2022-09-07
HJY fournit une solution CWDM
Les longueurs d'onde utilisées avec les implémentations CWDM sont définies par l'UIT-T G.694.2 comme dix-huit longueurs d'onde de 1270 nm à 1610 nm avec un espacement de longueur d'onde de 20 nm. Les longueurs d'onde CWDM peuvent être dédiées au trafic des clients, différentes vitesses et services, ou utilisées pour les tests, la surveillance et la gestion non intrusifs.
Pour connecter un dispositif de communication dans un réseau CWDM, le périphérique doit transmettre un signal optique en utilisant l'une des dix-huit longueurs d'onde CWDM spécifiques et être multiplexés dans le lien commun du réseau, qui est un câble de fibre qui transporte toutes les longueurs d'onde CWDM. Les périphériques de source et de destination qui communiquent sur un lien commun CWDM doivent utiliser la même longueur d'onde (c'est-à-dire que les deux appareils utilisent 1490 nm). De nouvelles longueurs d'onde peuvent être ajoutées au lien commun pour connecter les appareils, tant que chaque longueur d'onde est unique.
Le cœur d'un réseau CWDM est un appareil appelé multiplexeur CWDM (MUX) qui multiplexe ou combine, des longueurs d'onde uniques de différentes sources de communication sur un câble à fibre optique. Cette fibre est appelée lien commun. À l'autre extrémité du lien commun, un autre dispositif Mexy est utilisé pour dé-multiplex ou filtrer les longueurs d'onde individuelles et les livrer à leurs destinations. Chaque canal CWDM est connecté au MUX CWDM via des ports de canal.
Spectre CWDM
Notez que les longueurs d'onde standard (ou natives) 1310 nm et 1550 nm ne sont pas les mêmes que les longueurs d'onde CWDM 1310NM et CWDM 1550 Nm. Les tolérances de longueur d'onde centrales pour le héritage 1310 nm et 1550 nm sont beaucoup plus larges que les équivalents CWDM, et donc pas assez précis pour parcourir les filtres CWDM.
Lors de la mise en œuvre d'un réseau CWDM, une longueur d'onde standard peut être convertie en longueur d'onde CWDM, ou un MUX CWDM avec un port de bande de passe peut superposer la longueur d'onde standard sur le lien commun CWDM. Un port de bande de pass est un port de canal supplémentaire sur un MUX CWDM qui permet à un signal hérité de 1310 nm ou 1550 nm de passer par le réseau dans une bande réservée. Le périphérique hérité est connecté directement au port de bande de passe via le câblage des fibres. Les longueurs d'onde standard peuvent être converties en longueurs d'onde CWDM en utilisant des émetteurs-récepteurs, des transpondeurs et des convertisseurs de support CWDM Small Form (SFP) qui prennent en charge les SFP.
Un autre port disponible sur un MUX CWDM est appelé le port d'extension. Ce port permet la cascade de plusieurs appareils CWDM MUX, permettant à un concepteur de réseau d'élargir la capacité de canal d'un réseau CWDM. Deux périphériques CWDM / X à 4 canaux, par exemple, peuvent être en cascade (Daisy trame) pour créer un réseau CWDM à huit canaux avec cette fonctionnalité. Les ports d'extension utilisent généralement la région de 1510 nm à 1570 nm du spectre CWDM et peuvent également fonctionner comme des ports de bande de passe pour les réseaux hérités 1550.
Les répétiteurs de fibres sur son anneau SONET, l'anneau SONET CWDM avec EtherneTanthony Abate ont construit un seul anneau redondant CWDM Gigabit Ethernet autour des trois anneaux Sonet en utilisant la longueur d'onde 1470 nm, offrant deux chemins indépendants exécutant un protocole d'arbre Spanning (STP). Il a sélectionné CWDM MUxe qui prend en charge les longueurs d'onde 1470 nm, 1490 nm, 1590 nm et 1610 nm. Cette configuration lui a offert la flexibilité d'utiliser le port de bande de passes 1310 ou le port d'expansion 1550 (bande de passe 1550), car un autre défi auquel il a été confronté était des longueurs d'onde mitigées dans le réseau hérité. Lorsque le réseau a été construit à l'origine, l'optique OC-12 de 1310 nm n'a pas pu atteindre la distance.
Le câblage en fibre optique est très favorable dans le monde des télécommunications. Cependant, le déploiement de câblage de fibres pour chaque service individuel peut être prohibitif, donc la technologie de multiplexage de division des longueurs d'onde (WDM) brille comme un choix optimal - il combine plusieurs signaux sur un brin de fibre unique en utilisant plusieurs longueurs d'onde (fréquences) de lumière - chaque fréquence transportant un type de données différent, permettant une mise à niveau rentable de la capacité du réseau. WDM a deux variations: WDM grossier (CWDM) et WDM dense (DWDM), dans lequel CWDM est bien adapté aux besoins des réseaux d'entreprise et de la transmission métropolitaine de courte distance.
