CWDM vs DWDM: kluczowe różnice i sposób wyboru|Wskazówki Dimiego

CWDM i DWDM reprezentują dwa różne podejścia do multipleksowania z podziałem- długości fali, standaryzowane przez ITU, każde dostosowane do różnych wymagań sieci. CWDM, zdefiniowany w ITU-T G.694.2, wykorzystuje stosunkowo szeroki odstęp międzykanałowy 20 nm w zakresie długości fal 1270–1610 nm, mieszcząc do 18 kanałów. Dzięki temu doskonale nadaje się do sieci metra i sieci dostępowych, w których odległości transmisji zwykle pozostają poniżej 80 km. DWDM podlegający przepisom ITU-T G.694.1 działa w ramach sieci podstawowejPasma DWDM- pasmo C- i pasmo L- (1525–1610 nm) - i wykorzystuje znacznie węższy odstęp między kanałami wynoszący 0,8 nm lub 0,4 nm, co odpowiada 100 GHz i 50 GHz wSieć ITU-Todpowiednio. Dzięki możliwości multipleksowania kanałów o długości fali ponad 80 na jednym włóknie, DWDM jest dominującym rozwiązaniem dla-długodystansowych-szkieletowych systemów transportowych o dużej przepustowości.

Obie technologie rozwiązują ten sam podstawowy problem - uzyskiwanie większej ilości danych za pośrednictwem istniejącej infrastruktury światłowodowej -, ale oferują bardzo różne-kompromisy pod względem kosztów, pojemności i zasięgu. Ten przewodnik omawia te różnice i pomaga określić, która technologia pasuje do Twojej sieci.

Co to jest technologia CWDM?

Z 18 kanałami iodstęp długości falwynoszące 20 nm, szerokie przerwy międzykanałowe CWDM oznaczają, że jego transceivery mogą wykorzystywać niechłodzone lasery, które tolerują dryf długości fali spowodowany zmianami temperatury. To sprawia, że ​​moduły CWDM są prostsze, tańsze i zużywają mniej energii w porównaniu do ich odpowiedników DWDM.

CWDM obsługuje szybkości transmisji danych do 10 G na kanał w większości praktycznych zastosowań i może osiągać odległości około 80 km bez wzmocnienia optycznego. Jednakże CWDM nie może używać wzmacniaczy EDFA do wykraczania poza ten zakres - jego kanały są rozłożone w zbyt szerokim spektrum, aby mógł je pokryć pojedynczy wzmacniacz.

Co to jest technologia DWDM?

Odstęp między kanałami DWDM wynoszący zaledwie 0,8 nm lub 0,4 nm wymaga chłodzonych laserów z precyzyjną kontrolą temperatury, aby utrzymać stabilność każdej długości fali i zapobiec zakłóceniom sygnału między sąsiednimi kanałami. Jest to główny powód, dla którego transceivery DWDM kosztują więcej i zużywają więcej energii niż moduły CWDM.

Te wąskie odstępy w paśmie C- nie są arbitralne. Pasmo C- znajduje się w punkcie najniższego tłumienia we włóknie krzemionkowym i jest to również dokładne okno wzmocnienia technologii EDFA (wzmacniacz światłowodowy{{3}domieszkowany erbem). To oznaczaDługość fali DWDMmożna wzmacniać i przesyłać na tysiące kilometrów, - czego CWDM zasadniczo nie jest w stanie zrobić. DWDM obsługuje także znacznie wyższe szybkości-na kanał, w tym 100G, 400G i więcej, przy użyciu technologii spójnego wykrywania.

Porównanie długości fali

Najbardziej intuicyjnym sposobem zrozumienia różnicy jest sprawdzenie, gdziekanały ITUdla CWDM i DWDM znajdują się w widmie optycznym. 18Długość fali CWDMsą rozłożone w zakresie 340 nm. Ponad 80Kanały DWDMsą upakowane w oknie o długości około 37 nm w paśmie C-. W rzeczywistości cała siatka kanałów DWDM zajmuje przestrzeń odpowiadającą około dwóm kanałom CWDM -, tym skupionym wokół 1530 nm i 1550 nm.

DWDM może przenosić znacznie więcej danych, ponieważ efektywniej wykorzystuje widmo, dopasowując dziesiątki kanałów, podczas gdy CWDM mieści dwa.

Dlaczego CWDM traci kanały na odległość

Standardowe włókno jedno-modowe charakteryzuje się obszarem zwiększonej utraty sygnału pomiędzy około 1370 nm a 1430 nm, spowodowanej resztkowymi jonami wody (OH⁻) w szkle. W tej strefie tłumienie może osiągnąć około 1,0 dB/km -, czyli mniej więcej cztery razy więcej niż normalne 0,25 dB/km obserwowane w innych częściach widma. Nazywa się to szczytem wody.

