Что такое CWDM? Понимание грубого мультиплексирования по длине волны

В современном мире, управляемом данными, операторы сетей постоянно сталкиваются с вызовом: Как повысить пропускную способность по существующей волоконно-оптической инфраструктуре с минимальными затратами? Ответ зачастую заключается не в прокладке дополнительного оптоволокна, а в более эффективном использовании уже существующих волокон. На сцену выходит грубом волновом мультиплексировании (CWDM), мощная и доступная технология оптических сетей. Но что же такое CWDM и почему она важна для вашей сети?

➽ Ключевые выводы

• CWDM
  позволяет множеству сигналов данных одновременно передаваться по одному волокну. Это достигается за счёт использования различных длин волн света, отстоящих друг от друга на 20 нанометров.

• Экономит деньги и энергию благодаря применению некорректируемых лазеров и пассивных компонентов. Это делает её идеальной для городских и кампусных сетей.

• CWDM поддерживает до 18 каналов. Она хорошо работает на расстояниях до 80 километров. Нет необходимости прокладывать новое волокно.

• Система использует блоки мультиплексирования/демультиплексирования (mux/demux) и оптические трансиверы. Они обеспечивают объединение и разделение сигналов. Это упрощает масштабирование и модификацию сети.

• CWDM обходится дешевле и проще в реализации, чем DWDM. Однако количество каналов у неё меньше, а рабочие расстояния короче. Она лучше всего подходит для сетей со средней скоростью передачи и умеренными расстояниями.

➽ Понимание основной концепции: что такое CWDM?

Представьте себе многополосную автомагистраль. Вместо того чтобы направлять весь транспорт по одной полосе — что вызывает заторы, — несколько полос позволяют одновременно пропускать потоки машин, значительно увеличивая пропускную способность. CWDM действует по аналогичному принципу в оптическом волокне.

CWDM — это технология, позволяющая одновременно передавать множество оптических сигналов (каждый из которых переносится лазерным светом определённой длины волны, или “цвета”) по одному оптическому волокну. Каждая длина волны представляет собой независимый канал, передающий собственный поток данных. Термин “грубая” (Coarse) указывает на большее расстояние между длинами волн по сравнению с родственной технологией — плотным волновым мультиплексированием (DWDM). Стандартный CWDM использует 18 длин волн, определённых рекомендацией ITU-T G.694.2, с шагом 20 нанометров (нм), обычно в диапазоне от 1270 нм до 1610 нм (хотя наиболее часто применяются длины волн от 1470 нм до 1610 нм).

CWDM
является частью более крупной группы, называемой мультиплексирование по длине волны, или WDM. WDM означает передачу множества сигналов по одному волокну с использованием различных длин волн. CWDM
является особым, поскольку использует неохлаждаемые лазеры и увеличенный интервал между каналами. Такая конструкция снижает энергопотребление и уменьшает затраты. CWDM
работает лучше всего на расстояниях до 80 километров. Он отлично подходит для городских сетей, корпоративных сетей и сетей доступа.

➽ Принцип работы CWDM: основные компоненты

Базовая система CWDM включает следующие ключевые элементы:

1. Передатчики CWDM (лазеры): Расположены на передающей стороне; каждый источник сигнала (например, маршрутизатор, коммутатор или сервер) подключён к оптический трансиверный модуль
   . Этот модуль излучает лазерный луч на одной конкретной длине волны CWDM.

2. Мультиплексор CWDM (Mux): Это пассивное устройство объединяет (мультиплексирует) все отдельные оптические сигналы, каждый из которых имеет свою уникальную длину волны, в один исходящий оптический кабель. Представьте его как въездную полосу, объединяющую все полосы, соответствующие отдельным длинам волн, в главную «магистраль» оптического волокна.

3. Оптическое волокно: Единый кабель передаёт объединённый многоволновой сигнал на расстояния от нескольких километров до 80 км и более — в зависимости от трансиверов и качества волокна.

4. Демультиплексор CWDM (Demux): На приёмной стороне это пассивное устройство выполняет обратную функцию: оно разделяет (демультиплексирует) объединённый сигнал обратно на отдельные длины волн. Представьте его как съезд с магистрали, разделяющий её обратно на отдельные полосы.

5. Приёмники CWDM (фотодетекторы): Каждая разделённая длина волны направляется в соответствующий оптический трансиверный модуль
   на приёмной стороне, который преобразует оптический сигнал обратно в электрический информационный сигнал для конечного оборудования.

➽ Ключевые преимущества технологии CWDM

• Капитальные и операционные затраты (CapEx & OpEx) Это главное преимущество CWDM. Увеличенный интервал между каналами позволяет использовать:

  • более дешёвые неохлаждаемые лазеры в с поддержкой WDM
    .

  • фильтры меньшей стоимости в мультиплексоре/демультиплексоре (Mux/Demux) устройства.

  • снижение общей сложности системы.

• Увеличение ёмкости оптического волокна: Мгновенно увеличьте пропускную способность одной пары оптических волокон (передача и приём) в 8, 16 или 18 раз в зависимости от проектного решения системы. Это откладывает или полностью исключает дорогостоящую прокладку новых оптических волокон.

• Простота и надёжность: Пассивные устройства мультиплексирования/демультиплексирования не требуют питания и не содержат активных компонентов, что обеспечивает их высокую надёжность и простоту развертывания. Использование сменных с поддержкой WDM
  упрощает установку и техническое обслуживание.

• Прозрачность: CWDM не зависит от протокола и скорости передачи данных. Он может одновременно передавать Ethernet (1 Гбит/с, 10 Гбит/с, 25 Гбит/с), SONET/SDH, Fibre Channel, CPRI и другие сервисы по одному и тому же волокну.

