Was ist der Unterschied zwischen DWDM- und CWDM-Technologie?

Mit dem Wachstum der Coarse Wavelength Division Multiplexing (CWDM)- und Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM)-Technologie wurden große Fortschritte bei der Entwicklung optischer Transportnetze erzielt. Beide gehören zur WDM-Technologie, und das Prinzip dieser Technologie besteht darin, optische Signale unterschiedlicher Wellenlängen auf einer Glasfaser zu kombinieren. Auf diese Weise wird die Bandbreite der Glasfaser erhöht. Kennen Sie also den Unterschied zwischen DWDM- und CWDM-Technologie und wissen Sie, wie DWDM- und CWDM-Technologien funktionieren?

Bevor wir den Unterschied zwischen DWDM und CWDM vorstellen, sollten wir zunächst verstehen, was WDM-, CWDM- und DWDM-Technologien sind.

Was ist WDM-Technologie?

Wavelength Division Multiplexing (WDM) kann zwei oder mehr verschiedene Wellenlängen optischer Trägersignale über einen Multiplexer am sendenden Endgerät auf einer Glasfaser zusammenführen und zur Übertragung optischer Daten in dieselbe Faser der optischen Verbindung einkoppeln. Am Empfangsende werden die optischen Trägersignale mit unterschiedlichen Wellenlängen durch einen Demultiplexer getrennt, und anschließend verarbeitet der optische Empfänger die optischen Signale weiter, um sie wiederherzustellen. Diese Technologie zur gleichzeitigen Übertragung von zwei oder mehr verschiedenen Wellenlängen optischer Signale wird als Wavelength Division Multiplexing bezeichnet. Die WDM-Technologie kann Rechenzentren dabei helfen, große Datenmengen zwischen Standorten zu übertragen.

Abbildung1: Funktionsprinzip von WDM

CWDM vs. DWDM Wiki

Wie wir alle wissen, sind CWDM und DWDM zwei verschiedene Technologien, die auf Basis der WDM-Technologie entwickelt wurden. Aufgrund unterschiedlicher Funktionsprinzipien werden sie in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Die CWDM-Technologie ist flexibler und kann für die meisten Arten von Glasfasernetzen verwendet werden. Ingenieure verwenden sie in der Regel zum Aufbau von Telekommunikations-Zugangsnetzen, und sie kann auch für Punkt-zu-Punkt-Topologien in Rechenzentren eingesetzt werden. Anders als CWDM, das typischerweise in Unternehmensnetzwerken eingesetzt wird, wird DWDM in den meisten Fällen in Metropolitan Area Networks verwendet. Außerdem kann es auch zur Verbindung von Rechenzentren und zum Aufbau von Netzwerken für Finanzdienstleistungen eingesetzt werden; die DWDM-Technologie wird stets in einer Ringtopologie eingesetzt.

CWDM-Transceiver unterstützt bis zu 18 Wellenlängenkanäle zur gleichzeitigen Übertragung über Glasfaser. Der Abstand zwischen jeweils zwei unterschiedlichen Wellenlängen des Kanals beträgt 20nm. Während DWDM optische Signale mit 50GHz überträgt, kann es bis zu 96 Wellenlängenkanäle unterstützen, und der Abstand zwischen jeder unterschiedlichen Wellenlänge des Kanals beträgt 0.4nm; bei der Übertragung optischer Signale mit 100GHz sind bis zu 48 Wellenlängenkanäle möglich, und der Abstand zwischen jeder unterschiedlichen Wellenlänge des Kanals beträgt 0.8nm. 

Abbildung 2: Funktionsprinzip von CWDM vs DWDM

Die CWDM-Technologie kann kürzere Entfernungen von bis zu 70km unterstützen. Bei Übertragungsentfernungen zwischen 40 und 70 Kilometern muss der Übertragungskanal auf 8 Kanäle begrenzt werden. Die CWDM-Technologie bietet dem Rechenzentrum großen Komfort und liefert eine kostengünstige Lösung, um Langstreckenübertragung zu erreichen. Die DWDM-Technologie hilft dem Metropolitan-Netzwerk, eine deutlich längere Übertragungsdistanz auf DWDM-Geräte. Sie müssen jedoch Dispersion Compensation oder Amplifier verwenden, um den Verlust der Glasfaserstrecke und die Glasfaserdispersion zu kompensieren.