Le CWDM a été standardisé par l'UIT-T G.694.2 sur la base d'une séparation de grille ou d'onde de 20 nm dans la plage de 1270-1610 nm. Il est capable de transporter jusqu'à 18 CWDM sur une paire de fibres. Chaque signal est attribué à une longueur d'onde de lumière différente. Chaque longueur d'onde n'affecte pas une autre longueur d'onde, donc les signaux n'interfèrent pas. Chaque canal est généralement transparent à la vitesse et au type de données, de sorte que tout mélange de services SAN, WAN, voix et vidéo peut être transporté simultanément sur une seule paire de fibres ou de fibres.
Figure 1: Système CWDM
CWDM est une solution rentable pour assurer une augmentation de la capacité dans le réseau d'accès. Il peut répondre aux demandes de croissance de la circulation sans surdiquer les infrastructures. Par exemple, un système CWDM typique à 8 canaux offre 8 fois la quantité de bande passante qui peut être obtenue en utilisant un système SONET / SDH pour une vitesse de ligne de transmission donnée avec les mêmes fibres optiques. Il s'agit d'une alternative parfaite pour les transporteurs qui cherchent à augmenter la capacité de leur réseau optique installé sans remplacer l'équipement existant par un équipement de transmission à débit binaire plus élevé et sans installer de nouvelles fibres.
Un mux est communément connu comme un multiplexeur qui combine plusieurs canaux de longueur d'onde sur une seule fibre, et un Demux les sépare à nouveau à l'autre extrémité. Une configuration MUX / Demux est particulièrement utile pour augmenter la capacité de bout en bout d'une fibre déployée. Le MUX est généralement situé dans le bureau central, et l'unité Demux située dans une armoire ou une fermeture d'épissage à partir desquelles les fibres vont à destination dans une topologie en forme d'étoile.
Figure 2: CWDM MUX DEMUX
Le MUX Demux à double fibre CWDM est un multiplexage et démultiplexage des appareils passifs des longueurs d'onde pour l'expansion de la capacité du réseau, qui doit fonctionner par paires pour la transmission bidirectionnelle sur la double fibre. Il permet jusqu'à 18 canaux pour transmettre et recevoir 18 types de signaux, avec les longueurs d'onde de 1270 nm à 1610 nm. L'émetteur-récepteur CWDM inséré dans le port de MUX à fibre optique doit avoir la même longueur d'onde que celle du port de Mexy pour terminer la transmission du signal.
Figure 3: CWDM MUX à double fibre
MUX MUX Demux doit également être utilisé par paires. L'un multiplexe les plusieurs signaux, les transmet à travers une seule fibre ensemble, tandis qu'un autre du côté opposé des fibres démultiplexes les signaux intégrés. Étant donné que le CWDM MUX en une seule fibre émettant et recevant les signaux intégrés via la même fibre, les longueurs d'onde pour Rx et Tx du même port sur le CWDM MUX Demux à fibre unique doivent être différentes. Le principe de travail du CWDM MUX DEMUX à fibre est plus compliqué par rapport à celui à double fibre.
Comme le montre la figure ci-dessous, la transmission de gauche à droite utilise 1470 nm, 1510 nm, 1550 nm et 1590 nm pour multiplexer les signaux, les transmettre à travers la fibre unique et en utilisant les quatre mêmes longueurs d'onde pour démultiplexer les signaux, tandis que La transmission opposée transporte des signaux avec 1490 nm, 1530 nm, 1570 nm et 1610 nm sur la même fibre. Quant à la longueur d'onde de l'émetteur-récepteur, il doit utiliser la même longueur d'onde que Tx du port sur le CWDM Mux Demux. Par exemple, lorsque le port d'un MUX Demux CWDM à fibre a 1470 nm pour TX et 1490 nm pour RX, un émetteur-récepteur CWDM 1470 nm doit être utilisé pour TX et l'émetteur-récepteur CWDM 1490 nm pour Rx.
Figure 4: MUX CWDM à fibre Mexy
Le CWDM est appliqué principalement dans deux vastes zones: Metro et réseau d'accès, remplissant deux fonctions - l'une consiste à utiliser chaque canal optique pour transporter un signal d'entrée distinct à un rythme individuel, une autre consiste à utiliser CWDM pour décomposer un signal à grande vitesse en Des composants plus lents qui peuvent être transmis plus économiquement, comme certains émetteurs-récepteurs 10G.
