-Obwohl die beiden Arten des Wellenlängenmultiplexing —CWDM und DWDM—beide effektive Methoden zur Lösung des steigenden Bedarfs an Bandbreitenkapazität sind, wurden sie entwickelt, um unterschiedliche Netzwerkherausforderungen zu bewältigen.
-Coarse Wavelength Division Multiplexing (CWDM) und Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) sind die beiden primären Technologien, die auf dem Wellenlängenmultiplexing (WDM) basieren, jedoch mit unterschiedlichen Wellenmustern und Anwendungen.
-CWDM und DWDM sind beide effektive Methoden zur Lösung des steigenden Bedarfs an Bandbreitenkapazität und zur Maximierung der Nutzung sowohl bestehender als auch neuer Glasfaserressourcen, aber die beiden Technologien unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht.
-Um am besten zu verstehen, wie man entscheidet, welche dieser beiden WDM-Technologien die beste Option bei der Planung eines Netzwerks sein könnte, ist es unerlässlich, ein grundlegendes Verständnis dafür zu haben, wie jede Technologie funktioniert und worin die Unterschiede bestehen.
-Ein CWDM-System unterstützt üblicherweise acht Wellenlängen pro Faser und ist für Kurzstreckenkommunikation ausgelegt, wobei weit gefächerte Frequenzen mit weit auseinander liegenden Wellenlängen verwendet werden.
-Da CWDM auf einem Kanalabstand von 20 nm von 1470 bis 1610 nm basiert, wird es typischerweise auf Glasfaserstrecken von bis zu 80 km oder weniger eingesetzt, da optische Verstärker mit großen Kanalabständen nicht verwendet werden können. Dieser weite Kanalabstand ermöglicht die Verwendung von preisgünstigen Optiken. Die Kapazität der Verbindungen sowie die unterstützte Entfernung sind jedoch bei CWDM geringer als bei DWDM.
-Im Allgemeinen wird CWDM für kostengünstigere Anwendungen mit geringerer Kapazität (unter 10G) und kürzeren Entfernungen verwendet, bei denen die Kosten ein wichtiger Faktor sind.
-In jüngerer Zeit sind die Preise für CWDM- und DWDM-Komponenten vergleichbar geworden. CWDM-Wellenlängen sind derzeit in der Lage, bis zu 10 Gigabit Ethernet und 16G Fiber Channel zu transportieren, und es ist recht unwahrscheinlich, dass diese Kapazität in Zukunft weiter zunehmen wird.
-In DWDM-Systemen ist die Anzahl der gemultiplexten Kanäle viel dichter als bei CWDM, da DWDM einen engeren Wellenlängenabstand verwendet, um mehr Kanäle auf eine einzelne Faser zu passen.
-Anstelle des in CWDM verwendeten Kanalabstands von 20 nm (entspricht etwa 15 Millionen GHz) verwenden DWDM-Systeme eine Vielzahl von spezifizierten Kanalabständen von 12,5 GHz bis 200 GHz im C-Band und manchmal im L-Band.
-Die heutigen DWDM-Systeme unterstützen typischerweise 96 Kanäle im Abstand von 0,8 nm im 1550 nm C-Band-Spektrum. Aus diesem Grund können DWDM-Systeme eine riesige Datenmenge über eine einzelne Glasfaserverbindung übertragen, da sie viel mehr Wellenlängen auf derselben Faser zulassen.
-DWDM ist aufgrund seiner Fähigkeit, optische Verstärker zu nutzen, die das gesamte 1550 nm- oder C-Band-Spektrum, das üblicherweise in DWDM-Anwendungen verwendet wird, kostengünstig verstärken können, optimal für Langstreckenkommunikation bis zu 120 km und darüber hinaus. Dies überwindet lange Dämpfungs- oder Entfernungsbereiche, und wenn sie durch Erbium-dotierte Faserverstärker (EDFAs) verstärkt werden, können DWDM-Systeme große Datenmengen über lange Distanzen von bis zu Hunderten oder Tausenden von Kilometern transportieren.
-Zusätzlich zu der Fähigkeit, eine größere Anzahl von Wellenlängen als CWDM zu unterstützen, sind DWDM-Plattformen auch in der Lage, höhere Geschwindigkeitsprotokolle zu verarbeiten, da die meisten Anbieter von optischen Transportgeräten heute üblicherweise 100G oder 200G pro Wellenlänge unterstützen, während neue Technologien 400G und mehr ermöglichen.
