CWDM vs DWDM: skirtumai, atstumas, kaina ir kada pasirinkti kiekvieną

Apžvelgė optinio transporto inžinieriai, turintys 10+ metų metro ir ilgo nuotolio{1}} šviesolaidžio diegimo patirtį. Paskutinį kartą atnaujinta pagal ITU-T specifikacijas ir esamą siųstuvo-imtuvo modulio prieinamumą.

 

CWDM naudoja 20 nm kanalų atstumą su neaušinamais lazeriais iki 18 kanalų mažesniais nei 80 km atstumais. DWDM naudoja 0,8 nm ar mažesnį atstumą su temperatūros -stabilizuotais lazeriais 40–96+ kanalams šimtus ar tūkstančius kilometrų.

Pasirinkite CWDM, kai jums reikia nedidelio biudžeto pajėgumo. Pasirinkite DWDM, kai kanalų skaičius, atstumas arba būsimas mastelio keitimas viršija išankstines išlaidas.

Šiame straipsnyje aprašomi techniniai skirtumai, kurie iš tikrųjų lemia tokį sprendimą, -įskaitant fizinius suvaržymus ir realius diegimo kompromisus-, kuriuos dauguma palyginimo vadovų praleidžia.

Greita nuoroda: CWDM vs DWDM iš pirmo žvilgsnio

 

Parametras	CWDM	DWDM
Tarpai tarp kanalų	20 nm (ITU-T G.694.2)	0,8 nm / 0,4 nm (ITU-T G.694.1)
Maksimalus kanalų skaičius viename pluošte	18 (praktiškai dažnai 8)	40–96+
Bangos ilgio diapazonas	1270–1610 nm (nuo O iki L juostos)	1530–1565 nm (C-juostos), 1565–1625 nm (L-juostos)
Lazerio tipas	Neaušinamas DFB	Aušinamas DFB su TEC
Optinis stiprinimas	Nepraktiška (už EDFA lango)	EDFA, Ramanas arba hibridas
Tipiškas maksimalus atstumas	40–80 km (pasyvus)	80 km pasyvus; 1000km+ sustiprintas
Kanalo duomenų perdavimo spartos riba	10G (25G ribotas prieinamumas)	400 G+ (nuoseklus)
Siųstuvo-imtuvo galia	~0.5W	~3–4W (aušinamas); 15 W+ (nuoseklus)

 

Naudokite šią lentelę kaip atskaitos tašką: jei jūsų reikalavimai visiškai patenka į CWDM stulpelį, greičiausiai pakaks CWDM. Jei net viena eilutė patenka į DWDM teritoriją-ypač atstumas arba kanalų skaičius-, skaitykite toliau, kad suprastumėte, kodėl šis apribojimas linkęs apversti visą sprendimą.

 

 

Pagrindinis skirtumas yra kanalų atstumas

Tiek CWDM, tiek DWDM yra bangos ilgio padalijimo tankinimo (WDM) technologijos, kurios siunčia kelis optinius signalus per vieną skaidulą, kiekvienam signalui priskirdamos savo bangos ilgį. Pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų priklauso nuo to, kaip sandariai supakuoti tie bangos ilgiai.

CWDM kanalai yra 20 nm atstumu vienas nuo kito ir apima diapazoną nuo 1270 nm iki 1610 nm, kaip apibrėžtaITU-T G.694.2. Toks platus atstumas reiškia, kad lazerio šaltiniui nereikia šiluminio stabilizavimo{1}}neaušinami paskirstyto grįžtamojo ryšio (DFB) lazeriai veikia gerai, nes net jei bangos ilgis svyruoja keliais nanometrais kintant temperatūrai, jis nepateks į kitą kanalą. Dėl to modulio kaina ir energijos sąnaudos yra mažos.

DWDM yra kita istorija. Kanalai yra 0,8 nm (100 GHz) arba 0,4 nm (50 GHz) atstumu vienas nuo kito, išdėstyti juostoje C- (1530–1565 nm), o kartais ir L- (1565–1625 nm) juostoje.ITU-T G.694.1dažnių tinklelis. Esant tokiam tankiui, net nanometro dreifo dalis sukelia skersinį pokalbį. Taigi DWDM siųstuvams-imtuvams reikalingi termoelektriniai aušintuvai (TEC){2}}maži aktyvūs aušinimo elementai modulyje, kurie užfiksuoja lazerį iki tikslaus ITU dažnio-, todėl padidėja sąnaudos, energijos suvartojimas ir šilumos valdymo sudėtingumas.

