Wenn Sie gerade erst in die Welt der Glasfaseroptik einsteigen, können die vielen Fachbegriffe und Abkürzungen überwältigend sein. Deshalb habe ich dieses Faser-Glossar-Serie - um Ihnen auf möglichst einfache Weise zu erklären, was diese Begriffe wirklich bedeuten.

Ich erkläre alles aus der Sicht eines Brancheninsiders und verwende, wann immer möglich, echte Fotos (nicht nur schicke Renderings). Außerdem vermeide ich übermäßig komplexe Erklärungen und halte die Sprache klar und direkt, damit Sie sicher sein können, dass Sie nach der Lektüre die wahre Bedeutung dieser Begriffe verstehen.

Heute werden wir darüber sprechen: CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing)

INHALTSVERZEICHNIS

CWDM – einfach erklärt

CWDM steht für Grobes Wellenlängenmultiplexverfahren. Dabei handelt es sich um ein Verfahren, bei dem mehrere separate Datensignale gleichzeitig durch dieselbe Glasfaser übertragen werden können. Jedes Signal wird auf eine eigene Lichtwellenlänge gelegt, sodass sich die Signale die Glasfaser teilen können, ohne sich zu vermischen.

Stellen Sie sich einen Lieferwagen vor, der Pakete mit verschiedenfarbigen Etiketten transportiert. Die Pakete werden alle im selben Wagen befördert, aber anhand der Etiketten kann der Empfänger sie den richtigen Zielgruppen zuordnen. Bei CWDM dienen verschiedene Wellenlängen als diese Etiketten. Die Glasfaser überträgt das gesamte Licht zusammen, während spezielle optische Komponenten die Wellenlängen am anderen Ende trennen.

Das Wort grob Das bedeutet nicht, dass die Qualität schlechter ist. Es bedeutet vielmehr, dass die Wellenlängen weiter auseinanderliegen als bei DWDM. Durch diesen größeren Abstand eignet sich CWDM besonders gut für viele optische Verbindungen mit geringer Kanalanzahl.

Arbeiten zum Thema CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing)

Warum CWDM statt weiterer Glasfaserkabel?

Glasfaser ist äußerst leistungsfähig, doch die Verlegung neuer Kabel ist nicht immer einfach. Für eine Trassenführung sind unter Umständen Genehmigungen, Aushubarbeiten, Platz in Kabelkanälen, Zugang zu Gebäuden und Bauzeit erforderlich. Auch die Verfügbarkeit von Ersatzglasfasern kann begrenzt sein.

CWDM bietet dem Netzwerk eine weitere Möglichkeit: die effizientere Nutzung des vorhandenen Singlemode-Glasfaserpaars. Anstatt pro Glasfaserpaar nur einen Dienst zu übertragen, können mehrere Dienste auf unterschiedlichen Wellenlängen über dasselbe Paar übertragen werden. Auf der Empfängerseite werden diese Wellenlängen getrennt und an die jeweiligen Geräte weitergeleitet.

CWDM ersetzt weder den Switch noch den Router noch den Server, der die Daten erzeugt. Es handelt sich um ein optisches Übertragungsverfahren. Seine Aufgabe besteht darin, mehrere optische Signale gemeinsam über dieselbe Glasfaserleitung zu leiten.

Wie funktioniert eine CWDM-Verbindung?

Schritt 1: Jeder Dienst nutzt eine bestimmte Wellenlänge

Auf der Sendeseite verwendet jeder Dienst einen optischen CWDM-Transceiver mit einer ausgewählten Wellenlänge. Die Wellenlänge ist in der Regel auf dem Etikett des Moduls aufgedruckt, beispielsweise 1470 nm, 1510 nm, 1550 nm oder ein anderer Kanal im CWDM-Plan.

Das optische Modul wandelt elektrische Signale in Licht um. Jeder Dienst nutzt eine andere Wellenlänge, wodurch separate optische Kanäle entstehen.