CWDM hat einen größeren Kanalabstand als DWDM — der nominale Unterschied in der Frequenz oder Wellenlänge zwischen zwei benachbarten optischen Kanälen.
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CWDM-Systeme transportieren typischerweise acht Wellenlängen mit einem Kanalabstand von 20 nm im Spektrum von 1470 nm bis 1610 nm.
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DWDM-Systeme hingegen können 40, 80, 96 oder bis zu 160 Wellenlängen transportieren, indem sie einen viel engeren Abstand von 0,8/0,4 nm (100 GHz/50 GHz Raster) verwenden. DWDM-Wellenlängen liegen typischerweise zwischen 1525 nm und 1565 nm (C-Band), wobei einige Systeme auch Wellenlängen von 1570 nm bis 1610 nm (L-Band) nutzen können.
-CWDM ist eine flexible Technologie, die eingesetzt werden kann, um die Kapazität eines Glasfasernetzes zu erweitern. Es ist eine kompakte, kostengünstige Technologieoption, wenn die spektrale Effizienz oder die Notwendigkeit, lange Distanzen unter 80 km zu überbrücken, keine wichtigen Anforderungen sind.
-CWDM-Lösungen, die typischerweise passive Hardwarekomponenten verwenden, werden üblicherweise in Punkt-zu-Punkt-Topologien in Unternehmensnetzwerken und Telekommunikationszugangsnetzwerken eingesetzt.
-Aus diesen Gründen eignet sich CWDM typischerweise am besten für Kurzstreckenanwendungen, die keine Dienste von mehr als 10 Gbit/s erfordern, und an Standorten, an denen nicht viele Kanäle benötigt werden.
-Auf der anderen Seite ist die DWDM-Technologie die ideale Lösung für Netzwerke, die höhere Geschwindigkeiten, eine größere Kanalbandbreite oder Anwendungen erfordern, die die Fähigkeit zur Nutzung von Verstärkern erfordern, um Daten über viel größere Entfernungen zu übertragen.
-Obwohl die Hardware und Elektronik, die in DWDM-Systemen verwendet werden, nicht billig sind, sind sie erheblich kostengünstiger als die Installation neuer Glasfasern.
-Da der Bedarf an Kapazität wächst und die Serviceraten auf 10G/40G/100G und 200G steigen, sind die hohen wiederkehrenden Kosten für Mietleitungen zur Bereitstellung von Konnektivität für diese höheren Datenraten für Unternehmen im Vergleich zur Implementierung und dem Betrieb ihres eigenen DWDM-Glasfasernetzes nicht skalierbar.
-Aus diesem Grund gibt es eine wachsende Nachfrage nach einer Erhöhung der Netzwerkkapazität durch die Nutzung von DWDM-Glasfasernetzwerkanwendungen, um die Glasfaserverbindungen zwischen Standorten zu maximieren. Unternehmen nutzen diese Technologie zunehmend als skalierbare On-Demand-Lösung, um mit ihren steigenden Bandbreitenanforderungen Schritt zu halten.
-Typischerweise verwenden DWDM-Systeme aktive Hardwarekomponenten und werden oft als integrierte Hardwareplattformen wie ROADMs (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexers) eingesetzt, die erweiterte betriebliche Fähigkeiten bieten und die Erstellung komplexer und skalierbarer optischer Netzwerke ermöglichen.
-Aufgrund seiner Fähigkeit, so viele Daten zu verarbeiten, wird DWDM von Unternehmen in vielen Branchen als integraler Bestandteil ihrer Fern-, Kern- oder Metropolitan-Area-Glasfasernetze verwendet.
-DWDM-Technologien werden auch zur Verbindung von Rechenzentren verwendet, wie z. B. ODCI-Plattformen (Optical Data Center Interconnect), die Ultra-High-Bandwidth-Verbindungen (400G und mehr) unter Verwendung von kostengünstiger Hardware bieten, die für die Rechenzentrumsumgebung optimiert ist.
-Sowohl CWDM- als auch DWDM-Lösungen für den optischen Transport sind als aktive oder passive Systeme erhältlich.
