CWDM проти DWDM: ключові відмінності та як вибрати|Поради Дімі

CWDM і DWDM представляють два різні підходи до мультиплексування-з розділенням по довжині хвилі, стандартизовані ITU, кожен з яких адаптований до різних вимог мережі. CWDM, визначений ITU-T G.694.2, використовує відносно широкий інтервал каналів 20 нм у діапазоні довжин хвиль 1270–1610 нм, що містить до 18 каналів. Це робить його добре придатним для метро та мереж доступу, де відстань передачі зазвичай залишається меншою за 80 км. DWDM, керований ITU-T G.694.1, працює в межах основногодіапазони DWDM- C-діапазон і L-діапазон (1525–1610 нм) - і використовує набагато вужчий інтервал каналів 0,8 нм або 0,4 нм, що відповідає 100 ГГц і 50 ГГц наМережа ITU-Tвідповідно. Завдяки здатності мультиплексувати понад 80 каналів довжини хвилі в одному волокні, DWDM є переважаючим рішенням для-магістральних транспортних систем великої{3}}пропускної здатності.

Обидві технології вирішують ту саму фундаментальну проблему - отримання більшої кількості даних через існуючу оптоволоконну інфраструктуру -, але вони роблять дуже різні-компроміси у вартості, потужності та охопленні. У цьому посібнику описано ці відмінності та допоможе визначити, яка технологія підходить для вашої мережі.

Що таке технологія CWDM?

З 18 каналами та aінтервал довжини хвилі20 нм, широкі проміжки каналів CWDM означають, що його трансивери можуть використовувати неохолоджувані лазери, які витримують дрейф довжини хвилі, спричинений змінами температури. Це робить модулі CWDM простішими, дешевшими та меншими за енергоспоживанням порівняно з аналогами DWDM.

CWDM підтримує швидкість передачі даних до 10G на канал у більшості практичних розгортань і може досягати відстані приблизно 80 км без оптичного підсилення. Однак CWDM не може використовувати підсилювачі EDFA для виходу за межі цього діапазону - його канали поширюються на надто широкий спектр, щоб охопити один підсилювач.

Що таке технологія DWDM?

Відстань між каналами DWDM лише 0,8 нм або 0,4 нм вимагає охолоджуваних лазерів із точним контролем температури, щоб підтримувати кожну довжину хвилі стабільною та запобігати перешкодам сигналу між сусідніми каналами. Це головна причина, чому трансивери DWDM коштують дорожче та споживають більше енергії, ніж модулі CWDM.

Цей вузький інтервал у межах C-смуги не є довільним. Діапазон C- розташований у точці найнижчого ослаблення в кремнієвому волокні, і це також точне вікно посилення технології EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier). Це означаєДовжини хвиль DWDMможе бути посилено та передано на тисячі кілометрів -, чого CWDM принципово не може зробити. DWDM також підтримує значно вищі швидкості на-канал, у тому числі 100G, 400G і більше, використовуючи технологію когерентного виявлення.

Порівняння довжин хвиль

Найбільш інтуїтивно зрозумілий спосіб зрозуміти різницю – подивитися, деканали ITUдля CWDM і DWDM сидять на оптичному спектрі. 18Довжини хвиль CWDMпоширені в діапазоні 340 нм. Більше 80канали DWDMупаковані у вікно приблизно 37 нм у діапазоні C-. Насправді вся сітка каналів DWDM займає простір, еквівалентний приблизно двом каналам CWDM - ті, які зосереджені поблизу 1530 нм і 1550 нм.

DWDM може передавати набагато більше даних, оскільки він ефективніше використовує спектр, об’єднуючи десятки каналів, а CWDM – два.

Чому CWDM втрачає канали на відстані

Стандартне одномодове-волокно має область підвищеної втрати сигналу між приблизно 1370 нм і 1430 нм, спричинену залишковими іонами води (OH⁻) у склі. У цій зоні ослаблення може досягати приблизно 1,0 дБ/км -, що приблизно в чотири рази перевищує звичайні 0,25 дБ/км, які спостерігаються в інших частинах спектру. Це відоме як пік води.

