Если вы только начинаете знакомиться с миром волоконной оптики, все технические термины и сокращения могут показаться вам непосильными. Именно поэтому я создал этот серия глоссариев по волокнам - поможет вам понять, что на самом деле означают эти термины, самым простым способом.

Я объясняю все с точки зрения инсайдера, используя реальные фотографии, когда это возможно (а не просто причудливые рендеры). Я также избегаю слишком сложных объяснений, сохраняя язык ясным и прямым, так что вы можете быть уверены, что после прочтения поймете реальное значение этих терминов.

Сегодня мы поговорим о: CWDM (мультиплексирование с грубым разделением по длинам волн)

ОГЛАВЛЕНИЕ

CWDM: простое объяснение

CWDM означает Грубое волновое мультиплексирование. Это метод, позволяющий одновременно передавать несколько отдельных сигналов данных по одному и тому же оптическому волокну. Каждый сигнал передается на своей собственной длине волны света, благодаря чему сигналы могут совместно использовать волокно, не смешиваясь друг с другом.

Представьте себе грузовик, доставляющий посылки с этикетками разных цветов. Все посылки везутся в одном грузовике, но этикетки позволяют получателю рассортировать их по группам с соответствующими пунктами назначения. В технологии CWDM в качестве таких «этикеток» используются разные длины волн. Оптическое волокно передает весь свет вместе, а специальные оптические компоненты разделяют длины волн на другом конце.

Слово грубый Это не означает низкое качество. Это означает, что расстояние между длинами волн больше, чем в технологии DWDM. Благодаря такому большему расстоянию между длинами волн технология CWDM становится простым решением для многих оптических каналов связи с небольшим количеством каналов.

Работа с CWDM (мультиплексирование с грубым разделением по длинам волн)

Почему стоит использовать CWDM вместо увеличения количества волокон?

Оптическое волокно обладает чрезвычайно высокими возможностями, однако прокладка нового кабеля не всегда представляет собой простую задачу. Для прокладки трассы могут потребоваться разрешения, рытье траншей, место в кабельных каналах, доступ к зданиям и время на проведение строительных работ. Кроме того, запас оптоволоконных кабелей может быть ограничен.

Технология CWDM открывает перед сетью еще одну возможность: более эффективно использовать имеющуюся пару одномодовых волокон. Вместо того чтобы передавать по одной услуге на каждую пару волокон, по одной и той же паре можно передавать несколько услуг на разных длинах волн. На принимающей стороне эти длины волн разделяются и подключаются к соответствующим устройствам.

CWDM не заменяет коммутатор, маршрутизатор или сервер, генерирующий данные. Это метод оптической передачи данных. Его задача — обеспечить совместное использование одного и того же оптоволоконного канала несколькими оптическими сигналами.

Как работает канал CWDM?

Шаг 1: Каждая услуга использует заданную длину волны

На стороне отправителя каждая служба использует оптический приемопередатчик CWDM с заданной длиной волны. Длина волны, как правило, указана на этикетке модуля, например 1470 нм, 1510 нм, 1550 нм или другой канал в схеме CWDM.

Оптический модуль преобразует электрические сигналы в свет. Каждая услуга использует свою длину волны, что позволяет создавать отдельные оптические каналы.

Шаг 2: Мультиплексор CWDM объединяет световые сигналы

A мультиплексор, которую часто называют mux, объединяет эти отдельные длины волн в одном волокне. Ему не нужно понимать, какие данные содержатся в этих сигналах. Он просто упорядоченно объединяет выбранные световые каналы.

Во многих базовых системах CWDM мультиплексор является пассивным. Это означает, что самому мультиплексору не требуется электропитание для объединения или разделения длин волн. Однако коммутатор, маршрутизатор и оптические приемопередатчики по-прежнему нуждаются в питании. Термин “пассивная система CWDM” относится к оптическому мультиплексору, а не ко всей сети в целом.

Шаг 3: Комбинированный сигнал передается по оптоволокну

Оптическое волокно передает все эти длины волн одновременно. Поскольку длины волн намеренно различаются, они могут проходить по одному и тому же пути. При этом по-прежнему важно правильно обращаться с волокном: потери в разъемах, местах сращивания, изгибах и загрязненных торцах могут снизить доступную оптическую мощность.

Шаг 4: Демультиплексор разделяет длины волн

В дальнем конце — а демультиплексор или демультиплексор разделяет длины волн. Каждый выходной порт направляет соответствующий канал света на соответствующий приемник. Пара мультиплексора и демультиплексора часто продается в качестве основного компонента решения CWDM.

