CWDM pret DWDM: kurš no tiem ir nepieciešams jūsu tīklam?

Ievads

Man bieži tiek uzdots šāds jautājums: “Mums ir vajadzīga lielāka šķiedras jauda. Vai mums vajadzētu doties CWDM vai DWDM? Mana godīgā atbilde vienmēr ir viena un tā pati: tas ir atkarīgs. Taču pēc gadiem ilga darba pie optiskās šķiedras izvietošanas metro un mugurkaula tīklos esmu atklājis, ka lielākā daļa cilvēku pārāk sarežģī lēmumu. Kad jūs saprotat, ko katra tehnoloģija patiesībā dara un kur tā ir piemērota, parasti kļūst skaidra pareizā izvēle.

Viļņa garuma dalīšanas multipleksēšana (WDM) ir tehnoloģija, kas ļauj vienlaikus nosūtīt vairākas datu plūsmas pa vienu šķiedru, katru ar atšķirīgu gaismas krāsu. Padomājiet par to kā uz šoseju ar vairākām joslām. WDM veido joslas. Divi galvenie veidi, kā to izdarīt, ir Coarse WDM (CWDM) un Dense WDM (DWDM). Abi atrisina vienu un to pašu pamatproblēmu, taču viņi to dara ļoti dažādos veidos ar ļoti atšķirīgām cenu zīmēm un veiktspējas profiliem.

Šajā ziņojumā ir aprakstīts, kā katrs no tiem darbojas, kur katrai no tām ir jēga un kā izskatās reāli{0}}izvietojumi. Esmu iekļāvis arī salīdzināšanas tabulu, lai jūs īsumā redzētu galvenās atšķirības.

I. CWDM: vienkārša, budžeta-draudzīga iespēja

Kā tas darbojas

CWDM novieto viļņa garuma kanālus tālu viens no otra, parasti 20 nm starp katru. ITU-T G.694.2 standarts nosaka 18 kanālus diapazonā no 1270 nm līdz 1610 nm. Praksē lielākajā daļā izvietošanas tiek izmantoti tikai 8 no šiem kanāliem, no 1470 nm līdz 1610 nm, jo ​​tie atrodas tajā šķiedras daļā, kur signāla zudums ir viszemākais.

Šīs platās atstarpes ir galvenais iemesls, kāpēc CWDM ir lēts. Ja kanāli atrodas tālu viens no otra, optiskajiem filtriem, kas tos atdala, nav jābūt īpaši precīziem. Varat izmantot mazāk filtru slāņu, ražošana ir vienkāršāka, un vairāk vienību iztur kvalitātes pārbaudes. Tas viss nozīmē zemākas izmaksas gala pircējam.

Reāls{0}}pasaules piemērs: pilsētas metro tīkli

Labs piemērs ir tas, kā mazāku pilsētu interneta pakalpojumu sniedzēji un pašvaldību optiskās šķiedras tīkli izmanto CWDM. Amsterdamas pilsētas pašvaldības optiskās šķiedras tīkls CityNet 2010. gadu sākumā izmantoja CWDM piekļuves-slāņa saitēm, lai savienotu simtiem biznesa klientu īsos pilsētas attālumos, nepārtērējot infrastruktūru. Attālumi bija krietni zem 20 km, un viena posma jauda tobrīd satiksmei bija pietiekama. Viņi paveica darbu par nelielu daļu no DWDM ieviešanas izmaksām.

Avots: Amsterdam CityNet projekta ziņojumi, citēti Ovum Telecom Infrastructure Analysis (2013). Līdzīgas izmaksu -izmaksu izraisītas CWDM izvietošanas ir dokumentētas IEEE Communications Magazine, . 41. sējums, Nr. . 2.

Vēl viens izplatīts lietošanas gadījums ir uzņēmumu universitātes pilsētiņas tīkli. Universitāte, kas savieno savus datu centrus vairākās ēkās, vai slimnīca, kas savieno attēlveidošanas serverus starp telpām, kas atrodas 10 km attālumā, gandrīz vienmēr izvēlēsies CWDM. Matemātika darbojas: zemākas sākotnējās izmaksas, vienkāršs aprīkojums, pietiekami laba ietilpība.

