CWDM i DWDM – jakie spektrum pasuje do Twojej sieci?

WDM, CWDM, DWDM – te tajemnicze skróty często pojawiają się w kontekście technologii światłowodowych, które umożliwiają szybką komunikację w sieciach. Ale co dokładnie oznaczają?

W telegraficznym skrócie, wyjaśnimy te pojęcia, a w dalszej części tekstu zgłębimy różnice i zalety każdej z tych metod:

• WDM (multipleksacja z podziałem długości fali) to technologia umożliwiająca przesyłanie ogromnych ilości danych za pomocą jednego tylko przewodu światłowodowego.
• CWDM (zgrubny WDM) i DWDM (gęsty WDM) są podkategoriami technologii WDM.
• Zgrubny WDM charakteryzuje się większymi odstępami między kanałami i mniejszą ich liczbą niż DWDM.

Czym jest WDM?

Multipleksacja z podziałem długości fali to innowacyjna metoda, która pozwala jednemu kablowi światłowodowemu na jednoczesne przesyłanie wielu sygnałów, wykorzystując do tego różne długości fal światła, a więc można powiedzieć – różne jego kolory.

Wyobraźmy sobie światło jako zestaw kredek (proszę o wyrozumiałość dla tej analogii…).

Załóżmy, że mamy duże pudełko kredek i chcemy stworzyć kolorowy obraz, ale możemy korzystać tylko z jednej kredki na raz. Aby rysować wieloma kolorami, musimy ciągle zmieniać kredki, co jest czasochłonne i męczące. Znacznie lepszym rozwiązaniem jest posiadanie pojemnika, w którym możemy umieścić wszystkie kredki. Dzięki temu możemy trzymać wiele kolorów jednocześnie i szybko przełączać się między nimi.

WDM działa jak taki pojemnik na kredki, ale dla światła. Umożliwia transmisję wielu sygnałów za pośrednictwem jednego przewodu światłowodowego, a każdy sygnał ma swój unikalny „kolor” światła. Jest to znacznie bardziej efektywny i szybszy sposób przesyłania danych, niż robienie tego pojedynczo.

Czym jest CWDM?

Multipleksacja z zgrubnym podziałem długości fali (CWDM) to ekonomiczny sposób na zwiększenie przepustowości sieci światłowodowej, bez konieczności instalowania dodatkowych przewodów. Systemy te potrafią obsłużyć nawet 18 długości fal, a każda z nich może przesyłać dane z prędkością do 10 Gb/s.

W praktyce oznacza to, że pojedynczy system CWDM może zapewnić łączną przepustowość do 180 Gb/s.

CWDM znajduje zastosowanie przede wszystkim w sieciach dostępowych, które łączą firmy i gospodarstwa domowe z Internetem. Wykorzystuje się ją również w sieciach metropolitalnych (MAN) i regionalnych.

Posłużmy się kolejną analogią dla lepszego zrozumienia koncepcji. Tym razem przedstawimy CWDM jako autostradę. Załóżmy, że chcemy zwiększyć liczbę samochodów, które mogą korzystać z autostrady bez konieczności budowy dodatkowych pasów. Jednym z rozwiązań jest wykorzystanie różnych kolorów świateł do reprezentowania różnych pasów ruchu. Na przykład, kolor czerwony może oznaczać pojazdy jadące w jednym kierunku, a kolor niebieski – pojazdy jadące w przeciwnym.

Zamiast różnych kolorów, CWDM wykorzystuje różne długości fal światła do reprezentowania różnych kanałów. Dzięki temu można przesyłać wiele sygnałów jednym przewodem światłowodowym, bez ryzyka ich wzajemnego zakłócania.

Czym jest DWDM?

Multipleksacja z gęstym podziałem długości fali (DWDM) jest koncepcyjnie zbliżona do CWDM. Wyobraźmy sobie raz jeszcze autostradę, ale tym razem wielopasmową. Na każdym pasie może poruszać się inny pojazd, a wszystkie pojazdy mogą jechać jednocześnie. DWDM jest jak taka wielopasmowa autostrada dla światła. Każda „ścieżka” światła może przenosić inny strumień danych, a wszystkie strumienie mogą być przesyłane tym samym włóknem w tym samym czasie.

Jednak w przeciwieństwie do CWDM, który obsługuje do 18 długości fal, DWDM pozwala na obsługę nawet 80. Dlatego sieci DWDM mogą przesyłać znacznie większą ilość danych niż standardowe sieci optyczne.

