CWDM vs DWDM: erot, etäisyys, hinta ja milloin kukin valitaan

Optisten kuljetusinsinöörien arvioima, jolla on 10+ vuoden metro- ja kaukoliikenteen{1}}kuidun käyttöönoton kokemus. Päivitetty viimeksi ITU-T-spesifikaatioiden ja lähetinvastaanotinmoduulin nykyisen saatavuuden mukaan.

 

CWDM käyttää 20 nm:n kanavaväliä jäähdyttämättömien lasereiden kanssa jopa 18 kanavalle alle 80 km:n etäisyyksillä. DWDM käyttää 0,8 nm:n tai pienempää etäisyyttä lämpötilasta{5}}stabiloiduilla lasereilla 40–96+ kanavalle satojen tai tuhansien kilometrien ajalta.

Valitse CWDM, kun tarvitset kohtuullista kapasiteettia budjetilla. Valitse DWDM, kun kanavien määrä, etäisyys tai tuleva skaalautuvuus ovat suuremmat kuin ennakkokustannukset.

Tässä artikkelissa käydään läpi tekniset erot, jotka todellisuudessa vaikuttavat tähän päätökseen,{0}}mukaan lukien fyysiset rajoitteet ja todelliset käyttöönoton kompromissit,{1}}jotka useimmat vertailuoppaat ohittavat.

Pikaopas: CWDM vs DWDM yhdellä silmäyksellä

 

Parametri	CWDM	DWDM
Kanavavälit	20 nm (ITU-T G.694.2)	0,8 nm / 0,4 nm (ITU-T G.694.1)
Max kanavia kuitua kohti	18 (käytännössä usein 8)	40–96+
Aallonpituusalue	1270–1610 nm (O-L-kaista)	1530-1565nm (C-kaista), 1565-1625nm (L-kaista)
Laser tyyppi	Jäähdyttämätön DFB	Jäähdytetty DFB TEC:llä
Optinen vahvistus	Ei käytännöllinen (EDFA-ikkunan ulkopuolella)	EDFA, Raman tai hybridi
Tyypillinen max etäisyys	40-80 km (passiivinen)	80 km passiivinen; 1000km+ vahvistettu
Kanavakohtainen datanopeuden enimmäis-	10G (25G rajoitettu saatavuus)	400 G+ (koherentti)
Teho lähetin-vastaanotinta kohden	~0.5W	~3–4W (jäähdytetty); 15W+ (koherentti)

 

Käytä tätä taulukkoa lähtökohtana: jos vaatimukset ovat kokonaan CWDM-sarakkeen sisällä, CWDM on todennäköisesti riittävä. Jos edes yksi rivi ulottuu DWDM-alueelle-etenkin etäisyyden tai kanavan määrä-lue, miksi tämä rajoitus yleensä kaataa koko päätöksen.

 

 

Ydinero on kanavaväli

Sekä CWDM että DWDM ovat aallonpituusjakokanavointitekniikoita (WDM), jotka lähettävät useita optisia signaaleja yhden kuidun kautta määrittämällä kullekin signaalille oman aallonpituutensa. Perusjako näiden kahden välillä riippuu siitä, kuinka tiukasti nuo aallonpituudet on pakattu.

CWDM-kanavat sijaitsevat 20 nm:n etäisyydellä toisistaan, ja ne kattavat 1 270 nm - 1 610 nm alueen, jonka määritteleeITU-T G.694.2. Tämä leveä etäisyys tarkoittaa, että laserlähde ei tarvitse lämpöstabilointia-jäähdyttämättömät hajautetut takaisinkytkentälaserit (DFB) toimivat hyvin, koska vaikka aallonpituus ajautuisi muutaman nanometrin lämpötilan vaihteluiden myötä, se ei vuoda seuraavaan kanavaan. Tämä pitää moduulin kustannukset ja virrankulutuksen alhaisena.

