Televiestinnän, datakeskusten liitettävyyden ja videonsiirron alalla valokuitukaapelointi on erittäin toivottavaa. Todellisuudessa valokuitukaapelointi ei kuitenkaan ole enää taloudellinen tai toteuttamiskelpoinen vaihtoehto jokaiselle yksittäiselle palvelulle. Siksi aallonpituusjakoisen multipleksoinnin (WDM) käyttö kuidun kapasiteetin laajentamiseksi olemassa olevassa kuituinfrastruktuurissa on erittäin suositeltavaa. WDM on tekniikka, joka multipleksoi useita optisia signaaleja yhdelle kuidulle käyttämällä eri laservalon aallonpituuksia. Seuraavassa tarkastellaan lyhyesti WDM-kenttiä CWDM:n ja DWDM:n näkökulmasta. Ne perustuvat samaan ajatukseen useiden valon aallonpituuksien käytöstä yhdessä kuidussa. Mutta molemmilla on omat etunsa ja haittansa.
Mikä on CWDM?
CWDM tukee jopa 18 aallonpituuskanavan samanaikaista lähettämistä kuidun kautta. Tämän saavuttamiseksi kunkin kanavan eri aallonpituudet ovat 20 nm:n etäisyydellä toisistaan. DWDM tukee jopa 80 samanaikaista aallonpituuskanavaa, joista jokainen on vain 0,8 nm:n etäisyydellä toisistaan. CWDM-tekniikka tarjoaa kätevän ja kustannustehokkaan ratkaisun lyhyemmille, jopa 70 kilometrin etäisyyksille. 40–70 kilometrin etäisyyksillä CWDM rajoittuu yleensä kahdeksan kanavan tukemiseen.
CWDM-järjestelmä tukee yleensä kahdeksaa aallonpituutta kuitua kohden ja on suunniteltu lyhyen kantaman tiedonsiirtoon käyttäen laaja-alaisia taajuuksia, joiden aallonpituudet leviävät kauas toisistaan.
Koska CWDM perustuu 20 nm:n kanavaväliin 1470–1610 nm:n välillä, sitä käytetään tyypillisesti enintään 80 km:n pituisilla kuituväleillä, koska optisia vahvistimia ei voida käyttää pitkien kanavien välien kanssa. Tämä laaja kanavaväli mahdollistaa kohtuuhintaisten optisten laitteiden käytön. Linkkien kapasiteetti ja tuettu etäisyys ovat kuitenkin CWDM:ssä pienempiä kuin DWDM:ssä.
Yleensä CWDM:ää käytetään edullisempiin, pienemmän kapasiteetin (alle 10G) ja lyhyemmän etäisyyden sovelluksiin, joissa kustannukset ovat tärkeä tekijä.
Viime aikoina CWDM- ja DWDM-komponenttien hinnat ovat tulleet kohtuullisen vertailukelpoisiksi. CWDM-aallonpituudet pystyvät tällä hetkellä siirtämään jopa 10 gigabitin Ethernet- ja 16 gigabitin Fibre Channel -yhteyksiä, ja on melko epätodennäköistä, että tämä kapasiteetti kasvaisi tulevaisuudessa.
Mikä on DWDM?
Toisin kuin CWDM, DWDM-yhteyksiä voidaan vahvistaa, ja siksi niitä voidaan käyttää datan siirtämiseen paljon pidempiä matkoja.
DWDM-järjestelmissä multipleksoitujen kanavien määrä on paljon tiheämpi kuin CWDM:ssä, koska DWDM käyttää tiheämpää aallonpituusväliä useampien kanavien sovittamiseen yhdelle kuidulle.
CWDM:ssä käytetyn 20 nm:n kanavavälin (vastaa noin 15 miljoonaa GHz) sijaan DWDM-järjestelmät hyödyntävät erilaisia määriteltyjä kanavavälityksiä 12,5 GHz:stä 200 GHz:iin C-kaistalla ja joskus L-kaistalla.
Nykypäivän DWDM-järjestelmät tukevat tyypillisesti 96 kanavaa, jotka ovat 0,8 nm:n etäisyydellä toisistaan 1550 nm:n C-kaistan spektrissä. Tämän ansiosta DWDM-järjestelmät voivat siirtää valtavan määrän dataa yhden kuitulinkin kautta, koska ne mahdollistavat paljon useampien aallonpituuksien pakkaamisen samalle kuidulle.