Le réseau de la région métropolitaine (HAN) fait référence au réseau qui couvre la ville et ses banlieues, offrant une plate-forme de transmission intégrée pour les zones métropolitaines. Les réseaux CWDM permettent de provisionner les services de longueur d'onde sur une grande zone métropolitaine, avec les avantages fonctionnels et économiques de la connectivité à maillage logique complète, de la réutilisation de la longueur d'onde et de la latence de bout en bout. Ces fonctionnalités sont applicables aux segments inter-office (Co-Co) et à la fibre aux segments du bâtiment (FTTB) du réseau de métro. Les avantages à faible latence du CWDM sont particulièrement attrayants dans les applications SAN basées sur l'ESCON et FICON / FIBER CHANNEL. Le moins d'espace, de faible puissance et d'avantages de coût des CWDM permettent également son déploiement dans les segments de l'usine extérieure (OSP) ou du terminal distant (RT) du marché du métro.
Figure 5: CWDM dans le réseau régional métropolitain
CWDM a une topologie de réseau abondante, telle que point à point, anneau, maillage, etc. Le réseau annulaire peut offrir une protection d'auto-guérison: le style de restauration comprend la protection contre la rupture des liens et la séparation de défaillance du nœud. Les anneaux CWDM et les liens point à point sont bien adaptés à l'interconnexion LAN dispersée géographiquement (réseau local) et SAN (Storage Area Network). Les sociétés peuvent bénéficier de CWDM en intégrant plusieurs liens Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet et Fibre Channel sur une seule fibre optique pour les applications point à point ou pour les applications d'anneau.
Avec les avantages d'un faible coût de mise en œuvre, robuste, la simplicité de l'installation et de la maintenance, Ethernet a été utilisé de manière intensive dans le système de métro / accès. À mesure que la bande passante augmente, un taux de données plus élevé 10 Gigabit Ethernet a été mis en avant. L'intégration Ethernet à CWDM est l'une des meilleures méthodes d'implémentation. Dans l'une des 10 normes Ethernet Gigabit dans l'IEEE 802.3ae, une solution CWDM à quatre canaux et 1300 nm. Cependant, si CWDM était basé sur 10 canaux de 1 Gbit / s, alors 200 Nm du spectre de longueur d'onde seraient utilisés. Par rapport à TDM (multiplexage de division du temps de transmission), la technologie CWDM 10G peut avoir un coût initial plus élevé, mais il peut offrir une meilleure évolutivité et flexibilité que le TDM.
PON est un réseau optique point à mange qui utilise la fibre existante. C'est la façon économique de livrer la bande passante au dernier kilomètre. Ses économies de coûts proviennent de l'utilisation de dispositifs passifs sous la forme de coupleurs et de séparateurs, plutôt que d'électronique active plus coûteuse. PON élargit le nombre de paramètres et augmente la capacité de la fibre. Mais Pon est limité dans la quantité de bande passante qu'il peut prendre en charge. Comme le CWDM peut multiple les bandes passantes de manière rentable, lors de la combinaison ensemble, chaque Lambda supplémentaire devient une connexion point à point virtuelle d'un bureau central à un utilisateur final. Si un utilisateur final dans le déploiement PON d'origine se développe au point où il a besoin de sa propre fibre, l'ajout de CWDM à la fibre PON crée une fibre virtuelle pour cet utilisateur. Une fois que le trafic est passé à la Lambda attribuée, la bande passante tirée du PON est désormais disponible pour d'autres utilisateurs finaux. Ainsi, le système d'accès peut maximiser l'efficacité des fibres.
Figure 6: CWDM dans PON
CWDM est capable de transporter jusqu'à 16 longueurs d'onde avec un espacement de canal de 20 nm dans la grille de spectre de 1270 nm à 1610 nm. Tandis que le DWDM peut transporter 40, 80 ou jusqu'à 160 longueurs d'onde avec un espacement plus étroit de 0,8 nm, 0,4 nm ou 0,2 nm des longueurs d'onde de 1525 nm à 1565 nm (bande C) ou 1570 nm à 1610 nm (bande L).
Figure 7: Grille de longueur d'onde CWDM
Le système de multiplexage DWDM est capable d'avoir une transmission de transport plus longue en gardant les longueurs d'onde serrées. Il peut transmettre plus de données sur une plus grande série de câbles avec moins d'interférence que le système CWDM. Le système CWDM ne peut pas transmettre des données sur une longue distance car les longueurs d'onde ne sont pas amplifiées. Habituellement, le CWDM peut transmettre des données jusqu'à 100 miles (160 km).
Le système CWDM utilise le laser non refroidi tandis que le système DWDM utilise le laser de refroidissement. Le refroidissement au laser fait référence à un certain nombre de techniques dans lesquelles les échantillons atomiques et moléculaires sont refroidis à un zéro presque absolu par l'interaction avec un ou plusieurs champs laser. Le laser de refroidissement adopte le réglage de la température qui garantit des performances, une sécurité plus élevée et une durée de vie plus longue du système DWDM. Mais il consomme également plus de puissance que le laser électronique non refroidi utilisé par le système CWDM.
