Telekomunikāciju, datu centru savienojamības un video transporta jomā optisko šķiedru kabeļu ierīkošana ir ļoti vēlama. Tomēr realitātē optisko šķiedru kabeļu ierīkošana vairs nav ekonomiska vai realizējama izvēle katram atsevišķam pakalpojumam. Tādēļ ļoti ieteicams izmantot viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanu (WDM), lai paplašinātu šķiedras jaudu esošajā šķiedru infrastruktūrā. WDM ir tehnoloģija, kas multipleksē vairākus optiskos signālus uz vienas šķiedras, izmantojot dažādus lāzera gaismas viļņu garumus. Īss WDM lauku pētījums tiks veikts, aplūkojot CWDM un DWDM. Tie balstās uz vienu un to pašu koncepciju par vairāku gaismas viļņu garumu izmantošanu uz vienas šķiedras. Taču abiem ir savas priekšrocības un trūkumi.
Kas ir CWDM?
CWDM atbalsta līdz pat 18 viļņu garuma kanāliem, kas vienlaikus tiek pārraidīti caur šķiedru. Lai to panāktu, katra kanāla dažādie viļņu garumi atrodas 20 nm attālumā viens no otra. DWDM atbalsta līdz pat 80 vienlaicīgiem viļņu garuma kanāliem, un katrs no kanāliem atrodas tikai 0,8 nm attālumā viens no otra. CWDM tehnoloģija piedāvā ērtu un rentablu risinājumu īsākiem attālumiem līdz 70 kilometriem. Attālumiem no 40 līdz 70 kilometriem CWDM parasti aprobežojas ar astoņu kanālu atbalstīšanu.
CWDM sistēma parasti atbalsta astoņus viļņu garumus uz vienu šķiedru un ir paredzēta īsa darbības rādiusa sakariem, izmantojot plaša diapazona frekvences ar viļņu garumiem, kas izkliedēti tālu viens no otra.
Tā kā CWDM pamatā ir 20 nm kanālu atstatums no 1470 līdz 1610 nm, to parasti izmanto šķiedru posmos līdz 80 km vai mazāk, jo optiskos pastiprinātājus nevar izmantot ar lieliem kanālu atstatumiem. Šis plašais kanālu atstatums ļauj izmantot vidējas cenas optiku. Tomēr savienojumu jauda, kā arī atbalstītais attālums CWDM ir mazāks nekā DWDM.
Parasti CWDM tiek izmantots zemākām izmaksām, mazākai jaudai (zem 10G) un īsākiem attālumiem, kur izmaksas ir svarīgs faktors.
Pavisam nesen CWDM un DWDM komponentu cenas ir kļuvušas samērā salīdzināmas. CWDM viļņu garumi pašlaik spēj pārvadīt līdz 10 gigabitu Ethernet un 16G Fibre Channel, un ir diezgan maz ticams, ka šī jauda nākotnē vēl vairāk palielināsies.
Kas ir DWDM?
Atšķirībā no CWDM, DWDM savienojumus var pastiprināt, un tāpēc tos var izmantot datu pārraidei daudz lielākos attālumos.
DWDM sistēmās multipleksēto kanālu skaits ir daudz blīvāks nekā CWDM, jo DWDM izmanto stingrāku viļņu garuma atstarpi, lai uz vienas šķiedras ietilptu vairāk kanālu.
CWDM izmantotā 20 nm kanālu atstatuma vietā (aptuveni 15 miljonu GHz ekvivalents) DWDM sistēmas izmanto dažādus noteiktus kanālu atstatumus no 12,5 GHz līdz 200 GHz C joslā un dažreiz arī L joslā.
Mūsdienu DWDM sistēmas parasti atbalsta 96 kanālus, kas izvietoti 0,8 nm attālumā viens no otra 1550 nm C joslas spektrā. Tāpēc DWDM sistēmas var pārraidīt milzīgu datu apjomu, izmantojot vienu optiskās šķiedras saiti, jo tās ļauj uz vienas šķiedras iesaiņot daudz vairāk viļņu garumu.