Что означает термин “грубый” в контексте CWDM?

“Термин ”грубый» означает более широкий шаг между каналами. Стандартные каналы CWDM обычно разделены интервалом в 20 нм, а хорошо известная схема длин волн CWDM охватывает номинальные каналы в диапазоне от 1271 нм до 1611 нм. В реальном проекте могут использоваться лишь некоторые из этих каналов, а не все сразу.

Благодаря более широкому интервалу между длинами волн в системах CWDM схема расположения каналов упрощается по сравнению с системами с плотной раскладкой длин волн. Модуль с длиной волны 1510 нм должен подключаться к соответствующему порту мультиплексора с длиной волны 1510 нм, а не к соседнему порту.

Не выбирайте модуль только потому, что его номер длины волны выглядит похожим. Обязательно проверьте схему каналов, порты мультиплексора, оптический бюджет, скорость, тип разъема и совместимость оборудования в совокупности.

CWDM и DWDM: в чём разница?

CWDM против DWDM

Технологии CWDM и DWDM основаны на одной и той же базовой идее: несколько длин волн передаются по одному волокну. Основное различие, понятное даже новичкам, заключается в том, насколько близко расположены друг к другу эти длины волн. Чтобы понять, в чем заключается вариант с более высокой плотностью, в том же доступном для новичков стиле, ознакомьтесь с нашим руководством по Что такое DWDM и как она работает.

В технологии CWDM используется более широкий интервал между длинами волн, и её часто выбирают для более простых систем с меньшим количеством каналов. В технологии DWDM используется гораздо более узкий интервал, что позволяет разместить большее количество длин волн в полезном оптическом спектре. Благодаря этому DWDM часто выбирают в случаях, когда требуются более высокие пропускные способности или когда долгосрочное расширение системы является основным приоритетом.

Технология CWDM может стать весьма разумным решением, когда количество необходимых услуг невелико и важно контролировать затраты. Технология DWDM может оказаться более целесообразной, когда по ценной трассе оптоволоконной линии необходимо передавать большой объем трафика. Правильный выбор зависит не от того, какая аббревиатура звучит более современно, а от того, насколько проект соответствует конкретным условиям реализации.

CWDM — это то же самое, что одномодовое или многомодовое оптоволокно?

Нет. Это один из терминов, которые легче всего перепутать.

CWDM определяет способ организации длин волн в оптическом волокне. Термины «одномодовое» и «многомодовое» обозначают различные типы оптических волокон. В большинстве практических применений технологии CWDM она используется с одномодовым волокном, однако CWDM не является синонимом одномодового волокна.

Кроме того, это не просто другое название обычного оптоволоконного соединительного кабеля. Соединительный кабель — это кабельная сборка, служащая для соединения портов. CWDM — это способ передачи нескольких оптических каналов по одному оптоволоконному тракту. В системе CWDM могут совместно использоваться соединительные кабели, приемопередатчики, модули мультиплексора/демультиплексора и одномодовое магистральное оптоволокно.

Типичные компоненты CWDM

Приемопередатчики CWDM

Приемопередатчики CWDM устанавливаются в коммутаторах, маршрутизаторах, медиаконвертерах или транспортном оборудовании. Каждый из них рассчитан на определенную длину волны. Его формат и скорость передачи данных должны соответствовать требованиям хост-оборудования. Короткие соединения между оборудованием и оптическими портами обычно выполняются с использованием правильно подобранных волоконно-оптические коммутационные шнуры.

Модули мультиплексора/демультиплексора CWDM

Эти модули обеспечивают суммирование и разделение длин волн. В зависимости от конструкции они могут иметь четыре, восемь или более канальных портов. Многие из них также оснащены общим линейным портом, а некоторые — портом расширения или мониторинга. Для аккуратного и удобного подключения в стойке рекомендуется использовать данную конструкцию в сочетании с соответствующим оптический распределительный шкаф (ODF).

Одномодовое волокно и соединительные кабели

По оптоволоконному тракту передаются объединенные оптические сигналы. Для соединения модулей, мультиплексоров и панелей используются соединительные кабели. Тип разъема, качество полировки и чистота должны соответствовать выбранной системе.

