-Trong khi hai loại ghép kênh phân chia theo bước sóng —CWDM và DWDM — đều là những phương pháp hiệu quả để giải quyết nhu cầu về dung lượng băng thông ngày càng tăng, chúng được thiết kế để giải quyết các thách thức mạng khác nhau.
-Ghép kênh phân chia theo bước sóng thô (CWDM) và ghép kênh phân chia theo bước sóng dày đặc (DWDM) là hai công nghệ chính được phát triển dựa trên ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM), nhưng với các mẫu và ứng dụng bước sóng khác nhau.
-CWDM và DWDM đều là những phương pháp hiệu quả để giải quyết nhu cầu về dung lượng băng thông ngày càng tăng và tối đa hóa việc sử dụng cả tài sản cáp quang hiện có và mới, nhưng hai công nghệ này khác nhau ở nhiều khía cạnh.
-Để hiểu rõ nhất cách quyết định công nghệ WDM nào trong số hai công nghệ này có thể là lựa chọn tốt nhất khi lập kế hoạch mạng, điều cần thiết là phải có hiểu biết cơ bản về cách thức hoạt động của từng công nghệ và sự khác biệt của chúng.
-Một hệ thống CWDM thường hỗ trợ tám bước sóng trên mỗi sợi quang và được thiết kế cho các giao tiếp tầm ngắn, sử dụng các tần số dải rộng với các bước sóng cách xa nhau.
-Vì CWDM dựa trên khoảng cách kênh 20 nm từ 1470 đến 1610 nm, nên nó thường được triển khai trên các đoạn cáp quang dài tới 80km trở xuống vì bộ khuếch đại quang học không thể được sử dụng với các kênh có khoảng cách lớn. Khoảng cách rộng của các kênh này cho phép sử dụng quang học có giá cả phải chăng. Tuy nhiên, dung lượng của các liên kết cũng như khoảng cách được hỗ trợ ít hơn với CWDM so với DWDM.
-Nói chung, CWDM được sử dụng cho các ứng dụng chi phí thấp hơn, dung lượng thấp hơn (dưới 10G) và khoảng cách ngắn hơn, trong đó chi phí là một yếu tố quan trọng.
-Gần đây hơn, giá của cả thành phần CWDM và DWDM đã trở nên tương đối tương đương. Các bước sóng CWDM hiện có khả năng truyền tới 10 Gigabit Ethernet và 16G Fiber Channel và khả năng này khó có thể tăng thêm trong tương lai.
-Trong các hệ thống DWDM, số lượng kênh được ghép kênh dày đặc hơn nhiều so với CWDM vì DWDM sử dụng khoảng cách bước sóng chặt chẽ hơn để phù hợp với nhiều kênh hơn trên một sợi quang duy nhất.
-Thay vì khoảng cách kênh 20 nm được sử dụng trong CWDM (tương đương với khoảng 15 triệu GHz), các hệ thống DWDM sử dụng nhiều khoảng cách kênh được chỉ định khác nhau từ 12,5 GHz đến 200 GHz trong C-Band và đôi khi là L-band.
-Các hệ thống DWDM hiện nay thường hỗ trợ 96 kênh cách nhau 0,8 nm trong phổ C-Band 1550 nm. Vì lý do này, các hệ thống DWDM có thể truyền một lượng lớn dữ liệu thông qua một liên kết sợi quang duy nhất vì chúng cho phép nhiều bước sóng hơn được đóng gói trên cùng một sợi quang.
-DWDM là tối ưu cho các giao tiếp đường dài lên đến 120 km trở lên do khả năng tận dụng các bộ khuếch đại quang học, có thể khuếch đại hiệu quả về chi phí toàn bộ phổ 1550 nm hoặc C-band thường được sử dụng trong các ứng dụng DWDM. Điều này khắc phục các khoảng cách hoặc khoảng cách suy hao dài và khi được tăng cường bởi Bộ khuếch đại sợi pha tạp Erbium (EDFA), các hệ thống DWDM có khả năng mang một lượng lớn dữ liệu trên các khoảng cách dài trải dài hàng trăm hoặc hàng nghìn km.
-Ngoài khả năng hỗ trợ số lượng bước sóng lớn hơn CWDM, các nền tảng DWDM cũng có khả năng xử lý các giao thức tốc độ cao hơn vì hầu hết các nhà cung cấp thiết bị truyền tải quang học hiện nay thường hỗ trợ 100G hoặc 200G trên mỗi bước sóng trong khi các công nghệ mới nổi đang cho phép 400G trở lên.
