GROTE EN DICHTE GOLFDIVISIE MULTIPLEXING
Wavelength Division Multiplexing (WDM) maakt het mogelijk verschillende datastromen tegelijkertijd te verzenden via een enkelvoudig glasvezelnetwerk. In andere artikelen hebben we de analogie van een snelweg gebruikt om te schetsen hoe WDM werkt om een enkel virtueel glasvezelnetwerk te creëren. Door het te gebruiken om meerdere services op één donkere vezel te combineren, kan de vezel worden gemaximaliseerd en organisaties helpen aan de groeiende vraag te voldoen zonder meer vezels te leggen of te leasen totdat het absoluut noodzakelijk is. Er worden tegenwoordig twee hoofdtypen WDM-technologieën gebruikt: Coarse Wavelength Division Multiplexing (CWDM) en Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM).
Met CWDM kunnen maximaal 18 kanalen worden getransporteerd over een enkele donkere vezel, terwijl DWDM maximaal 88 kanalen ondersteunt. Beide technologieën zijn onafhankelijk van het protocol, wat betekent dat elke combinatie van gegevens, opslag, spraak of video kan worden gebruikt op de verschillende golflengtekanalen. In termen van vezels ligt het belangrijkste verschil tussen CWDM- en DWDM-technologieën in de manier waarop de transmissiekanalen op afstand liggen langs het elektromagnetische spectrum.
WDM-technologie maakt gebruik van infraroodlicht, dat buiten het spectrum van zichtbaar licht ligt. Het kan golflengten tussen 1260 nm en 1670 nm gebruiken. De meeste vezels zijn geoptimaliseerd voor de twee regio's 1310nm en 1550nm, wat zorgt voor effectieve "vensters" voor optische netwerken.
Grof golflengteverdeling Multiplexing
CWDM is een technologie waarmee maximaal 18 kanalen kunnen worden aangesloten via een dark fiber-paar. Twee golflengtegebieden worden meestal geassocieerd met CWDM, 1310 nm en 1550 nm. Het gebied van 1550 nm is populairder omdat het minder verlies in de vezel heeft (wat betekent dat het signaal verder kan reizen).
Als we onze weganalogie gebruiken, is het alsof we 18 rijstroken op de weg schilderen, met negen in het 1310-gebied van de vezel (1270nm tot 1450nm) en negen in het 1550-gebied (1470nm tot 1610nm). Om dit te bereiken, liggen de golflengten van elk kanaal 20 nm uit elkaar.
CWDM is een handige en goedkope oplossing voor afstanden tot 70 km. Maar tussen 40 km en de maximale afstand van 70 km is CWDM meestal beperkt tot 8 kanalen vanwege een fenomeen dat de waterpiek van de vezel wordt genoemd (meer hierover verderop). CWDM-signalen kunnen niet worden versterkt, waardoor de schatting van 70 km een absoluut maximum is.
Met DWDM kunnen we onze weg converteren naar een snelweg met 88 rijstroken. DWDM kan hogere snelheidsprotocollen aan, tot 100 Gbps per kanaal. Elk kanaal staat slechts 0,8 nm uit elkaar in plaats van de 20 nm die u in een CWDM-systeem zou vinden.
Dichte golflengteverdelingsmultiplexing werkt op hetzelfde principe als CWDM, maar naast de verhoogde kanaalcapaciteit kan het ook worden versterkt om veel langere afstanden te ondersteunen.
CWDM en DWDM golflengte vergelijking
De volgende afbeelding laat zien hoe de DWDM-kanalen in het golflengtespectrum passen in vergelijking met CWDM-kanalen. Elk CWDM-kanaal bevindt zich op 20 nm afstand van het aangrenzende kanaal. In de afbeelding gebruiken we kleuren om de 8 CWDM-kanalen in de 1550-regio te onderscheiden. Voor de 1310 regio's zijn geen kleurenschema's gestandaardiseerd.
Voor DWDM daarentegen liggen alle DWDM-kanalen binnen de 1530 en 1550 nm CWDM-regio's. Voor DWDM-kanalen is ook een kleurenschema niet gestandaardiseerd: waarschijnlijk net zo goed omdat het onthouden en differentiëren van 88 verschillende kleuren voor de DWDM-kanalen met het blote oog ook een belasting kan zijn. In plaats daarvan gebruiken we een blok om aan te geven waar ze zijn gegroepeerd.
