파장분할다중화 (Wavelength Division Multiplexing)

한 줄 정의: 파장분할다중화는 서로 다른 파장의 빛을 각각 독립된 신호 채널로 사용해 하나의 광섬유를 통해 동시에 여러 신호를 전송하는 기술입니다.

시간에 따라 반복되는 진동 또는 파형의 개념을 나타냅니다.

쉽게 풀면

한 개의 도로에 여러 색깔의 차선을 만들어 각 색깔마다 다른 목적지로 가는 차들을 동시에 달리게 하는 것과 비슷합니다. 여기서 색깔이 바로 빛의 파장이고, 각 차선이 독립된 통신 채널 역할을 합니다. 이렇게 하면 광섬유 하나를 새로 깔지 않고도 여러 신호를 동시에 훨씬 더 많이 보낼 수 있습니다. 결과적으로 같은 인프라로 통신 용량을 크게 늘릴 수 있는 방법입니다.

왜 중요한가

파장분할다중화는 광섬유 한 가닥의 전송 용량을 파장 수만큼 확장할 수 있어 데이터 폭증 시대에 통신망 용량을 늘리는 핵심 기술로 통신·신호처리 논문에서 활발히 연구됩니다. 특히 인터넷 백본망과 데이터센터 간 연결에서 필수적인 기술로 다뤄집니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"A dense wavelength division multiplexing system with 40 channels was implemented to increase the aggregate capacity of the fiber link."

40개 채널을 갖는 고밀도 파장분할다중화 시스템을 구현해 광섬유 링크의 총 전송 용량을 늘렸다는 뜻으로, 채널 수가 많을수록 용량이 커짐을 보여줍니다.

"Wavelength division multiplexing enables independent routing of each channel through reconfigurable optical add-drop multiplexers."

파장분할다중화는 재구성 가능한 광 애드-드롭 다중화기를 통해 각 채널을 독립적으로 라우팅할 수 있게 해준다는 의미로, 네트워크 유연성 측면의 활용을 보여줍니다.

조금 더 깊게 보면

파장분할다중화는 채널 간 파장 간격에 따라 성긴 파장분할다중화(CWDM)와 조밀 파장분할다중화(DWDM)로 구분됩니다. DWDM은 채널 간격이 좁아 더 많은 채널을 수용할 수 있지만 그만큼 정밀한 광원과 필터가 필요합니다. 시스템 설계 시에는 앞서 다룬 광섬유 분산과 채널 간 간섭(crosstalk)을 함께 고려해야 하며, 광 증폭기와 결합해 장거리 전송에 활용됩니다.

주의할 점

파장분할다중화는 시간축에서 신호를 나누는 시분할다중화와는 원리가 다르며, 채널 수를 늘릴수록 파장 안정도와 필터 성능에 대한 요구가 높아진다는 점을 유의해야 합니다.