

המונח "פסיבי" פירושו שהמכשיר אינו דורש ספק כוח חיצוני. במקום זאת, הוא מסתמך לחלוטין על ציפויי שכבה דקה אופטיים מדויקים או מבני סריג כדי להפריד (דה-מולטיפלקס) או לשלב (מולטיפלקס) אותות אופטיים באורכי גל שונים.

מאפיין אופטי פיזיקלי גרידא זה מספק יציבות ואמינות יוצאות דופן, מה שהופך את המכשיר לעמיד מאוד בפני הפרעות אלקטרומגנטיות. כתוצאה מכך, הוא מתאים במיוחד לפעולה ארוכת טווח בחדרי ציוד טלקום מורכבים או בסביבות חוץ קשות.

בתוך ארכיטקטורות רשת אופטית, מסנני DWDM פסיביים משמשים כ"בקרי תעבורה". הם פועלים בקפדנות לפי תקני איגוד התקשורת הבינלאומי (ITU-T), ומחלקים את חלון השידור האופטי בעל הפסדים נמוכים לעשרות או אפילו מאות ערוצי תקשורת עצמאיים בעלי מרווח גל צר ביותר.

משמעות הדבר היא שסיב אופטי יחיד, שבמקור היה מסוגל לשאת אות אחד בלבד, יכול להרחיב באופן מיידי את קיבולת השידור שלו עשרות מונים, ובכך לשפר באופן דרמטי את היעילות הספקטרלית.

II. תרחישי יישום אופייניים וערך

DWDM פסיבי, OSP Ring OADM, ערוץ אחד, מרווח 100 גיגה-הרץ, Ch52, צג (1%), סיב אופטי 900µm 1m, ללא מחבר

מסננים פסיביים אלה מתוכננים בדרך כלל עם מבני אריזה סטנדרטיים, כגון מודולי קסטה LGX או כרטיסי 19 אינץ' להרכבה על מדף, ומצוידים במחברי סיבים אופטיים מדויקים במיוחד לשילוב חלק ברשתות סיבים אופטיים חד-מצביות קיימות. ערכי היישום העיקריים שלהם כוללים:

הרחבת רשת ההולכה והשדרה המטרופולינית

מבלי להוסיף כבלי סיבים פיזיים חדשים, טכנולוגיית WDM יכולה להגדיל במהירות את רוחב הפס של רשתות מטרופוליניות ורשתות עמוד שדרה אזוריות, ולעמוד בדרישות תפוקת הנתונים העצומות של שירותים כגון הזרמת וידאו ברזולוציה גבוהה ומחשוב ענן.

רשתות גישה ומרכזיות חיצוניות (OSP)

הודות למאפיינים הפסיביים והחסרי תחזוקה שלהם, מכשירים אלה נפרסים באופן נרחב ברשתות הפצה אופטיות חיצוניות, ובכך מפחיתים ביעילות את עלויות התפעול והתחזוקה לטווח ארוך עבור מפעילי תקשורת.

חיבור מרכז נתונים

בתוך מרכזי נתונים או בין מרכזי נתונים מרובים, מסננים פסיביים מאפשרים ניתוב יעיל ביותר של אותות אופטיים מרובים עם אובדן הכנסה נמוך במיוחד, מה שמבטיח העברת נתונים מהירה ויציבה.