Ierobežojumi, kas jums jāzina

CWDM ir divi stingri ierobežojumi, kuriem ir liela nozīme. Pirmkārt, jūs saņemat ne vairāk kā 18 kanālus. Tas izklausās pietiekami daudz, līdz jūsu trafika trīs gadu laikā dubultosies un jūs saprotat, ka šķiedra ir pilna. Otrkārt, CWDM nedarbojas ar Erbium{4}}leģētajiem šķiedru pastiprinātājiem (EDFA), kas ir standarta rīki signāla diapazona paplašināšanai. Tas nozīmē, ka CWDM savienojumi tiek veikti aptuveni 80 km attālumā, nepievienojot dārgu reģenerācijas aprīkojumu. Izvietošanai pilsētas-mērogā tas parasti ir labi. Attiecībā uz jebko lielāku, tā ir reāla problēma.

II. DWDM: liela jauda, ​​liela attāluma, augstākas izmaksas

Kā tas darbojas

DWDM iesaiņo kanālus ļoti tuvu viens otram. ITU-T G.694.1 standarts nosaka atstatumus 0,4 nm (50 GHz), 0,8 nm (100 GHz) un 1,6 nm (200 GHz). Lielākā daļa sistēmu darbojas C-joslā — aptuveni no 1525 nm līdz 1565 nm, lai gan jaunākās sistēmas tiek izmantotas arī L-joslā, lai iegūtu vēl lielāku jaudu.

Tā kā kanāli ir tik tuvu viens otram, DWDM aprīkojumam ir jābūt daudz precīzākam. Lāzeriem ir nepieciešama aktīva dzesēšana un viļņa garuma-bloķēšana, lai tie būtu stabili. Filtriem ir nepieciešams daudz vairāk pārklājuma slāņu. Tas viss palielina ražošanas izmaksas un sistēmas cenu. Bet tas, ko jūs saņemat pretī, ir dramatisks: 40, 80, 96 vai pat 160+ kanāli vienā šķiedru pārī, katrs darbojas ar ātrumu 10, 100 vai 400 Gbps.

Reāls-pasaules piemērs: mugurkaula tīkli

Apskatiet jebkuru galveno interneta mugurkaulu, un jūs skatāties uz DWDM. Google privātais optiskās šķiedras tīkls, kas savieno tā datu centrus visā pasaulē, darbojas DWDM infrastruktūrā, kas spēj pārraidīt simtiem terabitu sekundē. Saskaņā ar Google 2022. gada infrastruktūras izpaušanu, viņu mugurkaula tīkls izmanto 400 G viļņu garumus DWDM sistēmās, plānojot mērogot līdz 800 G uz viļņa garumu, izmantojot uzlabotos modulācijas formātus.

Avots: Google Cloud Next 2022 pamatruna un Google tīkla infrastruktūras komandas emuāra ziņa “Building a Planet{1}scale network” (2022). Skatiet arī: Journal of Lightwave Technology, Vol. 40, Nr. 11 - "Trends in Submarine and Terrestrial DWDM Systems".

Zemūdens kabeļi ir vēl viena joma, kur DWDM ir vienīgā reālā iespēja. 2Africa kabeļu sistēma, kas ir viens no garākajiem zemūdens kabeļiem pasaulē, kura garums pārsniedz 45 000 km, pilnībā balstās uz DWDM, lai nodrošinātu satiksmi starp Āfriku, Eiropu un Āziju. Nav citas tehnoloģijas, kas to varētu padarīt. EDFA pastiprinātāji, kas novietoti ik pēc 50-80 km gar kabeli, vienlaikus pastiprina visus DWDM kanālus, kas padara ultra-tālas distances pārraidi ekonomiski iespējamu.

Avots: Meta un partneru 2Africa kabeļa paziņojums (2021); SubCom un Alcatel Submarine Networks (ASN) tehniskās specifikācijas.

