Op het gebied van telecommunicatie, datacenterconnectiviteit en videotransport is glasvezelbekabeling zeer wenselijk. De realiteit is echter dat glasvezelbekabeling niet langer een economische of haalbare keuze is om voor elke afzonderlijke dienst te implementeren. Daarom is het gebruik van Wavelength Division Multiplexing (WDM) om de capaciteit van de glasvezel op de bestaande glasvezelinfrastructuur uit te breiden, zeer aan te raden. WDM is een technologie die meerdere optische signalen multiplext op één glasvezel door gebruik te maken van verschillende golflengten van laserlicht. Een korte studie van WDM-velden zal CWDM en DWDM behandelen. Ze zijn gebaseerd op hetzelfde concept van het gebruik van meerdere golflengten van licht op één glasvezel. Maar beide hebben hun voor- en nadelen.
Wat is CWDM?
CWDM ondersteunt tot 18 golflengtekanalen die tegelijkertijd door een glasvezel worden verzonden. Om dit te bereiken, liggen de verschillende golflengten van elk kanaal 20 nm uit elkaar. DWDM ondersteunt tot 80 kanalen met gelijktijdige golflengten, waarbij elk kanaal slechts 0,8 nm uit elkaar ligt. CWDM-technologie biedt een handige en kostenefficiënte oplossing voor kortere afstanden tot 70 kilometer. Voor afstanden tussen 40 en 70 kilometer is CWDM doorgaans beperkt tot de ondersteuning van acht kanalen.
Een CWDM-systeem ondersteunt doorgaans acht golflengtes per vezel en is ontworpen voor communicatie over korte afstanden, waarbij gebruik wordt gemaakt van brede frequentiebereiken waarbij de golflengtes ver uit elkaar liggen.
Omdat CWDM gebaseerd is op een kanaalafstand van 20 nm (van 1470 tot 1610 nm), wordt het doorgaans toegepast op glasvezelkabels met een lengte tot 80 km of minder, omdat optische versterkers niet geschikt zijn voor kanalen met een grote kanaalafstand. Deze grote kanaalafstand maakt het gebruik van betaalbare optische componenten mogelijk. De capaciteit van de verbindingen en de ondersteunde afstand zijn echter lager bij CWDM dan bij DWDM.
CWDM wordt over het algemeen gebruikt voor toepassingen met lagere kosten, een lagere capaciteit (onder 10G) en kortere afstanden, waarbij de kosten een belangrijke factor zijn.
Recenter zijn de prijzen voor zowel CWDM- als DWDM-componenten redelijk vergelijkbaar geworden. CWDM-golflengten kunnen momenteel tot 10 Gigabit Ethernet en 16G Fibre Channel transporteren, en het is zeer onwaarschijnlijk dat deze capaciteit in de toekomst verder zal toenemen.
Wat is DWDM?
In tegenstelling tot CWDM kunnen DWDM-verbindingen worden versterkt en kunnen daardoor worden gebruikt voor het verzenden van gegevens over veel grotere afstanden.
Bij DWDM-systemen is het aantal gemultiplexte kanalen veel dichter dan bij CWDM-systemen, omdat bij DWDM een kleinere golflengte-afstand wordt gebruikt, zodat er meer kanalen op één vezel passen.
In plaats van de kanaalafstand van 20 nm die wordt gebruikt bij CWDM (equivalent aan ongeveer 15 miljoen GHz), maken DWDM-systemen gebruik van verschillende gespecificeerde kanaalafstanden van 12,5 GHz tot 200 GHz in de C-band en soms de L-band.
De huidige DWDM-systemen ondersteunen doorgaans 96 kanalen met een onderlinge afstand van 0,8 nm binnen het 1550 nm C-bandspectrum. Hierdoor kunnen DWDM-systemen een enorme hoeveelheid data via één glasvezelverbinding verzenden, omdat ze veel meer golflengtes op dezelfde glasvezel kunnen verwerken.
