-در حالی که دو نوع مالتیپلکسینگ تقسیم طول موج - CWDM و DWDM - هر دو روشهای موثری برای حل نیازهای افزایش ظرفیت پهنای باند هستند، برای مقابله با چالشهای مختلف شبکه طراحی شدهاند.
-مالتیپلکسینگ تقسیم طول موج خشن (CWDM) و مالتیپلکسینگ تقسیم طول موج متراکم (DWDM) دو فناوری اصلی هستند که بر اساس مالتیپلکسینگ تقسیم طول موج (WDM) توسعه یافتهاند، اما با الگوهای طول موج و کاربردهای مختلف.
-CWDM و DWDM هر دو روشهای موثری برای حل نیازهای افزایش ظرفیت پهنای باند و به حداکثر رساندن استفاده از داراییهای فیبر موجود و جدید هستند، اما این دو فناوری از بسیاری جهات با یکدیگر متفاوت هستند.
-برای درک بهتر نحوه تصمیمگیری در مورد اینکه کدام یک از این دو فناوری WDM ممکن است بهترین گزینه هنگام برنامهریزی یک شبکه باشد، داشتن درک اولیه از نحوه عملکرد هر فناوری و تفاوتهای آن ضروری است.
-یک سیستم CWDM معمولاً از هشت طول موج در هر فیبر پشتیبانی میکند و برای ارتباطات کوتاه برد طراحی شده است و از فرکانسهای وسیع با طول موجهای دور از هم استفاده میکند.
-از آنجایی که CWDM بر اساس فاصله کانال 20 نانومتری از 1470 تا 1610 نانومتر است، معمولاً در بازههای فیبر تا 80 کیلومتر یا کمتر مستقر میشود، زیرا تقویتکنندههای نوری را نمیتوان با کانالهای با فاصله زیاد استفاده کرد. این فاصله زیاد کانالها امکان استفاده از اپتیکهای با قیمت متوسط را فراهم میکند. با این حال، ظرفیت پیوندها و همچنین مسافت پشتیبانی شده با CWDM کمتر از DWDM است.
-به طور کلی، CWDM برای هزینههای کمتر، ظرفیت کمتر (زیر 10G) و کاربردهای مسافت کوتاهتر که هزینه یک عامل مهم است، استفاده میشود.
-اخیراً، قیمت اجزای CWDM و DWDM به طور منطقی قابل مقایسه شده است. طول موجهای CWDM در حال حاضر قادر به انتقال تا 10 گیگابیت اترنت و 16G فیبر کانال هستند و بعید است که این ظرفیت در آینده افزایش یابد.
-در سیستمهای DWDM، تعداد کانالهای مالتیپلکس شده بسیار متراکمتر از CWDM است زیرا DWDM از فاصله طول موج تنگتری برای جا دادن کانالهای بیشتر در یک فیبر استفاده میکند.
-به جای فاصله کانال 20 نانومتری که در CWDM استفاده میشود (معادل تقریباً 15 میلیون گیگاهرتز)، سیستمهای DWDM از انواع فاصله کانالهای مشخص شده از 12.5 گیگاهرتز تا 200 گیگاهرتز در باند C و گاهی اوقات باند L استفاده میکنند.
-سیستمهای DWDM امروزی معمولاً از 96 کانال با فاصله 0.8 نانومتر از هم در طیف باند C 1550 نانومتری پشتیبانی میکنند. به همین دلیل، سیستمهای DWDM میتوانند مقدار زیادی داده را از طریق یک پیوند فیبر واحد منتقل کنند، زیرا به آنها اجازه میدهد طول موجهای بسیار بیشتری را در همان فیبر بستهبندی کنند.
-DWDM برای ارتباطات طولانیمدت تا 120 کیلومتر و فراتر از آن بهینه است، به دلیل توانایی آن در استفاده از تقویتکنندههای نوری، که میتواند به طور مقرون به صرفه کل طیف 1550 نانومتری یا باند C را که معمولاً در برنامههای DWDM استفاده میشود، تقویت کند. این بر فواصل یا مسافتهای طولانی تضعیف غلبه میکند و هنگامی که توسط تقویتکنندههای فیبر دوپ شده با اربیوم (EDFA) تقویت میشود، سیستمهای DWDM توانایی حمل مقادیر زیادی داده را در مسافتهای طولانی تا صدها یا هزاران کیلومتر دارند.