Schritt 2: Ein CWDM-Multiplexer bündelt das Licht

A Multiplexer, oft auch als mux, bündelt diese einzelnen Wellenlängen in einer einzigen Faser. Dabei muss es die in den Signalen enthaltenen Daten nicht verstehen. Es bündelt lediglich die ausgewählten Lichtkanäle auf geordnete Weise.

In vielen einfachen CWDM-Installationen ist der Multiplexer passiv. Das bedeutet, dass der Multiplexer selbst keine elektrische Energie benötigt, um Wellenlängen zu bündeln oder zu trennen. Der Switch, der Router und die optischen Transceiver benötigen jedoch weiterhin Strom. Der Begriff “passives CWDM” bezieht sich auf die optische Bündelungskomponente, nicht auf das gesamte Netzwerk.

Schritt 3: Das kombinierte Signal wird über die Glasfaser übertragen

Die Faser überträgt die Wellenlängen gemeinsam. Da die Wellenlängen bewusst unterschiedlich gewählt sind, können sie denselben Weg zurücklegen. Der richtige Umgang mit der Faser ist nach wie vor wichtig: Verluste durch Steckverbinder, Spleiße, Biegungen und verschmutzte Endflächen können die verfügbare optische Leistung verringern.

Schritt 4: Ein Demultiplexer trennt die Wellenlängen

Ganz am anderen Ende, ein Demultiplexer oder Demux trennt die Wellenlängen. Jeder Ausgang sendet den richtigen Lichtkanal an den zugehörigen Empfänger. Ein Mux/Demux-Paar wird häufig als Kern einer CWDM-Lösung angeboten.

Was bedeutet “Coarse” im Zusammenhang mit CWDM?

“Coarse” bezieht sich auf einen größeren Kanalabstand. Standard-CWDM-Kanäle sind üblicherweise um 20 nm voneinander getrennt, und der bekannte CWDM-Wellenlängenplan umfasst nominelle Kanäle von 1271 nm bis 1611 nm. In einem konkreten Projekt werden möglicherweise nur einige dieser Kanäle genutzt und nicht alle.

Durch den größeren Abstand verfügt CWDM über eine einfachere Kanalanordnung als Systeme mit hoher Wellenlängendichte. Ein 1510-nm-Modul gehört an einen passenden 1510-nm-Mux-Anschluss und nicht an einen benachbarten Anschluss.

Wählen Sie ein Modul nicht nur deshalb aus, weil dessen Wellenlängenangabe ähnlich erscheint. Prüfen Sie den Kanalplan, die Mux-Ports, das optische Budget, die Geschwindigkeit, den Steckertyp und die Kompatibilität der Geräte gemeinsam.

CWDM vs. DWDM: Was ist der Unterschied?

CWDM vs. DWDM

CWDM und DWDM basieren auf dem gleichen Grundprinzip: Mehrere Wellenlängen teilen sich eine Glasfaser. Der wichtigste Unterschied für Einsteiger besteht darin, wie dicht die Wellenlängen beieinander liegen. Um die Option mit höherer Dichte auf ebenso einsteigerfreundliche Weise zu verstehen, lesen Sie unseren Leitfaden zu Was DWDM ist und wie es funktioniert.

CWDM nutzt größere Abstände und wird häufig für einfachere Systeme mit weniger Kanälen gewählt. DWDM nutzt wesentlich engere Abstände, wodurch mehr Wellenlängen in das nutzbare optische Spektrum passen. Daher ist DWDM eine gängige Wahl, wenn der Kapazitätsbedarf höher ist oder eine langfristige Erweiterbarkeit oberste Priorität hat.

CWDM kann eine sehr sinnvolle Lösung sein, wenn die Anzahl der benötigten Dienste überschaubar ist und die Kostenkontrolle eine wichtige Rolle spielt. DWDM kann sinnvoller sein, wenn eine wertvolle Glasfasertrasse ein hohes Verkehrsaufkommen bewältigen muss. Bei der richtigen Wahl geht es nicht darum, welches Akronym fortschrittlicher klingt, sondern darum, das Design an das jeweilige Projekt anzupassen.