DWDM wykorzystuje lasery do generowania sygnałów świetlnych o różnych długościach fal. Te sygnały są następnie łączone i przesyłane pojedynczym włóknem za pomocą multipleksera. Na drugim końcu światłowodu demultiplekser rozdziela fale o różnej długości, umożliwiając odzyskanie oryginalnych sygnałów.

CWDM kontra DWDM

Zarówno CWDM, jak i DWDM to technologie sieci optycznych, które umożliwiają przesyłanie wielu sygnałów za pośrednictwem jednego kabla światłowodowego. Jednak istnieją między nimi istotne różnice, których zrozumienie jest kluczowe przy wyborze odpowiedniej technologii.

Poniżej przedstawiamy tabelę porównującą najważniejsze parametry tych dwóch technologii:

	Kanały	Odstęp między kanałami	Szerokość pasma	Koszt	Odległość transmisji
CWDM	Do 18	20 nm	Niższa	Niższa	Do 160 km
DWDM	Do 80	0,4 nm lub 0,8 nm	Wyższa	Wyższa	Do 1000 km

Jak widać, jedną z kluczowych różnic między CWDM a DWDM jest odstęp długości fali pomiędzy poszczególnymi kanałami. CWDM charakteryzuje się większymi odstępami, zwykle 20 nanometrów (nm), podczas gdy DWDM wykorzystuje mniejsze odstępy. Dzięki temu systemy DWDM mogą obsłużyć niemal pięć razy więcej kanałów niż CWDM.

Kolejną istotną różnicą jest odległość, na jaką mogą być przesyłane dane. CWDM zazwyczaj stosuje się na krótszych dystansach, do około 160 kilometrów (km). DWDM natomiast może być wykorzystywany na znacznie większe odległości. Jest to możliwe dzięki wzmacniaczom optycznym, które wzmacniają sygnał podczas transmisji na dalekie odległości.

Systemy CWDM wykorzystują lasery, które nie wymagają chłodzenia. Chłodzenie laserów, stosowane w DWDM, poprawia ich wydajność i żywotność, ale również zużywa więcej energii. Lasery CWDM są prostsze i tańsze, lecz mniej wydajne i niezawodne niż lasery DWDM.

Koszt wdrożenia jest kolejnym aspektem, który różni te technologie. Systemy CWDM są zazwyczaj tańsze od systemów DWDM, ponieważ ich komponenty są mniej skomplikowane i wymagają mniejszej precyzji podczas produkcji.

Jak wykorzystywane są CWDM i DWDM?

CWDM jest często stosowany w sieciach korporacyjnych i telekomunikacyjnych sieciach dostępowych. Jest to również dobre rozwiązanie w miejscach, gdzie nie jest wymagana duża liczba kanałów, np. przy łączeniu centrów danych lub zdalnych biur.

DWDM znajduje zastosowanie przede wszystkim w sieciach rdzeniowych i długodystansowych. Ze względu na obsługę większej liczby kanałów jest to idealne rozwiązanie do zastosowań wymagających przesyłania dużych ilości danych, np. przy łączeniu wielu centrów danych lub zapewnianiu szybkiego dostępu do internetu.

Organizacje korzystające z sieci WDM mogą skuteczniej obsługiwać aplikacje przetwarzające ogromne ilości danych, takie jak transmisje strumieniowe wideo, centra replikacji danych i rozbudowane aplikacje internetowe.

Która technologia jest odpowiednia dla Ciebie?

Obie technologie mają swoje zalety i wady. CWDM jest tańszy i wymaga mniejszej mocy, lecz ma ograniczony zasięg i przepustowość w porównaniu z DWDM.

Aby podjąć decyzję, która technologia jest odpowiednia, należy rozważyć własne potrzeby. Jeśli potrzebne jest wydajne rozwiązanie na krótkie dystanse, CWDM może być dobrym wyborem. Natomiast, jeśli potrzebna jest duża przepustowość na dużych odległościach, lepszym rozwiązaniem będzie DWDM.

Warto również wziąć pod uwagę takie czynniki, jak łatwość zarządzania i skalowalność. CWDM jest zazwyczaj łatwiejszy w obsłudze, jednak DWDM jest lepszym wyborem, jeśli potrzebne jest rozwiązanie łatwe do rozbudowy w przyszłości.

Dodatkowo, warto zgłębić temat analizy ruchu sieciowego.