-علاوه بر توانایی پشتیبانی از تعداد بیشتری از طول موجها نسبت به CWDM، پلتفرمهای DWDM همچنین قادر به مدیریت پروتکلهای با سرعت بالاتر هستند، زیرا اکثر فروشندگان تجهیزات انتقال نوری امروزه معمولاً از 100G یا 200G در هر طول موج پشتیبانی میکنند، در حالی که فناوریهای نوظهور امکان 400G و فراتر از آن را فراهم میکنند.
CWDM دارای فاصله کانال وسیعتری نسبت به DWDM است - تفاوت اسمی در فرکانس یا طول موج بین دو کانال نوری مجاور.
-
سیستمهای CWDM معمولاً هشت طول موج را با فاصله کانال 20 نانومتر در شبکه طیفی از 1470 نانومتر تا 1610 نانومتر منتقل میکنند.
-
از سوی دیگر، سیستمهای DWDM میتوانند 40، 80، 96 یا تا 160 طول موج را با استفاده از فاصله بسیار باریکتر 0.8/0.4 نانومتر (شبکه 100 گیگاهرتز/50 گیگاهرتز) حمل کنند. طول موجهای DWDM معمولاً از 1525 نانومتر تا 1565 نانومتر (باند C) هستند، و برخی از سیستمها نیز قادر به استفاده از طول موجهای 1570 نانومتر تا 1610 نانومتر (باند L) هستند.
-CWDM یک فناوری انعطافپذیر است که میتواند برای گسترش ظرفیت یک شبکه فیبر مستقر شود. این یک گزینه فناوری فشرده و مقرون به صرفه است، زمانی که راندمان طیفی یا نیاز به پوشش مسافتهای طولانی کمتر از 80 کیلومتر، الزامات مهمی نیستند.
-راهحلهای CWDM، که معمولاً از اجزای سختافزاری غیرفعال استفاده میکنند، معمولاً در توپولوژی نقطه به نقطه در شبکههای سازمانی و شبکههای دسترسی مخابراتی مستقر میشوند.
-به همین دلایل، CWDM معمولاً برای برنامههای کوتاهبرد که به سرویسهای بیشتر از 10 گیگابیت نیاز ندارند و در مکانهایی که به کانالهای زیادی نیاز نیست، مناسب است.
-از سوی دیگر، فناوری DWDM راهحل ایدهآلی برای شبکههایی است که به سرعتهای بالاتر، ظرفیت کانال بیشتر یا برای برنامههایی که نیاز به استفاده از تقویتکنندهها برای انتقال دادهها در مسافتهای بسیار طولانیتر دارند، است.
-اگرچه سختافزار و الکترونیک مورد استفاده در سیستمهای DWDM ارزان نیستند، اما به طور قابل توجهی مقرون به صرفهتر از قرار دادن فیبر جدید هستند.
-با افزایش نیاز به ظرفیت و افزایش نرخ خدمات به 10G/40G/100G و 200G، هزینههای مکرر خطوط اجارهای برای ارائه اتصال برای این نرخهای داده بالاتر برای سازمانها در مقایسه با پیادهسازی و راهاندازی شبکه نوری DWDM خودشان مقیاسپذیر نیست.
-به همین دلیل، تقاضای فزایندهای برای افزایش ظرفیت شبکه با استفاده از برنامههای شبکهسازی نوری DWDM برای به حداکثر رساندن اتصال فیبر بین سایتها وجود دارد. سازمانها به طور فزایندهای از این فناوری به عنوان یک راهحل مقیاسپذیر و درخواستی برای همگام شدن با تقاضای پهنای باند رو به رشد خود استفاده میکنند.
-به طور معمول، سیستمهای DWDM از اجزای سختافزاری فعال استفاده میکنند و اغلب به عنوان پلتفرمهای سختافزاری یکپارچه مانند ROADM (مالتیپلکسرهای افزودن-افت نوری قابل تنظیم مجدد) مستقر میشوند، که قابلیتهای عملیاتی پیشرفته را ارائه میدهند و امکان ایجاد شبکههای نوری پیچیده و مقیاسپذیر را فراهم میکنند.
-به دلیل توانایی آن در مدیریت حجم زیادی از دادهها، DWDM توسط سازمانهایی در بسیاری از صنایع به عنوان بخشی جداییناپذیر از شبکههای فیبر طولانیمدت، اصلی یا منطقهای امروزی استفاده میشود.
-فناوریهای DWDM همچنین برای اتصال مراکز داده، مانند پلتفرمهای ODCI (اتصال متقابل مرکز داده نوری) استفاده میشوند که پیوندهای پهنای باند فوقالعاده بالا (400G و فراتر از آن) را با استفاده از سختافزار کمهزینه در هر بیت که برای محیط مرکز داده بهینه شده است، ارائه میدهند.
