2022-09-07
HJY fornisce soluzione CWDM
Le lunghezze d'onda utilizzate con le implementazioni CWDM sono definite dall'ITU-T G.694.2 come diciotto lunghezze d'onda da 1270 nm a 1610nm con spaziatura della lunghezza d'onda di 20 nm. Le lunghezze d'onda CWDM possono essere dedicate al traffico di diversi clienti, velocità e servizi diverse o utilizzate per test, monitoraggio e gestione non intrusivi.
Per collegare un dispositivo di comunicazione in una rete CWDM, il dispositivo deve trasmettere un segnale ottico utilizzando una delle diciotto lunghezze d'onda CWDM specifiche ed essere multiplexi nel collegamento comune della rete, che è un cavo in fibra che trasporta tutte le lunghezze d'onda CWDM. I dispositivi di origine e di destinazione che comunicano attraverso un collegamento comune CWDM devono utilizzare la stessa lunghezza d'onda (cioè entrambi i dispositivi utilizzano 1490nm). Nuove lunghezze d'onda possono essere aggiunte al collegamento comune per connettere i dispositivi, purché ogni lunghezza d'onda sia unica.
Il cuore di una rete CWDM è un dispositivo chiamato Multiplexer CWDM (MUX) che multiplex o combina lunghezze d'onda uniche da diverse fonti di comunicazione su un cavo in fibra ottica. Questa fibra è definita collegamento comune. All'altra estremità del collegamento comune, un altro dispositivo MUX viene utilizzato per de-multiplex o filtrare le singole lunghezze d'onda e consegnarle alle loro destinazioni. Ogni canale CWDM è collegato al Mux CWDM tramite le porte del canale.
Spettro CWDM
Si noti che le lunghezze d'onda standard (o native) 1310nm e 1550nm non sono le stesse delle lunghezze d'onda CWDM 1310nm e CWDM 1550nm. Le tolleranze della lunghezza d'onda centrale per l'eredità 1310nm e 1550nm sono molto più larghe degli equivalenti CWDM e quindi non abbastanza precisi da eseguire attraverso i filtri CWDM.
Quando si implementa una rete CWDM, una lunghezza d'onda standard può essere convertita in lunghezza d'onda CWDM o un mux CWDM con una porta a banda di passaggio può sovrapporre la lunghezza d'onda standard sul collegamento comune CWDM. Una porta a banda di passaggio è una porta di canale aggiuntiva su un mux CWDM che consente a un segnale legacy da 1310 Nm o 1550nm di passare attraverso la rete all'interno di una banda riservata. Il dispositivo legacy è collegato direttamente alla porta della banda pass tramite cablaggio in fibra. Le lunghezze d'onda standard possono essere convertite in lunghezze d'onda CWDM utilizzando i ricetrasmettitori, transponder e convertitori SFP) e convertitori SFP) e convertitori di media che supportano SFP.
Un'altra porta disponibile su un Mux CWDM è chiamata porta di espansione. Questa porta consente il cascata di diversi dispositivi Mux CWDM, consentendo a un progettista di rete di espandere la capacità del canale di una rete CWDM. Due dispositivi CWDM/X a 4 canali, ad esempio, possono essere in cascata (margherita) per creare una rete CWDM a otto canali con questa funzione. Le porte di espansione in genere utilizzano la regione da 1510nm a 1570 Nm dello spettro CWDM e possono anche funzionare come porte di banda pass per reti legacy 1550.
Repeater in fibra sull'anello Sonet, anello Sonet CWDM con Ethernetnthony Abate ha costruito un singolo anello ridondante Ethernet gigabit CWDM attorno a tutti e tre gli anelli SONET usando la lunghezza d'onda di 1470 nm, fornendo due percorsi indipendenti che attraversano il protocollo dell'albero (STP). Ha selezionato Mux CWDM che supportano le lunghezze d'onda da 1470nm, 1490nm, 1590nm e 1610nm. Questa configurazione gli ha offerto la flessibilità di utilizzare la porta della banda di passaggio 1310 o la porta di espansione 1550 (1550 Pass Band), perché un'altra sfida che ha affrontato sono state le lunghezze d'onda miste nella rete legacy. Quando la rete è stata originariamente costruita, l'ottica OC-12 1310nm non è stata possibile raggiungere la distanza.
Il cablaggio in fibra ottica è molto favorevole nel mondo delle telecomunicazioni. Tuttavia, la distribuzione del cablaggio in fibra per ogni singolo servizio può essere proibitivo per i costi, quindi la tecnologia Multiplexing (WDM) della divisione di lunghezza d'onda brilla come una scelta ottimale: combina più segnali su un singolo filo in fibra utilizzando diverse lunghezze d'onda (frequenze) Portare un diverso tipo di dati, consentendo un aggiornamento economico della capacità di rete. WDM ha due varianti: WDM grezzo WDM (CWDM) e WDM denso (DWDM), in cui CWDM è adatto alle esigenze delle reti aziendali e alla trasmissione a breve distanza metropolitana.
