- في حين أن النوعين من مضاعفة تقسيم الطول الموجي - CWDM و DWDM - كلاهما طريقتان فعالتان لحل احتياجات سعة النطاق الترددي المتزايدة، فقد تم تصميمهما لمعالجة تحديات الشبكات المختلفة.
- مضاعفة تقسيم الطول الموجي الخشن (CWDM) ومضاعفة تقسيم الطول الموجي الكثيف (DWDM) هما التقنيتان الأساسيتان اللتان تم تطويرهما بناءً على مضاعفة تقسيم الطول الموجي (WDM)، ولكن مع أنماط وتطبيقات أطوال موجية مختلفة.
- كل من CWDM و DWDM هما طريقتان فعالتان لحل احتياجات سعة النطاق الترددي المتزايدة وتعظيم الاستفادة من أصول الألياف الحالية والجديدة، ولكن التقنيتين تختلفان عن بعضهما البعض في جوانب عديدة.
- لفهم أفضل كيفية تحديد أي من تقنيات WDM قد يكون الخيار الأفضل عند تخطيط شبكة، من الضروري أن يكون لديك فهم أساسي لكيفية عمل كل تقنية وما هي الاختلافات.
- يدعم نظام CWDM عادةً ثمانية أطوال موجية لكل ليف، وهو مصمم للاتصالات قصيرة المدى، باستخدام ترددات واسعة النطاق مع تباعد الأطوال الموجية عن بعضها البعض.
- نظرًا لأن CWDM يعتمد على تباعد قناة 20 نانومتر من 1470 إلى 1610 نانومتر، فإنه يتم نشره عادةً على امتدادات الألياف التي تصل إلى 80 كيلومترًا أو أقل لأنه لا يمكن استخدام مكبرات الصوت الضوئية مع قنوات التباعد الكبيرة. يسمح هذا التباعد الواسع للقنوات باستخدام بصريات معتدلة السعر. ومع ذلك، فإن سعة الروابط وكذلك المسافة المدعومة أقل مع CWDM من DWDM.
- بشكل عام، يتم استخدام CWDM لتطبيقات التكلفة المنخفضة والسعة المنخفضة (أقل من 10G) والمسافات القصيرة حيث تكون التكلفة عاملاً مهمًا.
- في الآونة الأخيرة، أصبحت أسعار كل من مكونات CWDM و DWDM قابلة للمقارنة بشكل معقول. يمكن لأطوال موجات CWDM حاليًا نقل ما يصل إلى 10 جيجابت إيثرنت و 16 جيجابت في الثانية من قناة الألياف، ومن غير المحتمل تمامًا أن تزداد هذه السعة في المستقبل.
- في أنظمة DWDM، يكون عدد القنوات المتعددة الإرسال أكثر كثافة من CWDM لأن DWDM يستخدم تباعدًا ضيقًا للطول الموجي ليناسب المزيد من القنوات على ليف واحد.
- بدلاً من تباعد القنوات البالغ 20 نانومتر المستخدم في CWDM (ما يعادل حوالي 15 مليون جيجاهرتز)، تستخدم أنظمة DWDM مجموعة متنوعة من تباعد القنوات المحدد من 12.5 جيجاهرتز إلى 200 جيجاهرتز في النطاق C وأحيانًا النطاق L.
- تدعم أنظمة DWDM اليوم عادةً 96 قناة متباعدة بمقدار 0.8 نانومتر عن بعضها البعض ضمن طيف النطاق C البالغ 1550 نانومتر. ولهذا السبب، يمكن لأنظمة DWDM نقل كمية هائلة من البيانات من خلال رابط ليف واحد لأنها تسمح بتعبئة أطوال موجية أكثر على نفس الليف.
- يعتبر DWDM هو الأمثل للاتصالات بعيدة المدى التي تصل إلى 120 كيلومترًا وما بعدها نظرًا لقدرته على الاستفادة من مكبرات الصوت الضوئية، والتي يمكنها تضخيم طيف النطاق C البالغ 1550 نانومتر أو النطاق C المستخدم بشكل شائع في تطبيقات DWDM بطريقة فعالة من حيث التكلفة. يتغلب هذا على امتدادات التوهين أو المسافة الطويلة وعندما يتم تعزيزه بواسطة مكبرات الألياف المشوبة بالإربيوم (EDFAs)، فإن أنظمة DWDM لديها القدرة على حمل كميات كبيرة من البيانات عبر مسافات طويلة تمتد إلى مئات أو آلاف الكيلومترات.
