CWDM vs DWDM: Különbségek, távolság, költség és mikor kell mindegyiket választani

Optikai közlekedési mérnökök által felülvizsgálva, 10+ év metró- és távolsági{1}}szálas szálas bevezetési tapasztalattal. Utoljára frissítve az ITU-T specifikációinak és az adó-vevő modul aktuális elérhetőségének megfelelően.

 

A CWDM 20 nm-es csatornatávolságot használ hűtetlen lézerekkel akár 18 csatornára 80 km-nél kisebb távolságokon. A DWDM 0,8 nm-es vagy ennél szűkebb távolságot használ hőmérséklet-stabilizált lézerekkel 40–96+ csatornán több száz vagy több ezer kilométeren keresztül.

Válassza a CWDM-et, ha mérsékelt kapacitásra van szüksége költségvetéssel. Válassza a DWDM-et, ha a csatornaszám, a távolság vagy a jövőbeni méretezhetőség meghaladja az előzetes költségeket.

Ez a cikk végigvezeti azokat a technikai különbségeket, amelyek ténylegesen meghozzák a döntést,{0}}beleértve a fizikai korlátokat és a valódi telepítési kompromisszumokat-, amelyeket a legtöbb összehasonlító útmutató átugor.

Gyorsreferencia: CWDM vs DWDM egy pillantásra

 

Paraméter	CWDM	DWDM
Csatornatávolság	20 nm (ITU-T G.694.2)	0,8 nm / 0,4 nm (ITU-T G.694.1)
Maximális csatorna szálanként	18 (a gyakorlatban gyakran 8)	40–96+
Hullámhossz tartomány	1270–1610 nm (O-L sáv)	1530–1565 nm (C- sáv), 1565–1625 nm (L- sáv)
Lézeres típus	Hűtetlen DFB	Hűtött DFB TEC-vel
Optikai erősítés	Nem praktikus (az EDFA ablakon kívül)	EDFA, Raman vagy hibrid
Tipikus max távolság	40-80 km (passzív)	80 km passzív; 1000km+ erősítve
Csatornánkénti adatsebesség felső határa-	10G (25G korlátozott elérhetőség)	400G+ (koherens)
Teljesítmény adó-vevőnként	~0.5W	~3–4W (hűtve); 15W+ (koherens)

 

Használja ezt a táblázatot kiindulási pontként: ha a követelmények teljes mértékben a CWDM oszlopba esnek, a CWDM valószínűleg elegendő. Ha akár csak egy sor is a DWDM területére kerül,-különösen a távolságra vagy a csatornaszámra-, olvassa el, hogy megértse, miért hajlamos ez a megszorítás az egész döntést megbillenteni.

 

 

A fő különbség a csatornaköz

Mind a CWDM, mind a DWDM hullámhosszosztásos multiplexelési (WDM) technológia, amely több optikai jelet küld egyetlen szálon úgy, hogy minden jelhez saját hullámhosszt rendel. A kettő közötti alapvető megosztottság azon múlik, hogy milyen szorosan vannak összecsomagolva ezek a hullámhosszak.

A CWDM csatornák 20 nm-re helyezkednek el egymástól, és az 1270 nm-től 1610 nm-ig terjedő tartományt fedik le.ITU-T G.694.2. Ez a nagy távolság azt jelenti, hogy a lézerforrásnak nincs szüksége hőstabilizálásra,{1}}a hűtetlen elosztott visszacsatolású (DFB) lézerek jól működnek, mert még ha a hullámhossz néhány nanométert is eltol a hőmérséklet ingadozásával, akkor sem fog átfolyni a következő csatornába. Ez alacsonyan tartja a modul költségeit és az energiafogyasztást.

A DWDM egy másik történet. A csatornák 0,8 nm (100 GHz) vagy 0,4 nm (50 GHz) távolságra helyezkednek el egymástól, a C- sávba (1530–1565 nm) és néha az L- sávba (1565–1625 nm) csomagolva, követve aITU-T G.694.1frekvencia rács. Ennél a sűrűségnél már a nanométeres sodródás töredéke is áthallást okoz. Tehát a DWDM adó-vevőkhöz termoelektromos hűtőkre (TEC)-kis aktív hűtőelemekre van szükség a modulon belül, amelyek a lézert a pontos ITU-frekvenciára rögzítik,-mely növeli a költségeket, az energiafelvételt és a hőkezelés bonyolultságát.