DWDM on eri tarina. Kanavat sijaitsevat 0,8 nm:n (100 GHz) tai 0,4 nm:n (50 GHz) etäisyydellä toisistaan, ja ne on pakattu C--kaistalle (1530–1565 nm) ja joskus L--kaistalle (1565–1625 nm).ITU-T G.694.1taajuusverkko. Tällä tiheydellä jopa nanometrin murto-osa ajautumasta aiheuttaa ylikuulumista. Joten DWDM-lähetin-vastaanottimet vaativat lämpösähköisiä jäähdyttimiä (TEC)-pieniä aktiivisia jäähdytyselementtejä moduulin sisällä, jotka lukitsevat laserin sen tarkalle ITU-taajuudelle-, mikä lisää kustannuksia, tehonkulutusta ja lämmönhallinnan monimutkaisuutta.

Kaikki muu vertailussa oleva -kustannus, kapasiteetti, etäisyys, vahvistus- johtuu tästä välirajoituksesta. Ymmärtäminen mitenDWDM-verkkoarkkitehtuurikäsittelee aallonpituuden hallintaa tällä tiheydellä selittää, miksi laiteketju näyttää niin erilaiselta.

 

Kanavien määrä ja kapasiteetti

CWDM:n 20 nm:n etäisyys 1270–1610 nm:n ikkunassa tuottaa enintään 18 kanavaa. Käytännössä monissa sovelluksissa käytetään vain 8:aa, pysyen 1470–1610 nm:n alueella. Syy: alemmat aallonpituudet (1270–1450 nm) kulkevat standardin G.652 kuidun "vesihuipun" alueen läpi, jossa hydroksyyli-ionien (OH⁻) absorptio aiheuttaa kohonnutta signaalihäviötä. Uudempi G.652D matala-vesihuippu{15}}kuitu suurelta osin eliminoi tämän ongelman, mutta monet asennetut laitokset käyttävät edelleen vanhempia kuitutyyppejä.

Tällä on enemmän merkitystä kuin tekniset tiedot antavat ymmärtää. Vanhemmissa kampuksen kuitulaitoksissa 1390 nm:n kanava on usein ensimmäinen, jonka suljemme pois linkin suunnittelussa. G.652A- tai G.652B-kuidulla vesihuippu noin 1383 nm voi lisätä 2+ dB/km vaimennusta kyseisellä aallonpituudella-, joka riittää tyrmäämään 1390 nm:n kanavan kokonaan yli 20 km:n ajoissa. Jos käytät kuitua, joka on asennettu ennen noin vuotta 2005, tarkista vaimennus noin 1383 nm ennen kuin oletat, että kaikki 18 CWDM-kanavaa ovat käyttökelpoisia.

DWDM sisältää 40 kanavaa 100 GHz:n välein, 80 50 GHz:n taajuudella ja jopa 96 tai enemmän, kun käytetään sekä C-- että L--kaistaa laajennetulla vahvistuksella. Jokainen kanava voi kuljettaa 10G, 100G, 400G tai jopa 800G lähetin- ja modulaatioformaatista riippuen. 80 kanavalla × 100 G yksi kuitupari kuljettaa 8 Tbps aggregaatin-kapasiteettia, jota CWDM-käyttö ei voi lähestyä.

CWDM:n käytännöllinen kanavakohtainen enimmäis-katto on noin 10 Gt SFP+-muototekijöillä. 25G CWDM SFP28 -moduuleita on olemassa, mutta niitä ei ole vielä otettu laajalti käyttöön. Kun kanavakohtaiset vaatimukset ylittävät 10 Gt, useimmat verkkoarkkitehdit siirtyvät käyttämään DWDM:ää, koska kanavakohtainen kustannuspalkkio alkaa kompensoitua dramaattisesti korkeammalla kuitujen-käytöllä.

 

Lähetysetäisyys ja vahvistus

Tässä fysiikka luo terävimmän jaon.

