هنگام برخورد با شبکه انتقال نوری (OTN) دو نوع کلی مالتی پلکس تقسیم طول موج (WDM[1]) وجود دارد: مالتی پلکس تقسیم طول موج درشت (CWDM[2]) و مالتی پلکس تقسیم طول موج متراکم (DWDM[3] ) به عنوان دو تکنولوژی مدرن WDM، هر دو برای افزایش پهنای باند فیبر با ترکیب سیگنال­ های نوری با طول موج­های مختلف بر روی یک رشته فیبر استفاده می شوند. اما تفاوت CWDM و DWDM چیست؟

آشنایی با WDM، CWDM و DWDM

جهت درک بهتر تفاوت CWDM و DWDM بهتر شناختی از این تکنولوژی ­ها به دست آورد.

WDM چیست؟

WDM یک تکنولوژی برای انتقال حجم زیادی از داده بین سایت­ها است. پهنای باند را با اجازه دادن به جریان­های مختلف داده برای ارسال همزمان روی یک شبکه فیبر نوری افزایش می­دهد. به این ترتیب، WDM کارایی فیبر را به حداکثر می‌رساند و به بهینه‌سازی سرمایه‌گذاری‌های شبکه کمک می‌کند.

CWDM و DWDM چیست؟

همانطور که در بالا ذکر شد، CWDM و DWDM دو تکنولوژی توسعه یافته بر اساس WDM هستند، اما با الگوهای طول موجی و کاربردهای متفاوت. CWDM یک فناوری انعطاف­پذیر است که می­تواند در بیشتر شکل­های شبکه­ فیبر مستقر شود. معمولاً در توپولوژی نقطه به نقطه در شبکه­های سازمانی و شبکه­های دسترسی مخابراتی مستقر می­شود. در حالی که DWDM به عنوان یک گزینه برای شبکه شهری در نظر گرفته می­شود. اکنون همچنین برای اتصال مراکز داده و شبکه­های خدمات مالی مورد استفاده قرار گرفته و اغلب در توپولوژی حلقه­ای یا رینگ مستقر می­شود.

تفاوت CWDM و DWDM

CWDM و DWDM هر دو روش­های مؤثری برای افزایش ظرفیت پهنای باند انتقال اطلاعات در حال حاضر هستند. اما از بسیاری جهات با یکدیگر تفاوت دارند. موارد زیر برخی از تفاوت­های بین سیستم­های CWDM و DWDM را ارائه می­کند.

 لطفاً مقاله "مروری برتکنولوژی و مولفه های سیستم DWDM " را مطالعه بفرمایید.

فاصله­ گذاری کانال­ها

فاصله­گذاری کانال­ها به عنوان تفاوتی اسمی در فرکانس یا طول موج بین دو کانال نوری مجاور تعریف می­شود. CWDM فاصله­گذاری به مراتب وسیع­تری نسبت به DWDM دارد و می­تواند تا 18 طول موج را با فاصله کانالی 20 نانومتر از 1271 نانومتر تا 1611 نانومتر منتقل کند. DWDM قادر است 40، 80 یا حداکثر 160 طول موج را با فاصله باریک­تر 0.8/ 0.4 نانومتر (شبکه 100 گیگاهرتز/50 گیگاهرتز) انتقال دهد. بازه طول موج آن از 1525 نانومتر تا 1565 نانومتر (باند C) و 1570 نانومتر تا 1610 نانومتر (باند L) می­باشد.

مسافت ارسالی

از آنجایی که طول موج­های DWDM هنگام ارسال نور به شدت با فیبر یکپارچه می­شوند، DWDM می­تواند به مسافت پوششی طولانی­تری نسبت به CWDM برسد. برخلاف سیستم DWDM، CWDM قادر به طی مسافت­های نامحدود نیست. حداکثر مسافت پوششی CWDM حدود 160 کیلومتر است، در حالی که یک سیستم DWDM تقویت شده می­تواند بسیار فراتر رود.

