Die Glasfaser Übertragungsverfahren CWDM und DWDM
Im dritten Teil unserer Serie Glasfaser Basiswissen geht es um die beiden optischen Wellenlängenmultiplexverfahren CWDM und DWDM.
Grundsätzliches zum Thema Licht
Jeder kennt eine Naturerscheinung mit dem Namen Regenbogen. Was sieht man da denn eigentlich? Richtig, man sieht verschiedene Farben, hübsch aneinandergereiht, immer in der gleichen Farbreihenfolge. Innen beginnt es mit Blau, geht über Grün und Gelb zum Orange, dann zum Rot und weiter bis zum Violett auf der Außenseite des Halbkreises.
Das, was wir mit unseren menschlichen Augen sehen, ist ein Auszug aus dem Spektrum an Farben aus dem Licht unserer Sonne. Der Effekt der farblichen Aufschlüsselung des weißen Lichts in einem begrenzten Raum wird hervorgerufen durch winzige Wassertropfen, welche wie ein Prisma funktionieren.
Anmerkung: Als Mensch kann man Wellenlängen von circa 400 nm (Nanometern) bis ca. 780 nm mit dem Auge wahrnehmen. Wir sprechen hier vom „sichtbaren“ Licht. Alles andere ist für unsere Augen unsichtbar, z.B. das ultraviolette Licht, welches für Nachtsichtkameras benutzt wird.
Verwendung von Licht als Übertragungsmedium in der Datentechnik
CWDM
Technische Dinge funktionieren nur, wenn sie herstellerunabhängig sind, dafür gibt es die verschiedensten Normen.
In der Norm ITU-T G.694.2 ist der Frequenzabstand von 20 nm (Nanometer) festgelegt für folgende 18 Frequenzen (ITU Kanal 27 bis 61):
1210, 1230, 1270, 1290, 1310, 1330, 1350, 1370, 1390, 1410, 1430, 1450, 1470, 1490, 1510, 1530, 1550, 1570, 1590 und 1610 nm
DWDM
In der Norm ITU-T G.694.1 ist der Frequenzabstand von 0,8 nm vorgesehen für 40 Kanäle (ITU Kanal C21-C60) und der Frequenzabstand von 0,8 nm für 96 Kanäle (ITU Kanal CH15-CH62) wobei die Wellenlängen zwischen 1530.0413 nm und 1624.8914 nm in dem entsprechendem oben aufgeführten Raster benutzt werden.
Wir sehen also hier auf einen Blick, dass die DWDM Technologie technisch sehr viel präziser und somit technisch aufwändiger ist als CWDM und dementsprechend auch deutlich teurer. Sie hat aber einen entscheidenden Vorteil gegenüber CWDM.
Erbium-dotierter C-Band Faserverstärker (EDFA = Erbium Doped Fiber Amplifier)
Durch Einsatz von optischen Verstärkern ist es ausschließlich bei DWDM Glasfaserverbindungen möglich, in technisch notwendigen Abständen auf der gesamten Leitungsstrecke das Signal zu verstärken. Diese Verstärkung findet in entsprechenden Verstärkerstationen statt, ist also eine Dienstleistung des betreibenden Carriers (Netzanbieters), um so eine Verbindung überhaupt als Glasfaserstrecke anbieten zu können. Ohne die Verstärkung würde die Übertragung mit Licht über so große Entfernungen nicht funktionieren, da die Gesamtdämpfung des Mediums Glas zu groß wäre.
Kurze Erklärung: Mittels eines Pumplasers mit 980 nm bzw. 1480 nm werden Elektronen in ein höheres Energieniveau angehoben. Durch einfallende Photonen gleicher Signalwellenlänge wird mit Hilfe von stimulierter Emission eine Verstärkung des Signals erreicht.
Weitere Quellen
CWDM Spezifikation: https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G.694.2-200312-I!!PDF-E&type=items
DWDM Spezifikation: https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G.694.1-202010-I!!PDF-E&type=items
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Mehr Basiswissen
Weiter geht es demnächst in einem weiteren Blog mit dem Titel:
Glasfaser Basiswissen Teil 4: „CWDM und DWDM etwas näher beleuchtet“.
Schauen Sie sich auch Teil 1 und Teil 2 unserer Serie Glasfaser Basiswissen an.
Danke
Wir danken unserem langjährigen Kollegen Norbert Kielmann für die Erstellung dieser Grundlagen Artikel zum Thema Glasfaser!
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