WDM (Wavelength Division Multiplexing)

Was bedeutet WDM? – Grundlagen zur WDM Technologie

In der Informationstechnologie bezeichnet man das Medium, über das die Informationen übertragen werden, als Leitung. Wenn zwei Stationen miteinander kommunizieren möchten, reicht eine Leitung aus. Bei mehreren Stationen benötigt man mehrere Leitungen. Was aber, wenn man nur eine Leitung z.B. zwischen zwei Städten zur Verfügung hat, aber mehrere Stationen anbinden will? Mit der WDM-Technik lassen sich Glasfaserleitungen mehrfach für die Datenübertragung nutzen.

WDM Grundlagen
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Ziele der WDM Technologie

  • Mehrfachnutzung von Glasfaserleitungen mit WDM
  • Einsparung von gemieteten Glasfaserleitungen - Kostensenkung
  • Erhöhung der Bandbreitenkapazität ihrer Glasfasernetze

Die Idee bei der WDM-Technik

Jeder Station wird eine bestimmte Farbe (Wellenlänge) zugewiesen, über die die Kommunikation mit der Gegenstelle erfolgt. Der Vorteil hierbei ist, dass verschiedene Farben gleichzeitig auf einer Glasfaserleitung übertragen werden können. Hierfür fasst ein Wellenlängen Multiplexer die unterschiedlichen Farben zusammen. Diese werden dann zur Gegenstelle übertragen. Dort splittet ein Demultiplexer die einzelnen Farben wieder auf. In der Regel wird über eine Glasfaserleitung nur ein Lichtstrahl mit einer bestimmten Wellenlänge übertragen. Beim Wellenlängenmultiplexing werden jedoch mehrere Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge über dieselbe Leitung geschickt. Da sich die Wellenlängen nicht überlagern, ist es möglich, die einzelnen Lichtstrahlen durch einfache Filter voneinander zu trennen. Als Lichtquelle dient hier ein Laser und als Empfangseinheit eine lichtempfindliche Photodiode. Beim Wellenlängenmultiplexing differenziert man zwischen CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) und DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Vorteil: Durch den Einsatz von WDM ist es nach heutigem Stand möglich, nahezu 1 Tbit/s (C-Band) über eine Glasfaserleitung zu übertragen.

Passives WDM Multiplexermodul
Passives WDM MultiplexermodulKlicken um Bild zu vergrößern
  • Laser erzeugen ein Licht mit einer bestimmten Wellenlänge (Farbe)
  • WDM Multiplexer bündeln verschiedene Wellenlängen auf eine Glasfaser
  • Glasfasern transportieren das Licht von Standort A nach Standort B
  • WDM Demultiplexer splitten die gebündelten Wellenlängen auf eine Glasfaser
  • Receiver oder Empfänger entnehmen und empfangen das Licht

Auswahl der richtigen Wellenlängen für WDM Übertragungen

Durch die Verwendung von entsprechenden Transceivern (SFP, XFP etc.) mit unterschiedlichem Powerbudget lassen sich Reichweiten von wenigen 100 m bis zu 120 km überbrücken. Ein wesentlicher Faktor für die Reichweite ist, neben dem Powerbudget der Transceiver, die genutzte Wellenlänge. Eine Glasfaser weist für jede Wellenlänge ein spezifisches Dämpfungsverhalten auf. Je höher die Dämpfung, desto geringer ist die Gesamtreichweite. Durch gezielte Auswahl der Wellenlängen können somit höhere Reichweiten und eine bessere Signalqualität erreicht werden.

Dämpfungsverhalten
Dämpfungsverhalten in Abhängigkeit zur WellenlängeKlicken um Bild zu vergrößern
Optische Bänder für WDM Übertragungen
Optische Bänder für WDM ÜbertragungenKlicken um Bild zu vergrößern

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