2022-09-07
HJY proporciona solución CWDM
Las longitudes de onda utilizadas con las implementaciones CWDM están definidas por el ITU-T G.694.2 como dieciocho longitudes de onda de 1270 nm a 1610 nm con espaciado de longitud de onda de 20 nm. Las longitudes de onda de CWDM se pueden dedicar al tráfico de diferentes clientes, diferentes velocidades y servicios, o utilizarse para pruebas, monitoreo y gestión no intrusivas.
Para conectar un dispositivo de comunicación a una red CWDM, el dispositivo debe transmitir una señal óptica utilizando una de las dieciocho longitudes de onda CWDM específicas y multiplexar en el enlace común de la red, que es un cable de fibra que transporta todas las longitudes de onda CWDM. Los dispositivos de origen y destino que se comunican a través de un enlace común CWDM deben usar la misma longitud de onda (es decir, ambos dispositivos usan 1490 nm). Se pueden agregar nuevas longitudes de onda al enlace común para conectar dispositivos, siempre que cada longitud de onda sea única.
El corazón de una red CWDM es un dispositivo llamado multiplexor CWDM (MUX) que multiplexes, o combina, longitudes de onda únicas de diferentes fuentes de comunicaciones en un cable de fibra óptica. Esta fibra se conoce como el enlace común. En el otro extremo del enlace común, se usa otro dispositivo MUX para desembolsar, o filtrar las longitudes de onda individuales y entregarlas a sus destinos. Cada canal CWDM está conectado al MUX CWDM a través de puertos de canal.
Espectro CWDM
Tenga en cuenta que las longitudes de onda estándar (o nativas) de 1310 nm y 1550 nm no son las mismas que las longitudes de onda CWDM 1310NM y CWDM 1550NM. Las tolerancias de longitud de onda central para Legacy 1310NM y 1550NM son mucho más anchas que los equivalentes CWDM y, por lo tanto, no son lo suficientemente precisos como para ejecutar los filtros CWDM.
Al implementar una red CWDM, una longitud de onda estándar se puede convertir en la longitud de onda CWDM, o un MUX CWDM con un puerto de banda de pase puede superponer la longitud de onda estándar en el enlace común CWDM. Un puerto de banda de pase es un puerto de canal adicional en un MUX CWDM que permite que una señal heredada de 1310 nm o 1550 nm pase a través de la red dentro de una banda reservada. El dispositivo heredado está conectado directamente al puerto de banda de pase a través del cableado de fibra. Las longitudes de onda estándar se pueden convertir en longitudes de onda CWDM utilizando transceptores, transpondedores y convertidores de medios de forma pequeña CWDM (SFP) que admiten SFP.
Otro puerto disponible en un CWDM MUX se llama puerto de expansión. Este puerto permite la cascada de varios dispositivos MUX CWDM, lo que permite a un diseñador de red expandir la capacidad del canal de una red CWDM. Se pueden cascadear (Daisy encadenado) dos dispositivos CWDM/X de 4 canales, por ejemplo, para crear una red CWDM de ocho canales con esta función. Los puertos de expansión generalmente utilizan la región de 1510 nm a 1570 nm del espectro CWDM, y también pueden funcionar como puertos de banda de pase para las redes Legacy 1550.
Los repetidores de fibra en el anillo de Sonet, el anillo de Sonet CWDM con Ethernetantonhony Abate construyó un solo anillo redundante CWDM Gigabit Ethernet alrededor de los tres anillos de sonet utilizando la longitud de onda de 1470 nm, proporcionando dos rutas independientes que ejecutan protocolo de árbol de expansión (STP). Seleccionó Muxes CWDM que admiten longitudes de onda de 1470nm, 1490nm, 1590nm y 1610 nm. Esta configuración le ofreció la flexibilidad de usar el puerto de banda 1310 Pass o el puerto de expansión 1550 (banda de pases 1550), porque otro desafío que enfrentó fueron longitudes de onda mixtas en la red Legacy. Cuando la red se construyó originalmente, la óptica OC-12 de 1310 nm no pudo alcanzar la distancia.
El cableado de fibra óptica es muy favorable en el mundo de las telecomunicaciones. Sin embargo, el despliegue de cableado de fibra para cada servicio individual puede ser prohibitivo, por lo tanto, la tecnología de multiplexación por división de longitud de onda (WDM) brilla como una opción óptima: combina múltiples señales en un solo hilo de fibra mediante el uso de varias longitudes de onda (frecuencias) de luz, cada frecuencia. Llevar un tipo diferente de datos, lo que permite una actualización rentable de la capacidad de red. WDM tiene dos variaciones: WDM grueso (CWDM) y WDM denso (DWDM), en el que CWDM es muy adecuado para las necesidades de las redes empresariales y la transmisión metropolitana de corta distancia.