Для коротких з’єднань довжиною менше 40 км додаткові втрати в цьому регіоні є контрольованими та всі 18Канали CWDMзалишаються придатними для використання. Але коли відстань збільшується понад 40 км, чотири-п’ять каналів, які потрапляють у зону піку води, стають занадто втраченими, щоб підтримувати надійний сигнал. Це фактично зменшує корисну ємність CWDM з 18 каналів до приблизно 8-10 на великих відстанях.

DWDM повністю уникає цієї проблеми, оскільки всі його канали зосереджені в діапазоні C-, який знаходиться в області найнижчих-втрат спектру волокна. Сучасне волокно з низьким піком води (G.652.D) справді зменшує ефект піку води, але це не вирішує інше фундаментальне обмеження CWDM: неможливість посилення.

CWDM проти DWDM: ключові відмінності

Поради Дімі

Розрив ємності не є додатковим -, а експоненціальним.Теоретичний максимум CWDM становить близько 18 каналів по 10G кожен, що становить 180 Гбіт/с. DWDM на 80 каналах 100G забезпечує 8 Тбіт/с по одному волокну -, а з когерентною оптикою 400G набагато більше.

Вартість вище, ніж ціна трансивера.Трансивери CWDM коштують дешевше за одиницю. Але загальна вартість мережі значною мірою залежить від того, скільки волокон вам потрібно. Обидві технології WDM зменшують кількість волокон, але DWDM зменшує її набагато агресивніше. Коли темне оптоволокно орендується, а не є власністю, або коли оптоволоконні маршрути перевантажені, вища вартість DWDM на-модуль може бути більш ніж компенсована економією оптоволокна. Традиційне припущення про те, що CWDM завжди дешевше, вірно лише тоді, коли кількість каналів низька, а оптоволокно доступне.

Пасивний DWDM не є складним.Насправді пасивні системи DWDM -, які охоплюють більшість розгортань підприємств і метро до 80 км -, працюють ідентично CWDM: пара блоків MUX/DEMUX, стандартні трансивери та відсутність активних компонентів в оптичному тракті. Збільшене експлуатаційне навантаження з’являється лише тоді, коли ви додаєте підсилювачі та активні лінійні системи для-передачі на великі відстані.

Чи варто використовувати CWDM чи DWDM?

Коли вибрати CWDM

CWDM добре працює, коли відстань передачі становить менше 40 км, вимоги до восьми каналів або менше, а пропускна спроможність каналу залишається 10G або менше. Типові випадки використання включають корпоративні кампусні з’єднання між будівлями, невеликі розширення мережі зберігання та мережі доступу до метро з помірними потребами в пропускній здатності. Якщо у вас уже є розгортання CWDM із запасними каналами, переходити не потрібно.

Коли вибрати DWDM

Вибирайте DWDM, якщо відстань вашого з’єднання перевищує 80 км, коли вам потрібно більше десяти незалежних каналів, коли будь-яке з’єднання вимагає 100 Гбіт або вище, або коли ви будуєте нову мережу, яка потребує масштабування протягом п’яти-десяти років. Взаємозв’язок центрів обробки даних зі швидкістю 100G або 400G, основні кільцеві мережі метро та будь-які сценарії, що вимагають оптичного підсилення, безперечно вказують на DWDM.

Гібридне розгортання обох

Якщо у вас є існуюча система CWDM, у якій закінчуються канали, але ви не готові до повної міграції DWDM, гібридний підхід може послужити мостом. Перепрофільовуючи вікна каналів CWDM 1530 нм і 1550 нм, ви можете накладати до 13 каналів DWDM у кожному вікні 20 нм, використовуючи відстань 100 ГГц -, додаючи до 26 нових каналів, зберігаючи роботу наявних служб CWDM.

Однак існують обмеження. Посилення EDFA не можна використовувати в гібридному каналі, оскільки це створить перешкоди навколишнім каналам CWDM. Накладені канали DWDM обмежені пасивним охопленням, і планування довжини хвилі стає складнішим.