لیزر مدولاسیون

سیستم CWDM از لیزر بدون خنک کننده[4] استفاده می­کند در حالی که لیزر مورد استفاده سیستم DWDM لیزر خنک کننده[5] است. لیزر خنک کننده از تنظیم دما استفاده کرده تا عملکرد بهتر، ایمنی بالاتر و طول عمر بیشتر سیستم DWDM را تضمین کند. اما همچنین توان بیشتری نسبت به لیزر بدون خنک کننده قابل تنظیم که توسط یک سیستم CWDM استفاده می­شود، مصرف می­کند.

هزینه

از آنجایی که محدوده توزیع دما در طول موج بسیار گسترده غیریکنواخت است، بنابراین تعیین درجه حرارت بسیار دشوار است، بنابراین استفاده از روش لیزر خنک کننده هزینه سیستم DWDM را افزایش می­دهد. علاوه بر این، دستگاه‌های DWDM معمولاً چهار یا پنج برابر گران‌تر از یک سیستم CWDM هستند. با این حال، قیمت یک ترنسیور DWDM حدود 20-25٪ کمتر از یک ترنسیور CWDM به دلیل محبوبیت DWDM است.

مزایا و معایب CWDM و DWDM

همانطور که در بالا اشاره شد، تفاوت اصلی بین DWDM و CWDM در فاصله کانال­ها است. این امر CWDM را به یک تکنولوژی ساده‌تر تبدیل می‌کند و در نتیجه مزایا و معایب سیستم‌های مختلف با توجه به هزینه، عملکرد و ... را به همراه دارد.

مزایا و معایب CWDM

مزایا و معایب DWDM

CWDM یا DWDM؟ کدامیک؟

تقاضای فوق العاده برای پهنای باند بیشتر که توسعه DWDM را به همراه داشته است باعث محبوبیت بیشتر آن در بازار شده است، و پیشرفت زیادی در کاهش هزینه تجربه کرده است. با این حال، CWDM همچنان از مزیت قیمت برای نرخ های زیر G10 و برای مسافت­های کوتاه برخوردار است. با نرخ داده کم، CWDM در حال حاضر امکان­پذیرتر است. به این ترتیب، CWDM و DWDM هر کدام یک ارتباط و نسبتی منحصربه‌فرد در شبکه OTN ارائه می‌کنند و به جای جایگزینی یکدیگر در آینده مکمل یکدیگر خواهند بود.

مثال کاربردی

بر طبق مقایسه­ای که در بالا بین CWDM و DWDM صورت گرفت، در صورت استفاده از DWDM که می­تواند دلایلی چون استفاده از ظرفیت بیشتر فیبر و یا امکان انتقال دیتا در مسافت بالاتر باشد، به دلیل الزامات بسیار دقیق و سختگیرانه DWDM در عدم تداخل و فاصله­گذاری کانال­ها، انطباق طول موج تجهیز مخابراتی یا شبکه با طول موج­های استاندارد DWDM مهم­تر جلوه می­کند. حال در صورت فراهم نکردن این انطباق از سوی تجهیز مخابراتی نیاز به یک مبدل همچون OEO الزامی خواهد بود. در نتیجه هنگام استفاده از DWDM همیشه یکی از چالش­ها تطبیق طول موج­ها می­باشد. اما در صورتی که مولتی ­پلکسر CWDM به کار گرفته شود که می­تواند به دلیل ارزان­تر بودن، نیاز به ظرفیت کمتر و یا انتقال دیتا در مسافت کمتر باشد، چالش تبدیل طول موج به طول موج استاندارد CWDM به مانند DWDM سختگیرانه نیست. بدین ترتیب که در صورت طول موج­های 1310 یا 1550 نانومتر نیازی به تبدیل طول موج وجود ندارد و می­تواند تجهیز مخابراتی مستقیماً به مولتی ­پلکسر CWDM متصل شود. اما این قضیه در ارتباط با طول موج 850/820 نانومتر صادق نیست.

منبع

https://community.fs.com/blog/what-is-the-difference-between-dwdm-and-cwdm-optical-technologies.html

[1] Wavelength Division Multiplexing

[2] Coarse Wavelength Division Multiplexing

[3] Dense Wavelength Division Multiplexing

[4] Uncooled Laser

[5] Cooling laser

[6] Regeneration vs. Amplification