CWDM fue estandarizado por el ITU-T G.694.2 basado en una separación de cuadrícula o longitud de onda de 20 nm en el rango de 1270-1610 nm. Es capaz de transportar hasta 18 longitud de onda CWDM sobre un par de fibra. Cada señal se asigna a una longitud de onda diferente de la luz. Cada longitud de onda no afecta otra longitud de onda, por lo que las señales no interfieren. Cada canal suele ser transparente a la velocidad y el tipo de datos, por lo que cualquier combinación de servicios de SAN, WAN, voz y video puede transportarse simultáneamente a través de un solo par de fibra o fibra.
Figura 1: sistema CWDM
CWDM es una solución rentable para proporcionar un impulso de capacidad en la red de acceso. Puede abordar las demandas de crecimiento del tráfico sin la construcción excesiva de la infraestructura. Por ejemplo, un sistema CWDM de 8 canales típico ofrece 8 veces la cantidad de ancho de banda que se puede lograr utilizando un sistema SONET/SDH para una velocidad de línea de transmisión dada con las mismas fibras ópticas. Es una alternativa perfecta para los operadores que buscan aumentar la capacidad de su red óptica instalada sin reemplazar el equipo existente con equipos de transmisión de tasa de bits más altas y sin instalar nuevas fibras.
Un MUX se conoce comúnmente como un multiplexor que combina múltiples canales de longitud de onda en una sola fibra, y un Demux los separa nuevamente en el otro extremo. Una configuración de Mux/Demux es especialmente útil para aumentar la capacidad de extremo a extremo de una fibra implementada. El MUX generalmente se encuentra en la oficina central, y la unidad Demux ubicada en un gabinete o un cierre de empalme desde el cual las fibras van a su destino en una topología en forma de estrella.
Figura 2: CWDM Mux Demux
CWDM Demux de doble fibra Demux es un dispositivo pasivo multiplexación y demultiplexación de las longitudes de onda para expandir la capacidad de red, que debe funcionar en pares para transmisión bidireccional sobre fibra dual. Permite hasta 18 canales para transmitir y recibir 18 tipos de señales, con las longitudes de onda de 1270 nm a 1610 nm. El transceptor CWDM insertado en el puerto MUX de fibra óptica debe tener la misma longitud de onda que la del puerto MUX para finalizar la transmisión de la señal.
Figura 3: CWDM Demux de doble fibra Demux
CWDM Mux Demux de fibra única también debe usarse en pares. Uno multiplica las varias señales, las transmite a través de una sola fibra juntas, mientras que otra en el lado opuesto de la fibra demultiplexes las señales integradas. Teniendo en cuenta que el CWDM Demux de fibra única que transmite y recibe las señales integradas a través de la misma fibra, las longitudes de onda para RX y TX del mismo puerto en el CWDM Mux Demux de fibra única deberían ser diferentes. El principio de funcionamiento de CWDM Demux de fibra única es más complicado, en comparación con el de doble fibra.
Como se muestra en la figura a continuación, la transmisión de izquierda a derecha usa 1470 nm, 1510 nm, 1550 nm y 1590 nm para multiplexar las señales, transmitirlas a través de la fibra única y usar las mismas cuatro longitudes de onda para demultiplexar las señales, mientras que La transmisión opuesta lleva señales con 1490 nm, 1530 nm, 1570 nm y 1610 nm sobre la misma fibra. En cuanto a la longitud de onda del transceptor, debe usar la misma longitud de onda que TX del puerto en el CWDM Mux Demux. Por ejemplo, cuando el puerto de un Mux Demux de una sola fibra tiene 1470 nm para TX y 1490 nm para RX, entonces un transceptor CWDM de 1470 nm debe usarse para el transceptor CWDM TX y 1490 nm para RX.
Figura 4: Mux Demux CWDM de una sola fibra
CWDM se aplica principalmente en dos áreas amplias: Metro y Network Access, que realiza dos funciones: una es usar cada canal óptico para transportar una señal de entrada distinta a una velocidad individual, otra es usar CWDM para romper una señal de alta velocidad en Componentes más lentos que se pueden transmitir de manera más económica, como algunos transceptores 10G.