Abbildung 3: QSFPTEK DWDM MUX

Was ist der Unterschied zwischen der DWDM- und der CWDM-Technologie?

Kanalabstand

Der Kanalabstand ist definiert als die nominale Differenz der Wellenlänge zwischen zwei benachbarten optischen Kanälen. Beim Vergleich dieser beiden unterschiedlichen WDM-Technologien ist der Kanalabstand von CWDM größer als der von DWDM. Wie oben erwähnt, kann CWDM in 18 CWDM-Wellenlängen übertragen, und der Abstand zwischen benachbarten optischen Kanälen beträgt 20nm; der Spektralbereich reicht von 1271nm bis 1611nm. DWDM kann 40, 80 oder 160 Wellenlängen mit einem Kanalabstand von 0.8/0.4nm (100 GHz/50 GHz Grid) übertragen. Die Konfiguration mit 80 Wellenlängen und 0.8nm Kanalabstand wird am häufigsten verwendet. Der DWDM-Wellenlängenbereich umfasst das C-Band (1525nm bis 1565nm) und das L-Band (1570nm bis 1610nm).

Übertragungsdistanz

Da die DWDM-Wellenlänge im Prozess der optischen Übertragung stark in die Glasfaser integriert ist, ist die Übertragungsdistanz von DWDM größer als die von CWDM. Im Gegensatz zum DWDM-System kann CWDM keine optischen Signale über unbegrenzte Entfernungen übertragen. Die maximale Übertragungsdistanz von CWDM beträgt etwa 80 km. DWDM kann die Übertragungsdistanz durch Dispersionskompensation oder Verstärker vergrößern.

Modulationslaser

Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen CWDM- und DWDM-Systemen besteht darin, dass sie unterschiedliche Modulationslaser verwenden. CWDM ist für den Einsatz eines ungekühlten Lasers ausgelegt, während DWDM einen gekühlten Laser verwendet. Der Unterschied zwischen den beiden Lasern führt bei DWDM MUX oder Transceivern zu besserer Leistung, höherer Sicherheit und längerer Lebensdauer; im Gegensatz dazu haben CWDM MUX und Transceiver aufgrund der Verwendung elektronisch abstimmbarer ungekühlter Laser einen geringeren Stromverbrauch.

Kosten

Der Kühllaser bietet DWDM nicht nur eine bessere Leistung, sondern verursacht auch höhere Kosten für das DWDM-System als für das CWDM-System. Laut QSFPTEK wissen wir, dass der DWDM MUX drei- bis viermal teurer ist als der CWDM MUX. Allerdings müssen wir beachten, dass DWDM-Transceiver aufgrund der Verbreitung von DWDM-Transceivern etwa ein Fünftel günstiger sind als CWDM-Transceiver.

Fazit

CWDM wird häufig in 10GbE- oder 16G-Fibre-Channel-Systemen eingesetzt, während DWDM häufig in Hochleistungsnetzwerken mit 100G-Kapazität verwendet wird. Durch den Vergleich der Vorteile beider können wir erkennen, wie wir wählen sollten. Die Kosten des CWDM-Systems sind niedriger, die Übertragungsgeschwindigkeit von DWDM ist höher, außerdem ist die Bandbreitenkapazität größer und die Übertragungsdistanz länger. Durch den Vergleich der Vorteile beider und entsprechend Ihren Anforderungen wissen Sie meiner Ansicht nach bereits, welches besser für Ihr Rechenzentrum geeignet ist. QSFPTEK bietet verschiedene CWDM- und DWDM-Geräte, einschließlich MUX und Transceiver. Wenn Sie unsicher sind, ob Sie DWDM oder CWDM-MUX und Transceiver. Bitte kontaktieren Sie den Kundendienst über [email protected].