CWDM-aallonpituudet leviävät laajalle spektrialueelle, joka jää erbium{0}}seostettujen kuituvahvistimien (EDFA:t)-tietoliikenneverkoissa käytettävien optisten vahvistimien vahvistusikkunan ulkopuolelle. EDFA:t vahvistavat signaaleja C--kaistalla (noin 1530–1565 nm), joka kattaa DWDM-spektrin, mutta menee päällekkäin vain kahden tai kolmen CWDM-kanavan kanssa. Koska useimpia CWDM-kanavia ei voi vahvistaa optisesti, jokainen CWDM-linkki on rajoitettu etäisyydelle, jonka vahvistamaton signaali voi kattaa: tyypillisesti 40–80 km riippuen kuidun laadusta, liitinhäviöistä ja käyttämästäsi kanavan aallonpituudesta.

DWDM, joka toimii kokonaan EDFA-vahvistusikkunassa, voidaan vahvistaa toistuvasti. Tyypillinen pitkän matkan-järjestelmä sijoittaa EDFA:t 60–100 kilometrin välein, ja Raman-vahvistus (tekniikka, joka käyttää itse kuitua vahvistusväliaineena) ulottuu pidemmälle. Merenalaiset kaapelijärjestelmät kulkevat rutiininomaisesti tuhansia kilometrejä tällä tavalla. Jopa metroasetuksissa yhden EDFA:n lisääminen muuttaa 80 km:n passiivisen ulottuvuuden yli 200 km:n aktiiviseksi linkiksi ilman signaalin regenerointia.

Alle 40 km:n etäisyyksillä, joissa kanavatarve on kohtalainen, tällä erolla ei välttämättä ole merkitystä-molemmat tekniikat toimivat passiivisesti. Mutta kun ylität 80 km:n kynnyksen tai oletat, että tulevaa kasvua varten tarvitset vahvistusta, DWDM on ainoa tie, joka skaalautuu ilman regeneraatiota. Roolioptinen linjasuojaus WDM-verkoissatulee myös kriittisemmäksi pitemmillä etäisyyksillä, koska jokaisella linkin vialla on suurempi seuraus, kun et voi vain ajaa toista kuituparia.

 

 

Kustannukset: Ei niin yksinkertaista kuin "CWDM on halvempaa"

Perinteinen viisaus-CWDM on budjettivaihtoehto, DWDM on kallis-oli tarkka kymmenen vuotta sitten, mutta se on heikentynyt tasaisesti. DWDM-komponenttien määrät ovat kasvaneet ja valmistusprosessit ovat kypsyneet, mikä kaventaa eroa enemmän kuin monet ostajat odottavat.

 

Jos CWDM:llä on edelleen selvä kustannusetu:

• Jäähdyttämättömät laserit kuluttavat vähemmän virtaa (noin 0,5 W vs
• Passiiviset CWDM-mux/demux-yksiköt ovat yksinkertaisempia ohut{0}}kalvosuodatinlaitteita, joilla on laajemmat päästökaistan toleranssit.
• Ei vahvistimia, ei dispersion kompensointia, ei optisten kanavien monitoreja-infrastruktuuriketju on lyhyempi.
• Käyttöönotto ei vaadi erikoistunutta aallonpituussuunnittelua tai jatkuvaa lämmönhallintaa.
•  

Missä DWDM:n korkeammat ennakkokustannukset kompensoidaan:

Kuitujen niukkuuden, 8+ aallonpituuden kuituparia kohti ja 10 G+/-kanavasuunnittelun olosuhteissa DWDM tarjoaa usein alhaisemmat kustannukset kuljetettua bittiä kohden. Crossover tapahtuu, koska jaat mux/demux- ja alustasijoituksen 40, 80 tai useammalle aallonpituudelle. 16-kanavainen CWDM-järjestelmä ja 40-kanavainen DWDM-järjestelmä voivat maksaa yhteensä saman verran, mutta DWDM-järjestelmä tuottaa 2,5-kertaisen kanavamäärän – ja jokainen kanava voi kuljettaa suurempia tiedonsiirtonopeuksia.

