DWDM技術とCWDM技術の違いとは？

Coarse Wavelength Division Multiplexing (CWDM)およびDense Wavelength Division Multiplexing (DWDM)技術の発展に伴い、光伝送ネットワークの開発は大きく進歩しました。どちらもWDM技術に属しており、この技術の原理は、異なる波長の光信号を1本の光ファイバーに多重化することで、光ファイバーの帯域幅を拡大するというものです。では、DWDMとCWDM技術の違いと、DWDMおよびCWDM技術がどのように機能するかをご存じですか？

DWDMとCWDMの違いを紹介する前に、まずWDM、CWDM、DWDMの各技術について理解しましょう。

WDM技術とは？

波長分割多重（WDM）では、送信端末のマルチプレクサによって2つ以上の異なる波長の光搬送信号を1本の光ファイバーに合波し、光リンクの同じ光ファイバーに結合して光データを伝送できます。受信側では、異なる波長の光搬送信号がデマルチプレクサによって分離され、その後、光受信機が光信号をさらに処理して復元します。このように、2つ以上の異なる波長の光信号を同時に伝送する技術を波長分割多重と呼びます。WDM技術は、データセンターが拠点間で大量のデータを伝送するのに役立ちます。

図1：WDMの動作原理

CWDMとDWDMの比較Wiki

周知のとおり、CWDMとDWDMは、WDM技術を基盤として開発された2つの異なる技術です。動作原理が異なるため、それぞれ異なる分野で使用されています。CWDM技術は柔軟性が高く、ほとんどの種類の光ファイバーネットワークで使用できます。エンジニアは通常、通信アクセスネットワークの構築に使用し、データセンターのポイントツーポイントトポロジーにも使用できます。CWDMが一般的に企業ネットワークに導入されるのに対し、DWDMはほとんどの場合、メトロポリタンネットワークで使用されます。また、データセンター間の相互接続や金融サービスネットワークの構築にも導入でき、DWDM技術は常にリングトポロジーで導入されます。

CWDMトランシーバー 最大18の波長チャネルをサポートし、光ファイバーを介して同時に伝送できます。チャネルの異なる2つの波長間の間隔は20nmです。一方、DWDMが50GHzの光信号を伝送する場合、最大96の波長チャネルをサポートでき、チャネルの異なる波長間の間隔は0.4nmです。また、100GHzの光信号を伝送する場合、波長チャネルは最大48で、チャネルの異なる波長間の間隔は0.8nmです。 

図2：CWDMとDWDMの動作原理の比較

CWDM技術は最大70kmまでの比較的短い距離をサポートできますが、伝送距離が40～70 kilometersの場合は、送信チャネルを8チャネルに制限する必要があります。CWDM技術はデータセンターの利便性を大幅に向上させ、長距離伝送を実現するための費用対効果の高いソリューションを提供します。DWDM技術は、メトロポリタンネットワークにおいて、はるかに長い伝送距離を実現するのに役立ちます DWDMデバイス. ただし、ファイバーリンク損失とファイバー分散を補償するには、分散補償器または増幅器を使用する必要があります。

図3：QSFPTEK DWDM MUX

DWDM技術とCWDM技術の違いとは？

チャネル間隔

チャネル間隔は、隣接する2つの光チャネル間の公称波長差として定義されます。これら2つの異なるWDM技術を比較すると、CWDMのチャネル間隔はDWDMよりも広くなっています。前述のとおり、CWDMは18のCWDM波長で伝送でき、隣接する光チャネルの間隔は20nm、スペクトル範囲は1271nm～1611nmです。DWDMは、0.8/0.4nm(100 GHz/50 GHz grid)のチャネル間隔で40、80、160波長を伝送できます。80波長、チャネル間隔0.8nmの構成が最も広く使用されています。DWDMの波長範囲はC band(1525nm～1565nm)およびL band(1570nm～1610nm)です。

伝送距離

光伝送の過程ではDWDM波長と光ファイバーが高度に統合されているため、DWDMの伝送距離はCWDMよりも長くなります。DWDMシステムとは異なり、CWDMは距離の制限なく光信号を伝送することはできません。CWDMの最大伝送距離は約80 kmです。DWDMは、分散補償器や増幅器を使用することで、伝送距離をさらに延ばすことができます。

変調レーザー

CWDMシステムとDWDMシステムのもう1つの本質的な違いは、異なる変調レーザーを使用していることです。CWDMは非冷却レーザーを使用するように設計されていますが、DWDMは冷却レーザーを使用します。この2種類のレーザーの違いにより、DWDM MUXまたはトランシーバーは、より優れた性能、より高い安全性、より長い耐用年数を実現します。一方、CWDM MUXおよびトランシーバーは、電子チューニング式非冷却レーザーを使用しているため、消費電力が低くなります。

コスト

冷却レーザーは、DWDMの性能を向上させるだけでなく、CWDMシステムと比べてDWDMシステムのコストを高くします。QSFPTEKによると、DWDM MUXはCWDM MUXより3～4倍高価です。ただし、DWDMトランシーバーの普及により、DWDMトランシーバーはCWDMトランシーバーより約5分の1安価であることに留意する必要があります。

結論

CWDMは10GbEまたは16Gファイバーチャネルで広く使用されている一方、DWDMは100G容量の高性能ネットワークで広く使用されています。両者の利点を比較することで、どちらを選ぶべきか判断できます。CWDMシステムはコストが低く、DWDMは伝送速度が速いうえ、帯域幅容量が大きく、伝送距離も長くなります。両者の利点を比較し、お客様の要件に照らし合わせれば、データセンターにどちらがより適しているか、すでにお分かりいただけたと思います。 QSFPTEK MUXやトランシーバーを含む、さまざまなCWDMおよびDWDMデバイスを提供しています。DWDMまたは CWDM MUX およびトランシーバー。[email protected]までカスタマーサービスにお問い合わせください。