CWDM è stato standardizzato dall'ITU-T G.694.2 in base a una separazione a griglia o lunghezza d'onda di 20 nm nell'intervallo di 1270-1610 nm. È in grado di trasportare fino a 18 cwdm lunghezza d'onda su una coppia di fibre. Ogni segnale è assegnato a una diversa lunghezza d'onda della luce. Ogni lunghezza d'onda non influisce su un'altra lunghezza d'onda, quindi i segnali non interferiscono. Ogni canale è generalmente trasparente alla velocità e al tipo di dati, quindi qualsiasi mix di SAN, WAN, servizi vocali e video può essere trasportato contemporaneamente su una singola coppia di fibre o fibre.
Figura 1: sistema CWDM
CWDM è una soluzione economica per fornire un aumento della capacità nella rete di accesso. Può soddisfare le richieste di crescita del traffico senza eccesso di costruzione dell'infrastruttura. Ad esempio, un tipico sistema CWDM a 8 canali offre 8 volte la quantità di larghezza di banda che può essere raggiunta utilizzando un sistema SONET/SDH per una determinata velocità della linea di trasmissione con le stesse fibre ottiche. È un'alternativa perfetta per i vettori che stanno cercando di aumentare la capacità della loro rete ottica installata senza sostituire le apparecchiature esistenti con apparecchiature di trasmissione a velocità bit più elevate e senza installare nuove fibre.
Un mux è comunemente noto come multiplexer che combina più canali di lunghezza d'onda su una singola fibra e un demux li separa nuovamente all'altra estremità. Un set-up Mux/Demux è particolarmente utile per aumentare la capacità end-to-end di una fibra distribuita. Il Mux si trova in genere nell'ufficio centrale e l'unità Demux situata in un mobile o una chiusura di giunzione da cui le fibre vanno a destinazione in una topologia a forma di stella.
Figura 2: CWDM Mux Demux
CWDM Mux Demux a doppia fibra è un multiplexing e demultiplessing del dispositivo passivo le lunghezze d'onda per l'espansione della capacità di rete, che deve funzionare in coppia per la trasmissione bidirezionale su fibra a doppia. Consente fino a 18 canali per la trasmissione e la ricezione di 18 tipi di segnali, con le lunghezze d'onda da 1270 nm a 1610 nm. Il ricetrasmettitore CWDM inserito nella porta Mux in fibra ottica dovrebbe avere la stessa lunghezza d'onda di quella della porta MUX per completare la trasmissione del segnale.
Figura 3: CWDM Mux Demux a doppia fibra
Demux Mux CWDM a fibra singola dovrebbe essere utilizzata anche in coppia. Uno multiplex dei vari segnali, li trasmette attraverso una singola fibra insieme, mentre un altro sul lato opposto della fibra demultiplex dei segnali integrati. Considerando che il Demux Mux CWDM a fibra singola trasmette e riceve i segnali integrati attraverso la stessa fibra, le lunghezze d'onda per Rx e TX della stessa porta sulla Demux Mux CWDM a fibra singola dovrebbero essere diverse. Il principio di lavoro di CWDM Mux Demux a fibra singola è più complicato, rispetto a quello a doppia fibra.
As shown in the figure below, the transmission from the left to right uses 1470 nm, 1510 nm, 1550 nm and 1590 nm to multiplex the signals, transmit them through the single fiber, and using the same four wavelengths to demultiplex the signals, while La trasmissione opposta trasporta segnali con 1490 nm, 1530 nm, 1570 nm e 1610 nm sulla stessa fibra. Per quanto riguarda la lunghezza d'onda del ricetrasmettitore, dovrebbe usare la stessa lunghezza d'onda del TX della porta sul Demux CWDM Mux. Ad esempio, quando la porta di un Demux Mux CWDM a fibra singola ha 1470 nm per TX e 1490 nm per Rx, è necessario utilizzare un ricetrasmettitore CWDM da 1470 nm per TX e un ricetrasmettitore CWDM da 1490 nm per Rx.
Figura 4: CWDM Mux Demux a fibra singola
CWDM viene applicato principalmente in due aree generali: Metro e Access Network, svolgendo due funzioni: una è usare ciascun canale ottico per trasportare un segnale di ingresso distinto a una velocità individuale, un altro è usare CWDM per abbattere un segnale ad alta velocità in Componenti più lenti che possono essere trasmessi in modo più economico, come alcuni ricetrasmettitori da 10 g.