-In einer passiven (oder nicht mit Strom versorgten) optischen Transportlösung befindet sich entweder ein CWDM- oder DWDM-Transceiver direkt in einem Gerät, z. B. einem Datenswitch oder einem Router.
-Ein typisches Beispiel hierfür wäre ein IP-Switch, der eine kanalisierte SFP-Steckoptik hat, die auf eine bestimmte CWDM- oder DWDM-Wellenlänge abgestimmt ist. Der Ausgang des kanalisierten SFP-Transceivers wird mit einem entsprechenden passiven Multiplexer verbunden, der die verschiedenen Wellenlängensignale kombiniert und neu verteilt oder multiplexiert und demultiplexiert.
-Da sich der kanalisierte CWDM- oder DWDM-Steck-SFP-Transceiver im Datenswitch oder Router befindet, bedeutet dies, dass die xWDM-Funktionalität inhärent in dem jeweiligen Gerät eingebettet ist.
-Aktive optische Transportlösungen verfügen über AC- oder DC-betriebene Komponenten und sind eigenständige Systeme, die von den Geräten getrennt sind, die mit ihnen verbunden sind, wie z. B. Datenswitches und Router.
-Eine Hauptaufgabe eines eigenständigen optischen Transportsystems besteht darin, ein Kurzstrecken-Ausgangssignal zu empfangen und die Reichweite des Signals zu erweitern und es gleichzeitig in eine kanalisierte CWDM- oder DWDM-Wellenlänge umzuwandeln.
-Ein typisches Beispiel hierfür wäre ein IP-Switch, der einen 10-Gbit/s-Port hat, der mit einer 'grauen' 1310 SFP+-Optik bestückt ist, wobei die Schnittstelle vom 1310 SFP+-Port am IP-Switch dann über einen Glasfaser-Jumper mit dem Client-Schnittstellenport einer Transponderkarte in einem aktiven optischen Transportsystem verbunden wird.
-Ein Transponder ist eine Komponente, die ein eingehendes optisches Signal empfängt und es dann in eine kanalisierte xWDM-Wellenlänge umwandelt.
-Das aktive optische Transportsystem nimmt dann konvertierte xWDM-Signale auf, kombiniert sie und überträgt sie mit Hilfe einiger zusätzlicher Komponenten, einschließlich passiver Multiplexer und gegebenenfalls Verstärker, für Langstreckenanwendungen. Aufgrund der Trennung der xWDM-Transportfunktionalität vom Endpunktgerät, wie z. B. einem Datenswitch oder Router, sind aktive optische Transportsysteme tendenziell auch komplexer als passive Lösungen.
-Optische Netzwerke spielen eine Schlüsselrolle in den heutigen Multi-Layer-Netzwerken und werden verwendet, um die Reichweite traditioneller steckbarer Optiken zu erweitern, Rechenzentren zu verbinden und Standorte innerhalb eines Campus oder Geschäftsparks über Metropolregionen, zwischen Städten oder für die nationale Fernkonnektivität zu verbinden.
-Infolgedessen betrachten Organisationen des öffentlichen Sektors, Versorgungsunternehmen, Gesundheitsdienstleister, Finanzinstitute, Unternehmensorganisationen und Rechenzentrumsbetreiber den optischen Transport als die Lösung der Wahl für ihre unternehmenskritischen Netzwerke.
-CWDM und DWDM — die beiden Arten des Wellenlängenmultiplexing — sind beide effektive Methoden zur Lösung des steigenden Bedarfs an Bandbreitenkapazität; aber sie sind darauf ausgelegt, unterschiedliche Netzwerkanforderungen zu bewältigen.
-Mit dem massiven Wachstum von Over-the-Top-Anwendungen, Cloud Computing, mobilen Geräten und der Notwendigkeit, dass Verbraucher und Mitarbeiter ständigen Zugriff auf ihre Daten und Anwendungen haben, werden CWDM- und DWDM-Glasfasernetzwerklösungen von Unternehmen schnell übernommen, da ihre Bandbreiten- und Entfernungsanforderungen weiter wachsen.
-Daher betreiben viele Organisationen in verschiedenen Branchen jetzt ihre eigenen optischen Transportnetze, um hohe Bandbreitenraten und verschiedene Verkehrstypen über große Entfernungen zu konsolidieren.