Az összehasonlításban szereplő összes többi -költség, kapacitás, távolság, erősítés- ebből a távolságkorlátból származik. Annak megértése, hogyanDWDM hálózati architektúraEzzel a sűrűséggel kezeli a hullámhossz-kezelést, ami megmagyarázza, hogy a berendezéslánc miért néz ki annyira másként.

 

Csatornaszám és kapacitás

A CWDM 20 nm-es távolsága az 1270–1610 nm-es ablakban maximum 18 csatornát eredményez. A gyakorlatban sok telepítés csak 8-at használ, ragaszkodva az 1470–1610 nm-es tartományhoz. Az ok: az alacsonyabb hullámhosszak (1270-1450 nm) áthaladnak a standard G.652 szál "vízcsúcs" tartományán, ahol a hidroxi-ion (OH⁻) abszorpciója fokozott jelveszteséget okoz. Az újabb G.652D alacsony-vízcsúcs{15}}szál nagyrészt kiküszöböli ezt a problémát, de sok telepített üzem még mindig régebbi száltípusokat használ.

Ez többet számít, mint azt a specifikációs lapok sugallják. A régebbi egyetemi üvegszálas üzemekben gyakran az 1390 nm-es csatorna az első, amelyet kizárunk a kapcsolatépítés során. A G.652A vagy G.652B szálon az 1383 nm körüli vízcsúcs 2+ dB/km csillapítást adhat ezen a hullámhosszon-, ami elegendő ahhoz, hogy az 1390 nm-es csatornát 20 km-nél hosszabb távon teljesen kiiktassa. Ha nagyjából 2005 előtt telepített optikai szálat használ, ellenőrizze az 1383 nm körüli csillapítást, mielőtt feltételezi, hogy mind a 18 CWDM csatorna használható.

A DWDM 40 csatornát tartalmaz 100 GHz-es térközzel, 80 csatornát 50 GHz-en, és akár 96 vagy több csatornát, ha a C-sávot és az L-sávot is használja kiterjesztett erősítéssel. Mindegyik csatorna 10G, 100G, 400G vagy akár 800G átvitelt is hordozhat az adó-vevőtől és a modulációs formátumtól függően. 80 csatorna × 100 G esetén egyetlen optikai szálpár 8 Tbps összesített{16}}kapacitást hordoz, olyan kapacitást, amelyet a CWDM telepítése nem tud megközelíteni.

A CWDM gyakorlati csatornánkénti felső -plafonja körülbelül 10 G, SFP+ formátumtényezőkkel. 25G CWDM SFP28 modulok léteznek, de még nincsenek széles körben elterjedve. Amint a csatornánkénti követelmények túllépik a 10 G-t, a legtöbb hálózati építész áttér a DWDM-re, mivel a csatornánkénti költségprémiumot kezdi ellensúlyozni a drámaian magasabb szálkihasználtság.

 

Átviteli távolság és erősítés

A fizika itt hozza létre a legélesebb szakadékot.

A CWDM hullámhosszak széles spektrumtartományban oszlanak el, amely kívül esik a távközlési hálózatokban használt erbium{0}}száloptikai erősítők (EDFA-k)-erősítési ablakán. Az EDFA-k a C-sávban erősítik a jeleket (körülbelül 1530–1565 nm), amely lefedi a DWDM spektrumot, de csak két vagy három CWDM csatornával fedi át. Mivel a legtöbb CWDM-csatorna nem erősíthető optikailag, minden CWDM-kapcsolat arra a távolságra korlátozódik, amelyet az erősítetlen jel képes megtenni: általában 40–80 km-re, az üvegszál minőségétől, a csatlakozó veszteségétől és a használt csatorna hullámhosszától függően.

A teljes egészében az EDFA erősítési ablakon belül működő DWDM többszörösen erősíthető. Egy tipikus hosszú távú{1}}rendszer 60–100 km-enként helyezi el az EDFA-kat, a Raman-erősítéssel (ez a technika magát a szálat használja erősítési közegként) pedig tovább nyúlik. A tenger alatti kábelrendszerek rutinszerűen több ezer kilométert tesznek meg így. Még metrótelepítéseknél is egyetlen EDFA hozzáadásával egy 80 km-es passzív elérést 200 km-nél több aktív kapcsolattá alakít, jelregenerálás nélkül.