Metropolitan Area Network (MAN) si riferisce alla rete che copre la città e i suoi sobborghi, fornendo una piattaforma di trasmissione integrata per le aree metropolitane. Le reti CWDM consentono ai servizi di lunghezza d'onda di essere forniti su una grande area metropolitana, con i benefici funzionali ed economici della connettività logica a maglia logica, del riutilizzo della lunghezza d'onda e della bassa latenza end-to-end. Queste caratteristiche sono applicabili ai segmenti inter office (co-co) e fibra ai segmenti di edificio (FTTB) della rete metropolitana. I vantaggi a basso contenuto di latenza di CWDM sono particolarmente attraenti nelle applicazioni SAN basate su Escon e Ficon/Fiber Channel. Tuttavia, meno spazio, a bassa potenza e benefici dei costi di CWDM consentono i suoi segmenti di impianto esterno (OSP) o terminali remoti (RT) del mercato della metropolitana.
Figura 5: CWDM nella rete di area metropolitana
CWDM ha un'abbondante topologia di rete, come punto-punto, anello, mesh, ecc. La rete ad anello può fornire protezione da auto-guarigione: lo stile di ripristino include la protezione della rottura dei collegamenti e la separazione del fallimento del nodo. Gli anelli CWDM e i collegamenti punto-punto sono adatti per l'interconnessione LAN geograficamente dispersa (rete locale) e SAN (rete di archiviazione). Le società possono beneficiare di CWDM integrando più gigabit Ethernet, 10 gigabit Ethernet e fibre canali collegamenti su una singola fibra ottica per applicazioni point-to-point o per applicazioni ad anello.
Con i vantaggi dei bassi costi di implementazione, in modo robusto, la semplicità di installazione e manutenzione, Ethernet è stata ora utilizzata intensamente nel sistema Metro/Access. All'aumentare della larghezza di banda, è stata avanzata una velocità dati più elevata 10 gigabit Ethernet. Ethernet Integration con CWDM è uno dei migliori metodi di implementazione. In uno dei 10 standard Ethernet Gigabit nell'IEEE 802.3AE è una soluzione CWDM a quattro canali da 1300 nm. Tuttavia, se la CWDM fosse basata su 10 canali di 1 Gbps, verrebbero utilizzati 200 nm di spettro della lunghezza d'onda. Rispetto al TDM (multiplexing della divisione del tempo di trasmissione), la tecnologia CWDM 10G può avere un costo iniziale più elevato, ma può offrire una migliore scalabilità e flessibilità di TDM.
Pon è una rete ottica point-to-multiPoint che utilizza la fibra esistente. È il modo economico per offrire la larghezza di banda all'ultimo miglio. I suoi risparmi sui costi derivano dall'uso di dispositivi passivi sotto forma di accoppiatori e splitter, piuttosto che elettronica attiva a più costi. PON espande il numero di endpoint e aumenta la capacità della fibra. Ma Pon è limitato nella quantità di larghezza di banda che può supportare. Poiché CWDM può multiplo le larghezze di banda in modo economico, quando le combina insieme, ogni lambda aggiuntiva diventa una connessione point-to-point virtuale da un ufficio centrale a un utente finale. Se un utente finale nella distribuzione PON originale cresce fino al punto in cui ha bisogno della propria fibra, l'aggiunta di CWDM alla fibra PON crea una fibra virtuale per quell'utente. Una volta che il traffico è passato alla lambda assegnata, la larghezza di banda presa dal pon è ora disponibile per altri utenti finali. Quindi il sistema di accesso può massimizzare l'efficienza delle fibre.
Figura 6: CWDM in PON
CWDM è in grado di trasportare fino a 16 lunghezze d'onda con una spaziatura del canale di 20 nm nella griglia dello spettro da 1270 nm a 1610 nm. Mentre DWDM può trasportare 40, 80 o fino a 160 lunghezze d'onda con una distanza più stretta di 0,8 nm, 0,4 nm o 0,2 nm dalle lunghezze d'onda di 1525 nm a 1565 nm (banda C) o da 1570 nm a 1610 nm (banda L).
Figura 7: griglia di lunghezza d'onda CWDM
Il sistema di multiplexing DWDM è in grado di avere una trasmissione a lungo termine mantenendo le lunghezze d'onda ben confezionate. Può trasmettere più dati su una serie più ampia di cavo con meno interferenze rispetto al sistema CWDM. Il sistema CWDM non può trasmettere dati a lungo distanza poiché le lunghezze d'onda non sono amplificate. Di solito, CWDM può trasmettere dati fino a 160 km).
Il sistema CWDM utilizza il laser non raffreddato mentre il sistema DWDM utilizza il laser di raffreddamento. Il raffreddamento laser si riferisce a una serie di tecniche in cui i campioni atomici e molecolari vengono raffreddati a zero quasi assoluti attraverso l'interazione con uno o più campi laser. Il laser di raffreddamento adotta la messa a punto della temperatura che garantisce prestazioni migliori, maggiore sicurezza e durata della vita più lunga del sistema DWDM. Ma consuma anche più energia rispetto al laser non rafforzato di messa a pelo elettronico utilizzato dal sistema CWDM.
