-Хотя два типа мультиплексирования с разделением по длине волны — CWDM и DWDM — являются эффективными методами решения проблем, связанных с увеличением пропускной способности, они предназначены для решения различных сетевых задач.
-Мультиплексирование с грубым разделением по длине волны (CWDM) и мультиплексирование с плотным разделением по длине волны (DWDM) — это две основные технологии, разработанные на основе мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM), но с разными схемами длин волн и областями применения.
-CWDM и DWDM являются эффективными методами решения проблем, связанных с увеличением пропускной способности, и максимизации использования как существующих, так и новых волоконно-оптических активов, но эти две технологии отличаются друг от друга во многих аспектах.
-Чтобы лучше понять, как решить, какая из этих двух технологий WDM может быть лучшим вариантом при планировании сети, важно иметь базовое представление о том, как работает каждая технология и каковы различия.
-Система CWDM обычно поддерживает восемь длин волн на волокно и предназначена для связи на короткие расстояния, используя широкий диапазон частот с широко разнесенными длинами волн.
-Поскольку CWDM основана на шаге каналов 20 нм от 1470 до 1610 нм, она обычно развертывается на участках волокна до 80 км или меньше, потому что оптические усилители нельзя использовать с каналами с большим шагом. Этот широкий шаг каналов позволяет использовать оптику по умеренной цене. Однако пропускная способность каналов, а также поддерживаемое расстояние меньше с CWDM, чем с DWDM.
-Как правило, CWDM используется для более низкой стоимости, меньшей пропускной способности (менее 10G) и приложений на короткие расстояния, где стоимость является важным фактором.
-Совсем недавно цены на компоненты CWDM и DWDM стали разумно сопоставимы. Длины волн CWDM в настоящее время способны передавать до 10 Gigabit Ethernet и 16G Fiber Channel, и маловероятно, что эта пропускная способность будет увеличиваться в будущем.
-В системах DWDM количество мультиплексированных каналов намного плотнее, чем в CWDM, потому что DWDM использует более узкий шаг длин волн, чтобы уместить больше каналов на одном волокне.
-Вместо шага каналов 20 нм, используемого в CWDM (эквивалентно примерно 15 миллионам ГГц), системы DWDM используют различные указанные шаги каналов от 12,5 ГГц до 200 ГГц в C-диапазоне, а иногда и в L-диапазоне.
-Современные системы DWDM обычно поддерживают 96 каналов с шагом 0,8 нм в спектре C-диапазона 1550 нм. Из-за этого системы DWDM могут передавать огромное количество данных по одной волоконно-оптической линии связи, поскольку они позволяют упаковать гораздо больше длин волн в одно и то же волокно.
-DWDM оптимален для связи на большие расстояния до 120 км и более благодаря своей способности использовать оптические усилители, которые могут экономически эффективно усиливать весь спектр 1550 нм или C-диапазона, обычно используемый в приложениях DWDM. Это преодолевает большие участки затухания или расстояния, и при усилении усилителями, легированными эрбием (EDFA), системы DWDM способны передавать большие объемы данных на большие расстояния, охватывающие сотни или тысячи километров.
-В дополнение к возможности поддержки большего количества длин волн, чем CWDM, платформы DWDM также способны обрабатывать более высокие скорости протоколов, поскольку большинство современных поставщиков оборудования оптической передачи обычно поддерживают 100G или 200G на длину волны, в то время как новые технологии позволяют использовать 400G и выше.
CWDM имеет более широкий шаг каналов, чем DWDM — номинальная разница в частоте или длине волны между двумя соседними оптическими каналами.
-
Системы CWDM обычно передают восемь длин волн с шагом каналов 20 нм в сетке спектра от 1470 нм до 1610 нм.
-
С другой стороны, системы DWDM могут передавать 40, 80, 96 или до 160 длин волн, используя гораздо более узкий шаг 0,8/0,4 нм (сетка 100 ГГц/50 ГГц). Длины волн DWDM обычно находятся в диапазоне от 1525 нм до 1565 нм (C-диапазон), при этом некоторые системы также способны использовать длины волн от 1570 нм до 1610 нм (L-диапазон).
-CWDM — это гибкая технология, которую можно развернуть для увеличения пропускной способности волоконной сети. Это компактный, экономичный вариант технологии, когда спектральная эффективность или необходимость охватывать большие расстояния менее 80 км не являются важными требованиями.
-Решения CWDM, которые обычно используют пассивные аппаратные компоненты, обычно развертываются в топологии «точка-точка» в корпоративных сетях и сетях доступа телекоммуникаций.
-По этим причинам CWDM обычно лучше всего подходит для приложений на короткие расстояния, которые не требуют услуг более 10 Гбит/с, и в местах, где не требуется много каналов.
-С другой стороны, технология DWDM является идеальным решением для сетей, которым требуются более высокие скорости, большая емкость каналов или для приложений, требующих возможности использования усилителей для передачи данных на гораздо большие расстояния.
