V oblasti telekomunikací, konektivity datových center a přenosu videa je optická kabeláž velmi žádoucí. Realita je však taková, že optická kabeláž již není ekonomickou ani proveditelnou volbou pro implementaci pro každou jednotlivou službu. Proto je velmi vhodné použít vlnový multiplexing (WDM) pro rozšíření kapacity vlákna na stávající optické infrastruktuře. WDM je technologie, která multiplexuje více optických signálů na jedno vlákno pomocí laserového světla různých vlnových délek. Rychlá studie polí WDM bude provedena na CWDM a DWDM. Jsou založeny na stejném konceptu použití více vlnových délek světla na jednom vlákně. Oba však mají své výhody i nevýhody.
Co je CWDM?
CWDM podporuje až 18 kanálů s vlnovými délkami přenášených optickým vláknem současně. Aby toho bylo dosaženo, jsou různé vlnové délky každého kanálu od sebe vzdáleny 20 nm. DWDM podporuje až 80 simultánních kanálů s vlnovými délkami, přičemž každý z kanálů je od sebe vzdálen pouze 0,8 nm. Technologie CWDM nabízí pohodlné a cenově efektivní řešení pro kratší vzdálenosti až 70 kilometrů. Pro vzdálenosti mezi 40 a 70 kilometry je CWDM obvykle omezena na podporu osmi kanálů.
Systém CWDM běžně podporuje osm vlnových délek na vlákno a je navržen pro komunikaci na krátkou vzdálenost s využitím širokého rozsahu frekvencí s vlnovými délkami rozptýlenými daleko od sebe.
Protože CWDM je založeno na rozteči kanálů 20 nm od 1470 do 1610 nm, obvykle se používá na optických vláknech o délce do 80 km nebo méně, protože optické zesilovače nelze použít s kanály s velkou roztečí. Tato široká rozteč kanálů umožňuje použití optických zařízení za rozumnou cenu. Kapacita spojů i podporovaná vzdálenost jsou však u CWDM menší než u DWDM.
CWDM se obecně používá pro aplikace s nižšími náklady, nižší kapacitou (pod 10 G) a kratšími vzdálenostmi, kde jsou náklady důležitým faktorem.
V poslední době se ceny komponent CWDM i DWDM staly poměrně srovnatelnými. Vlnové délky CWDM jsou v současné době schopny přenášet až 10gigabitový ethernet a 16G optický kanál a je velmi nepravděpodobné, že by se tato kapacita v budoucnu dále zvyšovala.
Co je DWDM?
Na rozdíl od CWDM lze DWDM spojení zesílit, a proto je lze použít k přenosu dat na mnohem delší vzdálenosti.
V systémech DWDM je počet multiplexovaných kanálů mnohem vyšší než v CWDM, protože DWDM používá menší rozteč vlnových délek, aby se na jedno vlákno vešlo více kanálů.
Místo 20nm rozteče kanálů používané v CWDM (ekvivalent přibližně 15 milionů GHz) využívají systémy DWDM řadu specifikovaných roztečí kanálů od 12,5 GHz do 200 GHz v pásmu C a někdy i v pásmu L.
Dnešní systémy DWDM obvykle podporují 96 kanálů rozmístěných ve vzdálenosti 0,8 nm v rámci spektra C-pásma 1550 nm. Díky tomu mohou systémy DWDM přenášet obrovské množství dat prostřednictvím jediného optického spoje, protože umožňují přenos mnohem více vlnových délek na stejné vlákno.
DWDM je optimální pro komunikaci na velké vzdálenosti až do 120 km a dále díky své schopnosti využívat optické zesilovače, které dokáží cenově efektivně zesílit celé spektrum v pásmu 1550 nm neboli pásmu C, běžně používané v aplikacích DWDM. Tím se překonají dlouhé rozsahy útlumu nebo vzdálenosti a při zesílení zesilovači s vlákny dopovanými erbiem (EDFA) jsou systémy DWDM schopny přenášet velké množství dat na velké vzdálenosti až stovky nebo tisíce kilometrů.
Kromě schopnosti podporovat větší počet vlnových délek než CWDM jsou platformy DWDM také schopny zpracovávat protokoly s vyšší rychlostí, protože většina dodavatelů optických transportních zařízení dnes běžně podporuje 100G nebo 200G na vlnovou délku, zatímco nově vznikající technologie umožňují 400G a více.
Vlnové spektrum DWDM vs. CWDM:
CWDM má širší rozteč kanálů než DWDM – nominální rozdíl ve frekvenci nebo vlnové délce mezi dvěma sousedními optickými kanály.
Systémy CWDM obvykle přenášejí osm vlnových délek s roztečí kanálů 20 nm ve spektrální mřížce od 1470 nm do 1610 nm.
Systémy DWDM na druhou stranu mohou přenášet 40, 80, 96 nebo až 160 vlnových délek s využitím mnohem užší rozteče 0,8/0,4 nm (mřížka 100 GHz/50 GHz). Vlnové délky DWDM jsou typicky od 1525 nm do 1565 nm (pásmo C), přičemž některé systémy jsou schopny využít i vlnové délky od 1570 nm do 1610 nm (pásmo L).
Výhody CWDM:
1. Nízké náklady
CWDM je mnohem levnější než DWDM kvůli nákladům na hardware. Systém CWDM používá chlazené lasery, které jsou mnohem levnější než nechlazené lasery DWDM. Cena DWDM transceiverů je navíc obvykle čtyřikrát až pětkrát vyšší než cena jejich CWDM modulů. Dokonce i provozní náklady DWDM jsou vyšší než u CWDM. CWDM je tedy ideální volbou pro ty, kteří mají omezené finance.
2. Požadavek na napájení
Ve srovnání s CWDM jsou požadavky na příkon pro DWDM výrazně vyšší. DWDM lasery spolu s příslušnými monitorovacími a řídicími obvody spotřebovávají přibližně 4 W na vlnovou délku. Nechlazený CWDM laserový vysílač spotřebovává přibližně 0,5 W. CWDM je pasivní technologie, která nespotřebovává žádnou elektrickou energii. Má pozitivní finanční důsledky pro internetové operátory.
3. Snadná obsluha
Systémy CWDM používají oproti DWDM jednodušší technologii. Pro napájení používají LED diody nebo laser. Vlnové filtry systémů CWDM jsou menší a levnější. Proto se snadno instalují a používají.
Výhody DWDM:
1. Flexibilní upgrade
DWDM je flexibilní a robustní s ohledem na typy vláken. Rozšíření DWDM na 16 kanálů je možné jak na vláknech G.652, tak na G.652.C. Původně to vyplývá ze skutečnosti, že DWDM vždy využívá oblast vlákna s nízkými ztrátami. Zatímco 16kanálové systémy CWDM zahrnují přenos v oblasti 1300-1400 nm, kde je útlum výrazně vyšší.
2. Škálovatelnost
Řešení DWDM umožňují upgrade v krocích po osmi kanálech až na maximálně 40 kanálů. Umožňují mnohem vyšší celkovou kapacitu optického vlákna než řešení CWDM.
3. Dlouhá přenosová vzdálenost
DWDM využívá pásmo vlnových délek 1550, které lze zesílit pomocí konvenčních optických zesilovačů (EDFA). Zvyšuje přenosovou vzdálenost až na stovky kilometrů.
Následující obrázek vám poskytne vizuální představu o rozdílech mezi CWDM a DWDM.
Čas zveřejnění: 14. června 2022