Wellenlängenmultiplex (englisch Wavelength-Division Multiplexing, WDM) ist ein optisches Multiplexverfahren: Über eine einzige Glasfaser werden viele Lichtwellenlängen (Farben) gleichzeitig übertragen, jede Wellenlänge bildet einen unabhängigen Kanal. Es ist die optische Entsprechung des Frequenzmultiplex – nur dass statt Funkfrequenzen Lichtfrequenzen beziehungsweise deren Wellenlängen aufgeteilt werden.
So funktioniert WDM
Am Sender speist ein Multiplexer die Lichtwellen verschiedener Laser in dieselbe Faser ein; am Ende trennt ein Demultiplexer die Wellenlängen wieder auf. Jeder Kanal läuft unabhängig – er kann seine eigene Datenrate und sein eigenes Protokoll haben. Optische Verstärker (EDFA) heben alle Wellenlängen gemeinsam an, ohne sie zu trennen, wodurch sich weite Strecken ohne elektrische Zwischenregeneration überbrücken lassen.
CWDM und DWDM
- CWDM (Coarse WDM): grober Wellenlängenraster mit 20 nm Abstand, typisch 8 bis 18 Kanäle, preiswerte Laser, Reichweiten bis etwa 80 km – typisch für Stadtnetze (Metro) und Firmenanbindungen.
- DWDM (Dense WDM): dichter Raster mit 0,8 nm (100 GHz) oder 0,4 nm (50 GHz) Abstand, 40 bis 80+ Kanäle im C-Band (1530–1565 nm), kombiniert mit optischen Verstärkern – das Rückgrat von Fernnetzen und Seekabeln.
Wozu Wellenlängenmultiplex?
Statt für jede Verbindung eine neue Faser zu verlegen, steigert WDM die Kapazität vorhandener Glasfasern enorm: Mit 80 Wellenlängen à 100 Gbit/s schickt eine einzige Faser 8 Terabit/s. Zusätzlich lässt sich WDM mit Zeitmultiplex kombinieren – auf jeder Wellenlänge können wiederum viele Kanäle zeitlich verschachtelt laufen. Auch Glasfaser-Zugangsnetze (PON) nutzen WDM, um Sende- und Empfangsrichtung auf getrennten Wellenlängen zu führen.
Vor- und Nachteile
- Vorteil: enorme Kapazitätssteigerung ohne neue Kabel, Kanäle unabhängig und protokolltransparent
- Nachteil: teure Laser und Filter, empfindlich gegen Dispersion und Nichtlinearitäten der Faser
- Vorteil: flexible Erweiterung – ein zusätzlicher Kanal ist oft nur ein zusätzlicher Laser
Verwandte Grundlagen: Glasfaser, Bandbreite, OFDM.