- بالإضافة إلى القدرة على دعم عدد أكبر من الأطوال الموجية من CWDM، فإن منصات DWDM قادرة أيضًا على التعامل مع بروتوكولات أسرع حيث يدعم معظم موردي معدات النقل الضوئية اليوم عادةً 100G أو 200G لكل طول موجي بينما تسمح التقنيات الناشئة بـ 400G وما بعدها.
يحتوي CWDM على تباعد قناة أوسع من DWDM - الفرق الاسمي في التردد أو الطول الموجي بين قناتين ضوئيتين متجاورتين.
-
تنقل أنظمة CWDM عادةً ثمانية أطوال موجية بتباعد قناة يبلغ 20 نانومتر في شبكة الطيف من 1470 نانومتر إلى 1610 نانومتر.
-
من ناحية أخرى، يمكن لأنظمة DWDM حمل 40 أو 80 أو 96 أو ما يصل إلى 160 طولًا موجيًا باستخدام تباعد أضيق بكثير 0.8 / 0.4 نانومتر (شبكة 100 جيجاهرتز / 50 جيجاهرتز). عادةً ما تكون أطوال موجات DWDM من 1525 نانومتر إلى 1565 نانومتر (النطاق C)، مع بعض الأنظمة القادرة أيضًا على استخدام أطوال موجية من 1570 نانومتر إلى 1610 نانومتر (النطاق L).
- CWDM هي تقنية مرنة يمكن نشرها لتوسيع سعة شبكة الألياف. إنها خيار تقنية مضغوط وفعال من حيث التكلفة عندما لا تكون الكفاءة الطيفية أو الحاجة إلى تغطية مسافات طويلة أقل من 80 كيلومترًا من المتطلبات المهمة.
- يتم نشر حلول CWDM، والتي تستخدم عادةً مكونات أجهزة سلبية، بشكل شائع في طوبولوجيا نقطة إلى نقطة في شبكات المؤسسات وشبكات الوصول إلى الاتصالات.
- لهذه الأسباب، يعتبر CWDM هو الأنسب للتطبيقات قصيرة المدى التي لا تتطلب خدمات تزيد عن 10 جيجابايت وفي المواقع التي لا تحتاج فيها إلى العديد من القنوات.
- من ناحية أخرى، تعد تقنية DWDM هي الحل الأمثل للشبكات التي تتطلب سرعات أعلى أو سعة قناة أكبر أو للتطبيقات التي تتطلب القدرة على استخدام مكبرات الصوت لنقل البيانات عبر مسافات أطول بكثير.
- على الرغم من أن الأجهزة والإلكترونيات المستخدمة في أنظمة DWDM ليست رخيصة، إلا أنها أكثر فعالية من حيث التكلفة بشكل كبير من وضع ألياف جديدة.
- مع نمو الحاجة إلى السعة وزيادة معدلات الخدمة إلى 10G / 40G / 100G و 200G، فإن التكاليف المتكررة المرتفعة للخطوط المؤجرة لتوفير الاتصال لهذه المعدلات العالية للبيانات ليست قابلة للتطوير للمؤسسات عند مقارنتها بتنفيذ وتشغيل شبكة DWDM الضوئية الخاصة بها.
- ولهذا السبب، هناك طلب متزايد على زيادة سعة الشبكة باستخدام تطبيقات الشبكات الضوئية DWDM لتعظيم اتصال الألياف بين المواقع. تستفيد المؤسسات بشكل متزايد من هذه التقنية كحل قابل للتطوير عند الطلب لمواكبة متطلبات النطاق الترددي المتزايدة.
- عادةً، تستخدم أنظمة DWDM مكونات أجهزة نشطة وغالبًا ما يتم نشرها كمنصات أجهزة متكاملة مثل ROADMs (مضاعفات الإضافة والإسقاط الضوئية القابلة لإعادة التكوين)، والتي توفر إمكانات تشغيلية محسنة وتمكن من إنشاء شبكات ضوئية معقدة وقابلة للتطوير.
- نظرًا لقدرتها على التعامل مع الكثير من البيانات، يتم استخدام DWDM من قبل المؤسسات التي تغطي العديد من الصناعات كجزء لا يتجزأ من شبكات الألياف لمسافات طويلة أو أساسية أو منطقة حضرية اليوم.
- تُستخدم تقنيات DWDM أيضًا لربط مراكز البيانات، مثل منصات ODCI (الربط البيني لمركز بيانات بصري) التي توفر روابط ذات نطاق ترددي فائق (400G وما بعدها) باستخدام أجهزة منخفضة التكلفة لكل بت مُحسَّنة لبيئة مركز البيانات.
