בתחום התקשורת, קישוריות מרכזי נתונים ותעבורת וידאו, כבלי סיבים אופטיים הם רצויים מאוד. עם זאת, המציאות היא שכבלים אופטיים אינם עוד בחירה כלכלית או ישימה ליישום עבור כל שירות בנפרד. לכן, שימוש בריבוב חלוקת אורך גל (WDM) להרחבת קיבולת הסיבים בתשתית הסיבים הקיימת מומלץ מאוד. WDM היא טכנולוגיה שמרבבת אותות אופטיים מרובים על גבי סיב יחיד באמצעות אורכי גל שונים של אור לייזר. מחקר קצר של שדות WDM יבוצע על CWDM ו-DWDM. הם מבוססים על אותו רעיון של שימוש באורכי גל מרובים של אור על סיב יחיד. אך לשניהם יתרונות וחסרונות.
מה זה CWDM?
CWDM תומך בעד 18 ערוצי אורך גל המועברים דרך סיב בו זמנית. לשם כך, אורכי הגל השונים של כל ערוץ נמצאים במרחק של 20 ננומטר זה מזה. DWDM תומך בעד 80 ערוצי אורך גל בו זמנית, כאשר כל אחד מהערוצים במרחק של 0.8 ננומטר בלבד זה מזה. טכנולוגיית CWDM מציעה פתרון נוח וחסכוני למרחקים קצרים יותר של עד 70 קילומטרים. למרחקים שבין 40 ל-70 קילומטרים, CWDM נוטה להיות מוגבלת לתמיכה בשמונה ערוצים.
מערכת CWDM תומכת בדרך כלל בשמונה אורכי גל לכל סיב ומתוכננת לתקשורת לטווח קצר, תוך שימוש בתדרים רחבי טווח עם אורכי גל הפרושים זה מזה.
מכיוון ש-CWDM מבוסס על מרווח ערוצים של 20 ננומטר בין 1470 ל-1610 ננומטר, הוא בדרך כלל נפרס על סיבים אופטיים באורך של עד 80 ק"מ או פחות, מכיוון שלא ניתן להשתמש במגברים אופטיים עם מרווחי ערוצים גדולים. מרווח ערוצים רחב זה מאפשר שימוש באופטיקה במחירים בינוניים. עם זאת, קיבולת הקישורים כמו גם המרחק הנתמך נמוכים יותר עם CWDM מאשר עם DWDM.
באופן כללי, CWDM משמש עבור יישומים בעלות נמוכה יותר, קיבולת נמוכה יותר (מתחת ל-10G) ומרחק קצר יותר שבהם העלות היא גורם חשוב.
לאחרונה, המחירים עבור רכיבי CWDM ו-DWDM הפכו דומים למדי. אורכי גל של CWDM מסוגלים כיום להעביר עד 10 ג'יגה-ביט Ethernet ו-16 ג'יגה-ביט Fibre Channel, וסביר להניח שהקיבולת הזו לא תגדל עוד בעתיד.
מה זה DWDM?
בניגוד ל-CWDM, חיבורי DWDM ניתנים להגברה ולכן ניתן להשתמש בהם להעברת נתונים למרחקים ארוכים בהרבה.
במערכות DWDM, מספר הערוצים המרובבים צפוף בהרבה מאשר CWDM מכיוון ש-DWDM משתמש בריווח אורכי גל צפוף יותר כדי להתאים יותר ערוצים לסיב יחיד.
במקום מרווח ערוצים של 20 ננומטר המשמש ב-CWDM (שווה ערך לכ-15 מיליון גיגה-הרץ), מערכות DWDM משתמשות במגוון מרווחי ערוצים ספציפיים מ-12.5 גיגה-הרץ עד 200 גיגה-הרץ בפס C ולפעמים בפס L.
מערכות DWDM של ימינו תומכות בדרך כלל ב-96 ערוצים המרוחקים במרווחים של 0.8 ננומטר זה מזה בתוך ספקטרום C-Band של 1550 ננומטר. מסיבה זו, מערכות DWDM יכולות להעביר כמות עצומה של נתונים דרך קישור סיב יחיד, שכן הן מאפשרות לארוז אורכי גל רבים יותר על אותו סיב.