• Низкое энергопотребление: Преимущественно пассивные компоненты и некорректируемые по температуре трансиверы обеспечивают значительно меньшее энергопотребление по сравнению с системами DWDM.

• Масштабируемость: Начните с нескольких каналов и добавляйте новые длины волн по мере роста потребностей в пропускной способности — просто установив новые трансиверы и, при необходимости, обновив мультиплексор/демультиплексор.

➽ CWDM против DWDM: выбор правильного инструмента

Оба метода осуществляют мультиплексирование длин волн, однако ключевые различия определяют их наиболее подходящие области применения:

Характеристика	CWDM	УВДМ
Шаг канала	20 нм	0,8 нм, 0,4 нм (или менее)
Количество каналов	До 18 (1270–1610 нм)	40, 80, 96, 120 и более (диапазон C: ~1530–1565 нм)
Тип лазера	Некорректируемые по температуре DFB-лазеры (более низкая стоимость)	Температурно-стабилизированные DFB-лазеры (более высокая стоимость, повышенная точность)
Стоимость	Ниже (трансиверы и мультиплексор/демультиплексор)	Выше
Потребляемая мощность	Ниже	Выше (из-за охлаждаемых лазеров и усилителей)
Дальность передачи	Обычно до 80 км	Сотни–тысячи км (с использованием усилителей)
Наиболее подходящие области применения	Метрополитенские сети доступа, корпоративные сети, короткие и средние магистрали, повышение ёмкости с учётом стоимости	Длинные магистрали, сверхвысокая ёмкость, метрополитен-ядро

➽ Сферы применения: где CWDM проявляет себя наилучшим образом

CWDM чрезвычайно хорошо подходит для множества приложений, требующих экономически эффективного расширения ёмкости:

1. Расширение магистральной сети корпоративной сети: Соединение зданий или центров обработки данных в пределах кампуса или города без прокладки новых волокон.

2. Мобильный фронтхол/бэкхол (xHaul): Агрегация трафика от нескольких базовых станций в центральный офис или контроллер.

3. Кабельные телевизионные сети (CATV): Комбинирование широковещательного видеосигнала и DOCSIS-сервисов передачи данных.

4. Метрополитеновые Ethernet-сети доступа: Предоставление высокоскоростных услуг бизнес-клиентам.

5. Межцентровые соединения (DCI): Для коротких линий связи (менее 80 км) между соседними ЦОДами.

6. Агрегация протоколов: Передача смешанных сервисов (Ethernet, хранение данных, устаревшие TDM) по одной паре волокон.

➽ LINK-PP: Ваш партнёр по оптическим решениям CWDM

Выбор высококачественных и надёжных с поддержкой WDM
пассивных компонентов имеет решающее значение для оптимальной производительности и долговечности сетей CWDM. ССЫЛКА-PP предлагает полный спектр соответствующих стандартам решений CWDM, разработанных для надёжности и экономической эффективности.

• Высокопроизводительные оптические трансиверы CWDM форм-факторов SFP, SFP+, XFP, QSFP+: Поддерживают скорости передачи данных от 1 Гбит/с до 100 Гбит/с и оптимизированы для различных дальностей. Например, трансивер LINK-PP LS-CW471G-20C обеспечивает соединение со скоростью 1,25 Гбит/с на расстоянии до 20 км на длине волны 1470 нм. Нужна скорость 10 Гбит/с? Рассмотрите вариант ССЫЛКА-PP LS-CW5710-40C с надёжной дальностью до 40 км. Запросить образцы ➡

• Модули мультиплексоров/демультиплексоров CWDM: Модули с высокой изоляцией и низким вносимым затуханием, доступные в различных конфигурациях каналов (2, 4, 8, 9, 16, 18 каналов) в форм-факторах 1U в стойке, LGX или автономных корпусах.

• Оптические адд-дроп-мультиплексоры CWDM (OADMs): Для добавления или сброса конкретных длин волн в промежуточных точках без разрыва всей линии связи.

Как выбрать подходящий оптический трансиверный модуль CWDM

При закупке Оптические трансиверные модули CWDM, — убедитесь в совместимости и обратите внимание на такие параметры, как длина волны, скорость передачи данных, дальность (например, 40 км, 80 км), тип разъёма (обычно LC Duplex) и диапазон рабочих температур. Сотрудничество с надёжным поставщиком, таким как ССЫЛКА-PP гарантирует совместимость и долгосрочную поддержку.

➽ Заключение: раскройте потенциал ваших оптоволоконных линий с помощью CWDM

Технология CWDM остаётся жизненно важным и высоко практичным решением для максимального использования существующей оптоволоконной инфраструктуры. Её привлекательное сочетание значительного роста ёмкости, врождённой экономической эффективности, простоты эксплуатации и гибкости протоколов делает её незаменимым инструментом для инженеров сетей, сталкивающихся с проблемами нехватки пропускной способности в корпоративных сетях, сетях метрополитенского доступа и у провайдеров услуг.

Готовы узнать, как CWDM может решить ваши проблемы с пропускной способностью?

Ознакомьтесь с нашим обширным портфолио высококачественных оптических трансиверных модулей CWDM. Посетите веб-сайт LINK-PP ➦

Разработайте наиболее эффективное и экономически выгодное решение CWDM, адаптированное под ваши конкретные сетевые требования. Свяжитесь с нашими техническими экспертами ➦

Не позволяйте ограничениям пропускной способности оптоволокна сдерживать ваш рост — раскройте его потенциал с CWDM и LINK-PP!

➽ См. также

Понимание технологии WDM и её применение в оптических сетях

Представляем вам сетевое сообщество LINK-PP