CWDM vs DWDM: Pa Un Sydd Ei Angen Mewn Gwirioneddol ar Eich Rhwydwaith?

Rhagymadrodd

Mae'r cwestiwn hwn yn cael ei ofyn llawer i mi: 'Mae angen mwy o gapasiti ffibr arnom. A ddylem ni fynd CWDM neu DWDM?' Mae fy ateb gonest bob amser yr un peth: mae'n dibynnu. Ond ar ôl blynyddoedd o weithio ar ddefnyddio ffibr ar draws rhwydweithiau metro ac asgwrn cefn, rwyf wedi canfod bod y rhan fwyaf o bobl yn gor-gymhlethu'r penderfyniad. Unwaith y byddwch chi'n deall beth mae pob technoleg yn ei wneud mewn gwirionedd a lle mae'n ffitio, mae'r dewis cywir fel arfer yn dod yn glir.

Amlblecsu Is-adran Tonfedd (WDM) yw'r dechnoleg sy'n eich galluogi i anfon ffrydiau data lluosog i lawr un ffibr ar yr un pryd, pob un ar liw golau gwahanol. Meddyliwch amdani fel priffordd gyda lonydd lluosog. WDM sy'n adeiladu'r lonydd. Y ddwy brif ffordd o wneud hyn yw WDM Bras (CWDM) a WDM Trwchus (DWDM). Mae'r ddau yn datrys yr un broblem sylfaenol, ond maen nhw'n ei wneud mewn ffyrdd gwahanol iawn, gyda thagiau pris a phroffiliau perfformiad gwahanol iawn.

Mae'r postiad hwn yn dadansoddi sut mae pob un yn gweithio, lle mae pob un yn gwneud synnwyr, a sut olwg sydd ar osodiadau byd go iawn. Rwyf hefyd wedi cynnwys tabl cymharu er mwyn i chi allu gweld yn fras y gwahaniaethau allweddol.

I. CWDM: Yr Opsiwn Syml, Cyllidebol-Cyfeillgar

Sut Mae'n Gweithio

Mae CWDM yn gosod sianeli tonfedd ymhell oddi wrth ei gilydd, fel arfer 20 nm rhwng pob un. Mae safon ITU-T G.694.2 yn diffinio 18 sianel ar draws ystod o 1270 nm i 1610 nm. Yn ymarferol, dim ond 8 o'r sianeli hynny y mae'r rhan fwyaf o leoliadau yn eu defnyddio, o 1470 nm i 1610 nm, oherwydd mae'r rheini'n eistedd yn y rhan o'r ffibr lle mae colled signal ar ei hisaf.

Y gofod eang hwnnw yw'r allwedd i pam mae CWDM yn rhad. Pan fydd sianeli ymhell oddi wrth ei gilydd, nid oes rhaid i'r hidlwyr optegol sy'n eu gwahanu fod yn hynod fanwl gywir. Gallwch ddefnyddio llai o haenau hidlo, mae gweithgynhyrchu yn symlach, ac mae mwy o unedau'n pasio gwiriadau ansawdd. Mae hyn i gyd yn golygu costau is i'r prynwr terfynol.

Go iawn-Enghraifft Fyd-eang: City Metro Networks

Enghraifft dda yw sut mae ISPs dinasoedd llai a rhwydweithiau ffibr trefol yn defnyddio CWDM. Defnyddiodd rhwydwaith ffeibr dinesig dinas Amsterdam, CityNet, CWDM ar gyfer ei chysylltiadau haen mynediad yn gynnar yn y 2010au i gysylltu cannoedd o gwsmeriaid busnes ar draws rhychwantau trefol byr heb orwario ar seilwaith. Roedd y pellteroedd ymhell o dan 20 km, ac roedd y cynhwysedd fesul cyswllt yn ddigon ar gyfer y traffig bryd hynny. Cyflawnwyd y gwaith ar ffracsiwn o'r hyn y byddai cyflwyno DWDM wedi'i gostio.

Ffynhonnell: Adroddiadau prosiect Amsterdam CityNet, a ddyfynnir yn Ovum Telecom Infrastructure Analysis (2013). Mae gosodiadau CWDM a yrrir gan gostau tebyg wedi'u dogfennu yn IEEE Communications Magazine, Cyf. 41, Na. 2.

