Сравнение технологий DWDM и CWDM
Определение уплотнения по длине волн
Раньше оптоволоконные транспортные системы передавали информацию через стеклянные нити при помощи простого светового импульса. Свет вспыхивает и гаснет, представляя таким образом “единицы” и “нули” цифровой информации. Длина волны света (также известная как цвет или частота) может быть практически любой - от 670 нм до 1550 нм.
В 80-е годы прошлого века оптоволоконные модемы передачи данных использовали недорогие светодиоды для передачи импульсов ближнего инфракрасного диапазона по недорогому волокну. По мере роста потребностей в информации, также возрастала необходимость в широкополосной передаче. Первые системы SONET использовали лазеры с длиной волны 1310 нм для передачи потока данных размером 155 Мбит/с на очень большие расстояния. Но этот потенциал был быстро исчерпан. Достижения в области оптоэлектронных компонентов позволили разработать системы, которые одновременно передают несколько световых сигналов с разной длиной волны по одному волокну. Несколько потоков данных с высокой скоростью передачи - 2,5 Гбит/с, 10 Гбит/с и, совсем недавно, - 40 Гбит/с и 100 Гбит/с, могут уплотняться благодаря разделению по длине волны. Таким образом было изобретено спектральное уплотнение каналов (WDM).
CWDM — грубое спектральное уплотнение каналов. Системы WDM — это системы, которые используют меньше восьми активных длин волн в одном волокне.
DWDM — плотное спектральное уплотнение каналов. Системы WDM — это системы, которые используют более восьми активных длин волн в одном волокне.
Виды WDM
В настоящее время существует два вида WDM: Грубое WDM (CWDM) и плотное
WDM (DWDM) Как ни странно, но DWDM начали использовать задолго до CWDM, которое нашло себе применения после стремительного развития рынка телекоммуникаций, что позволило снизить цены до приемлемого уровня. По сравнению с CWDM DWDM позволяет осуществлять более тонкое деление спектра. DWDM пропускает свыше 40 каналов в том же диапазоне частоты, который используется в двух каналах CWDM
CWDM определяется длиной волн. DWDM определяется в терминах частот. Более узкий интервал длин волн DWDM вмещает больше каналов на одно волокно, однако его внедрение и эксплуатация обходятся дороже.
Принципиальные отличия CWDM
В целом функциональные возможности CDWM соответствуют возможностям DWDM, при этом затраты и мощность будут ниже. CDWM позволяет операторам гибко реагировать на различные потребности потребителей в крупных городах с высоким спросом на оптоволоконную связь. Однако реальной конкуренции между CDWM и DWDM не существует, поскольку обе технологии выполняют различные роли, которые в большой степени зависят от конкретных условий операторов связи и их требований. В основном CWDM используется при передаче данных на короткие расстояния. Оно использует широкий диапазон частот, и передача данных осуществляется на длинах волн, существенно отличающихся друг от друга. Стандартизированное разнесение каналов предусматривает отклонение длины волны, поскольку лазеры нагреваются и охлаждаются во время работы. По своему строению оборудование CWDM являются более компактным и экономически выгодным по сравнению с оборудованием DWDM.
Принципиальные отличия DWDM
DWDM предназначено для передачи данных на дальние расстояния, когда длины волн расположены близко друг к другу. Разработчики предлагают различные методы совмещения 32, 64, или 128-битных длин волн в одном волокне. С использованием волоконного усилителя, легированного эрбием (EDFA), который повышает производительность высокоскоростных систем передачи данных, такие системы могут работать на расстояниях в тысячи километров. Каналы с высоким уплотнением также имеют свои ограничения. Во-первых, требуются высокоточные фильтры для выделения одной конкретной длины волны таким образом, чтобы это не оказывало влияния на соседние длины волн. Это недешево. Во-вторых, высокоточные лазеры должны направлять каналы точно в цель. Это почти всегда означает, что лазеры должны работать при постоянной температуре. Высокоточные, высокостабильные лазеры дороги, так же как и соответствующие системы охлаждения.
Сценарии использования CWDM и DWDM
CWDM не работает на дальние расстояния, поскольку в нем световой сигнал не усиливается, что с одной стороны снижает стоимость, а с другой стороны ограничивает максимальное расстояние передачи. Поставщики услуг могут увеличить рабочий диапазон с 50 до 80 км, вплоть до 160 км при использовании усилителя сигнала. CWDM поддерживает меньше каналов, что может быть достаточно для городских операторов, которые предпочитают начинать с малого и расширяться по мере роста спроса.
Системы передачи светового сигнала без усиления позволяют снизить стоимость выхода на рынок и при этом сохранить высокую толерантность к потерям. В любом случае, при использовании сигнала без усиления приходится находить компромиссное решение между мощностью и расстоянием. Либо вы создаете длинные сети с меньшим количеством узлов, либо более короткие сети с большим количеством узлов.
|
CWDM |
DWDM |
| Определяется на основе длины волн | Определяется на основе частоты |
| Системы передачи данных на короткие расстояния | Средства сверхдальней связи |
| Использует широкий диапазон частот | Узкий диапазон частот |
| Длины волны отстоят далеко друг от друга | Плотно упакованные длины волн |
| Возможны отклонения в длине волны | Требуются точные лазеры для доставки каналов к цели |
| Делит спектр на большие фрагменты | Делит спектр на небольшие фрагменты |
| Световой сигнал не усиливается | Может использоваться усиление сигнала |
Решения WDM корпорации Ciena
Корпорация Ciena предлагает полный спектр оптических транспортных решений, которые включают как CWDM, так и DWDM. Повторное конфигурирование выполняется при помощи оптических модулей ввода/вывода, известных как мультиплексоры ROADM. На технологии WDM основаны следующие продукты Ciena:
