2022-09-07
HJY توفير حل CWDM
يتم تعريف الأطوال الموجية المستخدمة مع تطبيقات CWDM بواسطة ITU-T G.694.2 على أنها ثمانية عشر أطوال موجية من 1270 نانومتر إلى 1610 نانومتر مع تباعد الطول الموجي 20nm. يمكن تخصيص أطوال موجات CWDM لحركة مختلفة للعملاء أو سرعات وخدمات مختلفة ، أو تستخدم للاختبار والمراقبة والإدارة غير التبعية.
لتوصيل جهاز اتصال بشبكة CWDM ، يجب على الجهاز نقل إشارة بصرية باستخدام أحد أطوال موجات CWDM الثمانية عشر المحددة ويتم تعددها في الرابط الشائع للشبكة ، وهو كبل الألياف الذي يحمل جميع الأطوال الموجية CWDM. يجب أن تستخدم أجهزة المصدر والوجهة التي تتواصل عبر رابط CWDM المشترك نفس الطول الموجي (أي يستخدم كلا الجهازين 1490nm). يمكن إضافة أطوال موجية جديدة إلى الرابط المشترك لتوصيل الأجهزة ، طالما أن كل طول موجة فريد من نوعه.
قلب شبكة CWDM عبارة عن جهاز يسمى CWDM Multiplexer (MUX) الذي يعدد الإرسال ، أو يجمع بين الأطوال الموجية الفريدة من مصادر اتصالات مختلفة على كابل الألياف البصرية. يشار إلى هذه الألياف باسم الرابط المشترك. في الطرف الآخر من الرابط المشترك ، يتم استخدام جهاز Mux آخر لإزالة multiplex ، أو تصفية الأطوال الموجية الفردية وتسليمها إلى وجهاتها. يتم توصيل كل قناة CWDM بـ CWDM MUX عبر منافذ القناة.
طيف CWDM
لاحظ أن الأطوال الموجية القياسية (أو الأصلية) 1310nm و 1550nm ليست هي نفس الأطوال الموجية CWDM 1310NM و CWDM 1550nm. تعد التحملات ذات الطول الموجي في المركز للإرث 1310nm و 1550nm أوسع بكثير من معادلات CWDM ، وبالتالي ليست دقيقة بما يكفي للركض من خلال مرشحات CWDM.
عند تطبيق شبكة CWDM ، يمكن تحويل طول موجة قياسي إلى طول موجة CWDM ، أو يمكن لـ CWDM Mux مع منفذ شريط المرور أن يتراكب الطول الموجي القياسي على رابط CWDM المشترك. منفذ شريط المرور هو منفذ قناة إضافي على Mux CWDM يسمح بإشارة Legacy 1310nm أو 1550nm للمرور عبر الشبكة داخل نطاق محجوز. يتم توصيل الجهاز القديم مباشرة بمنفذ نطاق المرور عبر كابلات الألياف. يمكن تحويل الأطوال الموجية القياسية إلى أطوال موجية CWDM باستخدام أجهزة الإرسال والاستقبال القابلة للتجميع (SFP) CWDM (SFP) ، ومحولات الوسائط التي تدعم SFPs.
يسمى منفذ آخر متوفر على CWDM Mux منفذ التوسع. يتيح هذا المنفذ تجميع العديد من أجهزة CWDM Mux ، مما يسمح لمصمم الشبكة بتوسيع سعة قناة شبكة CWDM. على سبيل المثال ، يمكن متتالية (على سبيل المثال ، من أجهزتين CWDM/X قناة (Daisy) لإنشاء شبكة CWDM من ثماني قناة مع هذه الميزة. عادةً ما تستخدم منافذ التوسع منطقة 1510nm إلى 1570nm من طيف CWDM ، ويمكنها أيضًا أن تعمل كمنافذ شريطية لشبكات 1550 Legacy.
قامت رواد الألياف على حلقة SONET ، حلقة CWDM SONET مع Ethernetanthony Abate ، ببناء حلقة واحدة من CWDM Gigabit Ethernet حول جميع حلقات SONET الثلاثة باستخدام الطول الموجي 1470NM ، مما يوفر مسارين مستقلين يمتدان على بروتوكول شجرة تمتد (STP). اختار CWDM Muxes التي تدعم أطوال موجية 1470nm و 1490nm و 1590nm و 1610nm. قدم هذا التكوين له المرونة لاستخدام إما منفذ شريط التمريرات 1310 أو منفذ توسيع 1550 (1550 Pass Band) ، لأن التحدي الآخر الذي واجهه كان الأطوال الموجية المختلطة في الشبكة القديمة. عندما تم بناء الشبكة في الأصل ، لم تتمكن البصريات 1310NM OC-12 من الوصول إلى المسافة.
كابلات الألياف البصرية مواتية للغاية في عالم الاتصالات. ومع ذلك ، يمكن أن يكون نشر كابلات الألياف لكل خدمة فردية باهظة التكلفة ، وبالتالي فإن تقنية تعدد الإرسال (WDM) تقسيم الطول الموجي تتألق كخيار مثالي - فهو يجمع بين إشارات متعددة على حبلا ألياف واحدة باستخدام عدة أطوال موجية (ترددات) من الضوء - كل تردد تحمل نوعًا مختلفًا من البيانات ، مما يتيح ترقية سعة الشبكة الفعالة من حيث التكلفة. يحتوي WDM على اختلافين: WDM الخشن (CWDM) و WDM الكثيف (DWDM) ، حيث يكون CWDM مناسبًا تمامًا لاحتياجات شبكات المؤسسات ونقل المسافة القصيرة العاصمة.
تم توحيد CWDM بواسطة ITU-T G.694.2 استنادًا إلى شبكة أو فصل الطول الموجي يبلغ 20 نانومتر في حدود 1270-1610 نانومتر. إنه قادر على حمل ما يصل إلى 18 CWDM طول موجة على زوج من الألياف. يتم تعيين كل إشارة إلى طول موجي مختلف للضوء. كل طول موجة لا يؤثر على طول موجة أخرى ، وبالتالي لا تتداخل الإشارات. عادة ما تكون كل قناة شفافة لسرعة ونوع البيانات ، لذلك يمكن نقل أي مزيج من خدمات SAN و WAN و Voice و Video في وقت واحد عبر الألياف أو زوج الألياف.
الشكل 1: نظام CWDM
CWDM هو حل فعال من حيث التكلفة لتوفير دفعة سعة في شبكة الوصول. يمكن أن يعالج متطلبات نمو حركة المرور دون المبالغة في البنية التحتية. على سبيل المثال ، يوفر نظام CWDM النموذجي المكون من 8 قنوات 8 أضعاف مقدار النطاق الترددي الذي يمكن تحقيقه باستخدام نظام SONET/SDH لسرعة خط نقل معين مع نفس الألياف البصرية. إنه بديل مثالي لشركات النقل التي تتطلع إلى زيادة قدرة شبكتها البصرية المثبتة دون استبدال المعدات الموجودة بمعدات نقل معدل البتات أعلى ، ودون تثبيت ألياف جديدة.
يُعرف Mux بشكل شائع باسم مضاعفة يجمع بين قنوات الطول الموجي المتعدد على ألياف واحدة ، ويفصلها demux مرة أخرى في الطرف الآخر. يعد إعداد Mux/Demux مفيدًا بشكل خاص لزيادة القدرة الشاملة للألياف المنتشرة. يقع Mux عادةً في المكتب المركزي ، ووحدة Demux الموجودة في خزانة أو إغلاق لصقها تذهب منها الألياف إلى وجهتها في طوبولوجيا على شكل نجمة.
الشكل 2: CWDM MUX DEMUX
يعد CWDM Mux Dux Dux من الألياف المزدوجة عبارة عن مضاعفة الجهاز السلبي وإلغاء الأطوال الموجية لتوسيع سعة الشبكة ، والتي يجب أن تعمل في أزواج من أجل انتقال ثنائية الاتجاه عبر الألياف المزدوجة. إنه يتيح ما يصل إلى 18 قناة لإرسال واستلام 18 نوعًا من الإشارات ، مع الأطوال الموجية من 1270 نانومتر إلى 1610 نانومتر. يجب أن يكون لاستقبال CWDM الذي تم إدخاله في منفذ MUX الألياف البصرية نفس الطول الموجي مثل منفذ MUX لإنهاء نقل الإشارة.
الشكل 3: الألياف المزدوجة CWDM Mux Demux
يجب أيضًا استخدام CWDM Mux Demux من الألياف في أزواج. يعدد إحدى الإرسال الإشارات العديدة ، وتنقلها عبر ألياف واحدة معًا ، بينما واحدة أخرى على الجانب الآخر من الألياف demultiplexes الإشارات المتكاملة. بالنظر إلى أن CWDM Mux Demux أحادي الألياف ينقل واستلام الإشارات المتكاملة من خلال نفس الألياف ، يجب أن تكون الأطوال الموجية لـ Rx و TX من نفس المنفذ على جهاز CWDM Mux أحادي الألياف مختلفة. مبدأ العمل لـ CWDM Mux Demux من الألياف أحادية الألياف أكثر تعقيدًا ، مقارنةً بالألياف المزدوجة.
كما هو موضح في الشكل أدناه ، يستخدم الإرسال من اليسار إلى اليمين 1470 نانومتر ، 1510 نانومتر ، 1550 نانومتر و 1590 نانومتر لإلغاء الإشارات ، ونقلها عبر الألياف المفردة ، واستخدام نفس الأطوال الموجية الأربعة لتخليص الإشارات ، بينما يحمل ناقل الحركة المعاكس إشارات مع 1490 نانومتر ، 1530 نانومتر ، 1570 نانومتر و 1610 نانومتر على نفس الألياف. أما بالنسبة للطول الموجي لجهاز الإرسال والاستقبال ، فيجب أن يستخدم نفس الطول الموجي مثل TX للمنفذ على CWDM MUX Demux. على سبيل المثال ، عندما يكون لدى منفذ CWDM Mux Demux أحادي الألياف 1470 نانومتر لـ TX و 1490 نانومتر لـ RX ، يجب استخدام جهاز إرسال استقبال CWDM 1470nm في TX و 1490 Nm CWDM Transceiver لـ RX.
الشكل 4: أحادي الألياف CWDM Mux Demux
يتم تطبيق CWDM في المقام الأول في مجالين عريضين: شبكة المترو وشبكة الوصول ، وأداء وظيفتين - أحدهما هو استخدام كل قناة بصرية لحمل إشارة إدخال مميزة بمعدل فردي ، والآخر هو استخدام CWDM لتحطيم إشارة عالية السرعة إلى المكونات الأبطأ التي يمكن أن تنتقل أكثر اقتصادا ، مثل حوالي 10g من أجهزة الإرسال والاستقبال.
تشير شبكة منطقة متروبوليتان (MAN) إلى الشبكة التي تغطي المدينة وضواحيها ، مما يوفر منصة نقل متكاملة للمناطق الحضرية. تتيح شبكات CWDM خدمات الطول الموجي من توفيرها على مساحة مترو كبيرة ، مع الفوائد الوظيفية والاقتصادية للاتصال المنطقي الكامل ، وإعادة استخدام الطول الموجي والكمون المنخفض إلى النهاية. هذه الميزات قابلة للتطبيق على مقاطع Interfice (CO-CO) والألياف على مقاطع المبنى (FTTB) لشبكة المترو. تعتبر فوائد الكمون المنخفضة لـ CWDM جذابة بشكل خاص في تطبيقات SAN القائمة على قناة Escon و FICON/Fiber. تتيح الفوائد المنخفضة للمساحة والمنخفضة للطاقة والتكلفة لـ CWDM نشرها في قطاعات المصنع الخارجي (OSP) أو مقاطع الطرفية البعيدة (RT) في سوق المترو.
الشكل 5: CWDM في شبكة المناطق الحضرية
يحتوي CWDM على طوبولوجيا شبكة وفيرة ، مثل نقطة إلى نقطة ، من الحلقة ، الشبكة ، إلخ. يمكن للشبكة الدائرية أن توفر حماية شفاء ذاتي: يتضمن نمط الاستعادة حماية كسر الارتباط وفصل الفشل في العقدة. تعتبر حلقات CWDM وروابط من نقطة إلى نقطة مناسبة تمامًا لربط LAN المشتت جغرافيا (شبكة المنطقة المحلية) وشبكة SAN (منطقة التخزين). يمكن للشركات الاستفادة من CWDM من خلال دمج ارتباطات متعددة Gigabit Ethernet ، و 10 جيجابت إيثرنت وروابط القناة الأليفية على ألياف بصرية واحدة للتطبيقات من نقطة إلى نقطة أو لتطبيقات الحلقة.
مع فوائد انخفاض تكلفة التنفيذ ، بشكل قوي ، بساطة التثبيت والصيانة ، تم استخدام Ethernet بشكل مكثف في نظام المترو/الوصول الآن. مع زيادة النطاق الترددي ، تم طرح معدل بيانات أعلى 10 جيجابت. يعد دمج Ethernet مع CWDM أحد أفضل الطرق التنفيذية. في واحد من 10 جيجابت معايير Ethernet في IEEE 802.3AE هو حل CWDM من أربع قنوات ، 1300NM. ومع ذلك ، إذا كانت CWDM تستند إلى 10 قنوات من 1 جيجابت في الثانية ، فسيتم استخدام 200 نانومتر من طيف الطول الموجي. بالمقارنة مع TDM (تعدد الإرسال لوقت الإرسال) ، قد يكون لتكنولوجيا CWDM 10G تكلفة أولية أعلى ، ولكنها يمكن أن توفر قابلية أفضل ومرونة من TDM.
PON هي شبكة بصرية من نقطة إلى متطورة تستخدم الألياف الموجودة. إنها الطريقة الاقتصادية لتقديم النطاق الترددي إلى الميل الأخير. تأتي وفورات التكاليف الخاصة بها من استخدام الأجهزة السلبية في شكل مقرنات و splitters ، بدلاً من إلكترونيات نشطة عالية التكلفة. PON يوسع عدد نقاط النهاية ويزيد من قدرة الألياف. لكن PON محدود في مقدار النطاق الترددي الذي يمكن أن يدعمه. نظرًا لأن CWDM يمكن أن يرتكب عرض النطاق الترددي فعليًا ، عند الجمع بينها معًا ، يصبح كل Lambda إضافي اتصالًا افتراضيًا من نقطة إلى نقطة من مكتب مركزي إلى مستخدم نهائي. إذا كان أحد المستخدمين النهائيين في نشر PON الأصلي ينمو إلى الحد الذي يحتاج فيه إلى الألياف الخاصة به ، فإن إضافة CWDM إلى ألياف PON يخلق أليافًا افتراضية لهذا المستخدم. بمجرد تحويل حركة المرور إلى Lambda المعين ، فإن النطاق الترددي المأخوذ من PON متاح الآن للمستخدمين النهائيين الآخرين. لذلك يمكن لنظام الوصول إلى تعظيم كفاءة الألياف.
الشكل 6: CWDM في PON
CWDM قادرة على نقل ما يصل إلى 16 أطوال موجية مع تباعد قناة 20 نانومتر في شبكة الطيف من 1270 نانومتر إلى 1610 نانومتر. في حين أن DWDM يمكن أن يحمل 40 أو 80 أو ما يصل إلى 160 أطوال موجية مع تباعد أضيق من 0.8 نانومتر ، 0.4 نانومتر أو 0.2 نانومتر من الأطوال الموجية من 1525 نانومتر إلى 1565 نانومتر (النطاق C) أو 1570 نانومتر إلى 1610 نانومتر (لتر).
الشكل 7: شبكة الطول الموجي CWDM
نظام الإرسال DWDM قادر على الحصول على ناقل حركة أطول عن طريق الحفاظ على الأطوال الموجية معبأة بإحكام. يمكن أن ينقل المزيد من البيانات عبر مجموعة أكبر من الكابل مع تداخل أقل من نظام CWDM. لا يمكن لنظام CWDM نقل البيانات على مسافة طويلة حيث لا يتم تضخيم الأطوال الموجية. عادة ، يمكن لـ CWDM نقل البيانات إلى 100 ميل (160 كم).
يستخدم نظام CWDM الليزر غير المبرد بينما يستخدم نظام DWDM ليزر التبريد. يشير التبريد بالليزر إلى عدد من التقنيات التي يتم فيها تبريد العينات الذرية والجزيئية إلى أسفل الصفر المطلق من خلال التفاعل مع حقول ليزر واحدة أو أكثر. يتبنى ليزر التبريد ضبط درجة الحرارة الذي يضمن أداء أفضل وسلامة أعلى وعمر أطول من نظام DWDM. ولكنه يستهلك أيضًا طاقة أكثر من الليزر الإلكترونية غير المبرد الذي يستخدمه نظام CWDM.
عادةً ما يكون سعر DWDM أعلى أربع أو خمس مرات من نظيرات CWDM. تُعزى التكلفة العالية لـ DWDM إلى العوامل المتعلقة بالليزر. يعد تحمل الطول الموجي للتصنيع من ليزر DWDM مقارنةً بـ CWDM عاملًا رئيسيًا. إن التحمل النموذجي للطول الموجي لأشعة الليزر DWDM بترتيب ± 0.1 نانومتر ، في حين أن التحمل للموت بالليزر CWDM هي ± 2-3 نانومتر. كما أن عائدات الموت أقل تزيد من تكاليف الليزر DWDM نسبة إلى ليزر CWDM. علاوة على ذلك ، فإن تعبئة DWDM ليزر يموت من أجل تثبيت درجة الحرارة مع برودة peltier و thermister في حزمة الفراشة أكثر تكلفة من التعبئة الليزرية CWDM CWDM.