Metropolitan Area Network (MAN) se refiere a la red que cubre la ciudad y sus suburbios, proporcionando una plataforma de transmisión integrada para áreas metropolitanas. Las redes CWDM permiten que los servicios de longitud de onda se aprovisionen en una gran área metropolitana, con los beneficios funcionales y económicos de la conectividad de malla lógica completa, la reutilización de longitud de onda y la baja latencia de extremo a extremo. Estas características son aplicables a los segmentos entre oficinas (Co-Co) y fibra a los segmentos de edificio (FTTB) de la red metropolitana. Los beneficios de baja latencia de CWDM son especialmente atractivos en las aplicaciones SAN basadas en el canal Fon y Ficon/Fiber. Los beneficios menos espacio, bajo potencia y costo de CWDM también permiten su despliegue en los segmentos de la planta exterior (OSP) o terminal remoto (RT) del mercado metropolitano.
Figura 5: CWDM en la red de área metropolitana
CWDM tiene una topología de red abundante, como punto a punto, anillo, malla, etc. La red de anillos puede proporcionar protección de autocuración: el estilo de restauración incluye protección de ruptura de enlaces y separación de falla del nodo. Los anillos CWDM y los enlaces punto a punto son adecuados para interconectar LAN dispersada geográficamente (red de área local) y SAN (red de área de almacenamiento). Las corporaciones pueden beneficiarse de CWDM integrando múltiples enlaces Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet y Fiber Channel en una sola fibra óptica para aplicaciones punto a punto o para aplicaciones de anillo.
Con los beneficios del bajo costo de implementación, robusta, la simplicidad de la instalación y el mantenimiento, Ethernet se ha utilizado intensamente en el sistema de metro/acceso ahora. A medida que aumenta el ancho de banda, se presentó una velocidad de datos más alta 10 Gigabit Ethernet. Ethernet integración con CWDM es uno de los mejores métodos de implementación. En uno de los 10 estándares de Gigabit Ethernet en el IEEE 802.3ae es una solución CWDM de cuatro canales y 1300 nm. Sin embargo, si CWDM se basara en 10 canales de 1 Gbps, entonces se utilizarían 200 nm del espectro de longitud de onda. En comparación con TDM (multiplexación por división de tiempo de transmisión), la tecnología CWDM 10G puede tener un costo inicial más alto, pero puede ofrecer una mejor escalabilidad y flexibilidad que TDM.
Pon es una red óptica punto a multipunto que utiliza la fibra existente. Es la forma económica de entregar el ancho de banda hasta la última milla. Sus ahorros de costos provienen del uso de dispositivos pasivos en forma de acopladores y divisores, en lugar de electrónica activa de mayor costo. Pon expande el número de puntos finales y aumenta la capacidad de la fibra. Pero Pon está limitado en la cantidad de ancho de banda que puede admitir. Como CWDM puede múltiples los anchos de banda de manera rentable, al combinarlos juntos, cada lambda adicional se convierte en una conexión virtual punto a punto de una oficina central a un usuario final. Si un usuario final en la implementación original de Pon crece hasta el punto de que necesita su propia fibra, agregar CWDM a la fibra PON crea una fibra virtual para ese usuario. Una vez que el tráfico se cambia a la Lambda asignada, el ancho de banda tomado del PON ahora está disponible para otros usuarios finales. Entonces, el sistema de acceso puede maximizar la eficiencia de la fibra.
Figura 6: CWDM en Pon
CWDM puede transportar hasta 16 longitudes de onda con una separación de canales de 20 nm en la cuadrícula de espectro de 1270 nm a 1610 nm. Mientras que DWDM puede transportar 40, 80 o hasta 160 longitudes de onda con un espacio más estrecho de 0.8 nm, 0.4 nm o 0.2 nm de las longitudes de onda de 1525 nm a 1565 nm (banda C) o 1570 nm a 1610 nm (banda L).
Figura 7: cuadrícula de longitud de onda CWDM
El sistema de multiplexación DWDM es capaz de tener una transmisión de transporte más larga manteniendo las longitudes de onda bien empaquetadas. Puede transmitir más datos a través de una mayor ejecución de cable con menos interferencia que el sistema CWDM. El sistema CWDM no puede transmitir datos a larga distancia ya que las longitudes de onda no se amplifican. Por lo general, CWDM puede transmitir datos de hasta 100 millas (160 km).
El sistema CWDM utiliza el láser sin escolar, mientras que el sistema DWDM usa el láser de enfriamiento. El enfriamiento con láser se refiere a una serie de técnicas en las que las muestras atómicas y moleculares se enfrían a cero casi absoluto a través de la interacción con uno o más campos láser. El láser de enfriamiento adopta un ajuste de temperatura que garantiza un mejor rendimiento, una mayor seguridad y una vida útil más larga del sistema DWDM. Pero también consume más potencia que el láser de ajuste electrónico no resuelto utilizado por el sistema CWDM.