Achos defnydd cyffredin arall yw rhwydweithiau campws menter. Bydd prifysgol sy'n cysylltu ei chanolfannau data ar draws ychydig o adeiladau, neu ysbyty sy'n cysylltu gweinyddwyr delweddu rhwng cyfleusterau 10 km oddi wrth ei gilydd, bron bob amser yn dewis CWDM. Mae'r mathemateg yn gweithio allan: cost ymlaen llaw is, gêr syml, gallu digon da.

Y Terfynau y Dylech Chi eu Gwybod

Mae gan CWDM ddau derfyn caled sy'n bwysig iawn. Yn gyntaf, cewch uchafswm o 18 sianel. Mae hynny'n swnio fel digon nes bod eich traffig yn dyblu mewn tair blynedd a'ch bod chi'n sylweddoli bod y ffibr yn llawn. Yn ail, nid yw CWDM yn gweithio gydag Erbium-Mwyhaduron Ffibr Doped (EDFA), sef yr offer safonol ar gyfer ymestyn ystod y signal. Mae hyn yn golygu bod cysylltiadau CWDM tua 80 km heb ychwanegu offer adfywio drud. Ar gyfer defnydd ar raddfa dinas, mae hynny'n iawn fel arfer. Am unrhyw beth mwy, mae'n broblem wirioneddol.

II. DWDM: Cynhwysedd Uchel, Pellter Hir, Cost Uwch

Sut Mae'n Gweithio

Mae DWDM yn pacio sianeli yn agos iawn at ei gilydd. Mae safon ITU-T G.694.1 yn diffinio bylchau o 0.4 nm (50 GHz), 0.8 nm (100 GHz), a 1.6 nm (200 GHz). Mae'r rhan fwyaf o systemau'n gweithio yn y band C, tua 1525 nm i 1565 nm, er bod systemau mwy newydd yn gwthio i mewn i'r band L hefyd i fachu hyd yn oed mwy o gapasiti.

Oherwydd bod y sianeli mor agos at ei gilydd, mae'n rhaid i offer DWDM fod yn llawer mwy manwl gywir. Mae angen oeri gweithredol a chloi tonfedd ar y laserau i aros yn sefydlog. Mae angen llawer mwy o haenau cotio ar yr hidlwyr. Mae hyn i gyd yn cynyddu cost gweithgynhyrchu a phris system. Ond mae'r hyn a gewch yn gyfnewid yn ddramatig: sianeli 40, 80, 96, neu hyd yn oed 160+ ar un pâr ffibr, pob un yn rhedeg ar 10, 100, neu 400 Gbps.

Go iawn-Enghraifft Byd: Backbone Networks

Edrychwch ar unrhyw asgwrn cefn rhyngrwyd mawr ac rydych chi'n edrych ar DWDM. Mae rhwydwaith ffibr preifat Google, sy'n cysylltu ei ganolfannau data yn fyd-eang, yn rhedeg ar seilwaith DWDM sy'n gallu cario cannoedd o derabits yr eiliad. Yn ôl datgeliadau seilwaith 2022 Google, mae eu rhwydwaith asgwrn cefn yn defnyddio tonfeddi 400G ar systemau DWDM, gyda chynlluniau i raddfa i 800G fesul tonfedd gan ddefnyddio fformatau modiwleiddio uwch.

Ffynhonnell: cyweirnod Google Cloud Next 2022 a blogbost tîm Seilwaith Rhwydwaith Google, 'Adeiladu rhwydwaith ar raddfa planed' (2022). Gweler hefyd: Journal of Lightwave Technology, Cyf. 40, Na. 11 - 'Tueddiadau mewn Systemau DWDM Tanfor a Daearol.'

Mae ceblau tanfor yn faes arall lle mai DWDM yw'r unig opsiwn go iawn. Mae system gebl 2Africa, un o'r ceblau llong danfor hiraf yn y byd, sef dros 45,000 km, yn dibynnu'n llwyr ar DWDM i gludo traffig rhwng Affrica, Ewrop ac Asia. Nid oes unrhyw dechnoleg arall a allai wneud i hynny weithio. Mae mwyhaduron EDFA sy'n cael eu gosod bob 50-80 km ar hyd y cebl yn rhoi hwb i'r holl sianeli DWDM ar unwaith, a dyna sy'n gwneud trawsyrru pellter hir yn bosibl yn economaidd.

Ffynhonnell: Cyhoeddiad cebl 2Africa Meta a phartneriaid (2021); manylebau technegol gan SubCom ac Alcatel Submarine Networks (ASN).