DWDM on optimaalinen pitkän kantaman tiedonsiirtoon jopa 120 km:iin ja sitä pidemmälle, koska se hyödyntää optisia vahvistimia, jotka voivat kustannustehokkaasti vahvistaa koko DWDM-sovelluksissa yleisesti käytetyn 1550 nm:n eli C-kaistan spektrin. Tämä voittaa pitkät vaimennuksen tai etäisyyden vaihteluvälit, ja erbiumilla seostettujen kuituvahvistimien (EDFA) avulla DWDM-järjestelmillä on kyky siirtää suuria tietomääriä jopa satojen tai tuhansien kilometrien pituisilla etäisyyksillä.
Sen lisäksi, että DWDM-alustat tukevat suurempaa aallonpituuksien määrää kuin CWDM, ne pystyvät myös käsittelemään nopeampia protokollia, koska useimmat optisten siirtolaitteiden toimittajat tukevat nykyään yleisesti 100G:tä tai 200G:tä aallonpituutta kohden, kun taas uudet teknologiat mahdollistavat 400G:n ja sitä suuremmat nopeudet.
DWDM vs. CWDM aallonpituusspektri:
CWDM:llä on leveämpi kanavaväli kuin DWDM:llä – kahden vierekkäisen optisen kanavan nimellinen taajuus- tai aallonpituusero.
CWDM-järjestelmät kuljettavat tyypillisesti kahdeksan aallonpituutta 20 nm:n kanavavälillä spektriruudukossa 1470 nm:stä 1610 nm:iin.
DWDM-järjestelmät voivat puolestaan siirtää 40, 80, 96 tai jopa 160 aallonpituutta käyttämällä paljon kapeampaa 0,8/0,4 nm:n aallonpituutta (100 GHz/50 GHz:n ruudukko). DWDM-aallonpituudet ovat tyypillisesti 1525 nm - 1565 nm (C-kaista), ja jotkut järjestelmät pystyvät hyödyntämään myös 1570 nm - 1610 nm:n aallonpituuksia (L-kaista).
CWDM-edut:
1. Halvat kustannukset
CWDM on paljon halvempi kuin DWDM laitteistokustannusten vuoksi. CWDM-järjestelmässä käytetään jäähdytettyjä lasereita, jotka ovat paljon halvempia kuin jäähdyttämättömät DWDM-laserit. Lisäksi DWDM-lähetin-vastaanottimien hinta on tyypillisesti neljä tai viisi kertaa kalliimpi kuin niiden CWDM-moduulien. Jopa DWDM:n käyttökustannukset ovat korkeammat kuin CWDM:n. Joten CWDM on ihanteellinen valinta niille, joilla on rajoitetusti rahaa.
2. Tehovaatimus
CWDM-tekniikkaan verrattuna DWDM-tekniikan tehovaatimukset ovat huomattavasti suuremmat. DWDM-laserit yhdessä niihin liittyvien valvonta- ja ohjauspiirien kanssa kuluttavat noin 4 W aallonpituutta kohden. Jäähdyttämätön CWDM-laserlähetin puolestaan käyttää noin 0,5 W tehoa. CWDM on passiivinen tekniikka, joka ei käytä sähkötehoa. Sillä on myönteisiä taloudellisia vaikutuksia internet-operaattoreille.
3. Helppo käyttö
CWDM-järjestelmät käyttävät yksinkertaisempaa tekniikkaa kuin DWDM. Ne käyttävät virransyöttöön LEDiä tai laseria. CWDM-järjestelmien aaltosuodattimet ovat pienempiä ja halvempia, joten ne on helppo asentaa ja käyttää.
DWDM-edut:
1. Joustava päivitys
DWDM on joustava ja vankka kuitutyyppien suhteen. DWDM-päivitys 16 kanavaan on mahdollinen sekä G.652- että G.652.C-kuiduilla. Johtuen siitä, että DWDM käyttää aina kuidun pienihäviöistä aluetta, 16-kanavaisissa CWDM-järjestelmissä tiedonsiirto tapahtuu 1300–1400 nm:n aallonpituusalueella, jossa vaimennus on huomattavasti suurempi.
2. Skaalautuvuus
DWDM-ratkaisut mahdollistavat päivityksen kahdeksan kanavan portaissa enintään 40 kanavaan. Ne mahdollistavat paljon suuremman kokonaiskapasiteetin kuidulle kuin CWDM-ratkaisu.
3. Pitkä lähetysetäisyys
DWDM käyttää 1550 aallonpituuden kaistaa, jota voidaan vahvistaa perinteisillä optisilla vahvistimilla (EDFA). Se parantaa lähetysetäisyyttä satoihin kilometreihin.
Seuraava kuva antaa sinulle visuaalisen kuvan CWDM:n ja DWDM:n välisistä eroista.
Julkaisun aika: 14. kesäkuuta 2022