DWDM ir optimāls risinājums tālas darbības rādiusa sakariem līdz 120 km un tālāk, pateicoties tā spējai izmantot optiskos pastiprinātājus, kas var rentabli pastiprināt visu 1550 nm jeb C joslas spektru, ko parasti izmanto DWDM lietojumos. Tas pārvar lielus vājināšanās vai attāluma diapazonus, un, pastiprinātas ar erbija leģētiem šķiedru pastiprinātājiem (EDFA), DWDM sistēmām ir iespēja pārvadīt lielu datu apjomu lielos attālumos, kas sniedzas līdz pat simtiem vai tūkstošiem kilometru.
Papildus spējai atbalstīt lielāku viļņu garumu skaitu nekā CWDM, DWDM platformas spēj apstrādāt arī ātrākus protokolus, jo lielākā daļa optisko transporta iekārtu pārdevēju mūsdienās parasti atbalsta 100G vai 200G uz viļņa garumu, savukārt jaunās tehnoloģijas ļauj sasniegt 400G un vairāk.
DWDM un CWDM viļņu garuma spektrs:
CWDM ir plašāks kanālu atstatums nekā DWDM — nominālā frekvences vai viļņa garuma atšķirība starp diviem blakus esošiem optiskajiem kanāliem.
CWDM sistēmas parasti pārraida astoņus viļņu garumus ar 20 nm kanālu atstatumu spektra režģī no 1470 nm līdz 1610 nm.
Savukārt DWDM sistēmas var pārraidīt 40, 80, 96 vai līdz pat 160 viļņu garumiem, izmantojot daudz šaurāku atstarpi 0,8/0,4 nm (100 GHz/50 GHz režģis). DWDM viļņu garumi parasti ir no 1525 nm līdz 1565 nm (C josla), un dažas sistēmas spēj izmantot arī viļņu garumus no 1570 nm līdz 1610 nm (L josla).
CWDM priekšrocības:
1. Zemas izmaksas
CWDM ir daudz lētāks nekā DWDM aparatūras izmaksu dēļ. CWDM sistēma izmanto atdzesētus lāzerus, kas ir daudz lētāki nekā neatdzesēti DWDM lāzeri. Turklāt DWDM raidītāju/uztvērēju cena parasti ir četras vai piecas reizes dārgāka nekā to CWDM moduļiem. Pat DWDM ekspluatācijas izmaksas ir augstākas nekā CWDM. Tāpēc CWDM ir ideāla izvēle tiem, kam ir ierobežots finansējums.
2. Jaudas prasības
Salīdzinot ar CWDM, DWDM jaudas prasības ir ievērojami augstākas. Tā kā DWDM lāzeri kopā ar saistīto uzraudzības un vadības shēmu patērē aptuveni 4 W uz viļņa garumu. Tikmēr neatdzesēts CWDM lāzera raidītājs patērē aptuveni 0,5 W jaudas. CWDM ir pasīva tehnoloģija, kas nepatērē elektrisko enerģiju. Tai ir pozitīva finansiāla ietekme uz interneta operatoriem.
3. Vienkārša darbība
CWDM sistēmas izmanto vienkāršāku tehnoloģiju salīdzinājumā ar DWDM. Barošanai tās izmanto LED vai lāzeru. CWDM sistēmu viļņu filtri ir mazāki un lētāki, tāpēc tos ir viegli uzstādīt un lietot.
DWDM priekšrocības:
1. Elastīga jaunināšana
DWDM ir elastīgs un izturīgs attiecībā uz šķiedru tipiem. DWDM jaunināšana uz 16 kanāliem ir iespējama gan G.652, gan G.652.C šķiedrām. Sākotnēji tas ir saistīts ar to, ka DWDM vienmēr izmanto šķiedras zemo zudumu reģionu. Savukārt 16 kanālu CWDM sistēmas ietver pārraidi 1300–1400 nm reģionā, kur vājinājums ir ievērojami lielāks.
2. Mērogojamība
DWDM risinājumi ļauj veikt jaunināšanu pa astoņiem kanāliem līdz maksimāli 40 kanāliem. Tie nodrošina daudz lielāku kopējo šķiedras jaudu nekā CWDM risinājums.
3. Liels pārraides attālums
DWDM izmanto 1550 viļņu garuma joslu, ko var pastiprināt, izmantojot parastos optiskos pastiprinātājus (EDFA). Tas palielina pārraides attālumu līdz simtiem kilometru.
Šis attēls sniegs vizuālu priekšstatu par atšķirībām starp CWDM un DWDM.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 14. jūnijs