40 km-nél kisebb távolságok esetén mérsékelt csatornaigény esetén ez a különbségtétel nem számít,{1}}mindkét technológia passzívan működik. Ám amint átlépi a 80 km-es küszöböt, vagy arra számít, hogy a jövőbeni növekedéshez erősítésre lesz szüksége, a DWDM az egyetlen olyan út, amely regeneráció nélkül méretezhető. A szerepeoptikai vonalvédelem WDM hálózatokbannagyobb távolságok esetén is kritikusabbá válik, mivel minden kapcsolathiba súlyosabb következményekkel jár, ha nem tud egy másik szálpárt futtatni.

 

 

Költség: Nem olyan egyszerű, mint a "CWDM olcsóbb"

A hagyományos bölcsesség-a CWDM a költségkeret, a DWDM drága-tíz éve pontos volt, de folyamatosan csökken. A DWDM-alkatrészek mennyisége nőtt, a gyártási folyamatok pedig kiforrtak, ami jobban csökkenti a különbséget, mint azt sok vásárló várná.

 

Ahol a CWDM még mindig egyértelmű költségelőnnyel rendelkezik:

• A hűtetlen lézerek kevesebb energiát fogyasztanak (körülbelül 0,5 W vs
• A passzív CWDM mux/demux egységek egyszerűbb, vékony{0}}filmes szűrőeszközök szélesebb áteresztősáv-tűréssel.
• Nincsenek erősítők, nincs diszperziókompenzáció, nincsenek optikai csatornafigyelők-az infrastruktúra-lánc rövidebb.
• A telepítés nem igényel speciális hullámhossz-tervezést vagy folyamatos hőkezelést.
•  

Ahol a DWDM magasabb előzetes költségét ellensúlyozzák:

A szálhiány, a szálpáronkénti 8+ hullámhossz és a 10 G+/-csatorna-tervezés mellett a DWDM gyakran alacsonyabb költséget biztosít a szállított bitenként. A keresztezés azért történik, mert a mux/demux és a platform befektetést 40, 80 vagy több hullámhosszon osztja szét. Egy 16-csatornás CWDM-rendszer és egy 40-csatornás DWDM-rendszer hasonló összegbe kerülhet, de a DWDM-rendszer a csatornaszám 2,5-szeresét biztosítja – és mindegyik csatorna nagyobb adatátviteli sebességet képes szállítani.

Sok vásárló alábecsüli, hogy egy „olcsó” CWDM-konstrukció milyen gyorsan korlátozódik, ha a jövőbeni hullámhossz-növekedést beárazzák. Láttunk már olyan eseteket, amikor egy campus 4-csatornás CWDM-mel indult, két éven belül elérte a 8 csatornát, majd teljes platformcserével kellett szembenéznie, így összességében többet költ a DWDM-re, mintha a passzív DWDM-ről indult volna.

A részletesebb csatornánkénti összehasonlításhoz, kiértékeléshezCWDM mux/demux platformoka DWDM-ekvivalensekkel szemben, csatornánkénti- és- Gbps-onkénti alapon gyakran azt mutatja, hogy a "CWDM mindig olcsóbb" feltevés nagyjából 8 csatorna felett, illetve csatornánként 10G feletti adatmennyiség felett bomlik.

 

 

Mikor válasszuk a CWDM-et?

A CWDM akkor illeszkedik a legjobban, ha a követelmények a fizikai határain belül maradnak, és a működési egyszerűség fontosabb, mint a nyers kapacitás:

• Vállalati campus összekapcsolása4-8 épület összekapcsolása 40 km-en belül, mindegyikhez 1G vagy 10G kapcsolatra van szükség, ahol a plug{5}}and-egyszerűség és az alacsony működési költség a prioritás.
• Metró gyűrűkregionális internetszolgáltatók vagy kábelszolgáltatók számára, akik üzleti ügyfeleket szolgálnak ki dedikált hullámhossz-szolgáltatással rövid távolságokon.
• Mobil backhaul aggregációahol a celláknak 1G–10G kapcsolatra van szükségük egy központi irodához, és a szálpárok korlátozottak, de a távolságok rövidek.
• Ideiglenes vagy költségvetési{0}}korlátos projektekahol a hálózat 3-5 éven belül átcsoportosítható vagy korszerűsíthető, és az alacsonyabb előzetes beruházás indokolja a kapacitásplafont.