Visa kita palyginime{0}}kaina, talpa, atstumas, stiprinimas-atsižvelgiant į šį tarpo apribojimą. Supratimas kaipDWDM tinklo architektūratvarko bangos ilgio valdymą esant tokiam tankiui, paaiškina, kodėl įrangos grandinė atrodo taip skirtingai.

 

Kanalų skaičius ir talpa

CWDM 20 nm atstumas 1270–1610 nm lange suteikia daugiausiai 18 kanalų. Praktiškai daugelyje diegimų naudojami tik 8, laikantis 1470–1610 nm diapazono. Priežastis: žemesni bangos ilgiai (1270–1450 nm) praeina per standartinio G.652 pluošto "vandens smailės" sritį, kur hidroksilo jonų (OH⁻) sugertis sukelia padidėjusį signalo praradimą. Naujesnis G.652D žemo-vandens-piko pluošto pluoštas iš esmės pašalina šią problemą, tačiau daugelyje įrengtų įrenginių vis dar naudojami senesni pluošto tipai.

Tai svarbiau, nei rodo specifikacijų lapai. Senesnėse universiteto skaidulinėse gamyklose 1390 nm kanalas dažnai yra pirmasis, kurį atmetame kurdami sąsajas. G.652A arba G.652B pluošto vandens smailė apie 1383 nm gali pridėti 2+ dB/km susilpnėjimo prie to bangos ilgio-, tiek, kad 1390 nm kanalas būtų visiškai išmuštas važiuojant daugiau nei 20 km. Jei dirbate su šviesolaidžiu, įdiegtu maždaug iki 2005 m., prieš darydami prielaidą, kad visi 18 CWDM kanalų yra tinkami naudoti, patikrinkite slopinimą maždaug 1383 nm.

DWDM apima 40 kanalų 100 GHz atstumu, 80 kanalų 50 GHz dažniu ir iki 96 ar daugiau, kai naudojama ir C-, ir L- juosta su išplėstu stiprinimu. Kiekvienas kanalas gali perduoti 10G, 100G, 400G ar net 800G, priklausomai nuo siųstuvo-imtuvo ir moduliavimo formato. Esant 80 kanalų × 100 G, viena skaidulų pora bendrai perduoda 8 Tb/s{16}}pajėgumą, kuri negali priartėti prie CWDM diegimo.

Praktinė CWDM kanalo riba yra apie 10 G, naudojant SFP+ formos faktorius. 25G CWDM SFP28 moduliai yra, bet dar nėra plačiai naudojami. Kai kanalo reikalavimai viršija 10 G, dauguma tinklo architektų pereina prie DWDM, nes kanalo sąnaudų priemoką pradeda kompensuoti žymiai didesnis pluošto{9}}naudojimas.

 

Perdavimo atstumas ir stiprinimas

Čia fizika sukuria ryškiausią takoskyrą.

CWDM bangos ilgiai pasklinda plačiame spektro diapazone, kuris nepatenka į erbium{0}}legiruotų skaidulinių stiprintuvų (EDFA)-darbinių optinių stiprintuvų, naudojamų telekomunikacijų tinkluose, stiprinimo langą. EDFA sustiprina signalus C-juostoje (maždaug 1530–1565 nm), kuri apima DWDM spektrą, bet sutampa tik su dviem ar trimis CWDM kanalais. Kadangi negalite optiškai sustiprinti daugumos CWDM kanalų, kiekviena CWDM nuoroda ribojama atstumu, kurį gali įveikti nesustiprintas signalas: paprastai 40–80 km, priklausomai nuo skaidulų kokybės, jungties nuostolių ir naudojamo kanalo bangos ilgio.

DWDM, veikiantis tik EDFA stiprinimo lange, gali būti sustiprintas pakartotinai. Įprastoje ilgo nuotolio{1}}sistemoje EDFA dedami kas 60–100 km, o Ramano stiprinimas (technika, kuri naudoja patį skaidulą kaip stiprinimo terpę) tęsiasi toliau. Povandeninių kabelių sistemos tokiu būdu įprastai nuvažiuoja tūkstančius kilometrų. Net ir diegiant metro, pridėjus vieną EDFA 80 km pasyvus pasiekiamumas paverčiamas 200 km ir daugiau aktyvia jungtimi be signalo regeneravimo.