Monet ostajat aliarvioivat, kuinka nopeasti "halpa" CWDM-suunnittelu rajoittuu, kun tuleva aallonpituuden kasvu on hinnoiteltu. Olemme nähneet tapauksia, joissa kampus aloitti 4-kanavaisella CWDM:llä, saavutti 8 kanavaa kahdessa vuodessa ja kohtasi sitten täyden alustan vaihdon siirtyäkseen DWDM-kulutukseen enemmän kuin jos ne olisivat alkaneet ensimmäisen päivän DWDM:stä.

Tarkempia{0}}kanavakohtaisia ​​vertailuja varten arvioimallaCWDM mux/demux-alustatDWDM-vastaaviin verrattuna -kanavakohtaisesti ja -Gbps-perusteisesti paljastaa usein, että "CWDM on aina halvempaa" -oletus jakautuu yli noin 8 kanavaa tai yli 10 Gt kanavaa kohti.

 

 

Milloin valita CWDM

CWDM sopii parhaiten, kun vaatimukset pysyvät sen fyysisten rajojen sisällä ja toiminnan yksinkertaisuus on tärkeämpää kuin raakakapasiteetti:

• Yrityskampus yhdistää toisiinsayhdistää 4–8 rakennusta 40 km:n säteellä, joista jokainen tarvitsee 1G- tai 10G-linkin, missä plug{5}}and-yksinkertaisuus ja alhaiset käyttökustannukset ovat etusijalla.
• Metroyhteys soialueellisille Internet-palveluntarjoajille tai kaapelioperaattoreille, jotka palvelevat yritysasiakkaita erityisillä aallonpituuspalveluilla lyhyitä matkoja pitkin.
• Mobiili backhaul -aggregointimissä soluasemat tarvitsevat 1G–10G-linkkejä keskustoimistoon ja kuituparit ovat rajalliset, mutta etäisyydet ovat lyhyitä.
• Väliaikaiset tai budjettirajoitetut{0}}projektitjossa verkkoa voidaan sijoittaa uudelleen tai parantaa 3–5 vuoden kuluessa ja alempi alkuinvestointi oikeuttaa kapasiteetin enimmäismäärän.

Hyvä mielenterveystarkastus: jos voit luottavaisesti sanoa "emme tarvitse enempää kuin 8 aallonpituutta tai yli 10 Gt aallonpituutta kohden tällä reitillä seuraavan viiden vuoden aikana", CWDM on luultavasti oikea kutsu. Jos ennusteessa on todellista epävarmuutta, lue seuraava osa huolellisesti.

 

 

Milloin valita DWDM

DWDM:stä tulee käytännöllinen valinta-ja usein ainoa käyttökelpoinen-kun jokin seuraavista ehdoista täyttyy:

• Etäisyys yli 80 kmtai verkkopolku vaatii optista vahvistusta.
• Kanavien määrä ylittää 8–10yhdellä kuituparilla, joko tänään tai 5 vuoden suunnitteluhorisontissa.
• Yli 10 Gt:n-kanavakohtaiset tiedonsiirtonopeudettarvitaan - 25G, 100G, 400G DWDM-lähetin-vastaanottimet ovat helposti saatavilla, kun taas CWDM-vaihtoehdot yli 10G ovat rajallisia.
• Datakeskusten liitäntä (DCI)metro{0}}erillisten tilojen välillä, joissa kapasiteetin kasvu on nopeaa ja vaikea ennustaa tarkasti.
• Kuljettajan runko ja pitkän matkan{0}}kuljetus, mukaan lukien sukellusveneet, joissa kuitu on kallein omaisuus ja käytön maksimointi on ensisijainen taloudellinen tekijä.