Ist CWDM dasselbe wie Single-Mode- oder Multimode-Glasfaser?

Nein. Das ist einer der Begriffe, die man am leichtesten verwechseln kann.

CWDM beschreibt, wie Wellenlängen auf einer Glasfaser angeordnet sind. Die Begriffe „Single-Mode“ und „Multimode“ bezeichnen verschiedene Glasfasertypen. In den meisten praktischen CWDM-Übertragungsanwendungen wird CWDM mit Single-Mode-Glasfasern verwendet, doch CWDM ist kein Synonym für Single-Mode-Glasfasern.

Es handelt sich auch nicht um eine andere Bezeichnung für ein normales Glasfaser-Patchkabel. Ein Patchkabel ist eine Kabelbaugruppe, die Anschlüsse miteinander verbindet. CWDM ist ein Verfahren zur Übertragung mehrerer optischer Kanäle über eine Glasfaserstrecke. Ein CWDM-System kann Patchkabel, Transceiver, Mux-/Demux-Module und Singlemode-Trunk-Glasfasern in Kombination verwenden.

Gängige CWDM-Komponenten

CWDM-Transceiver

CWDM-Transceiver werden in Switches, Routern, Medienkonvertern oder Transportgeräten installiert. Jeder Transceiver ist für eine bestimmte Wellenlänge ausgelegt. Sein Format und seine Datenrate müssen zu dem Host-Gerät passen. Die kurzen Verbindungen zwischen den Geräten und den optischen Anschlüssen werden in der Regel mit korrekt spezifizierten Glasfaser-Patchkabel.

CWDM-Multiplexer-/Demultiplexer-Module

Diese Module kombinieren und trennen Wellenlängen. Je nach Ausführung verfügen sie über vier, acht oder mehr Kanalanschlüsse. Viele sind zudem mit einem gemeinsamen Leitungsanschluss ausgestattet, und einige verfügen über einen Erweiterungs- oder Überwachungsanschluss. Für übersichtliche und wartungsfreundliche Rack-Anschlüsse sollten Sie die Ausführung mit einem geeigneten Optischer Verteiler (ODF).

Einmodenfasern und Patchkabel

Die Glasfaserstrecke überträgt die zusammengefassten optischen Signale. Zum Anschluss von Modulen, Multiplexern und Panels werden Patchkabel verwendet. Steckertyp, Polierung und Sauberkeit sollten mit dem ausgewählten System übereinstimmen.

Optionale Überwachung sowie Hinzufügen und Entfernen von Geräten

In größeren Netzwerken kommen unter Umständen Überwachungsanschlüsse oder optische Add/Drop-Module zum Einsatz. Ein Add/Drop-Modul ermöglicht es, dass eine ausgewählte Wellenlänge an einem Zwischenpunkt aus der Hauptglasfaserstrecke ausgekoppelt oder in diese eingekoppelt wird.

Wo wird CWDM eingesetzt?

CWDM wird häufig in Campus-Netzwerken, Unternehmensverbindungen, städtischen Zugangsnetzen, Kabelfernsehumgebungen und Standort-zu-Standort-Datenverbindungen eingesetzt. Es ist besonders nützlich, wenn an zwei Standorten nur begrenzte Reserven an Singlemode-Glasfaser zur Verfügung stehen, aber mehrere unabhängige Verbindungen benötigt werden.

Beispielsweise könnten zwei Gebäude separate Verbindungen für den Büroverkehr, die Datenspeicherung, Kameras und eine Backup-Verbindung benötigen. Anstatt mehrere Glasfaserpaare zu verwenden, kann ein richtig konzipiertes CWDM-System mehrere dieser Dienste über ein einziges Glasfaserpaar unter Verwendung unterschiedlicher Wellenlängen übertragen.