CWDM en DWDM verhogen de hoeveelheid verkeer die via een donkere vezel kan worden verbonden. Dus waarom niet meer toevoegen? Waarom stoppen bij 18 CWDM-kanalen en 88 DWDM-kanalen? De reden dat het niet mogelijk is om meer toe te voegen, is dat vezel zelf niet lineair is.
Voor langere afstanden, meer dan 40 km, is CWDM beperkt tot 9 werkkanalen vanwege een chemische eigenschap in de vezel die de waterpiek wordt genoemd. De waterpiek is een gebied met hoog verlies in het 1300 nm gebied van de vezel dat CWDM-kanalen 1370 nm tot 1430 nm beïnvloedt. In deze regio is het signaalverlies 1,0 dB / km in tegenstelling tot 0,25 dB / km in de 1550-regio. Dit betekent niet dat CWDM-kanalen in het 1310nm-gebied niet kunnen worden gebruikt, alleen dat de afstand wordt verkleind.
DWDM-kanalen bevinden zich in het 1550 nm-gebied van de vezel, dat is het gebied in de vezel dat het laagste verlies heeft. De 1550-regio ligt in een stabiele vallei met weinig verlies, aan beide kanten omgeven door gebieden met veel verlies. Aan weerszijden van het 1550-gebied neemt het vezelverlies snel toe en wordt het onbruikbaar voor optische netwerktoepassingen.
Een handige manier om het aantal DWDM-kanalen van bijvoorbeeld 40 tot 80 te vergroten, is door een interleaver te gebruiken. Een interleaver multiplexeert 50 GHz-afstand DWDM-signalen op een 100 GHz-afstand kanaalplan. De signalen van 50 en 100 GHz worden gewoonlijk oneven en even signalen genoemd, en het zijn deze signalen die samen worden gecombineerd of doorschoten, typisch om van 40 naar 80 kanalen in de C-band van de vezel te bewegen.
Zoals eerder besproken, is CWDM-connectiviteit beperkt tot 70 km, terwijl DWDM tot 80 km kan verzenden. Maar misschien nog belangrijker, DWDM kan worden versterkt voor langere afstanden. Omdat alle DWDM-kanalen overwegend in het "afgeplatte" 1550 nm bereik van de vezel zitten, lenen ze zich beter voor versterking.
| DWDM | CWDM | |
| Afstand | 70 km onversterkt | 80 km niet versterkt |
| 1000 km + versterkt | Niet toepasbaar | |
| kanalen | 88 (interleaver gebruiken) | 18 (Afstanden beperkt in de waterpiek) |
| Spatiëring | 0,8 nM | 20nm |
| protocollen | Alles inclusief 100G en hoger: 1/10/40 / 100GE en 8/16 / 32GFC | Tot 10GE en 8GFC (40G met 4x10G CWDM) |
Als er al een CWDM-oplossing aanwezig is en het systeem nog steeds capaciteit voor verdere groei heeft, moet CWDM worden overwogen. Als de capaciteit vol raakt, zijn er twee opties: om opnieuw te beginnen met een DWDM-systeem met een hogere capaciteit of om een "hybride DWDM" -netwerk te bedekken over de top van kanalen 1530 en 1550nm, waardoor 26 nieuwe kanalen worden gecreëerd via het bestaande CWDM-netwerk.
DWDM-systemen zijn van oudsher ontworpen en gebruikt door telco's voor vaste, verticaal geïntegreerde systemen, en hebben als zodanig grote vastgoedvereisten gebracht. Dit is de reden waarom CWDM lange tijd de meest populaire keuze was voor connectiviteit met bedrijfsdatacenters. Maar vandaag zijn er meer flexibele oplossingen voor DWDM, ook op het niveau van bedrijfsdatacenters, waardoor het een veel realistischere optie is.
Delen:
Dit artikel uitleggen aan een niet-technische persoon:
Er zijn twee hoofdtypen technologie voor golflengteverdelingsmultiplexing (WDM): grof (CWDM) en dicht (DWDM). Ze gebruiken beide meerdere golflengten van licht op een enkele vezel, maar verschillen in hun afstand tussen de golflengten, het aantal kanalen en het vermogen om de multiplexsignalen te versterken.
Anders dan bij CWDM zijn de golflengten in DWDM strakker verpakt en kunnen verbindingen worden versterkt. Dit betekent dat gegevens veel langere afstanden kunnen worden overgedragen. CWDM is van oudsher een goedkopere oplossing, maar vandaag zijn de prijzen voor beide vergelijkbaar. Beslissen welke oplossing het beste is, hangt af van gebruikers- en netwerkvereisten.
