GROV OCH DENSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING
WDL (Wavelength Division Multiplexing) gör det möjligt att skicka olika dataströmmar samtidigt över ett enda optiskt fibernätverk. I andra artiklar har vi använt analogien till ett snabbväg för att beskriva hur WDM fungerar för att skapa ett enda virtuellt fibernätverk. Att använda den för att kombinera flera tjänster på en mörk fiber kan maximera fibern och hjälpa organisationer att möta växande krav utan att lägga eller hyra mer fiber tills det är absolut nödvändigt. Det finns två huvudtyper av WDM-teknologier som används idag: Grov våglängdsdelning multiplexering (CWDM) och tät våglängdsdelning multiplexering (DWDM).
CWDM gör det möjligt att transportera upp till 18 kanaler över en enda mörk fiber, medan DWDM stöder upp till 88 kanaler. Båda teknologierna är oberoende av protokoll, vilket innebär att varje blandning av data, lagring, röst eller video kan användas på de olika våglängdskanalerna. I fibermässiga termer ligger den största skillnaden mellan CWDM- och DWDM-teknologier i hur överföringskanalerna är fördelade längs det elektromagnetiska spektrumet.
WDM-tekniken använder infrarött ljus, som ligger utanför spektrumet av synligt ljus. Den kan använda våglängder mellan 1260nm och 1670nm. De flesta fibrer är optimerade för de två regionerna 1310nm och 1550nm, vilket möjliggör effektiva "windows" för optiskt nätverk.
Grov våglängdsdelning Multiplexering
CWDM är en teknik som gör att upp till 18 kanaler kan anslutas över ett mörkt fiberpar. Två våglängdsregioner är oftast associerade med CWDM, 1310nm och 1550nm. Regionen 1550nm är mer populär eftersom den har en lägre förlust i fibern (vilket betyder att signalen kan röra sig längre).
Om vi använder vår väganalogi, är det som att måla 18 körfält på vägen, med nio i fiberområdet 1310 (1270 nm till 1450 nm) och nio i 1550 regionen (1470 nm till 1610 nm). För att uppnå detta är våglängderna för varje kanal 20 nm från varandra.
CWDM är en bekväm och billig lösning för avstånd upp till 70 km. Men mellan 40 km och dess maximala avstånd på 70 km CWDM tenderar att begränsas till 8 kanaler på grund av ett fenomen som kallas fiberens vattentopp (mer om detta längre ner). CWDM-signaler kan inte förstärkas, vilket gör 70 km uppskattningen till ett absolut maximum.
Med DWDM kan vi konvertera vår väg till en motorväg med 88 banor. DWDM kan hantera protokoll med högre hastighet, upp till 100 Gbps per kanal. Varje kanal är bara 0,8 nm från varandra istället för den 20 nm du skulle hitta i ett CWDM-system.
Tät våglängdsdelningsmultiplexering fungerar enligt samma princip som CWDM, men utöver den ökade kanalkapaciteten kan den också förstärkas för att stödja mycket längre avstånd.
CWDM och DWDM våglängdsjämförelse
Följande bild visar hur DWDM-kanalerna passar in i våglängdsspektrumet jämfört med CWDM-kanaler. Varje CWDM-kanal är 20 nm åtskilda från den intilliggande kanalen. I figuren använder vi färger för att skilja de 8 CWDM-kanalerna i 1550-regionen. För 1310-regionerna har inga färgscheman standardiserats.
För DWDM å andra sidan är alla DWDM-kanalerna inom 1530 och 1550nm CWDM-regioner. För DWDM-kanaler har ett färgschema inte heller standardiserats: antagligen lika bra eftersom att komma ihåg och differentiera 88 olika färger för DWDM-kanalerna med blotta ögat kan också vara en påfrestning. Istället använder vi ett block för att ange var de är grupperade.