-هر دو راهحل انتقال نوری CWDM و DWDM به عنوان سیستمهای فعال یا غیرفعال در دسترس هستند.
-در یک راهحل انتقال نوری غیرفعال (یا بدون برق)، یک فرستنده و گیرنده CWDM یا DWDM مستقیماً در داخل یک دستگاه، مانند یک سوئیچ داده یا یک روتر، قرار دارد.
-یک نمونه معمولی از این مورد، یک سوئیچ IP است که دارای یک اپتیک قابل اتصال SFP کانالبندی شده است که به یک طول موج CWDM یا DWDM خاص تنظیم شده است. خروجی از فرستنده و گیرنده SFP کانالبندی شده به یک مالتیپلکسر غیرفعال مربوطه متصل میشود که سیگنالهای طول موج مختلف را ترکیب و توزیع مجدد یا مالتیپلکس و دمالتیپلکس میکند.
-از آنجایی که فرستنده و گیرنده SFP قابل اتصال CWDM یا DWDM کانالبندی شده در سوئیچ داده یا روتر قرار دارد، به این معنی است که عملکرد xWDM ذاتاً در داخل دستگاه مربوطه تعبیه شده است.
-راهحلهای انتقال نوری فعال دارای اجزای AC یا DC هستند و سیستمهای مستقلی هستند که از دستگاههایی که به آنها متصل میشوند، مانند سوئیچهای داده و روترها، جدا هستند.
-یک وظیفه اصلی یک سیستم انتقال نوری مستقل، گرفتن یک سیگنال خروجی کوتاهبرد و افزایش برد سیگنال در عین تبدیل آن به یک طول موج CWDM یا DWDM کانالبندی شده است.
-یک نمونه معمولی از این مورد، یک سوئیچ IP است که دارای یک پورت 10 گیگابیت است که با یک اپتیک 'خاکستری' 1310 SFP+ پر شده است، که در آن رابط از پورت 1310 SFP+ در IP-switch از طریق یک جامپر فیبر به پورت رابط کلاینت یک کارت Transponder در داخل یک سیستم انتقال نوری فعال متصل میشود.
-یک ترانسپوندر یک جزء است که یک سیگنال نوری ورودی را دریافت میکند و سپس آن را به یک طول موج xWDM کانالبندی شده تبدیل میکند.
-سپس سیستم انتقال نوری فعال سیگنالهای xWDM تبدیل شده را میگیرد، آنها را ترکیب میکند و با کمک برخی اجزای اضافی، از جمله مالتیپلکسرهای غیرفعال و در صورت لزوم تقویتکنندهها، برای برنامههای طولانیمدت، آنها را منتقل میکند. به دلیل جدایی عملکرد انتقال xWDM از دستگاه انتهایی، مانند یک سوئیچ داده یا روتر، سیستمهای انتقال نوری فعال نیز تمایل دارند پیچیدهتر از راهحلهای غیرفعال باشند.
-شبکهسازی نوری نقش کلیدی در شبکههای چند لایه امروزی ایفا میکند و برای گسترش دامنه اپتیکهای قابل اتصال سنتی، اتصال مراکز داده و اتصال سایتها در یک محوطه دانشگاهی یا پارک تجاری در سراسر مناطق شهری، بین شهرها یا برای اتصال ملی طولانیمدت استفاده میشود.
-در نتیجه، سازمانهای بخش دولتی، شرکتهای خدمات عمومی، ارائهدهندگان مراقبتهای بهداشتی، مؤسسات مالی، شرکتهای شرکتی و اپراتورهای مراکز داده، انتقال نوری را به عنوان راهحل انتخابی برای شبکههای مأموریت-بحرانی خود در نظر میگیرند.
-CWDM و DWDM - دو نوع مالتیپلکسینگ تقسیم طول موج - هر دو روشهای موثری برای حل نیازهای افزایش ظرفیت پهنای باند هستند. اما برای مقابله با نیازهای مختلف شبکه طراحی شدهاند.
-با رشد عظیم برنامههای over-the-top، محاسبات ابری، دستگاههای تلفن همراه و نیاز به دسترسی مداوم مصرفکنندگان و کارمندان به دادهها و برنامههای خود، راهحلهای شبکهسازی نوری CWDM و DWDM به سرعت توسط مشاغل به عنوان پهنای باند و الزامات مسافت آنها در حال رشد است، اتخاذ میشوند.
-بنابراین، بسیاری از سازمانها در سراسر صنایع در حال حاضر شبکههای انتقال نوری خود را برای ادغام نرخهای بالای پهنای باند و انواع ترافیک مختلف در مسافتهای طولانی راهاندازی میکنند.