Erityisesti DCI-sovelluksiin, ymmärtää mitä kaikkeaDWDM-transponderi ja muxponder-korttiekosysteemitarjoukset-mukaan lukien koherentit havaitsemis- ja viritettävät aallonpituudet-auttaa sovittamaan alustan todellisiin liikenteen kasvumalleihin staattisen päivän-arvion sijaan.

 

 

Ostajan skenaariot: Sovita tekniikka tilanteeseesi

Oikea valinta riippuu vähemmän itse tekniikasta vaan enemmän tietystä käyttöönottokontekstista. Näin päätös tyypillisesti näkyy eri ostajaprofiileissa:

 

Yrityskampus (Multi{0}}Building Interconnect)

Etäisyydet yleensä alle 10 km, 4-8 rakennusta, 1G-10G per linkki. CWDM sopii melkein aina tähän. Toiminnan yksinkertaisuus-ei aallonpituuden suunnittelua, ei lämmönhallintaa, ei vahvistimen huoltoa-on tärkeämpää kuin maksimikuitukapasiteetin puristaminen. Poikkeus: jos kampuksella on vuokrattu tumma kuitu, jonka kaistalemäärä on rajoitettu ja rakennusten määrä kasvaa, passiivinen DWDM voi olla vaatimattoman kustannustason arvoinen.

 

Metro DCI (tietokeskuksesta palvelinkeskukseen, 10–80 km)

Tässä päätöksestä tulee todella vaikea. Metron DCI-suunnittelussa, kun kapasiteettiennuste ylittää noin 8 aallonpituutta tai 10 Gt kanavaa kohden, passiivinen CWDM yleensä lakkaa olemasta taloudellinen polku-vaikka se toimisi hyvin ensimmäisenä päivänä. Suosittelemme yleensä DWDM:ää metron DCI:lle, ellei organisaatio ole erittäin varma matalasta, vakaasta liikennekatosta.

 

Internet-palveluntarjoajan/operaattorin pääsyn yhdistäminen

Lyhyen-kattavuuden yhdistäminen POP-pisteistä tai solusivustoista keskustoimistoon: CWDM hoitaa tämän hyvin 1G–10G:ssä. Mutta nämä keskustoimistot yhdistävä yhdistämisrengas tarvitsee melkein aina DWDM:n sekä kapasiteetin että etäisyyden vuoksi. Alla kuvattu hybridilähestymistapa (CWDM-yhteys + DWDM-ydin) on yleinen täällä.

 

Pitkä{0}}matka ja sukellusvene

Vain DWDM. Ei ole realistista CWDM-vaihtoehtoa vahvistusta vaativille etäisyyksille tai runkoverkon mittakaavassa tarvittaville kanavamäärille.

 

 

Hybridilähestymistapa: CWDM ja DWDM samassa verkossa

Nämä kaksi tekniikkaa eivät sulje toisiaan pois,{0}}niiden yhdistäminen on yleinen käytäntö metroverkoissa. Tyypillinen malli: CWDM käsittelee pääsykerroksen (lyhyt-tavoittavuus, alhainen-kanava-määrä linkit asiakkaan tiloista yhdistämissolmuihin), kun taas DWDM käsittelee ydinrenkaan (suuri-kapasiteetin, pidemmät-kattavuuslinkit yhdistämissolmujen ja palvelinkeskusten välillä).

Aallonpituussuunnitelmat ovat yhteensopivia, koska 1530 nm:n ja 1550 nm:n CWDM-kanavat voivat esiintyä rinnakkain C--kaistan DWDM-kanavien kanssa. DWDM-kanavat mahtuvat yhden CWDM-kanavan spektrin leveyteen. Asianmukaisella passiivisella suodatuksella voit peittää DWDM:n "1550nm" CWDM-paikan päällä ja yhdistää nämä kaksi järjestelmää tehokkaasti jaettuun kuituun.