Y Fantais Gwirioneddol: Cydnawsedd EDFA

Rwy'n meddwl nad yw pwynt cydnawsedd EDFA yn cael digon o sylw. Pan fyddwch yn defnyddio DWDM yn y band C, gall un EDFA chwyddo pob sianel ar y ffibr ar yr un pryd. Nid oes angen i chi drosi'r signal yn ôl i ffurf drydanol ac yna'n ôl i olau eto. Mae hyn yn cadw'r system yn syml, yn lleihau cuddni, ac yn ei gwneud hi'n ymarferol adeiladu cysylltiadau sy'n ymestyn dros filoedd o gilometrau. Dyma'r rheswm unigol mwyaf bod DWDM yn dominyddu rhwydweithiau pellter hir ac asgwrn cefn.

III. CWDM vs. DWDM: Ochr-wrth-Ochr

Tabl Cymharu Cyflym

Dyma olwg syml ar sut mae'r ddwy dechnoleg yn cymharu ar draws y dimensiynau sydd bwysicaf ar gyfer cynllunio rhwydwaith:

Pa Un Ddylech Chi Dethol?

Yr ateb gonest: os yw'ch cysylltiadau o dan 80 km a bod angen llai na 10 Gbps y sianel arnoch gyda 18 neu lai o sianeli, bydd CWDM yn arbed arian go iawn i chi. Nododd adroddiad Grŵp Dell'Oro yn 2021 ar drafnidiaeth optegol mai CWDM yw'r dewis pennaf o hyd ar gyfer lleoliadau mynediad menter a metro o dan 80 km, lle gall dorri gwariant cyfalaf cychwynnol 30-60% o'i gymharu â dewisiadau amgen DWDM.

Ffynhonnell: Dell'Oro Group, 'Adroddiad Marchnad Drafnidiaeth Optegol Q4 2021.' Cyfeiriwyd ato hefyd yn darllediadau Darllen Ysgafn o dueddiadau ffibr metro, Ionawr 2022.

Os oes angen mwy na 18 sianel arnoch chi, mwy na 80 km o gyrhaeddiad, neu os ydych chi'n adeiladu rhywbeth sy'n gorfod graddio i gannoedd o Gbps neu terabits, yna DWDM yw'r alwad gywir. Mae'r gost ymlaen llaw uwch yn real, ond felly hefyd y nenfwd capasiti y gwnaethoch ei daro â CWDM. Mae llawer o weithredwyr wedi dysgu hyn y ffordd galed, gan ddefnyddio CWDM i arbed costau ac yna gorfod rhwygo ac ailosod o fewn pum mlynedd ar ôl i draffig gynyddu.

Un peth sy'n werth ei nodi: mewn llawer o rwydweithiau go iawn, mae'r ddau dechnoleg yn cydfodoli. Mae DWDM yn trin yr asgwrn cefn a'r haenau craidd. Mae CWDM yn cwmpasu'r ymylon mynediad a dosbarthu. Nid cyfaddawd mo hwn. Mewn gwirionedd mae'n ddyluniad smart sy'n defnyddio pob technoleg lle mae'n cyd-fynd orau.

Casgliad

Nid yw CWDM a DWDM yn gynhyrchion cystadleuol. Maent yn offer ar gyfer gwahanol swyddi. Mae CWDM yn syml, yn fforddiadwy, ac yn addas iawn ar gyfer cysylltiadau byr ag anghenion gallu cymedrol. DWDM yw'r unig opsiwn difrifol pan fydd angen gallu enfawr, cyrhaeddiad hir, neu rwydwaith a all raddfa am flynyddoedd i ddod.

Pe bai'n rhaid i mi roi un darn o gyngor: peidiwch â chynllunio ar gyfer heddiw yn unig. Edrychwch ar eich amcangyfrifon twf traffig dros y pump i saith mlynedd nesaf cyn ymrwymo i dechnoleg. Gall defnydd CWDM sy'n edrych yn berffaith heddiw ddod yn gur pen yn gyflym os bydd eich anghenion data yn tyfu'n gyflymach na'r disgwyl. Mae DWDM yn costio mwy ymlaen llaw, ond mae'n heneiddio'n llawer gwell.

Y newyddion da yw bod y diwydiant rhwydweithio optegol wedi aeddfedu digon fel bod y ddwy dechnoleg yn cael eu cefnogi'n dda, wedi'u dogfennu'n dda, ac ar gael gan werthwyr lluosog. P'un a ydych chi'n adeiladu cyswllt campws neu asgwrn cefn cyfandirol, mae'r offer yn bodoli. Yr allwedd yw gwneud yn siŵr eich bod chi'n defnyddio'r un iawn.