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Know-How

Glasfaseroptik
ISP-Netzwerk

Basis der WDM-Technologie: CWDM vs DWDM

Basis der WDM-Technologie: CWDM vs DWDM

Offizieller von FS.COM 2018-09-15

Aufgrund des schnellen Wachstums von Telekommunikationsverbindungen sind hohe Kapazität und schnellere Datenübertragungsraten über weitere Entfernungen erforderlich. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, setzen Netzwerkmanager zunehmend auf Glasfaser. In der Regel gibt es drei Methoden, um die Kapazität zu erweitern: installiert mehr Kabeln oder erhöht die Systembitrate, um mehr Signale und WDM (wavelength division multiplexing) zu multiplexen. Die dritte Alternative ist, dass WDM sich in vielen Fällen als kosteneffektiver erwiesen hat. Der Artikel erklärt die WDM-Technologie ausfürlich.

Was ist WDM und wie funktioniert es?

WDM ist die Technologie für Kämmen mehrerer Wellenlängen gleichzeitig auf die gleiche Faser. Ein wichtiger Aspekt von WDM ist, dass jeder optische Kanal jedes Übertragungsformat übertragen kann. WDM erhöht drastisch die Kapazität eines Glasfasernetzwerks, das in allen Schichten des Netzwerks als Layer-1-Transporttechnologie anerkannt ist.

Es ist nicht schwer, das Funktionsprinzip von WDM zu verstehen. Zuerst können Sie viele verschiedene Farben des Lichtes sehen: rot, grün, gelb, blau, usw.. Die Farben werden zusammen durch die Luft übertragen und können sich vermischen, aber sie können leicht mit einem einfachen Gerät wie einem Prisma getrennt werden. WDM entspricht dem Prisma im Arbeitsprinzip. Ein WDM-System verwendet einen Multiplexer am Sender, um die mehreren Signale miteinander zu verbinden, während ein Demultiplexer am Empfänger diese aufteilt, wie im folgenden Diagramm gezeigt. Mit dem richtigen Fasertyp ist es möglich, ein Gerät zu haben, das beides gleichzeitig tut und als optischer Add-Drop-Multiplexer fungieren kann.

CWDM vs DWDM: Was ist der Unterschied?

Zur Zeit sind CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) und DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) beide effektive Methoden, um die zunehmende Bandbreitenkapazität der Informationsübertragung zu lösen. Sie unterscheiden sich jedoch in vielen Aspekten. Die folgenden Abschnitte beschreiben einige der Unterschiede zwischen ihren Systemen.

CWDM vs DWDM: Kanalabstand

Der Kanalabstand ist definiert als der nominelle Unterschied in der Frequenz oder Wellenlänge zwischen zwei benachbarten optischen Kanälen. CWDM hat einen größeren Abstand als DWDM. Es kann bis zu 18 CWDM-Wellenlängen mit einem Kanalabstand von 20 nm im Spektrum von 1271nm bis 1611nm übertragen. DWDM kann 40, 80 oder bis zu 160 Wellenlängen mit einem engeren Abstand von 0,8/0,4 nm (100 GHz/50 GHz Gitter) tragen. Seine Wellenlängen reichen von 1525nm bis 1565nm (C-Band) von 1570nm bis 1610nm (L-Band).

CWDM vs DWDM: Übertragungsdistanz

Da DWDM-Wellenlängen während der Lichtübertragung hoch in die Faser integriert sind, kann DWDM eine größere Entfernung als CWDM erreichen. Im Gegensatz zum DWDM-System kann CWDM keine unbegrenzte Entfernung zurücklegen. Die maximale Reichweite von CWDM beträgt ca. 160 km. Während ein verstärktes DWDM-System viel weiter gehen kann.

CWDM vs DWDM: Modulation Laser

Das CWDM-System verwendet den ungekühlten Laser, während das DWDM-System den Kühllaser verwendet. Kühlender Laser nimmt Temperaturabstimmung an, die bessere Leistung, höhere Sicherheit und längere Lebensdauer des DWDM-Systems sicherstellt. Aber es verbraucht auch mehr Energie als der ungekühlte elektronische Tuner, der von einem CWDM-System verwendet wird.

CWDM vs DWDM: Kosten

Da der Bereich der Temperaturverteilung in einer sehr breiten Wellenlänge ungleichförmig ist, ist die Temperaturabstimmung sehr schwierig zu realisieren. Somit wird die Kühllasertechnik die Kosten des DWDM-Systems erhöhen. DWDM-Geräte sind typischerweise vier- oder fünfmal teurer als ein CWDM-System. Der Preis des DWDM-Transceivers ist jedoch ungefähr 20-25% geringer als bei einem CWDM-Transceiver.

Sollte ich CWDM oder DWDM wählen?

Der Kanalabstand zwischen einzelnen Wellenlängen, die durch dieselbe Faser übertragen werden, dient als Basis für die Definition von CWDM und DWDM. Typischerweise beträgt der Abstand in CWDM-Systemen 20 nm, während die meisten DWDM-Systeme heute eine Wellenlängentrennung nach dem ITU-Standard von 0,8 nm (100 GHz) bieten. Aufgrund des breiteren CWDM-Kanalabstands ist die Anzahl von Kanälen (Lambdas), die auf der gleichen Verbindung verfügbar sind, signifikant reduziert. Die optische Schnittstellenkomponenten müssen nicht so präzise sein wie DWDM-Komponenten. CWDM-Geräte sind somit deutlich billiger als DWDM-Geräte.

In der Regel kann CWDM bis zu 160 km weit übertragen. Wenn wir die Daten über eine sehr große Reichweite übertragen müssen, ist die Lösung vom DWDM-System die beste Wahl. DWDM verwendet das 1550 Wellenlängenband, das verstärkt werden kann, wodurch die Übertragungsentfernung auf Hunderte von Kilometern erhöht wird.

In einem Wort, DWDM ist viel mehr bevorzugt für diejenigen, die eine steigende Anzahl von Bandbreite verlangen. Während CWDM immer noch Preisvorteil für Verbindungsraten unter 10G und für kurze Entfernungen hat. Bei niedrigen Datenraten ist es zur Zeit die machbarste Technologie. Auf diese Weise bietet jeder eine einzigartige "Anpassung" im OTN-Netzwerk und wird sich ergänzen, anstatt einander zu ersetzen.

Fazit

WDM funktioniert durch Kombination und Aufteilung von Signalen in verschiedenen Systemen, von der Telekommunikation bis zu Bildgebungssystemen. Es gibt viele WDM-Produkte einschließlich CWDM MUX/DEMUX, DWDM MUX/DEMUX, CWDM & DWDM optische Add-Drop-Multiplexer, WDM-Filter und so weiter.


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