13.03.2025
91 Kaasaegsed telekommunikatsioonivõrgud nõuavad kõrget usaldusväärsust, andmeedastuskiirus ja teabe säilimist vahetuste ajal. Kolm peamist andmeedastusmeetodit on WDM, CWDM ja DWDM. Need spektraalse tihendamise meetodid võimaldavad olemasolevat infrastruktuuri tõhusalt kasutada, vältides uute optiliste kiudude paigaldamist.
Ülevaade WDM, CWDM ja DWDM kohta
Kolm spektraalse tihendamise meetodit võimaldavad edastada mitu andmevoogu ühe optilise kanali kaudu, kasutades erinevaid lainepikkusi. Nende peamine eelis on võrgu läbilaskevõime suurendamine ilma uute liinide paigaldamise või täiendavate seadmete ostmise vajaduseta.
Mis on WDM
WDM (Wavelength Division Multiplexing) on peamine multipleximise tehnoloogia, mis põhineb valgusvoo jagamisel mitmeks kanaliks erinevate lainepikkustega. Selle põhieesmärk on suurendada edastatava teabe mahtu. WDM-i kasutatakse peamiselt põhivõrkudes ja linnavõrkudes. Tehnoloogia jaguneb kaheks tüübiks: CWDM ja DWDM. Vaatleme neid lähemalt.
Mis on CWDM ja DWDM
CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) on lihtsustatud WDM variant, millel on suurem samm lainepikkuste vahel. Seda tehnoloogiat rakendatakse suhteliselt lühikeste kaugustega võrkudes ja see töötab stabiilselt kuni 80 km kaugusel. Maksimaalne kanalite arv on 18, lainepikkuste vahemik on 1270–1610 nm.
Üks CWDM eeliseid on laserite jahutuse vajaduse puudumine, mis vähendab ekspluatatsioonikulusid. Kuid tehnoloogia piiratud läbilaskevõime tõttu on kanalite vaheline kaugus suhteliselt suur.
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) on täiustatud WDM variant, millel on kõrge kanalite tihedus. See toetab kuni 96 kanalit ühel optilisel liinil, kasutades kitsaid lainepikkuste vahemaid (0,4–0,8 nm). Tänu sellele võimaldab DWDM edastada rohkem andmeid ja hoiab ühenduse kvaliteeti kuni 6000 km kaugusele, kuid vajab signaali võimendamist. Lisaks on vajalik laserite temperatuuri stabiliseerimine ja spetsialiseeritud seadmete kasutamine süsteemi täpselt seadistamiseks.
WDM, CWDM ja DWDM rakendusalad
Rakendusala sõltub tehnoloogia tüübist, kuna igal neist on oma omadused ja iseärasused. WDM on põhiline variant, mida soovitatakse kasutada universaalse lahendusena kanalite mahtuvuse suurendamiseks teenusepakkujate ja ettevõtete võrkudes.
CWDM ja DWDM erinevus seisneb edastatava teabe tiheduses ja tööulatuses, säilitades ühenduse usaldusväärsuse. CWDM sobib:
Kohalikud võrgud;
Linnasedele optilised liinid;
Sideoperaatorite võrgud;
Piirkondlikud ühendused.
DWDM on tehnoloogia, mis tagab suurt andmemahtu pikemate vahede ülekandmiseks. Seda rakendatakse laialdaselt kaabeldatud süsteemides, andmekeskustes, põhivõrkudes ja sideoperaatorite globaalsetes ühendustes.
WDM, CWDM ja DWDM eelised ja puudused
Igal tehnoloogial on oma tugevused ja nõrkused, mis võimaldavad valida optimaalse lahenduse sõltuvalt võrgu nõudmistest.
WDM
Eelised:
Suurendab olemasoleva infrastruktuuri mahtuvust ilma uute liinide paigaldamiseta.
Puudused:
Vajab spetsialiseeritud seadmeid multipleximise ja demultipleximise jaoks.
CWDM
Eelised:
Taskukohasus ja madalad seadmete kulud.
Energiatõhusus.
Lihtne seadistamine ja haldamine.
Puudused:
Piiratud kanalite arv.
Edastuse kaugus ei ületa 80 km ilma võimenditeta.
DWDM
Eelised:
Toetab pikki vahemaid.
Kõrge läbilaskevõime.
Skaleeritavus.
Võimalus edastada andmeid 96 kanalil.
Puudused:
Kõrge seadmete hind.
Vajab signaali võimendamist.
Laseri temperatuuri stabiliseerimise nõue.
Mis on erinevus WDM, CWDM ja DWDM vahel
Optimaalse tehnoloogia valimiseks on oluline mõista WDM, CWDM ja DWDM vahelisi põhierinevusi. Allolevas tabelis on esitatud nende tehnoloogiate üksikasjalik võrdlus põhiparameetrite järgi.
| Parameeter | WDM | CWDM | DWDM |
| Kanalite arv | 2–96 | Kuni 18 | Kuni 96 |
| Lainepikkuste vahe | 0.4–50 nm | 20 nm | 0.4–0.8 nm |
| Lainepikkuste vahemik | 1260–1625 nm | 1270–1610 nm | 1525–1565 nm (C-vahemik), 1570–1610 nm (L-vahemik) |
| Maksimaalne edastusulatus | Kuni 6000 km (võimenditega) | Kuni 80 km | Kuni 6000 km (võimenditega) |
| Vajalikud võimendid | Vajalikud pikkadel kaugustel | Ei ole vajalikud | Vajalikud |
| Seadmete hind | Keskmine | Madal | Kõrge |
| Setup Complexity | Keskmine | Lihtne | Kõrge |
| Rakendus | Optiliste võrkude läbilaskevõime suurendamine | Linnavõrgud, kohalikud ühendused | Põhivõrgud, andmekeskused, merealused ühendused |
| Laseri jahutusnõuded | Sõltub süsteemi tüübist | Ei ole vajalik | Vajalik |
| Energiatõhusus | Keskmine | Kõrge | Keskmine |
Kõigis kolmes tehnoloogias kasutatakse andmete edastamiseks optilisi transiiverid, kuid vastavalt konkreetsetele ülesannetele on vajalikud erinevad tüübid.
Kuidas valida WDM, CWDM ja DWDM
Sobiva valiku tegemiseks tuleb arvestada mitme võtmeteguriga:
Edastusulatus – DWDM tagab kõrgeima usaldusväärsuse pika vahemaa andmeedastuses.
Hind – CWDM on kõige taskukohasem lahendus, kuid sobib ainult lühikeste vahede jaoks.
Infrastruktuuri tüüp – Ettevõtte- ja linnavõrkudes piisab CWDM-ist, kuid kaug- või rahvusvaheliste ühenduste jaoks on parem valida DWDM-seadmed.
Kanalite arv – CWDM sobib väikese koormusega, DWDM aga kõrgema andmemahtuvusega võrkudele.
Spektraalse tihendamise tehnoloogiad võimaldavad optiliste kiudude läbilaskevõime oluliselt suurendada. Optimaalne valik sõltub seatud eesmärkidest ja eelarvest.