Дополнительные средства мониторинга и оборудования для подключения/отключения

В более крупных сетях могут использоваться порты мониторинга или оптические модули подключения/отключения. Модуль подключения/отключения позволяет выбранной длине волны отклоняться от основного маршрута оптоволоконной линии или подключаться к нему в промежуточной точке.

Где применяется технология CWDM?

Технология CWDM часто используется в сетях кампуса, корпоративных каналах связи, сетях городского доступа, системах кабельного телевидения, а также для соединений между объектами. Она особенно полезна в тех случаях, когда на двух объектах имеется ограниченный запас одномодового оптоволокна, но требуется несколько независимых каналов связи.

Например, двум зданиям могут потребоваться отдельные каналы связи для офисного трафика, систем хранения данных, камер видеонаблюдения и резервного подключения. Вместо использования нескольких пар оптоволокон правильно спроектированная система CWDM позволяет передавать несколько из этих услуг по одной паре оптоволокна с использованием разных длин волн.

Что необходимо проверить перед развертыванием канала CWDM?

Оцените, какие услуги вам нужны сейчас, и спрогнозируйте их рост. Четырехканальная система может обслуживать четыре услуги, но не сможет удовлетворить потребность в гораздо большем количестве каналов в ближайшей перспективе.

Проверьте тип проложенного оптоволокна, длину трассы и потери в линии. Каждый разъем, сварной шов, патч-панель и мультиплексор вносит свои потери, поэтому приемопередатчики должны иметь достаточный запас мощности. Наш Руководство по вносимым и обратным затуханиям объясняет эти два показателя, прежде чем вы приступите к анализу бюджетного коэффициента.

Разработайте четкий план распределения длин волн. Зафиксируйте длину волны для каждого канала и используйте соответствующие маркировки на обоих концах. Не следует полагать, что приемопередатчик CWDM работает через мультиплексор DWDM.

И, наконец, перед покупкой проверьте наличие технической поддержки и совместимость. Четкий перечень деталей и понятная схема соединений позволяют избежать многих ошибок при монтаже.

Часто задаваемые вопросы о CWDM

Помогает ли технология CWDM увеличить скорость интернета?

Технология CWDM не приводит к автоматическому увеличению скорости отдельного соединения. Она увеличивает общую пропускную способность, доступную на оптоволоконном маршруте, за счет совместного использования этой пропускной способности несколькими отдельными соединениями.

Сам пассивный мультиплексор, как правило, не требует питания. Однако подключенные к нему сетевые устройства и оптические приемопередатчики по-прежнему нуждаются в питании для генерации и приема сигналов данных.

Не всегда. Длина волны должна соответствовать порту мультиплексора, а оптический модуль — быть совместимым с коммутатором или маршрутизатором. Также необходимо обеспечить соответствие бюджетных параметров канала связи, типа разъема и требований к передаче данных.

Это не является исходным допущением. В них используются разные схемы каналов. Существуют специально разработанные гибридные системы, но они требуют совместимых компонентов и тщательно продуманной инженерной конструкции.

Нет. Эту технологию используют операторы связи, но CWDM также могут применяться в сетях кампусов, на предприятиях, в центрах обработки данных и у поставщиков услуг, когда доступность оптоволоконных линий ограничена, а к одним и тем же объектам необходимо подключить несколько сервисов.

Простой способ запомнить CWDM

Технология CWDM позволяет нескольким независимым световым каналам совместно использовать одно волокно. Каждый канал имеет свою собственную длину волны; мультиплексор объединяет их, а демультиплексор разделяет на другом конце. Расстояние между каналами больше, чем в технологии DWDM, что делает CWDM практичным исходным решением для многих оптических каналов связи средней пропускной способности.

Как только вы поймёте эту одну идею, маркировка продуктов и схемы систем перестанут казаться такими сложными. Начните с сопоставления длин волн и портов, а затем переходите к расчёту энергопотребления, планам расширения и более сложным темам в области оптических сетей, когда это потребуется для вашего проекта.

У вас еще остались вопросы?

Если вы все еще сомневаетесь в чем-то, не стесняйтесь обращаться к нам.

Хотите узнать больше терминов по оптоволокну? Зайдите на наш сайт раздел блога.

Если нужный вам термин еще не охвачен, дайте мне знать - я добавлю его в список приоритетов!

И, наконец, если вы являетесь телекоммуникационным провайдером, оператором сети или занимаетесь развитием оптоволоконной инфраструктуры и ищете надежного партнера в сфере оптоволоконных компонентов — не стесняйтесь связаться с нами.