Одноволоконный CWDM, OADM и разветвители диапазонов

Базовая линия CWDM использует два волокна и пару mux/demux на каждом конце. Две вариации выжимают больше из дефицитного волокна: одноволоконный (двунаправленный) CWDM, где каждый канал идёт в одну сторону, а его партнёр — в другую по той же жиле, и оптические мультиплексоры ввода/вывода (OADM), позволяющие промежуточным узлам снимать один-два канала с проходящего транка. Оба пассивны и дёшевы; оба вводят свою арифметику потерь и правила пар.

Одноволоконный CWDM

На одном волокне каждая длина волны используется только в одном направлении. Поэтому линк потребляет два канала — по одному на направление, — а модули на двух концах образуют пару: Tx λ1 / Rx λ2 на узле A, Tx λ2 / Rx λ1 на узле B.

Элемент	Двухволоконный CWDM	Одноволоконный CWDM
Каналов на линк 1G/10G	1	2
Макс. линков на 18 каналах	18 (по 2 волокнам)	9 (по 1 волокну)
Модули	одинаковые CWDM-модули на обоих концах (одна λ)	парные: длины волн Tx/Rx поменяны между концами
Mux/demux	отдельные mux и demux или дуплексный блок	один одноволоконный mux/demux на конец с общим портом; канальные порты дуплексные (Tx λn, Rx λm)
Отражения	терпимы	должны быть малы — отражение Tx попадает в путь фильтра локального Rx; разъёмы APC или хороший UPC и никаких открытых портов

Типичные пары следуют конструкции мультиплексора вендора (например, 1270↔1290, 1310↔1330 … или нечётные↔чётные). Два модуля одной длины волны на концах дают тёмный линк с обеих сторон (Несовпадения физического уровня). BiDi SFP (1310/1490, 1270/1330) — двухканальный частный случай той же идеи (Трансиверы CWDM).

OADM

OADM стоит в разрыве транка и для одной или нескольких выбранных длин волн выводит канал на локальный порт и вводит локальный передатчик обратно в транк в тот же слот длины волны; все остальные каналы проходят сквозь (экспресс).

Тип OADM	Каналов вывода/ввода	Потери экспресса (за проход)	Потери ввода/вывода
1-канальный	1 (двухволоконный: 1 λ; одноволоконный: 1 пара)	0,8–1,2 дБ	1,0–1,5 дБ
2-канальный	2	1,0–1,5 дБ	1,0–1,5 дБ
4-канальный	4	1,5–2,0 дБ	1,2–1,8 дБ
Восток/Запад (двунаправленный)	как выше, в обоих направлениях транка	как выше на направление	—

Каскад из N OADM на шине или кольце стоит N × потери экспресса для каналов, проходящих все их, — дальние каналы должны нести бюджет каждого промежуточного узла (Мультиплексоры и бюджет линии).

Топологии

Топология	Описание	Примечания
Точка-точка	mux/demux на обоих концах	база
Шина (линейный ввод/вывод)	транк от узла-концентратора через узлы A, B, C, каждый с OADM	бюджеты каналов различны по узлам; планируйте длины волн так, чтобы дальним узлам достались малопотерьные
Кольцо	транк замыкается на концентратор; OADM Восток/Запад на каждом узле	защита: каждый узел достигает концентратора обоими путями с модулями 1+1 или переключением
Звезда по одному транку	1-канальные OADM на каждый удалённый узел	мобильный backhaul, кампус

Схемы внедрения и неисправности: Внедрение CWDM.

Разветвители диапазонов и наложения

Разветвитель 1310/1550 (WDM-coupler) разделяет O-диапазон от C/L с потерями 0,5–1 дБ; он позволяет существующей линии 1310 нм сосуществовать с наложением CWDM или DWDM в верхнем диапазоне (1470–1610 нм) или старой линии 1550 нм — с новыми каналами O-диапазона. Сочетания, за которыми следить:

Верхний диапазон CWDM + DWDM — C-диапазон DWDM (1530–1565 нм) занимает каналы CWDM 1530 и 1550; мультиплексор CWDM «с пропуском 1550» оставляет этот слот под DWDM.
CWDM + PON — 1490/1310 нм GPON и 1577/1270 нм XGS-PON сталкиваются с каналами CWDM; сосуществование требует отдельного плана фильтров (Длины волн PON).
Водный пик 1383 нм — каналам 1370–1410 нужно волокно с низким водным пиком (G.652.D).

Таблица каналов: План каналов CWDM; диапазоны: Диапазоны длин волн.

Арифметика бюджета для узла ввода/вывода

Пример: 10G CWDM, концентратор → узел C через OADM в A и B, всего 35 км.

Позиция	Потери, дБ
Mux концентратора (ввод)	1,5
Волокно 35 км в диапазоне 1550 нм (0,25 дБ/км)	8,8
OADM в A, экспресс	1,0
OADM в B, экспресс	1,0
OADM в C, вывод	1,2
Разъёмы (8 пар × 0,4)	3,2
Сварки (12 × 0,1)	1,2
Итого	17,9
Модуль 10G CWDM 40 км: Tx мин 0 дБм, чувствительность Rx −16/−18 дБм	запас 0 … 2 дБ — маргинально
То же с модулями класса 80 км (APD, Tx +1, чувствительность −24)	запас ≈ 7 дБ — комфортно, но проверить перегрузку на узлах A/B (короткие пути)

Правила: дальнему узлу отдавайте каналы с наименьшими потерями волокна (1550–1610 нм, помня о дисперсии на 10G), для длинных экспресс-путей используйте APD-модули и ослабляйте ближние узлы, записывайте Rx по каналам при вводе в эксплуатацию (Мощность приёма и бюджет линии).

Неисправности, специфичные для этих схем

Симптом	Причина
Одноволоконный линк тёмный в обе стороны	модули одной длины волны на обоих концах; несовпадение пары
Одноволоконный линк с ошибками, на двух волокнах чист	отражения от открытого/грязного разъёма в локальный приёмник
Один узел ввода/вывода тёмный, остальные в норме	неверный канал OADM, длина волны модуля ≠ слот OADM
Дальний узел маргинален после добавления OADM	потери экспресса добавились каждому нижестоящему каналу — пересчитайте бюджет
Ошибки только на каналах 1610/1590 нм на 10G	штраф на дисперсию на самых длинных волнах (Мультиплексоры и бюджет линии)

В CodingBox

Поле длины волны модуля — единственное доказательство его канала: читайте его, не верьте цветной наклейке (Check transceiver). Для одноволоконных пар читайте оба модуля и убедитесь, что длины волн Tx различаются и соответствуют плану портов мультиплексора, прежде чем они покинут стол.