El precio DWDM es típicamente cuatro o cinco veces mayor que el de las contrapartes CWDM. El mayor costo de DWDM se atribuye a los factores relacionados con los láseres. La tolerancia a la longitud de onda de fabricación de un dado de láser DWDM en comparación con un troquel CWDM es un factor clave. Las tolerancias típicas de longitud de onda para los láseres DWDM están del orden de ± 0.1 nm, mientras que las tolerancias para la muerte por láser CWDM son ± 2-3 nm. Los rendimientos más bajos también aumentan los costos de los láseres DWDM en relación con los láseres CWDM. Además, el empaque DWDM láser muere para la estabilización de temperatura con un enfriador y termister de peltier en un paquete de mariposas es más costoso que el embalaje láser coaxial CWDM sin escolar.
| Especificaciones/características | CWDM | DWDM |
| Forma completa | Multiplexación de división de longitud de onda gruesa, sistema WDM que tiene menos de 8 longitudes de onda activas por fibra óptica | Multiplexación de división de longitud de onda densa, sistema WDM que tiene más de 8 longitudes de onda activas por fibra óptica |
| Característica | Definido por longitudes de onda | Definido por frecuencias |
| Capacidad | más bajo | más alto |
| Costo | bajo | alto |
| Distancia | comunicación de corto alcance | comunicación de largo alcance |
| Frecuencias | Utiliza frecuencias de amplio rango | Utiliza frecuencias de rango estrecho |
| Espaciado de longitud de onda | más | Menos, por lo tanto, puede empacar más de 40 canales en comparación con CWDM en el mismo rango de frecuencia |
| Amplificación | La señal de luz no se amplifica aquí | La amplificación de la señal de luz se puede usar aquí |
Figura 8: Comparación de costos de la tecnología CWDM y DWDM
CWDM ofrece puntos de precio más bajos en comparación con DWDM y, por lo tanto, es extremadamente susceptible para muchas aplicaciones de acceso y empresas sensibles a los costos. Además, CWDM es muy simple en términos de diseño de red, implementación y operación. CWDM funciona con pocos parámetros que necesitan optimización por parte del usuario, mientras que los sistemas DWDM requieren cálculos complejos de equilibrio de potencia por canal, lo que se complica aún más cuando se agregan y eliminan los canales o cuando se usa en las redes DWDM, especialmente cuando los sistemas incorporan ópticos amplificadores. La siguiente tabla muestra la comparación de CWDM y DWDM:
Según el Grupo Dell'oro, se pronostica que los ingresos del mercado de la división de longitud de onda (WDM) se pronostica para alcanzar los $ 14 mil millones impulsados por la demanda de longitudes de onda coherentes de más de 100 Gbps. La compra directa de Enterprise para la interconexión del centro de datos (DCI) influirá profundamente en el mercado WDM. Se pronostica que DCI que usa el equipo WDM será un mercado de $ 2.4 B para 2021. A partir de estas estadísticas, el equipo WDM tendrá un buen mercado en el futuro cercano. Más recientemente, dos nuevas revoluciones paradigmáticas han llegado al mercado de la comunicación óptica: ruta (multiplexación óptica y multiplexión óptica reconfigurable) y sistemas ópticos coherentes. Si bien estas tecnologías ópticas son las soluciones perfectas para satisfacer la creciente demanda de ancho de banda, también proporcionan una reducción de costos radicales en el mercado de transmisión de información.
CWDM es una solución atractiva para los operadores que necesitan actualizar sus redes para acomodar las necesidades de tráfico actuales o futuras al tiempo que minimiza el uso de valiosos hilos de fibra. La capacidad de CWDM para acomodar Ethernet en una sola fibra permite redes de circuito convergente en el borde y en sitios de alta demanda de acceso. Con las demandas de tráfico que continúan aumentando, la popularidad de CWDM con los transportistas en las redes de acceso y metro será similar a la popularidad de DWDM en las redes de larga distancia y ultra larga. En el futuro cercano, CWDM continuará evolucionando hacia aplicaciones especializadas. El transporte combinado y los enrutadores o interruptores ópticos se están desarrollando ahora. Las tarjetas CWDM complementarias se incluyen en más dispositivos de transporte como opciones de bajo costo. Los proveedores continúan reduciendo los costos y aumentan la capacidad.
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