Mažesniems nei 40 km atstumams, kai kanalo poreikis yra nedidelis, šis skirtumas gali būti nesvarbus-abi technologijos veikia pasyviai. Tačiau peržengus 80 km slenkstį arba numanant, kad norint ateityje augti reikės stiprinimo, DWDM yra vienintelis kelias, kurio mastelį galima pasiekti be regeneracijos. Vaidmuooptinės linijos apsauga WDM tinkluosetaip pat tampa kritiškesnis važiuojant ilgesniais atstumais, nes kiekvienas jungties gedimas turi didesnes pasekmes, kai negali tiesiog paleisti kitos skaidulų poros.

 

 

Kaina: ne taip paprasta, kaip „CWDM yra pigesnis“

Įprasta išmintis-CWDM yra biudžeto parinktis, DWDM brangus-buvo tikslus prieš dešimt metų, tačiau jis nuolat mažėjo. DWDM komponentų apimtys padidėjo, o gamybos procesai subrendo, todėl skirtumas sumažėjo labiau, nei tikisi daugelis pirkėjų.

 

Kai CWDM vis dar turi aiškų išlaidų pranašumą:

• Neaušinami lazeriai sunaudoja mažiau energijos (maždaug 0,5 W palyginti su . 3–4 W vienam DWDM aušinamam siųstuvui-imtuvui) ir jų gamyba kainuoja pigiau.
• Pasyvieji CWDM mux/demux įrenginiai yra paprastesni plonasluoksniai{0}}filtrų įrenginiai su didesniais pralaidumo dažnių diapazono nuokrypiais.
• Jokių stiprintuvų, jokios dispersijos kompensavimo, jokių optinių kanalų monitorių-infrastruktūros grandinė yra trumpesnė.
• Diegimui nereikia specializuotos bangos ilgio inžinerijos ar nuolatinio šilumos valdymo.
•  

Kai kompensuojamos didesnės išankstinės DWDM išlaidos:

Esant skaidulų trūkumo sąlygoms, 8+ bangų ilgių vienai pluošto porai ir 10 G+ vienam-kanalui planuojant, DWDM dažnai užtikrina mažesnę kainą už perkeliamą bitą. Kryžminimas įvyksta, nes paskirstote mux/demux ir platformos investicijas 40, 80 ar daugiau bangų ilgių. 16{11}}kanalų CWDM sistema ir 40 kanalų DWDM sistema gali kainuoti panašiai, tačiau DWDM sistema pateikia 2,5 karto daugiau kanalų, o kiekvienas kanalas gali perduoti didesnį duomenų perdavimo spartą.

Daugelis pirkėjų neįvertina, kaip greitai „pigus“ CWDM dizainas tampa suvaržytas, kai įkainotas būsimas bangos ilgio augimas. Matėme atvejus, kai miestelis prasidėjo nuo 4-kanalų CWDM, per dvejus metus pasiekė 8 kanalus, o vėliau susidūrė su visišku platformos pakeitimu, kad būtų pereita prie DWDM, iš viso išleidžiant daugiau, nei pradėjus nuo pirmos dienos DWDM.

Jei norite išsamesnio{0}}kanalo palyginimo, įvertinkiteCWDM mux/demux platformoslyginant su DWDM atitikmenimis pagal -kanalą ir už-Gbps, dažnai atskleidžiama, kad prielaida „CWDM visada pigesnė“ suskirstyta į maždaug 8 kanalus arba daugiau nei 10 G kanale.

 

 

Kada pasirinkti CWDM

CWDM geriausiai tinka, kai reikalavimai neviršija fizinių ribų, o veikimo paprastumas yra svarbesnis nei neapdorotas pajėgumas:

• Įmonių miestelių jungtyssujungti 4–8 pastatus 40 km atstumu, kiekvienam iš kurių reikia 1G arba 10G nuorodų, kur pirmenybė teikiama „plug{5}}and-“ paprastumui ir mažoms eksploatacinėms sąnaudoms.
• Metro prieigos žiedairegioniniams IPT arba kabelinės televizijos operatoriams, aptarnaujantiems verslo klientus su tam tikromis bangos ilgio paslaugomis nedideliais atstumais.
• Mobiliojo atgalinio ryšio sujungimaskur mobiliosioms svetainėms reikia 1G–10G nuorodų į centrinį biurą, o skaidulų poros yra ribotos, tačiau atstumai nedideli.
• Laikini arba riboto biudžeto{0}}projektaikai tinklas gali būti perskirstytas arba atnaujintas per 3–5 metus, o mažesnės išankstinės investicijos pateisina didžiausią pajėgumų ribą.