Was sollten Sie vor dem Aufbau einer CWDM-Verbindung überprüfen?

Zählen Sie die Dienste, die Sie derzeit benötigen, und schätzen Sie das Wachstum ein. Ein Vier-Kanal-System bietet Platz für vier Dienste, deckt jedoch nicht den kurzfristigen Bedarf an weitaus mehr Kanälen ab.

Überprüfen Sie den installierten Fasertyp, die Streckenlänge und den Verbindungsverlust. Jeder Stecker, jede Spleißstelle, jedes Patchfeld und jeder Multiplexer verursacht Verluste, sodass die Transceiver über ein ausreichendes Leistungsbudget verfügen müssen. Unser Leitfaden zu Einfügungsdämpfung und Rückflussdämpfung erläutert diese beiden Messgrößen, bevor Sie ein Link-Budget überprüfen.

Erstellen Sie einen übersichtlichen Wellenlängenplan. Notieren Sie die Wellenlänge jedes Dienstes und verwenden Sie an beiden Enden entsprechende Beschriftungen. Gehen Sie nicht davon aus, dass ein CWDM-Transceiver über einen DWDM-Multiplexer funktioniert.

Prüfen Sie vor dem Kauf unbedingt die Kompatibilität und die Interoperabilität. Eine übersichtliche Teileliste und ein einfaches Anschlussdiagramm verhindern viele Fehler bei der Installation.

Häufig gestellte Fragen zu CWDM

Macht CWDM das Internet schneller?

CWDM erhöht nicht automatisch die Geschwindigkeit einer einzelnen Verbindung. Es erhöht die auf einer Glasfaserstrecke verfügbare Gesamtkapazität, indem es mehreren separaten Verbindungen ermöglicht, diese gemeinsam zu nutzen.

Der passive Multiplexer selbst benötigt normalerweise keine Stromversorgung. Die daran angeschlossenen Netzwerkgeräte und optischen Transceiver benötigen jedoch weiterhin Strom, um Datensignale zu erzeugen und zu empfangen.

Nicht automatisch. Die Wellenlänge muss mit dem Mux-Port übereinstimmen, und das optische Modul muss mit dem Switch oder Router kompatibel sein. Auch das Link-Budget, der Steckertyp und die Übertragungsanforderungen müssen übereinstimmen.

Das ist nicht die Standardannahme. Es werden unterschiedliche Kanalpläne verwendet. Es gibt zwar speziell entwickelte Hybridsysteme, diese erfordern jedoch kompatible Komponenten und eine gezielte technische Konzeption.

Nein. Zwar wird es von Telekommunikationsanbietern genutzt, doch auch Campus-Netzwerke, Unternehmen, Rechenzentren und Dienstleister können CWDM einsetzen, wenn die Verfügbarkeit von Glasfaserleitungen begrenzt ist und mehrere Dienste an denselben Standorten angebunden werden müssen.

Eine einfache Eselsbrücke für CWDM

Mit CWDM können mehrere unabhängige Lichtkanäle eine einzige Glasfaser gemeinsam nutzen. Jeder Kanal hat seine eigene Wellenlänge; ein Multiplexer (Mux) bündelt sie, und ein Demultiplexer (Demux) trennt sie am anderen Ende wieder voneinander. Die Kanäle sind weiter voneinander entfernt als bei DWDM, wodurch sich CWDM als praktischer Ausgangspunkt für viele optische Verbindungen mit mittlerer Kapazität eignet.

Sobald man diesen einen Grundgedanken verstanden hat, wirken Produktbezeichnungen und Systemdiagramme schon viel weniger einschüchternd. Beginnen Sie damit, Wellenlängen und Anschlüsse aufeinander abzustimmen, und wenden Sie sich dann dem Leistungsbudget, den Erweiterungsplänen und fortgeschritteneren Themen der optischen Netztechnik zu, sobald Ihr Projekt dies erfordert.

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