| المواصفات/الميزات | CWDM | DWDM |
| شكل كامل | تعدد تقسيم الطول الموجي الخشن ، نظام WDM لديه أقل من 8 أطوال موجية نشطة لكل الألياف البصرية | تعدد الإرسال الكثيف لقسم الطول الموجي ، نظام WDM يحتوي على أكثر من 8 أطوال موجية نشطة لكل الألياف البصرية |
| خاصية | محددة بواسطة الأطوال الموجية | محددة بواسطة الترددات |
| سعة | أدنى | أعلى |
| يكلف | قليل | عالي |
| مسافة | التواصل قصير المدى | التواصل طويل المدى |
| الترددات | يستخدم ترددات واسعة النطاق | يستخدم ترددات النطاق الضيقة |
| تباعد الطول الموجي | أكثر | أقل ، وبالتالي يمكن حزم 40+ قنوات المقارنة مع CWDM في نفس نطاق التردد |
| التضخيم | لا يتم تضخيم إشارة الضوء هنا | يمكن استخدام تضخيم إشارة الضوء هنا |
الشكل 8: مقارنة التكلفة من تقنية CWDM و DWDM
يوفر CWDM نقاط سعر أقل مقارنةً بـ DWDM ، وبالتالي فهي قابلة للغاية للعديد من تطبيقات الوصول والتكلفة الحساسة للتكلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يعد CWDM بسيطًا جدًا من حيث تصميم الشبكة والتنفيذ والتشغيل. يعمل CWDM مع عدد قليل من المعلمات التي تحتاج إلى تحسين من قبل المستخدم ، في حين تتطلب أنظمة DWDM حسابات معقدة لتوازن الطاقة لكل قناة ، والتي تكون معقدة بشكل أكبر عند إضافة القنوات وإزالتها أو عند استخدامها في حلقة شبكات DWDM ، خاصة عندما تتضمن الأنظمة البصرية مكبرات الصوت. يوضح الجدول التالي مقارنة CWDM و DWDM:
وفقًا لمجموعة Dell'oro ، من المتوقع أن تصل إيرادات سوق Multiplexer (WDM) في قسم الطول الموجي إلى 14 مليار دولار بحلول عام 2021 مدفوعًا بالطلب على أطوال موجية متماسكة تزيد عن 100 جيجابت في الثانية. إن المشتريات المباشرة للمؤسسة لربط مركز البيانات (DCI) ستؤثر بعمق على سوق WDM. من المتوقع أن يكون DCI باستخدام معدات WDM سوقًا بقيمة 2.4 دولار بحلول عام 2021. من هذه الإحصائيات ، سيكون لدى معدات WDM سوق جيد في المستقبل القريب. في الآونة الأخيرة ، شق اثنان من الثورتين الجديدتين في سوق الاتصالات البصرية: ROACHM (تعدد الإرسال القابل للتشكيل الضوئي للمواد الإضافية) والأنظمة البصرية المتماسكة. في حين أن هذه التقنيات البصرية هي الحلول المثالية لتلبية الطلب المتزايد على النطاق الترددي ، فإنها توفر أيضًا تخفيض التكاليف الجذري في سوق نقل المعلومات.
يعد CWDM حلاً جذابًا للناقلين الذين يحتاجون إلى ترقية شبكاتها لتلبية احتياجات حركة المرور الحالية أو المستقبلية مع تقليل استخدام خيوط الألياف القيمة. تتيح قدرة CWDM على استيعاب Ethernet على ألياف واحدة شبكات الدوائر المتقاربة على الحافة ، وفي مواقع الوصول إلى الطلب العالي. مع استمرار متطلبات المرور في الارتفاع ، ستكون شعبية CWDM مع شركات النقل في شبكات الوصول والشبكات المترو أقرب إلى شعبية DWDM في شبكات المسافات الطويلة والشبكات الطويلة. في المستقبل القريب ، ستستمر CWDM في التطور إلى تطبيقات متخصصة. يتم تطوير النقل المركب وأجهزة التوجيه البصرية أو المفاتيح الآن. يتم تضمين بطاقات CWDM الإضافية في المزيد من أجهزة النقل كخيارات منخفضة التكلفة. يواصل الموردون تقليل التكاليف وزيادة السعة.
إذا كنت مزيد من المعلومات أو الدعم على منتجات الألياف الضوئية ، فالرجاء عدم التردد في الاتصال بناsales@huajiayu.com، سنبذل قصارى جهدنا لدعمك.
أرسل استفسارك مباشرة إلينا
