МУЛЬТИПЛЕКСНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ И ПЛОТНОСТИ
Мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM) позволяет одновременно передавать разные потоки данных по одной оптоволоконной сети. В других статьях мы использовали аналог скоростной автомагистрали, чтобы показать, как работает WDM для создания единой виртуальной оптоволоконной сети. Использование его для объединения нескольких услуг на одном темном оптоволокне может максимизировать оптоволокно и помочь организациям удовлетворять растущие потребности без выделения или аренды большего количества оптоволокна до тех пор, пока это не станет абсолютно необходимым. В настоящее время используются два основных типа технологий WDM: грубое мультиплексирование с разделением по длине волны (CWDM) и плотное мультиплексирование с разделением по длине волны (DWDM).
CWDM позволяет транспортировать до 18 каналов по одному темному волокну, а DWDM поддерживает до 88 каналов. Обе технологии не зависят от протокола, а это означает, что любое соединение данных, хранилища, голоса или видео может использоваться на каналах с различной длиной волны. В терминах оптоволокна основное различие между технологиями CWDM и DWDM заключается в том, как каналы передачи разнесены вдоль электромагнитного спектра.
Технология WDM использует инфракрасный свет, который находится за пределами спектра видимого света. Он может использовать длины волн от 1260 до 1670 нм. Большинство волокон оптимизированы для двух областей 1310 нм и 1550 нм, что позволяет создавать эффективные «окна» для оптических сетей.
Грубое мультиплексирование с разделением по длине волны
CWDM - это технология, позволяющая подключать до 18 каналов через пару темных волокон. Две области длин волн чаще всего связаны с CWDM, 1310 нм и 1550 нм. Область 1550 нм более популярна, поскольку имеет меньшие потери в волокне (это означает, что сигнал может распространяться дальше).
Если мы используем нашу дорожную аналогию, это похоже на то, как мы рисуем 18 полос на дороге, девять в области 1310 волокна (от 1270 нм до 1450 нм) и девять в области 1550 (от 1470 нм до 1610 нм). Чтобы достичь этого, длины волн каждого канала находятся на расстоянии 20 нм друг от друга.
CWDM - это удобное и недорогое решение для расстояний до 70 км. Но между 40 км и его максимальным расстоянием 70 км CWDM имеет тенденцию быть ограниченным 8 каналами из-за явления, называемого водным пиком волокна (подробнее об этом ниже). Сигналы CWDM не могут быть усилены, что делает 70-километровую оценку абсолютным максимумом.
С DWDM мы можем превратить нашу дорогу в скоростную автомагистраль с 88 полосами движения. DWDM может обрабатывать высокоскоростные протоколы, до 100 Гбит / с на канал. Каждый канал находится на расстоянии 0,8 нм друг от друга вместо 20 нм, которые вы найдете в системе CWDM.
Плотное мультиплексирование с разделением по длине волны работает по тому же принципу, что и CWDM, но в дополнение к увеличенной пропускной способности канала оно также может быть усилено для поддержки гораздо более длинных расстояний.
Сравнение длин волн CWDM и DWDM
На следующем рисунке показано, как каналы DWDM вписываются в спектр длин волн по сравнению с каналами CWDM. Каждый канал CWDM расположен на расстоянии 20 нм от соседнего канала. На рисунке мы используем цвета для дифференциации 8 каналов CWDM в регионе 1550. Для 1310 регионов цветовые схемы не были стандартизированы.
Для DWDM, с другой стороны, все каналы DWDM находятся в областях CWDM 1530 и 1550 нм. Для каналов DWDM цветовая схема также не была стандартизирована: вероятно, так же хорошо, потому что запоминание и дифференцирование 88 различных цветов для каналов DWDM невооруженным глазом также могло бы стать проблемой. Вместо этого мы используем блок, чтобы указать, где они сгруппированы.
CWDM и DWDM увеличивают объем трафика, который может быть подключен через темное волокно. Так почему бы не добавить больше? Зачем останавливаться на 18 каналах CWDM и 88 каналах DWDM? Причина, по которой невозможно добавить больше, заключается в том, что само волокно не является линейным.
Для более длинных расстояний, более 40 км, CWDM ограничивается 9 рабочими каналами из-за химических свойств в волокне, называемых водным пиком. Водный пик - это область с высокими потерями в области 1300 нм волокна, которая влияет на каналы CWDM от 1370 до 1430 нм. В этом регионе потери сигнала составляют 1,0 дБ / км, а в регионе 1550 - 0,25 дБ / км. Это не означает, что каналы CWDM в области 1310 нм не могут быть использованы, просто расстояние уменьшается.
Каналы DWDM находятся в области 1550 нм волокна, которая является областью в волокне с наименьшими потерями. Регион 1550 года находится в стабильной долине с низкими потерями, окруженной районами с высокими потерями с обеих сторон. По обе стороны от области 1550 потеря волокна быстро увеличивается и становится непригодной для приложений оптических сетей.
Удобный способ увеличить число каналов DWDM, скажем, с 40 до 80, - это использовать перемежитель. Перемежитель мультиплексирует сигналы DWDM с разнесением в 50 ГГц в план канала с разнесением в 100 ГГц. Сигналы 50 и 100 ГГц обычно называют нечетными и четными сигналами, и именно эти сигналы объединяются или чередуются, как правило, для перемещения от 40 до 80 каналов в C-диапазоне волокна.
Как обсуждалось ранее, CWDM-подключение ограничено 70 км, в то время как DWDM может передавать до 80 км. Но, возможно, что еще более важно, DWDM может быть усилен на большие расстояния. Поскольку все DWDM-каналы обычно располагаются в «сглаженном» диапазоне 1550 нм волокна, они лучше поддаются усилению.
| DWDM | CWDM | |
| Расстояние | 70 км без усиления | 80 км без усиления |
| 1000 км + усиленный | Непригодный | |
| каналы | 88 (Использование перемежителя) | 18 (Расстояния ограничены в пике воды) |
| расстояние | 0.8nm | 20nm |
| протоколы | Все, включая 100G и более: 1/10/40 / 100GE и 8/16 / 32GFC | До 10GE и 8GFC (40G с использованием 4x10G CWDM) |
Если решение CWDM уже существует, и система все еще имеет потенциал для дальнейшего роста, то следует рассмотреть CWDM. Если емкость становится полной, то есть два варианта: начать заново с системой DWDM с большей емкостью или наложить «гибридную сеть DWDM» поверх каналов 1530 и 1550 нм, что создает еще 26 новых каналов поверх существующая сеть CWDM.
Системы DWDM традиционно разрабатываются и используются телекоммуникационными компаниями для стационарных, вертикально интегрированных систем и, как таковые, предъявляют большие требования к недвижимости. Вот почему CWDM долгое время был наиболее популярным выбором для подключения корпоративных центров обработки данных. Но сегодня существуют более гибкие решения для DWDM, также на уровне корпоративных центров обработки данных, что делает его гораздо более реалистичным вариантом.
Доля:
Объяснение этой статьи нетехническому человеку:
Существует два основных типа технологии мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM): грубая (CWDM) и плотная (DWDM). Они оба используют несколько длин волн света на одном волокне, но различаются расстоянием между длинами волн, количеством каналов и способностью усиливать мультиплексированные сигналы.
В отличие от CWDM, длины волн в DWDM более плотно упакованы, и соединения могут быть усилены. Это означает, что данные могут передаваться на гораздо большие расстояния. CWDM традиционно является более дешевым решением, но сегодня цены на оба сопоставимы. Выбор наилучшего решения зависит от требований пользователя и сети.