-Хотя оборудование и электроника, используемые в системах DWDM, не дешевы, они значительно более экономичны, чем прокладка нового волокна.
-По мере роста потребности в пропускной способности и увеличения скорости обслуживания до 10G/40G/100G и 200G, высокие периодические затраты на арендованные линии для обеспечения связи для этих более высоких скоростей передачи данных не масштабируются для организаций по сравнению с внедрением и эксплуатацией собственной оптической сети DWDM.
-Из-за этого растет потребность в увеличении пропускной способности сети за счет использования приложений оптической сети DWDM для максимизации волоконно-оптической связи между сайтами. Организации все чаще используют эту технологию как масштабируемое решение по требованию, чтобы не отставать от растущих потребностей в пропускной способности.
-Как правило, системы DWDM используют активные аппаратные компоненты и часто развертываются в виде интегрированных аппаратных платформ, таких как ROADM (Реконфигурируемые оптические мультиплексоры ввода-вывода), которые обеспечивают расширенные эксплуатационные возможности и позволяют создавать сложные и масштабируемые оптические сети.
-Благодаря своей способности обрабатывать такое количество данных, DWDM используется организациями во многих отраслях в качестве неотъемлемой части их магистральных, основных или городских волоконно-оптических сетей сегодня.
-Технологии DWDM также используются для соединения центров обработки данных, таких как платформы ODCI (Optical Data Center Interconnect), которые обеспечивают сверхвысокоскоростные каналы (400G и выше), используя недорогое оборудование на бит, оптимизированное для среды центра обработки данных.
-Оптические транспортные решения CWDM и DWDM доступны как в активных, так и в пассивных системах.
-В пассивном (или непитаемом) оптическом транспортном решении трансивер CWDM или DWDM находится непосредственно внутри устройства, такого как коммутатор данных или маршрутизатор.
-Типичным примером этого может быть IP-коммутатор, который имеет канальный подключаемый модуль SFP, настроенный на определенную длину волны CWDM или DWDM. Выходной сигнал от канального трансивера SFP подключается к соответствующему пассивному мультиплексору, который объединяет и перераспределяет или мультиплексирует и демультиплексирует различные сигналы длин волн.
-Поскольку канальный подключаемый трансивер SFP CWDM или DWDM находится в коммутаторе данных или маршрутизаторе, это означает, что функциональность xWDM изначально встроена в соответствующее устройство.
-Активные оптические транспортные решения имеют компоненты с питанием переменного или постоянного тока и представляют собой автономные системы, отделенные от устройств, к которым они подключаются, таких как коммутаторы данных и маршрутизаторы.
-Основной задачей автономной системы оптической передачи является прием короткодиапазонного выходного сигнала и расширение дальности действия сигнала, а также преобразование его в канальную длину волны CWDM или DWDM.
-Типичным примером этого может быть IP-коммутатор, имеющий порт 10 Гбит/с, заполненный «серым» оптическим модулем 1310 SFP+, где интерфейс от порта 1310 SFP+ на IP-коммутаторе затем перекрестно подключается через волоконную перемычку к порту клиентского интерфейса карты Transponder в активной системе оптической передачи.
-Транспондер — это компонент, который получает входящий оптический сигнал, а затем преобразует его в канальную длину волны xWDM.
-Затем активная система оптической передачи принимает преобразованные сигналы xWDM, объединяет их и передает их с помощью некоторых дополнительных компонентов, включая пассивные мультиплексоры и, при необходимости, усилители для приложений на большие расстояния. Из-за разделения функциональности передачи xWDM от конечного устройства, такого как коммутатор данных или маршрутизатор, активные системы оптической передачи также, как правило, сложнее, чем пассивные решения.
-Оптические сети играют ключевую роль в современных многослойных сетях и используются для расширения дальности действия традиционной подключаемой оптики, соединения центров обработки данных и объединения сайтов в кампусе или бизнес-парке в пределах мегаполисов, между городами или для магистральной национальной связи.
-В результате организации государственного сектора, коммунальные предприятия, поставщики медицинских услуг, финансовые учреждения, корпоративные предприятия и операторы центров обработки данных считают оптическую передачу предпочтительным решением для своих критически важных сетей.
-CWDM и DWDM — два типа мультиплексирования с разделением по длине волны — являются эффективными методами решения проблем, связанных с увеличением пропускной способности; но они предназначены для решения различных сетевых задач.
-С массовым ростом приложений OTT, облачных вычислений, мобильных устройств и необходимости для потребителей и сотрудников иметь постоянный доступ к своим данным и приложениям, решения оптических сетей CWDM и DWDM быстро внедряются предприятиями по мере роста их требований к пропускной способности и расстоянию.
-Таким образом, многие организации в разных отраслях сейчас эксплуатируют свои собственные сети оптической передачи для консолидации высоких скоростей пропускной способности и различных типов трафика на большие расстояния.