Geras sveiko proto patikrinimas: jei galite užtikrintai pasakyti: „Mums nereikės daugiau nei 8 bangos ilgių arba daugiau nei 10 G vienam bangos ilgiui šiame maršrute ateinančius 5 metus“, CWDM tikriausiai yra tinkamas skambutis. Jei toje prognozėje yra tikras netikrumas, atidžiai perskaitykite kitą skyrių.

 

 

Kada pasirinkti DWDM

DWDM tampa praktiniu pasirinkimu-ir dažnai vieninteliu tinkamu-kai galioja bet kuri iš šių sąlygų:

• Atstumas viršija 80 kmarba tinklo keliui reikalingas optinis stiprinimas.
• Kanalų skaičius viršija 8–10vienoje skaidulų poroje šiandien arba per 5 metų planavimo laikotarpį.
• Didesnis nei 10 G{0}}kanalo duomenų perdavimo greitisreikia – 25G, 100G, 400G DWDM siųstuvai-imtuvai yra lengvai prieinami, o CWDM parinktys virš 10G išlieka ribotos.
• Duomenų centro sujungimas (DCI)tarp metro{0}}atskirtų objektų, kur pajėgumų augimas yra greitas ir sunku tiksliai prognozuoti.
• Vežėjo stuburas ir tolimojo{0}}transporto, įskaitant povandenines sistemas, kur šviesolaidis yra brangiausias turtas, o maksimalus panaudojimas yra pagrindinis ekonomikos veiksnys.

Konkrečiai DCI programoms suprasti, kas yra visapusiškaDWDM atsakiklis ir muxponder kortelėekosistemos pasiūlymai-įskaitant nuoseklų aptikimą ir derinamus bangos ilgius-padeda suderinti platformą su faktiniais srauto augimo modeliais, o ne pagal statinę{2}}dieną.

 

 

Pirkėjo scenarijai: technologijos suderinimas su jūsų situacija

Tinkamas pasirinkimas mažiau priklauso nuo pačios technologijos, o labiau nuo konkretaus diegimo konteksto. Štai kaip sprendimas paprastai pasireiškia skirtinguose pirkėjų profiliuose:

 

Įmonės miestelis (daug{0}}sujungimas)

Atstumai paprastai mažesni nei 10 km, 4–8 pastatai, 1G–10G vienai nuorodai. CWDM čia beveik visada tinka. Veikimo paprastumas-jokio bangos ilgio planavimo, jokio šilumos valdymo, jokios stiprintuvo priežiūros-svarbesnis nei maksimalios skaidulų talpos išspaudimas. Išimtis: jei miestelis yra nuomojamas tamsaus pluošto su ribotu gijų skaičiumi, o pastatų skaičius auga, pasyvus DWDM gali būti vertas nedidelės priemokos už aukštą.

 

Metro DCI (duomenų centras iki duomenų centro, 10–80 km)

Čia sprendimas tampa tikrai sunkus. Planuojant metro DCI, kai prognozė viršija maždaug 8 bangos ilgius arba 10 G vienam kanalui, pasyvus CWDM paprastai nustoja būti ekonomiškas kelias, net jei pirmą dieną jis veikia gerai. Paprastai rekomenduojame DWDM metro DCI, nebent organizacija yra labai įsitikinusi, kad srautas yra žemas, stabilus.

 

IPT / operatoriaus prieigos agregavimas

Trumpo- pasiekiamumo kaupimas nuo POP arba mobiliojo ryšio svetainių iki centrinio biuro: CWDM tai puikiai tvarko esant 1G–10G. Tačiau sujungimo žiedui, jungiančiam tuos centrinius biurus, beveik visada reikia DWDM tiek dėl talpos, tiek dėl atstumo. Toliau aprašytas hibridinis metodas (CWDM prieiga + DWDM branduolys) čia yra įprastas.

 

Tolimasis{0}}plaukimas ir povandeninis laivas

Tik DWDM. Nėra tikroviškos CWDM parinkties atstumams, kuriems reikalingas stiprinimas, arba kanalų skaičiams, kurių reikia pagrindinio tinklo mastu.