Il prezzo DWDM è in genere quattro o cinque volte superiore a quello delle controparti CWDM. Il costo più elevato di DWDM è attribuito ai fattori relativi ai laser. La tolleranza alla lunghezza d'onda manifatturiera di una matrice laser DWDM rispetto a una matrice CWDM è un fattore chiave. Le tolleranze tipiche della lunghezza d'onda per i laser DWDM sono dell'ordine di ± 0,1 nm, mentre le tolleranze per la matrice laser CWDM sono ± 2-3 nm. I rendimenti inferiori della matrice aumentano anche i costi dei laser DWDM rispetto ai laser CWDM. Inoltre, l'imballaggio del laser DWDM DWDM per la stabilizzazione della temperatura con un dispositivo di raffreddamento di Peltier e il termister in un pacchetto a farfalla è più costoso del confezionamento di laser coassiali CWDM non raffreddato.
| Specifiche/caratteristiche | Cwdm | Dwdm |
| Forma completa | Multiplexing di divisione a lunghezza d'onda grossolana, sistema WDM con meno di 8 lunghezze d'onda attive per fibra ottica | Multiplexing della divisione ad onda densa, sistema WDM con più di 8 lunghezze d'onda attive per fibra ottica |
| Caratteristica | Definito da lunghezze d'onda | Definito dalle frequenze |
| Capacità | inferiore | più alto |
| Costo | Basso | alto |
| Distanza | comunicazione a corto raggio | comunicazione a lungo raggio |
| Frequenze | utilizza frequenze di ampia gamma | Utilizza frequenze a gamma stretta |
| Spaziatura della lunghezza d'onda | Di più | Meno, quindi può impacchettare 40+ canali rispetto a CWDM nella stessa gamma di frequenze |
| Amplificazione | Il segnale di luce non è amplificato qui | L'amplificazione del segnale di luce può essere utilizzata qui |
Figura 8: Confronto dei costi della tecnologia CWDM e DWDM
CWDM offre punti di prezzo inferiori rispetto a DWDM e quindi è estremamente suscettibile a molte applicazioni di accesso e azienda sensibili ai costi. Inoltre, CWDM è molto semplice in termini di progettazione, implementazione e funzionamento della rete. CWDM funziona con pochi parametri che necessitano di ottimizzazione da parte dell'utente, mentre i sistemi DWDM richiedono calcoli complessi di equilibrio di potenza per canale, che è ulteriormente complicato quando i canali vengono aggiunti e rimossi o quando vengono utilizzati nelle reti DWDM suonali, specialmente quando i sistemi incorporano ottico amplificatori. La tabella seguente mostra il confronto di CWDM e DWDM:
Secondo il gruppo Dell'oro, si prevede che il ricavo del mercato del Multiplexer Division Wavellunghette Multiplexer (WDM) raggiungerà i 14 miliardi di dollari entro il 2021 guidato dalla domanda di oltre 100 Gbps coerenti lunghezze d'onda. L'acquisto diretto aziendale per il data center Interconnect (DCI) influenzerà profondamente il mercato WDM. Il DCI che utilizza l'attrezzatura WDM dovrebbe essere un mercato di $ 2,4 b entro il 2021. Da queste statistiche, le apparecchiature WDM avranno un buon mercato nel prossimo futuro. Più recentemente, due nuove rivoluzioni paradigmatiche si sono fatte strada nel mercato delle comunicazioni ottiche: Roadm (multiplexing add-drop ottico riconfigurabile) e sistemi ottici coerenti. Mentre queste tecnologie ottiche sono le soluzioni perfette per soddisfare la crescente domanda di larghezza di banda, forniscono anche una riduzione dei costi radicali nel mercato della trasmissione delle informazioni.
CWDM è una soluzione attraente per i vettori che devono aggiornare le loro reti per soddisfare le esigenze di traffico attuali o future minimizzando l'uso di preziosi fili in fibra. La capacità di CWDM di ospitare Ethernet su una singola fibra consente le reti di circuiti convergenti ai margini e in siti di accesso ad alta domanda. Con le richieste di traffico che continuano ad aumentare, la popolarità di CWDM con vettori nelle reti di accesso e metropolitana sarà simile alla popolarità di DWDM a lungo raggio e reti di raggio ultra-lungo. Nel prossimo futuro, CWDM continuerà a evolversi in applicazioni specializzate. I router o gli switch di trasporto di combinazione e switch sono ora in fase di sviluppo. Le carte CWDM aggiuntive sono incluse in più dispositivi di trasporto come opzioni a basso costo. I fornitori continuano a ridurre i costi e aumentare la capacità.
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