Patiesā priekšrocība: EDFA saderība

Es domāju, ka EDFA saderības punktam netiek pievērsta pietiekama uzmanība. Ja izmantojat DWDM C-joslā, viens EDFA var vienlaikus pastiprināt visus šķiedras kanālus. Jums nav nepieciešams pārveidot signālu atpakaļ elektriskā formā un pēc tam atkal atpakaļ gaismā. Tas padara sistēmu vienkāršu, samazina latentumu un padara praktisku savienojumu izveidi, kas aptver tūkstošiem kilometru. Tas ir vienīgais lielākais iemesls, kādēļ DWDM dominē tālsatiksmes{5}} un mugurkaula tīklos.

III. CWDM pret DWDM: blakus-blakus-

Ātrā salīdzinājuma tabula

Tālāk ir sniegts tiešs ieskats, kā abas tehnoloģijas tiek salīdzinātas dažādās dimensijās, kas ir vissvarīgākās tīkla plānošanai.

Kuru jums vajadzētu izvēlēties?

Godīga atbilde: ja jūsu saites ir mazākas par 80 km un jums ir nepieciešams mazāk nekā 10 Gb/s vienam kanālam ar 18 vai mazāk kanāliem, CWDM ietaupīs reālu naudu. 2021. gada Dell'Oro grupas ziņojumā par optisko transportu tika atzīmēts, ka CWDM joprojām ir dominējošā izvēle uzņēmumiem un metro piekļuves izvietošanai, kas ir mazāka par 80 km, kur tā var samazināt sākotnējo kapitāla izdevumus par 30–60%, salīdzinot ar DWDM alternatīvām.

Avots: Dell'Oro Group, 'Optiskā transporta tirgus pārskats Q4 2021.' Atsaukts arī 2022. gada janvārī Light Reading pārskatā par metro šķiedras tendencēm.

Ja jums ir nepieciešami vairāk nekā 18 kanāli, vairāk nekā 80 km sasniedzamība vai jūs veidojat kaut ko tādu, kura mērogs ir simtiem Gb/s vai terabitiem, DWDM ir īstais zvans. Augstākas sākotnējās izmaksas ir reālas, taču tādas ir arī jaudas griesti, ko sasniedzat ar CWDM. Daudzi operatori to ir iemācījušies sarežģītā veidā, ieviešot CWDM, lai ietaupītu izmaksas, un pēc tam piecu gadu laikā, kad satiksme pārauga, tie ir jāizrauj un jānomaina.

Viena lieta, ko vērts atzīmēt: daudzos reālos tīklos abas tehnoloģijas pastāv līdzās. DWDM apstrādā mugurkaula un pamata slāņus. CWDM aptver piekļuves un izplatīšanas malas. Tas nav kompromiss. Tas patiesībā ir gudrs dizains, kurā katra tehnoloģija tiek izmantota, kur tā vislabāk iederas.

Secinājums

CWDM un DWDM nav konkurējoši produkti. Tie ir instrumenti dažādiem darbiem. CWDM ir vienkārša, pieejama un labi-piemērota īsām saitēm ar mērenām jaudas vajadzībām. DWDM ir vienīgā nopietnā iespēja, kad nepieciešama liela jauda, ​​liela sasniedzamība vai tīkls, kas var tikt paplašināts gadiem ilgi.

Ja man būtu jādod viens padoms: neplānojiet tikai šodienu. Apskatiet savus datplūsmas pieauguma aprēķinus nākamajiem pieciem līdz septiņiem gadiem, pirms sākat izmantot tehnoloģiju. CWDM izvietošana, kas šodien izskatās perfekta, var ātri sagādāt galvassāpes, ja jūsu datu vajadzības pieaug ātrāk, nekā paredzēts. DWDM maksā iepriekš, taču tas noveco daudz labāk.

Labā ziņa ir tā, ka optisko tīklu nozare ir pietiekami nobriedusi, lai abas tehnoloģijas būtu labi{0}}atbalstītas, labi-dokumentētas un pieejamas no vairākiem piegādātājiem. Neatkarīgi no tā, vai veidojat universitātes pilsētiņas saiti vai kontinentālo mugurkaulu, rīki pastāv. Galvenais ir tikai pārliecināties, vai izmantojat pareizo.