DWDM אופטימלי לתקשורת ארוכת טווח עד 120 ק"מ ומעבר, בשל יכולתו למנף מגברים אופטיים, שיכולים להגביר בצורה חסכונית את כל ספקטרום 1550 ננומטר או פס C הנמצאים בשימוש נפוץ ביישומי DWDM. זה מתגבר על טווחי הנחתה או מרחק ארוכים, וכאשר הם מוגברים על ידי מגברי סיבים מסוממים ארביום (EDFAs), למערכות DWDM יש את היכולת לשאת כמויות גדולות של נתונים על פני מרחקים ארוכים של עד מאות או אלפי קילומטרים.
בנוסף ליכולת לתמוך במספר גדול יותר של אורכי גל בהשוואה ל-CWDM, פלטפורמות DWDM מסוגלות גם להתמודד עם פרוטוקולים במהירות גבוהה יותר, שכן רוב ספקי ציוד ההובלה האופטי כיום תומכים בדרך כלל ב-100G או 200G לכל אורך גל, בעוד שטכנולוגיות מתפתחות מאפשרות 400G ומעלה.
ספקטרום אורך גל DWDM לעומת CWDM:
ל-CWDM יש מרווח ערוצים רחב יותר מאשר DWDM - ההבדל הנומינלי בתדר או באורך הגל בין שני ערוצים אופטיים סמוכים.
מערכות CWDM מעבירות בדרך כלל שמונה אורכי גל עם מרווח ערוצים של 20 ננומטר ברשת הספקטרום מ-1470 ננומטר עד 1610 ננומטר.
מערכות DWDM, לעומת זאת, יכולות לשאת אורכי גל של 40, 80, 96 או עד 160 על ידי שימוש במרווח צר בהרבה של 0.8/0.4 ננומטר (רשת 100 גיגה-הרץ/50 גיגה-הרץ). אורכי גל DWDM הם בדרך כלל בין 1525 ננומטר ל-1565 ננומטר (פס C), כאשר חלק מהמערכות מסוגלות גם להשתמש באורכי גל מ-1570 ננומטר עד 1610 ננומטר (פס L).
יתרונות CWDM:
1. עלות נמוכה
CWDM זול בהרבה מ-DWDM בגלל עלויות החומרה. מערכת CWDM משתמשת בלייזרים מקוררים, שהם זולים בהרבה מלייזרים לא מקוררים של DWDM. בנוסף, מחירם של משדרי DWDM יקר בדרך כלל פי ארבעה או חמישה מזה של מודולי ה-CWDM שלהם. אפילו עלויות התפעול של DWDM גבוהות יותר מ-CWDM. לכן CWDM היא בחירה אידיאלית עבור אלו שיש להם מגבלות מימון.
2. דרישת חשמל
בהשוואה ל-CWDM, דרישות ההספק עבור DWDM גבוהות משמעותית. לייזרי DWDM יחד עם מעגלי ניטור ובקרה נלווים צורכים כ-4 וואט לכל אורך גל. בינתיים, משדר לייזר CWDM לא מקורר משתמש בכ-0.5 וואט של הספק. CWDM היא טכנולוגיה פסיבית שאינה משתמשת בהספק חשמלי. יש לה השלכות כלכליות חיוביות עבור מפעילי אינטרנט.
3. הפעלה קלה
מערכות CWDM משתמשות בטכנולוגיה פשוטה יותר ביחס ל-DWDM. הן משתמשות ב-LED או בלייזר להפעלת חשמל. מסנני הגלים של מערכות CWDM קטנים וזולים יותר, ולכן קל להתקין אותם ולשימוש.
יתרונות DWDM:
1. שדרוג גמיש
DWDM הוא גמיש וחזק ביחס לסוגי סיבים. שדרוג DWDM ל-16 ערוצים אפשרי הן בסיבים G.652 והן בסיבים G.652.C. במקורו מהעובדה ש-DWDM תמיד משתמש באזור בעל ההפסדים הנמוכים של הסיב. בעוד שמערכות CWDM עם 16 ערוצים כוללות העברה באזור 1300-1400 ננומטר, שם ההנחתה גבוהה משמעותית.
2. מדרגיות
פתרונות DWDM מאפשרים שדרוג בשלבים של שמונה ערוצים עד למקסימום של 40 ערוצים. הם מאפשרים קיבולת כוללת גבוהה בהרבה על הסיב בהשוואה לפתרון CWDM.
3. מרחק שידור ארוך
DWDM משתמש בטווח אורכי גל של 1550, אשר ניתן להגביר באמצעות מגברים אופטיים קונבנציונליים (EDFA). זה משפר את מרחק השידור למאות קילומטרים.
התמונה הבאה תיתן לכם רושם חזותי של ההבדלים בין CWDM ל-DWDM.
זמן פרסום: 14 ביוני 2022