W przypadku krótkich połączeń o długości poniżej 40 km dodatkowa strata w tym regionie jest możliwa do opanowania i obejmuje wszystkie 18Kanały CWDMpozostają użyteczne. Jednak w miarę zwiększania się odległości powyżej 40 km cztery do pięciu kanałów znajdujących się w strefie szczytowej wody staje się zbyt stratne, aby utrzymać niezawodny sygnał. To skutecznie zmniejsza użyteczną pojemność CWDM z 18 kanałów do około 8 do 10 na większych dystansach.

DWDM całkowicie pozwala uniknąć tego problemu, ponieważ wszystkie jego kanały są skoncentrowane w paśmie C-, które znajduje się w obszarze o najniższych-stratach widma światłowodu. Nowoczesne światłowód o niskim piku wody (G.652.D) faktycznie zmniejsza efekt szczytu wody, ale nie rozwiązuje innego podstawowego ograniczenia CWDM: niemożności wzmocnienia.

CWDM vs DWDM: kluczowe różnice

Wskazówki Dimiego

Różnica w wydajności nie ma charakteru przyrostowego - jest wykładnicza.Teoretyczne maksimum CWDM to około 18 kanałów po 10 Gb każdy, co daje łącznie 180 Gb/s. DWDM na 80 kanałach 100G zapewnia 8Tbps na pojedynczym włóknie -, a dzięki spójnej optyce 400G znacznie więcej.

Koszt jest większy niż cena transceivera.Transceivery CWDM kosztują mniej w przeliczeniu na jednostkę. Jednak całkowity koszt sieci zależy w dużej mierze od liczby potrzebnych włókien. Obie technologie WDM zmniejszają liczbę włókien, ale DWDM zmniejsza ją znacznie bardziej agresywnie. Kiedy ciemne światłowód jest dzierżawiony, a nie posiadany lub gdy trasy światłowodowe są zatłoczone, wyższy koszt DWDM na-moduł może zostać z nawiązką zrekompensowany oszczędnościami w zakresie światłowodów. Tradycyjne założenie, że CWDM jest zawsze tańsze, sprawdza się tylko wtedy, gdy liczba kanałów jest niewielka, a światłowód jest łatwo dostępny.

Pasywny DWDM nie jest skomplikowany.W rzeczywistości pasywne systemy DWDM -, które obejmują większość wdrożeń w przedsiębiorstwach i metrach w promieniu poniżej 80 km -, działają identycznie jak CWDM: para jednostek MUX/DEMUX, standardowe transceivery i brak aktywnych komponentów na ścieżce optycznej. Zwiększone obciążenie operacyjne pojawia się dopiero po dodaniu wzmacniaczy i aktywnych systemów liniowych do-transmisji długodystansowej.

Czy powinieneś używać CWDM czy DWDM?

Kiedy wybrać CWDM

CWDM działa dobrze, gdy odległość transmisji jest mniejsza niż 40 km, wymagania dotyczące kanałów wynoszą maksymalnie osiem, a przepustowość na-kanał wynosi 10 G lub mniej. Typowe przypadki użycia obejmują połączenia między budynkami w kampusach korporacyjnych, rozszerzenia sieci małych obszarów magazynowania i sieci dostępu do metra o umiarkowanych wymaganiach w zakresie przepustowości. Jeśli masz już wdrożenie CWDM z wolnymi kanałami, nie ma potrzeby migracji.

Kiedy wybrać DWDM

Wybierz DWDM, gdy odległość łącza przekracza 80 km, gdy potrzebujesz więcej niż dziesięciu niezależnych kanałów, gdy dowolne łącze wymaga przepustowości 100 G lub większej lub gdy budujesz nową sieć, którą należy skalować w horyzoncie pięciu do dziesięciu lat. Połączenia między centrami danych przy prędkościach 100 G lub 400 G, sieci pierścieniowe Metro i dowolne scenariusze wymagające wzmocnienia optycznego – wszystko to wskazuje na DWDM bez dwuznaczności.

Hybrydowe wdrożenie obu rozwiązań

Jeśli masz istniejący system CWDM, w którym kończą się kanały, ale nie jesteś gotowy na pełną migrację DWDM, podejście hybrydowe może służyć jako pomost. Zmieniając przeznaczenie okien kanałów CWDM 1530 nm i 1550 nm, możesz nałożyć na siebie do 13 kanałów DWDM w każdym oknie 20 nm przy użyciu odstępu 100 GHz -, dodając do 26 nowych kanałów, zachowując działanie istniejących usług CWDM.

Istnieją jednak ograniczenia. Wzmocnienia EDFA nie można zastosować na łączu hybrydowym, ponieważ zakłócałoby to otaczające kanały CWDM. Kanały nakładkowe DWDM są ograniczone do zasięgu pasywnego, a planowanie długości fal staje się bardziej złożone.