- تتوفر كل من حلول النقل الضوئي CWDM و DWDM كأنظمة نشطة أو سلبية.
- في حل النقل الضوئي السلبي (أو غير المدعوم)، يوجد جهاز إرسال واستقبال CWDM أو DWDM مباشرة داخل جهاز، مثل مفتاح بيانات أو موجه.
- مثال نموذجي على ذلك هو مفتاح IP يحتوي على بصريات قابلة للتوصيل من نوع SFP مخصصة لقناة CWDM أو DWDM معينة. يتصل الإخراج من جهاز الإرسال والاستقبال SFP المخصص بمضاعف سلبي مطابق يجمع ويعيد توزيع أو يضاعف ويفصل إشارات الطول الموجي المختلفة.
- نظرًا لأن جهاز الإرسال والاستقبال SFP القابل للتوصيل CWDM أو DWDM مخصص في مفتاح البيانات أو الموجه، فهذا يعني أن وظيفة xWDM مضمنة بشكل جوهري داخل الجهاز المعني.
- تحتوي حلول النقل الضوئي النشطة على مكونات تعمل بالطاقة AC أو DC وهي أنظمة قائمة بذاتها منفصلة عن الأجهزة التي تتصل بها، مثل مفاتيح البيانات والموجهات.
- تتمثل المهمة الأساسية لنظام النقل الضوئي المستقل في أخذ إشارة إخراج قصيرة المدى وتوسيع نطاق الإشارة مع تحويلها أيضًا إلى طول موجي CWDM أو DWDM مخصص.
- مثال نموذجي على ذلك هو مفتاح IP يحتوي على منفذ 10 جيجابايت مأهول ببصريات 'رمادية' 1310 SFP +، حيث يتم بعد ذلك توصيل الواجهة من منفذ 1310 SFP + على مفتاح IP عبر وصلة ألياف إلى منفذ واجهة العميل لبطاقة Transponder داخل نظام نقل ضوئي نشط.
- جهاز الإرسال والاستقبال هو مكون يستقبل إشارة ضوئية واردة ثم يحولها إلى طول موجي xWDM مخصص.
- ثم يأخذ نظام النقل الضوئي النشط إشارات xWDM المحولة ويجمعها وينقلها بمساعدة بعض المكونات الإضافية، بما في ذلك مضاعفات سلبية ومكبرات الصوت إذا لزم الأمر، لتطبيقات المسافات الطويلة. نظرًا لفصل وظيفة نقل xWDM عن جهاز نقطة النهاية، مثل مفتاح البيانات أو الموجه، تميل أنظمة النقل الضوئي النشطة أيضًا إلى أن تكون أكثر تعقيدًا من الحلول السلبية.
- تلعب الشبكات الضوئية دورًا رئيسيًا في شبكات اليوم متعددة الطبقات وتستخدم لتوسيع نطاق البصريات التقليدية القابلة للتوصيل، وربط مراكز البيانات وربط المواقع معًا داخل الحرم الجامعي أو مجمع الأعمال عبر المناطق الحضرية، وبين المدن أو للاتصال الوطني لمسافات طويلة.
- نتيجة لذلك، تفكر مؤسسات القطاع العام والمرافق ومقدمو الرعاية الصحية والمؤسسات المالية ومؤسسات الشركات ومشغلو مراكز البيانات في النقل الضوئي ليكون هو الحل المفضل لشبكاتهم الهامة.
- CWDM و DWDM - النوعان من مضاعفة تقسيم الطول الموجي - كلاهما طريقتان فعالتان لحل احتياجات سعة النطاق الترددي المتزايدة؛ لكنها مصممة لمعالجة احتياجات الشبكات المختلفة.
- مع النمو الهائل للتطبيقات المتطورة والحوسبة السحابية والأجهزة المحمولة والحاجة إلى وصول المستهلكين والموظفين المستمر إلى بياناتهم وتطبيقاتهم، يتم اعتماد حلول الشبكات الضوئية CWDM و DWDM بسرعة من قبل الشركات مع استمرار نمو متطلبات النطاق الترددي والمسافة.
- وبالتالي، تقوم العديد من المؤسسات عبر الصناعات الآن بتشغيل شبكات النقل الضوئي الخاصة بها لدمج معدلات عالية من النطاق الترددي وأنواع حركة المرور المختلفة عبر مسافات طويلة.