Sprzęganie kierunkowe CWDM

W zależnych kierunkowo sprzęgaczach optycznych specjalnej konstrukcji na jednej długości fali optycznej włókna są lokowane dwa przeciwstawne kanały transmisyjne (nadawanie i odbiór). Taka operacja pozwala na podwojenie maksymalnej liczby kanałów CWDM do 16, przy czym wszystkie kanały optyczne CWDM mieszczą się wtedy w trzecim oknie optycznym włókna.

Sprzęganie kierunkowe jest najczęściej używanym sposobem podwojenia liczby kanałów CWDM. W tym rozwiązaniu wzrost liczby kanałów CWDM w pojedynczym włóknie światłowodowym (do 16 kanałów) uzyskuje się za pomocą zależnych kierunkowo sprzęgaczy optycznych nowej generacji, działających na tych samych częstotliwościach w obu kierunkach. Podczas gdy w standardowym rozwiązaniu CWDM (8 kanałów) wykorzystuje się jedno włókno optyczne do transmisji w jednym kierunku (in lub out), to przez zastosowanie specjalnych sprzęgaczy optycznych jest możliwa równoczesna transmisja w obu kierunkach na jednej częstotliwości (jedna częstotliwość w obydwu kierunkach). Oznacza to, że długość fali jest taka sama dla stron odbiorczej i nadawczej.

Modularna budowa systemu, oprócz obniżenia kosztów konserwacji i serwisu, pozwala na konfigurowanie systemu w różnych topologiach. Oprócz obsługi najprostszych aplikacji w topologii punkt-punkt, za pomocą technologi CWDM można tworzyć sieciowe struktury liniowe typu add-drop oraz topologie pierścieniowe.

W praktyce oznacza to, że na ośmiu długościach fal w trzecim oknie można transmitować 16 odrębnych logicznie kanałów optycznych technologii CWDM bez wzajemnej interferencji sygnałów. Niełatwym problemem kierunkowej interpretacji kanałów w łączu zajmują się specjalne, cyrkulacyjne sprzęgacze optyczne, instalowane po obu stronach włókna światłowodowego. Zaletą takiego rozwiązania jest przekaz sygnałów jedynie w trzecim oknie transmisyjnym o minimalnej tłumienności, dzięki czemu redukcja mocy optycznej po każdej stronie łącza nie przekracza 2 dB (1 dB na każdą stronę) i praktycznie nie wpływa na skracanie zasięgu (do 100 km).

Zwiększenie liczby kanałów powyżej 16 (do 64) uzyskuje się przez łagodną migrację z technologii CWDM do DWDM, wybierając odpowiednie częstotliwości z zestawu zatwierdzonych przez ITU długości fal w trzecim oknie dla gęstego DWDM. Można w ten sposób przesłać 8 kanałów DWDM w odstępie kanałowym 0,8 nm (100 GHz) przez pojedynczy kanał optyczny CWDM. Oznacza to, że bez używania wzmacniaczy EDFA jest możliwa rozbudowa ośmiokanałowego systemu CWDM do 64 kanałów DWDM jedynie przez zastąpienie pojedynczego kanału CWDM ośmioma gęstymi kanałami DWDM. Powielania można dokonywać partiami po 8 kanałów, uzyskując docelowo taką liczbę kanałów optycznych, jaka jest potrzebna dla konkretnej infrastruktury optycznej. Zasięg takiej sieci pozostaje bez zmian (do kilkudziesięciu km).