CWDM och DWDM ökar mängden trafik som kan anslutas genom en mörk fiber. Så varför inte lägga till mer? Varför stanna vid 18 CWDM-kanaler och 88 DWDM-kanaler? Anledningen till att det inte är möjligt att lägga till mer är att fiber i sig inte är linjär.
För längre avstånd, över 40 km, är CWDM begränsat till 9 arbetskanaler på grund av en kemisk egenskap i fibern som kallas vattentoppen. Vattentoppen är ett område med hög förlust i fibern 1300 nm som påverkar CWDM-kanalerna 1370nm till 1430nm. I denna region är signalförlusten 1,0dB / km i motsats till 0,25dB / km i 1550-regionen. Detta betyder inte att CWDM-kanaler i 1310nm-regionen inte kan användas, bara att avståndet minskas.
DWDM-kanaler finns i fibern 1550 nm, vilket är det område i fibern som har den lägsta förlusten. Regionen 1550 ligger i en stabil dal med låg förlust omgiven av områden med hög förlust på vardera sidan. På vardera sidan av 1550-området ökar förlusten av fibern snabbt och blir obrukbar för optiska nätverksapplikationer.
Ett bekvämt sätt att öka antalet DWDM-kanaler från, till exempel, 40 till 80 är att använda en interleaver. En interleaver multiplexerar 50 GHz-åtskilda DWDM-signaler till en 100GHz-åtskild kanalplan. 50- och 100GHz-signalerna benämns vanligtvis udda och jämna signaler, och det är dessa signaler som kombineras eller sammanflätas vanligtvis för att röra sig från 40 till 80 kanaler i fiberns C-band.
Som diskuterats tidigare är CWDM-anslutningen begränsad till 70 km, medan DWDM kan sända upp till 80 km. Men kanske ännu viktigare kan DWDM förstärkas under längre avstånd. Eftersom alla DWDM-kanaler tenderar att huvudsakligen sitta i fiberns ”utplattade” 1550 nm-område, är de bättre för att förstärkas.
| DWDM | CWDM | |
| Distans | 70 km oamplifierad | 80 km oamplifierad |
| 1000 km + förstärkt | Inte tillämpbar | |
| kanaler | 88 (Använd interleaver) | 18 (Avstånd begränsade i vattentoppen) |
| Mellanrum | 0,8 nm | 20nm |
| protokoll | Allt inklusive 100G och därefter: 1/10/40 / 100GE och 8/16 / 32GFC | Upp till 10GE och 8GFC (40G med 4x10G CWDM) |
Om en CWDM-lösning redan finns på plats och systemet fortfarande har kapacitet för ytterligare tillväxt, bör CWDM övervägas. Om kapaciteten blir full, finns det två alternativ: att börja igen med ett DWDM-system med högre kapacitet eller att överlägga ett "hybrid DWDM" -nätverk över toppen av kanalerna 1530 och 1550nm, vilket skapar ytterligare 26 nya kanaler över det befintliga CWDM-nätverket.
DWDM-system har traditionellt utformats och använts av telekom för fasta, vertikalt integrerade system, och har som sådan medfört stora fastighetsbehov. Därför var CWDM länge det mer populära valet för företags datacenteranslutning. Men idag finns det mer flexibla lösningar för DWDM också på företagets datacenternivå, vilket gör det till ett mycket mer realistiskt alternativ.
Dela med sig:
Förklara denna artikel till en icke-teknisk person:
Det finns två huvudtyper av teknik för våglängdsdelningsmultiplexering (WDM): grov (CWDM) och tät (DWDM). De använder båda flera våglängder på ljus på en enda fiber, men skiljer sig åt mellan olika våglängder, antal kanaler och förmågan att förstärka de multiplexerade signalerna.
Till skillnad från CWDM är våglängderna i DWDM tätare och anslutningar kan förstärkas. Detta innebär att data kan överföras mycket längre avstånd. CWDM har traditionellt varit en billigare lösning, men i dag är priserna för båda jämförbara. Att bestämma vilken lösning som är bäst beror på användarens och nätverkskraven.
