Nel campo delle telecomunicazioni, della connettività dei data center e del trasporto video, il cablaggio in fibra ottica è altamente auspicabile. Tuttavia, la realtà è che il cablaggio in fibra ottica non è più una scelta economica o fattibile da implementare per ogni singolo servizio. Pertanto, l'utilizzo di un Wavelength Division Multiplexing (WDM) per espandere la capacità della fibra sull'infrastruttura in fibra esistente è altamente consigliabile. Il WDM è una tecnologia che multiplexa più segnali ottici su un'unica fibra utilizzando diverse lunghezze d'onda della luce laser. Un rapido studio dei campi di applicazione del WDM sarà dedicato a CWDM e DWDM. Si basano sullo stesso concetto di utilizzo di più lunghezze d'onda della luce su un'unica fibra. Ma entrambi hanno i loro pregi e difetti.
Che cosa è CWDM?
La tecnologia CWDM supporta fino a 18 canali di lunghezza d'onda trasmessi contemporaneamente attraverso una fibra. Per raggiungere questo obiettivo, le diverse lunghezze d'onda di ciascun canale sono distanti 20 nm. La tecnologia DWDM supporta fino a 80 canali di lunghezza d'onda simultanei, con ciascuno dei canali distante solo 0,8 nm. La tecnologia CWDM offre una soluzione comoda ed economica per distanze più brevi, fino a 70 chilometri. Per distanze comprese tra 40 e 70 chilometri, la tecnologia CWDM tende a supportare solo otto canali.
Un sistema CWDM supporta solitamente otto lunghezze d'onda per fibra ed è progettato per comunicazioni a corto raggio, utilizzando frequenze ad ampio raggio con lunghezze d'onda molto distanti tra loro.
Poiché la tecnologia CWDM si basa su una spaziatura dei canali di 20 nm, da 1470 a 1610 nm, viene in genere implementata su tratte in fibra fino a 80 km o meno, poiché gli amplificatori ottici non possono essere utilizzati con canali con spaziatura elevata. Questa ampia spaziatura dei canali consente l'utilizzo di ottiche a prezzi moderati. Tuttavia, la capacità dei collegamenti e la distanza supportata sono inferiori con la tecnologia CWDM rispetto alla tecnologia DWDM.
In genere, la tecnologia CWDM viene utilizzata per applicazioni a basso costo, con capacità inferiore (sub-10G) e su distanze più brevi, in cui il costo è un fattore importante.
Più di recente, i prezzi dei componenti CWDM e DWDM sono diventati ragionevolmente comparabili. Le lunghezze d'onda CWDM sono attualmente in grado di trasportare fino a 10 Gigabit Ethernet e 16G Fiber Channel, ed è piuttosto improbabile che questa capacità aumenti ulteriormente in futuro.
Che cos'è DWDM?
A differenza del CWDM, le connessioni DWDM possono essere amplificate e, pertanto, possono essere utilizzate per trasmettere dati su distanze molto più lunghe.
Nei sistemi DWDM, il numero di canali multiplexati è molto più denso rispetto a CWDM, perché DWDM utilizza una spaziatura più stretta delle lunghezze d'onda per adattare più canali a una singola fibra.
Invece della spaziatura dei canali di 20 nm utilizzata nel CWDM (equivalente a circa 15 milioni di GHz), i sistemi DWDM utilizzano una varietà di spaziature dei canali specificate da 12,5 GHz a 200 GHz nella banda C e talvolta nella banda L.
Gli attuali sistemi DWDM supportano in genere 96 canali distanziati di 0,8 nm all'interno dello spettro della banda C a 1550 nm. Per questo motivo, i sistemi DWDM possono trasmettere un'enorme quantità di dati attraverso un singolo collegamento in fibra ottica, poiché consentono di impacchettare molte più lunghezze d'onda sulla stessa fibra.