DWDM is optimaal voor communicatie over lange afstanden tot 120 km en verder dankzij de mogelijkheid om optische versterkers te gebruiken. Deze kunnen het volledige 1550 nm- of C-bandspectrum, dat veel wordt gebruikt in DWDM-toepassingen, kosteneffectief versterken. Dit overwint lange dempings- of afstandsoverspanningen en in combinatie met Erbium Doped-Fiber Amplifiers (EDFA's) kunnen DWDM-systemen grote hoeveelheden data over lange afstanden van honderden of duizenden kilometers transporteren.
DWDM-platformen kunnen niet alleen een groter aantal golflengtes ondersteunen dan CWDM, maar kunnen ook snellere protocollen verwerken. De meeste leveranciers van optische transportapparatuur ondersteunen tegenwoordig doorgaans 100G of 200G per golflengte, terwijl nieuwe technologieën 400G en meer mogelijk maken.
DWDM versus CWDM golflengtespectrum:
CWDM heeft een grotere kanaalafstand dan DWDM: het nominale verschil in frequentie of golflengte tussen twee aangrenzende optische kanalen.
CWDM-systemen transporteren doorgaans acht golflengten met een kanaalafstand van 20 nm in het spectrumrooster van 1470 nm tot 1610 nm.
DWDM-systemen kunnen daarentegen 40, 80, 96 of zelfs 160 golflengtes transporteren door gebruik te maken van een veel smallere afstand van 0,8/0,4 nm (100 GHz/50 GHz-raster). DWDM-golflengtes liggen doorgaans tussen 1525 nm en 1565 nm (C-band), terwijl sommige systemen ook golflengtes van 1570 nm tot 1610 nm (L-band) kunnen gebruiken.
Voordelen van CWDM:
1. Lage kosten
CWDM is veel goedkoper dan DWDM vanwege de hardwarekosten. CWDM-systemen maken gebruik van gekoelde lasers, wat veel goedkoper is dan ongekoelde DWDM-lasers. Bovendien zijn DWDM-transceivers doorgaans vier tot vijf keer duurder dan CWDM-modules. Zelfs de operationele kosten van DWDM zijn hoger dan die van CWDM. CWDM is daarom een ideale keuze voor mensen met beperkte financiële middelen.
2. Vermogensvereiste
Vergeleken met CWDM is het vermogen voor DWDM aanzienlijk hoger. DWDM-lasers, samen met de bijbehorende monitor- en regelcircuits, verbruiken ongeveer 4 W per golflengte. Een ongekoelde CWDM-laserzender verbruikt daarentegen ongeveer 0,5 W. CWDM is een passieve technologie die geen elektriciteit verbruikt. Het heeft positieve financiële gevolgen voor internetproviders.
3. Eenvoudige bediening
CWDM-systemen maken gebruik van eenvoudigere technologie dan DWDM. Ze gebruiken LED's of lasers voor de stroomvoorziening. De golffilters van CWDM-systemen zijn kleiner en goedkoper. Ze zijn dus eenvoudig te installeren en te gebruiken.
Voordelen van DWDM:
1. Flexibele upgrade
DWDM is flexibel en robuust met betrekking tot verschillende vezeltypen. Een DWDM-upgrade naar 16 kanalen is mogelijk op zowel G.652- als G.652.C-vezels. Dit komt voort uit het feit dat DWDM altijd gebruikmaakt van het verliesarme gebied van de vezel. 16-kanaals CWDM-systemen daarentegen hebben een transmissie in het 1300-1400nm-gebied, waar de demping aanzienlijk hoger is.
2. Schaalbaarheid
DWDM-oplossingen maken een upgrade in stappen van acht kanalen tot maximaal 40 kanalen mogelijk. Ze bieden een veel hogere totale capaciteit op de glasvezel dan een CWDM-oplossing.
3. Lange transmissieafstand
DWDM maakt gebruik van de 1550-golflengteband, die kan worden versterkt met conventionele optische versterkers (EDFA's). Het vergroot de transmissieafstand tot honderden kilometers.
De onderstaande afbeelding geeft u een visuele indruk van de verschillen tussen CWDM en DWDM.
Plaatsingstijd: 14 juni 2022