CWDM có khoảng cách kênh rộng hơn DWDM — sự khác biệt danh nghĩa về tần số hoặc bước sóng giữa hai kênh quang liền kề.
-
Các hệ thống CWDM thường truyền tám bước sóng với khoảng cách kênh 20 nm trong lưới phổ từ 1470 nm đến 1610 nm.
-
Mặt khác, các hệ thống DWDM có thể mang 40, 80, 96 hoặc lên đến 160 bước sóng bằng cách sử dụng khoảng cách hẹp hơn nhiều 0,8/0,4 nm (lưới 100 GHz/50 GHz). Các bước sóng DWDM thường từ 1525 nm đến 1565 nm (C-band), với một số hệ thống cũng có khả năng sử dụng các bước sóng từ 1570 nm đến 1610 nm (L-band).
-CWDM là một công nghệ linh hoạt có thể được triển khai để mở rộng dung lượng của mạng cáp quang. Đây là một tùy chọn công nghệ nhỏ gọn, tiết kiệm chi phí khi hiệu quả phổ hoặc nhu cầu vượt qua khoảng cách xa dưới 80 km không phải là yêu cầu quan trọng.
-Các giải pháp CWDM, thường sử dụng các thành phần phần cứng thụ động, thường được triển khai trong cấu trúc liên kết điểm-điểm trong các mạng doanh nghiệp và mạng truy cập viễn thông.
-Vì những lý do đó, CWDM thường phù hợp nhất cho các ứng dụng tầm ngắn không yêu cầu dịch vụ lớn hơn 10Gb và ở những địa điểm không cần nhiều kênh.
-Mặt khác, công nghệ DWDM là giải pháp lý tưởng cho các mạng yêu cầu tốc độ cao hơn, dung lượng kênh lớn hơn hoặc cho các ứng dụng yêu cầu khả năng sử dụng bộ khuếch đại để truyền dữ liệu trên các khoảng cách xa hơn nhiều.
-Mặc dù phần cứng và thiết bị điện tử được sử dụng trong các hệ thống DWDM không rẻ, nhưng chúng có hiệu quả về chi phí hơn đáng kể so với việc lắp đặt cáp quang mới.
-Khi nhu cầu về dung lượng tăng lên và tốc độ dịch vụ tăng lên 10G/40G/100G và 200G, chi phí lặp lại cao của các đường dây thuê để cung cấp kết nối cho các tốc độ dữ liệu cao hơn này không thể mở rộng cho các tổ chức khi so sánh với việc triển khai và vận hành mạng quang DWDM của riêng họ.
-Vì lý do này, ngày càng có nhiều nhu cầu tăng dung lượng mạng bằng cách sử dụng các ứng dụng mạng quang DWDM để tối đa hóa kết nối cáp quang giữa các trang web. Các tổ chức ngày càng tận dụng công nghệ này như một giải pháp theo yêu cầu có thể mở rộng để đáp ứng nhu cầu băng thông ngày càng tăng của họ.
-Thông thường, các hệ thống DWDM sử dụng các thành phần phần cứng chủ động và thường được triển khai dưới dạng các nền tảng phần cứng tích hợp như ROADM (Bộ ghép kênh thêm-rơi quang học có thể cấu hình lại), cung cấp các khả năng hoạt động nâng cao và cho phép tạo ra các mạng quang phức tạp và có thể mở rộng.
-Do khả năng xử lý rất nhiều dữ liệu, DWDM được các tổ chức thuộc nhiều ngành sử dụng như một phần không thể thiếu trong mạng cáp quang đường dài, lõi hoặc khu vực đô thị của họ ngày nay.
-Công nghệ DWDM cũng được sử dụng để kết nối các trung tâm dữ liệu, chẳng hạn như các nền tảng ODCI (Kết nối trung tâm dữ liệu quang học) cung cấp các liên kết băng thông cực cao (400G trở lên) bằng cách sử dụng phần cứng chi phí thấp trên mỗi bit được tối ưu hóa cho môi trường trung tâm dữ liệu.
-Cả hai giải pháp truyền tải quang học CWDM và DWDM đều có sẵn dưới dạng hệ thống chủ động hoặc thụ động.