Le prix DWDM est généralement quatre ou cinq fois plus élevé que celui des homologues CWDM. Le coût plus élevé du DWDM est attribué aux facteurs liés aux lasers. La tolérance à la longueur d'onde de fabrication d'un filière laser DWDM par rapport à une matrice CWDM est un facteur clé. Les tolérances typiques de la longueur d'onde pour les lasers DWDM sont de l'ordre de ± 0,1 nm, tandis que les tolérances pour la matrice laser CWDM sont de ± 2-3 nm. Les rendements à baisse de la matrice augmentent également les coûts des lasers DWDM par rapport aux lasers CWDM. De plus, l'emballage du laser DWDM pour la stabilisation de la température avec un refroidisseur de peltier et une thermvisier dans un emballage papillon est plus cher que l'emballage laser coaxial CWDM non refroidi.
| Spécifications / fonctionnalités | Cwdm | Dwdm |
| Forme complète | Multiplexage de division de longueur d'onde grossière, système WDM ayant moins de 8 longueurs d'onde actives par fibre optique | Multiplexage de division de longueur d'onde dense, système WDM ayant plus de 8 longueurs d'onde actives par fibre optique |
| Caractéristiques | Défini par les longueurs d'onde | Défini par les fréquences |
| Capacité | inférieur | plus haut |
| Coût | faible | haut |
| Distance | communication à court terme | Communication à longue portée |
| Fréquences | utilise des fréquences à large gamme | utilise des fréquences de plage étroite |
| Espacement de la longueur d'onde | plus | Moins, donc peut emballer plus de 40 canaux comparés à CWDM dans la même gamme de fréquences |
| Amplification | Le signal léger n'est pas amplifié ici | L'amplification du signal lumineux peut être utilisée ici |
Figure 8: Comparaison des coûts de la technologie CWDM et DWDM
CWDM offre des prix inférieurs par rapport à DWDM et est donc extrêmement susceptible d'accès à de nombreuses applications d'accès et d'entreprise sensibles aux coûts. De plus, CWDM est très simple en termes de conception, d'implémentation et de fonctionnement du réseau. CWDM fonctionne avec peu de paramètres qui nécessitent une optimisation par l'utilisateur, tandis que les systèmes DWDM nécessitent des calculs complexes de l'équilibre de la puissance par canal, ce qui est encore compliqué lorsque les canaux sont ajoutés et supprimés ou lorsqu'ils sont utilisés dans le cycle des réseaux DWDM, en particulier lorsque les systèmes incorporent l'optique optique amplificateurs. Le tableau suivant montre la comparaison de CWDM et DWDM:
Selon le groupe Dell'oro, le revenu du marché du multiplexeur de la division des longueurs d'onde (WDM) devrait atteindre 14 milliards de dollars d'ici 2021, entraîné par la demande de plus de 100 Gbps de longueurs d'onde cohérentes. Les achats directs en entreprise pour l'interconnexion du centre de données (DCI) influenceront profondément le marché WDM. DCI utilisant l'équipement WDM devrait être un marché de 2,4 B $ d'ici 2021. À partir de ces statistiques, l'équipement WDM aura un bon marché dans un avenir proche. Plus récemment, deux nouvelles révolutions paradigmatiques ont fait leur chemin sur le marché de la communication optique: RoadM (multiplexage optique optique reconfigurable) et les systèmes optiques cohérents. Bien que ces technologies optiques soient les solutions parfaites pour satisfaire la demande croissante de bande passante, elles fournissent également une réduction des coûts radicaux sur le marché de la transmission de l'information.
CWDM est une solution attrayante pour les transporteurs qui ont besoin de mettre à niveau leurs réseaux pour répondre aux besoins actuels ou futurs du trafic tout en minimisant l'utilisation de volets de fibres précieux. La capacité de CWDM à accueillir Ethernet sur une seule fibre permet des réseaux de circuits convergés au bord et sur des sites d'accès à forte demande. Les demandes de la circulation continuant d'augmenter, la popularité du CWDM avec les transporteurs dans l'accès et les réseaux de métro s'apparentera à la popularité du DWDM dans les réseaux à long terme et ultra-longs. Dans un avenir proche, CWDM continuera d'évoluer en applications spécialisées. Le transport combiné et les routeurs ou interrupteurs optiques sont en cours de développement maintenant. Les cartes CWDM complémentaires sont incluses dans plus de dispositifs de transport en tant qu'options à faible coût. Les fournisseurs continuent de réduire les coûts et d'augmenter la capacité.
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