Egy józanságellenőrzés: ha magabiztosan kijelentheti, hogy a következő 5 évben nem lesz szükségünk 8 hullámhossznál vagy 10 G-nál több hullámhosszra ezen az útvonalon, akkor valószínűleg a CWDM a megfelelő hívás. Ha valódi bizonytalanság van az előrejelzésben, olvassa el figyelmesen a következő részt.

 

 

Mikor válasszuk a DWDM-et?

A DWDM a gyakorlati választássá válik-és gyakran az egyetlen életképes-, ha az alábbi feltételek bármelyike ​​fennáll:

• A távolság meghaladja a 80 km-tvagy a hálózati út optikai erősítést igényel.
• A csatornák száma meghaladja a 8-10-etegyetlen szálpáron, akár ma, akár 5 éves tervezési horizonton belül.
• 10 G feletti csatornánkénti adatátviteli sebesség-szükség van – a 25G, 100G, 400G DWDM adó-vevők könnyen elérhetők, míg a 10G feletti CWDM lehetőségek korlátozottak maradnak.
• Adatközpont összekapcsolás (DCI)metró{0}}elkülönített létesítmények között, ahol a kapacitásnövekedés gyors és nehéz pontosan előre jelezni.
• Fuvarozói gerinc és hosszú{0}}fuvarozás, beleértve a tengeralattjáró rendszereket is, ahol az üvegszál a legdrágább eszköz, és a kihasználtság maximalizálása az elsődleges gazdasági hajtóerő.

Kifejezetten a DCI-alkalmazásokhoz, megértve, mi a teljesDWDM transzponder és muxponder kártyaAz ökoszisztéma-ajánlatok-beleértve a koherens észlelést és a hangolható hullámhosszokat-segítik a platformot a tényleges forgalomnövekedési mintákhoz igazítani, nem pedig egy statikus nap{2}}becslést.

 

 

Vevői forgatókönyvek: A technológia hozzáigazítása az Ön helyzetéhez

A helyes választás kevésbé magától a technológiától, hanem inkább a konkrét telepítési környezettől függ. A döntés általában a következőképpen alakul a különböző vásárlói profilokban:

 

Enterprise Campus (Multi{0}}Building Interconnect)

Távolságok általában 10 km alatt, 4-8 épület, 1G-10G linkenként. A CWDM itt szinte mindig a megfelelő. A működési egyszerűség-nincs hullámhossz-tervezés, nincs hőkezelés, nincs az erősítő karbantartása-, többet számít, mint a maximális szálkapacitás kicsikarása. Kivétel: ha az egyetemen bérelt sötétszálas szál korlátozott szálszámmal működik, és az épületek száma növekszik, a passzív DWDM megérheti a szerény költségprémiumot a belmagasságért.

 

Metro DCI (adatközponttól adatközpontig, 10–80 km)

Itt válik igazán nehézzé a döntés. A metró DCI tervezése során, ha a kapacitás-előrejelzés meghaladja a nagyjából 8 hullámhosszt vagy csatornánként 10 G-t, a passzív CWDM általában megszűnik a gazdaságos út-még akkor is, ha az első napon jól működik. Általában a DWDM-et ajánljuk a metró DCI-hez, kivéve, ha a szervezet nagyon bízik az alacsony, stabil forgalmi plafonban.

 

ISP/Carrier Access Aggregation

Rövid -elérésű összesítés a POP-októl vagy mobilhelyektől a központi irodáig: a CWDM ezt jól kezeli 1G–10G hálózaton. De az ezeket a központi irodákat összekötő összesítő gyűrűnek szinte mindig DWDM-re van szüksége mind kapacitás, mind távolság miatt. Az alábbiakban leírt hibrid megközelítés (CWDM hozzáférés + DWDM mag) általános itt.

 

Hosszú{0}}út és tengeralattjáró

Csak DWDM. Nincs reális CWDM opció az erősítést igénylő távolságokhoz vagy a gerinchálózati skálán szükséges csatornaszámláláshoz.