-Trong một giải pháp truyền tải quang học thụ động (hoặc không có nguồn), một bộ thu phát CWDM hoặc DWDM nằm trực tiếp bên trong một thiết bị, chẳng hạn như một công tắc dữ liệu hoặc một bộ định tuyến.
-Một ví dụ điển hình về điều này sẽ là một công tắc IP có quang học cắm được SFP được điều chỉnh theo một bước sóng CWDM hoặc DWDM cụ thể. Đầu ra từ bộ thu phát SFP được kênh hóa kết nối với một bộ ghép kênh thụ động tương ứng kết hợp và phân phối lại hoặc ghép kênh và giải ghép kênh các tín hiệu bước sóng khác nhau.
-Vì bộ thu phát SFP cắm được CWDM hoặc DWDM được kênh hóa nằm trong công tắc dữ liệu hoặc bộ định tuyến, điều đó có nghĩa là chức năng xWDM vốn có trong thiết bị tương ứng.
-Các giải pháp truyền tải quang học chủ động có các thành phần được cấp nguồn AC hoặc DC và là các hệ thống độc lập tách biệt với các thiết bị kết nối với chúng, chẳng hạn như công tắc dữ liệu và bộ định tuyến.
-Một nhiệm vụ chính của một hệ thống truyền tải quang học độc lập là lấy tín hiệu đầu ra tầm ngắn và mở rộng phạm vi của tín hiệu đồng thời chuyển đổi nó thành một bước sóng CWDM hoặc DWDM được kênh hóa.
-Một ví dụ điển hình về điều này sẽ là một công tắc IP có cổng 10Gb được điền với quang học 'xám' 1310 SFP+, trong đó giao diện từ cổng 1310 SFP+ trên công tắc IP sau đó được kết nối chéo thông qua một bộ nhảy cáp quang đến cổng giao diện khách hàng của thẻ Transponder trong một hệ thống truyền tải quang học chủ động.
-Một bộ thu phát là một thành phần nhận tín hiệu quang đến và sau đó chuyển đổi nó thành một bước sóng xWDM được kênh hóa.
-Sau đó, hệ thống truyền tải quang học chủ động lấy các tín hiệu xWDM đã chuyển đổi, kết hợp chúng và truyền chúng với sự trợ giúp của một số thành phần bổ sung, bao gồm các bộ ghép kênh thụ động và bộ khuếch đại nếu cần, cho các ứng dụng đường dài. Do sự tách biệt của chức năng truyền tải xWDM khỏi thiết bị đầu cuối, chẳng hạn như công tắc dữ liệu hoặc bộ định tuyến, các hệ thống truyền tải quang học chủ động cũng có xu hướng phức tạp hơn các giải pháp thụ động.
-Mạng quang đóng một vai trò quan trọng trong các mạng nhiều lớp ngày nay và được sử dụng để mở rộng phạm vi của quang học cắm được truyền thống, kết nối các trung tâm dữ liệu và liên kết các trang web với nhau trong một khuôn viên hoặc công viên kinh doanh trên các khu vực đô thị, giữa các thành phố hoặc để kết nối quốc gia đường dài.
-Do đó, các tổ chức khu vực công, tiện ích, nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe, tổ chức tài chính, doanh nghiệp và nhà điều hành trung tâm dữ liệu đang xem xét truyền tải quang học là giải pháp được lựa chọn cho các mạng quan trọng của họ.
-CWDM và DWDM — hai loại ghép kênh phân chia theo bước sóng — đều là những phương pháp hiệu quả để giải quyết nhu cầu về dung lượng băng thông ngày càng tăng; nhưng chúng được thiết kế để giải quyết các nhu cầu mạng khác nhau.
-Với sự tăng trưởng ồ ạt của các ứng dụng over-the-top, điện toán đám mây, thiết bị di động và nhu cầu của người tiêu dùng và nhân viên phải liên tục truy cập vào dữ liệu và ứng dụng của họ, các giải pháp mạng quang CWDM và DWDM đang được các doanh nghiệp áp dụng nhanh chóng khi yêu cầu về băng thông và khoảng cách của họ tiếp tục tăng.
-Do đó, nhiều tổ chức trên các ngành hiện đang vận hành mạng truyền tải quang học của riêng họ để hợp nhất tốc độ băng thông cao và các loại lưu lượng khác nhau trên các khoảng cách xa.