 

 

Hibridinis metodas: CWDM ir DWDM tame pačiame tinkle

Šios dvi technologijos nėra viena kitą nepaneigiančios,{0}}jų derinimas yra įprasta metropolinių tinklų praktika. Įprastas modelis: CWDM tvarko prieigos sluoksnį (trumpo-pasiekimo, mažo-kanalo-skaičio nuorodos iš kliento patalpų į kaupimo mazgus), o DWDM tvarko pagrindinį žiedą (didelės-pajėgumo, ilgesnio{6}}pasiekimo saitai tarp kaupimo mazgų ir duomenų centrų).

Bangos ilgio planai yra suderinami, nes CWDM kanalai 1530 nm ir 1550 nm diapazone gali egzistuoti kartu su DWDM kanalais C- juostoje. DWDM kanalai telpa į vieno CWDM kanalo spektrinį plotį. Naudodami tinkamą pasyvųjį filtravimą galite perdengti DWDM ant „1550 nm“ CWDM lizdo ir efektyviai sujungti dvi sistemas bendrame pluošte.

Tam reikia kruopštaus bangos ilgio inžinerijos-tai nėra „plug{1}}and-“ perdanga. Tačiau tai yra gerai-suprantamas dizaino modelis, leidžiantis nepriversti pasirinkti „viskas{5}}arba{-nieko“ ir leidžia tinklams laipsniškai vystytis nuo CWDM prie DWDM, augant konkrečių maršrutų paklausai.

 

 

Ko pirkėjai dažnai neįvertina: tikri diegimo svarstymai

Be specifikacijų{0}} lapų palyginimo, yra keletas praktinių problemų, kurios dažnai užklumpa planuotojus:

 

Senasis pluoštas ir vandens pikas.Jei jūsų pluošto gamykla pagaminta anksčiau nei 2005 m., o jūs skaičiuojate visus 18 CWDM kanalų, galite nusivilti. Senesnio G.652A/B pluošto slopinimą paprastai patikriname maždaug 1383 nm, naudodami OTDR, prieš įjungdami apatinius CWDM kanalus. Praleidus šį veiksmą, „18 kanalų“ CWDM planai po įdiegimo tapo 8 kanalų planais.

 

Sunku numatyti bangos ilgio augimą.Dažniausiai apgailestaujame dėl CWDM diegimo našumo,{0}}to kanalai baigiasi greičiau nei tikėtasi. Srauto augimas įmonėse ir DCI aplinkoje paprastai būna didesnis, nei rodo linijinės prognozės. Jei yra tikimybė, kad per 5 metus jums prireiks daugiau nei 8 bangos ilgių, įvertinkite galimą platformos keitimo kainą į savo CWDM verslo atvejį.

 

Stiprinimas per atstumą neprivalomas.CWDM nesugebėjimas sustiprinti nėra tik diapazono apribojimas-tai reiškia, kad pablogėjus pluošto sąlygoms (nauji sujungimai, jungties senėjimas, kabelių maršrutai) neturite jokios maržos atkūrimo įrankio. DWDM su EDFA suteikia optinį biudžeto pagalvėlę, kurios trūksta tik pasyvioms{2}}sistemoms.

 

Veiklos sudėtingumas skiriasi.CWDM diegti yra lengviau, tačiau šis paprastumas reiškia mažiau stebėjimo kabliukų. Pasyvioji CWDM nuoroda arba veikia, arba ne Aktyviosios DWDM platformos paprastai apima įtaisytąjį-optinio kanalo stebėjimą (OCM) ir našumo telemetriją, kuri gali nustatyti problemas dar nesukeldama gedimų.

 

Nuoseklus DWDM keičia skaičiavimą.Šiuolaikiniai koherentiniai DWDM siųstuvai-imtuvai (100 G+) apima įtaisytą-skaitmeninio signalo apdorojimą, kuris kompensuoja chromatinę dispersiją (signalo sklaidą, atsirandančią dėl skirtingų bangų ilgių, sklindančių šiek tiek skirtingu greičiu skaiduloje) ir poliarizacijos efektus, automatiškai-pašalinančius išorinius dispersijos kompensavimo modulius, kurie padidino DWDM sistemų kainą ir sudėtingumą. Tai reikšmingai sumažino veikimo atotrūkį tarp dviejų technologijų esant didesniam duomenų perdavimo greičiui.

 

 

Dažnai užduodami klausimai