В традиционной технологии передачи данных по волоконно-оптическим линиям связи используется метод временного разделения каналов (TDM), передача данных всех каналов производится в одной и той же полосе пропускания внутри одной жилы (световода) ВОЛС. При этом реально достижимая пропускная способность обычно не превышает 2,5 Гбит/с. Существенное повышение скорости передачи данных достигается в технологии мультилексирования по длинам волн WDM (Wavelength Division Multiplexing), в которой одновременно в одной жиле передаются данные по нескольким частотным каналам в инфракрасном диапазоне, т.е. наряду с TDM используется метод частотного разделения каналов FDM. С помощью WDM можно в одном световоде достичь пропускной способности до 80 Гбит/с. Общая информационная скорость, достигнутая к2009 г., составляет15,5 Тбит/c.
Суть WDM состоит в том, что несколько информационных цифровых потоков, переносимых каждый на своей оптической несущей, разнесенных в пространстве, с помощью специальных устройств — оптических мультиплексоров (ОМ) — объединяются в один оптический поток, после чего он вводится в оптическое волокно. На приемной стороне производится обратная операция демультиплексирования.
К мультиплексорам WDM можно подключать различные устройства из сетей других типов, например, терминалы синхронной цифровой иерархии и синхронной волоконно-оптической сети (SONET), коммутаторы сетей ATM, маршрутизаторы, функционирующие в IP-сетях.
Один частотный канал занимает полосу 50 или 100 ГГц в диапазоне длин волн 1310, 1400, 1550 или 1580 нм. Различают следующие разновидности WDM:
* CWDM (Coarse WDM) — мультиплексирование с частотным разносом каналов не менее 200 ГГц, позволяющие мультиплексировать 16 каналов;
* DWDM (Dense WDM) — мультиплексирование с разносом каналов не менее 100 ГГц, позволяющие мультиплексировать до 40 каналов.
* HDWDM (High Dense WDM) — мультиплексирование с разносом каналов 50 ГГц и менее, позволяющие мультиплексировать не менее 64 каналов.
Схему работы WDM системы можно выразить следующим образом. На вход мультиплексора поступают сигналы из многих потоков со скоростью 6,3 Гбит/с в каждом, на выходе формируется поток данных 100-Гбит/с. Таких потоков может быть несколько. Например, в случае объединения по методу FDM четырех 100-Мбит/с потоков формируется оптический сигнал, передающий 400 Гбит/с. Все сигналы усиливаются широкополосным волоконно-оптическим усилителем и транспортируются по оптоволоконной линии длиной в несколько десятков или сотен км.
На противоположной стороне происходят обратные преобразования сигнала.
Пример WDM сети - оптическая транспортная система DWDM Unitrans ZXWM-32. Скорости передачи данных от 10 до 400 Гбит/с на расстояния до 640 километров без применения электрических регенераторов.
Рекордные скорости передачи данных достигаются в Internet-2. В ходе эксперимента 2006 г. данные по ВОЛС передавались из Токио через Сиэтл, Амстердам и Чикаго обратно в точку отправления и была получена скорость 8,8 Гбит/с. Если же применять технологии WDM, например, с 10 несущими, то можно достичь 80 Гбит/с.