Tämä vaatii huolellista aallonpituussuunnittelua-se ei ole plug-and-overlay. Mutta se on hyvin-ymmärretty suunnittelumalli, jossa ei pakoteta tekemään kaikki-tai-ei mitään -tekniikkaa, ja se antaa verkkojen kehittyä asteittain CWDM:stä kohti DWDM:ää kysynnän kasvaessa tietyillä reiteillä.

 

 

Mitä ostajat usein aliarvioivat: Todelliset käyttöönottonäkökohdat

Teknisten{0}}arkkien vertailun lisäksi on useita käytännön ongelmia, jotka saavat suunnittelijat usein epävarmaksi:

 

Legacy kuitu ja vesihuippu.Jos kuitutehdas on ennen vuotta 2005 ja luotat kaikkiin 18 CWDM-kanavaan, saatat olla pettynyt. Vanhemmissa G.652A/B-kuiduissa tyypillisesti tarkistamme vaimennuksen noin 1383 nm:llä OTDR:llä ennen alempien CWDM-kanavien käyttöönottoa. Tämän vaiheen ohittaminen on muuttanut "18-kanavaiset" CWDM-suunnitelmat 8-kanavaisiksi asennuksen jälkeen.

 

Aallonpituuden kasvua on vaikea ennustaa.Yleisin pahoittelumme CWDM-käyttöönotoissa on suorituskyvyn puute{0}}se kanavat loppuvat odotettua nopeammin. Liikenteen kasvu yritys- ja DCI-ympäristöissä on yleensä mutkakkaampaa kuin lineaariset ennusteet antavat ymmärtää. Jos on mahdollista, että tarvitset enemmän kuin 8 aallonpituutta 5 vuoden sisällä, huomioi mahdolliset alustan vaihtokustannukset CWDM-liiketoimintaasi.

 

Vahvistus ei ole valinnainen etäisyydellä.CWDM:n kyvyttömyys vahvistua ei ole vain alueen rajoitus-se tarkoittaa, että sinulla ei ole marginaalin palautustyökalua, jos kuituolosuhteet huononevat (uudet jatkokset, liittimen vanheneminen, kaapelien uudelleenreititys). DWDM ja EDFA tarjoavat optisen budjettipehmusteen, joka puuttuu vain passiivisilta{2}}järjestelmistä.

 

Toiminnan monimutkaisuus skaalautuu eri tavalla.CWDM on yksinkertaisempi ottaa käyttöön, mutta tämä yksinkertaisuus tarkoittaa vähemmän valvontakoukkuja. Passiivinen CWDM-linkki joko toimii tai ei{1}}on rajoitettu kyky valvoa kanavan tehotasoja, OSNR:ää tai ennen{2}}vian heikkenemistä ilman ulkoisten testilaitteiden lisäämistä. Aktiiviset DWDM-alustat sisältävät tyypillisesti sisäänrakennetun-optisen kanavan valvonnan (OCM) ja suorituskyvyn telemetrian, joka havaitsee ongelmat ennen kuin ne aiheuttavat katkoksia.

 

Koherentti DWDM muuttaa laskentaa.Nykyaikaiset koherentit DWDM-lähetinvastaanottimet (100G+) sisältävät sisäänrakennetun-digitaalisen signaalinkäsittelyn, joka kompensoi kromaattista dispersiota (signaalin leviämistä, joka aiheutuu eri aallonpituuksista, jotka kulkevat hieman eri nopeuksilla kuidussa) ja polarisaatioefektit, jotka eliminoivat automaattisesti-ulkoiset dispersion kompensointimoduulit, jotka lisäsivät DWDM-järjestelmien kustannuksia ja monimutkaisuutta. Tämä on merkittävästi pienentänyt toiminnallista kuilua kahden teknologian välillä suuremmilla tiedonsiirtonopeuksilla.

 

 

Usein kysytyt kysymykset