 

 

A hibrid megközelítés: CWDM és DWDM ugyanazon a hálózaton

Ez a két technológia nem zárja ki egymást,{0}}egyesítésük általános gyakorlat a metróhálózatokban. Egy tipikus minta: a CWDM kezeli a hozzáférési réteget (rövid-elérés, alacsony-csatorna-számú linkek az ügyfél helyiségeitől az aggregációs csomópontokig), míg a DWDM a maggyűrűt (nagy-kapacitású, hosszabb-elérési kapcsolatok az aggregációs csomópontok és adatközpontok között).

A hullámhossz-tervek kompatibilisek, mivel az 1530 nm-es és 1550 nm-es CWDM-csatornák együtt létezhetnek a C-sáv DWDM-csatornáival. A DWDM csatornák elférnek egyetlen CWDM csatorna spektrális szélességében. Megfelelő passzív szűréssel átfedheti a DWDM-et az „1550 nm-es” CWDM-nyílásba, és hatékonyan egymásba ágyazhatja a két rendszert megosztott szálon.

Ez gondos hullámhossz-tervezést igényel-nem plug{1}}and-overlay. De ez egy jól-érthető tervezési minta, amely nem kényszeríti ki a mindent-vagy-semmit technológiai választást, és lehetővé teszi, hogy a hálózatok fokozatosan fejlődjenek a CWDM-ről a DWDM-re, ahogy az adott útvonalakon nő a kereslet.

 

 

Amit a vásárlók gyakran alábecsülnek: Valódi telepítési megfontolások

Az adatlapok{0}}összehasonlításán túl számos gyakorlati probléma van, amelyek gyakran elkapják a tervezőket:

 

Legacy rost és a vízcsúcs.Ha szálas üzeme 2005 előtt készült, és mind a 18 CWDM csatornára számít, csalódni fog. A régebbi G.652A/B szálaknál általában 1383 nm körüli csillapítást ellenőrizünk egy OTDR segítségével, mielőtt engedélyeznénk az alsó CWDM csatornákat. Ennek a lépésnek a kihagyásával a „18 csatornás” CWDM tervek 8 csatornássá változtak a telepítés után.

 

A hullámhossz növekedését nehéz megjósolni.A CWDM-bevezetéseknél a leggyakrabban a teljesítmény hiánya,{0}}hogy a vártnál hamarabb elfogynak a csatornák. A forgalom növekedése a vállalati és DCI környezetekben általában nagyobb ütemben halad, mint a lineáris előrejelzések sugallják. Ha van rá esély, hogy 8 hullámhossznál többre lesz szüksége 5 éven belül, vegye figyelembe a platformcsere lehetséges költségeit a CWDM üzleti esetébe.

 

Az erősítés távolról nem kötelező.Az, hogy a CWDM nem erősíthető, nem csak tartománykorlátozás,{0}}ez azt jelenti, hogy nincs határ-helyreállító eszköze, ha a szálviszonyok romlanak (új kötések, csatlakozók elöregedése, kábel-átvezetések). Az EDFA-val ellátott DWDM olyan optikai költségvetési párnát biztosít, amely csak a passzív{2}}rendszerekből hiányzik.

 

A működési összetettség eltérően skálázódik.A CWDM telepítése egyszerűbb, de ez az egyszerűség kevesebb megfigyelési horgot jelent. A passzív CWDM-kapcsolat vagy működik, vagy nem,{1}}korlátozott a csatorna teljesítményszintjének, az OSNR-nek vagy a meghibásodás előtti-romlásnak a figyelése külső tesztberendezés hozzáadása nélkül. Az aktív DWDM-platformok jellemzően beépített -optikai csatornafigyelést (OCM) és teljesítmény-telemetriát tartalmaznak, amelyek még azelőtt észlelik a problémákat, hogy azok kimaradást okoznának.

 

A koherens DWDM megváltoztatja a számítást.A modern koherens DWDM adó-vevők (100 G+) tartalmaznak beépített -digitális jelfeldolgozást, amely kompenzálja a kromatikus diszperziót (a szálban kissé eltérő sebességgel haladó különböző hullámhosszúságú jelek terjedését) és a polarizációs effektusokat, amelyek automatikusan-kiküszöbölik a külső diszperziókompenzációs modulokat, amelyek költséget és bonyolultabbá tettek a DDM rendszereket. Ez jelentősen csökkentette a két technológia közötti működési különbséget nagyobb adatsebesség mellett.

 

 

Gyakran Ismételt Kérdések