La tecnologia DWDM è ottimale per comunicazioni a lungo raggio fino a 120 km e oltre grazie alla sua capacità di sfruttare amplificatori ottici, che possono amplificare a costi contenuti l'intero spettro a 1550 nm o banda C comunemente utilizzato nelle applicazioni DWDM. Questo supera lunghi intervalli di attenuazione o distanza e, se potenziati da amplificatori a fibra drogata all'erbio (EDFA), i sistemi DWDM sono in grado di trasportare grandi quantità di dati su lunghe distanze, fino a centinaia o migliaia di chilometri.
Oltre alla capacità di supportare un numero maggiore di lunghezze d'onda rispetto a CWDM, le piattaforme DWDM sono anche in grado di gestire protocolli a velocità più elevata, poiché la maggior parte dei fornitori di apparecchiature di trasporto ottico oggi supporta comunemente 100G o 200G per lunghezza d'onda, mentre le tecnologie emergenti consentono 400G e oltre.
Spettro di lunghezza d'onda DWDM vs CWDM:
La tecnologia CWDM ha una spaziatura dei canali più ampia rispetto alla tecnologia DWDM, ovvero la differenza nominale di frequenza o lunghezza d'onda tra due canali ottici adiacenti.
I sistemi CWDM trasportano in genere otto lunghezze d'onda con una spaziatura dei canali di 20 nm nella griglia dello spettro da 1470 nm a 1610 nm.
I sistemi DWDM, d'altra parte, possono trasportare 40, 80, 96 o fino a 160 lunghezze d'onda utilizzando una spaziatura molto più stretta di 0,8/0,4 nm (griglia da 100 GHz/50 GHz). Le lunghezze d'onda DWDM sono in genere comprese tra 1525 nm e 1565 nm (banda C), con alcuni sistemi in grado di utilizzare anche lunghezze d'onda comprese tra 1570 nm e 1610 nm (banda L).
Vantaggi del CWDM:
1. Basso costo
Il CWDM è molto più economico del DWDM a causa dei costi hardware. Il sistema CWDM utilizza laser raffreddati, molto più economici dei laser DWDM non raffreddati. Inoltre, il prezzo dei transceiver DWDM è in genere quattro o cinque volte superiore a quello dei relativi moduli CWDM. Anche i costi operativi del DWDM sono superiori a quelli del CWDM. Pertanto, il CWDM è la scelta ideale per chi ha un budget limitato.
2. Requisiti di potenza
Rispetto alla tecnologia CWDM, i requisiti di potenza della tecnologia DWDM sono significativamente più elevati. I laser DWDM, insieme ai relativi circuiti di monitoraggio e controllo, consumano circa 4 W per lunghezza d'onda. Un trasmettitore laser CWDM non raffreddato, invece, consuma circa 0,5 W di potenza. La tecnologia CWDM è una tecnologia passiva che non utilizza energia elettrica. Ha implicazioni finanziarie positive per gli operatori Internet.
3. Facile da usare
I sistemi CWDM utilizzano una tecnologia più semplice rispetto ai DWDM. Utilizzano LED o laser per l'alimentazione. I filtri d'onda dei sistemi CWDM sono più piccoli ed economici. Sono quindi facili da installare e utilizzare.
Vantaggi del DWDM:
1. Aggiornamento flessibile
Il DWDM è flessibile e robusto rispetto ai tipi di fibra. L'aggiornamento del DWDM a 16 canali è possibile sia sulle fibre G.652 che G.652.C. Questo perché il DWDM utilizza sempre la regione a bassa perdita della fibra. I sistemi CWDM a 16 canali, invece, prevedono la trasmissione nella regione 1300-1400 nm, dove l'attenuazione è notevolmente maggiore.
2. Scalabilità
Le soluzioni DWDM consentono l'aggiornamento a intervalli di otto canali fino a un massimo di 40. Garantiscono una capacità totale sulla fibra molto più elevata rispetto a una soluzione CWDM.
3. Lunga distanza di trasmissione
La tecnologia DWDM utilizza la banda di lunghezza d'onda 1550, che può essere amplificata utilizzando amplificatori ottici convenzionali (EDFA). Aumenta la distanza di trasmissione fino a centinaia di chilometri.
L'immagine seguente vi darà un'idea visiva delle differenze tra CWDM e DWDM.
Data di pubblicazione: 14-06-2022