ריבוי חלוקת גס וגלישה

Sep 28, 2019

השאר הודעה

ריבוי חלוקת גס וגלישה

ריבוי חטיבות אורך גל (WDM) מאפשר לשלוח זרמי נתונים שונים בו זמנית דרך רשת סיבים אופטיים יחידה. במאמרים אחרים השתמשנו באנלוגיה של כביש מהיר בכדי לתאר כיצד WDM פועלת ליצירת רשת סיבים וירטואלית אחת. השימוש בו לשילוב של מספר שירותים על סיב כהה אחד יכול למקסם את הסיבים ולסייע לארגונים לעמוד בדרישות ההולכות וגדלות מבלי להניח או להחכיר יותר סיבים עד שיידרש לחלוטין. ישנם שני סוגים עיקריים של טכנולוגיות WDM המשמשות כיום: גמישות אורך גל גמישות (CWDM) וגודל צפיפות אורך גל חציבה (DWDM).

CWDM מאפשר להעביר עד 18 ערוצים על גבי סיב כהה יחיד, ואילו DWDM תומך בעד 88 ערוצים. שתי הטכנולוגיות אינן תלויות בפרוטוקול, כלומר ניתן להשתמש בכל תערובת של נתונים, אחסון, קול או וידאו בערוצי אורך הגל השונים. במונחים של סיבים, ההבדל העיקרי בין טכנולוגיות CWDM ו- DWDM טמון באופן התפשטות של תעלות ההולכה לאורך הספקטרום האלקטרומגנטי.

טכנולוגיית WDM משתמשת באור אינפרא אדום, הנמצא מעבר לספקטרום האור הנראה. הוא יכול להשתמש באורכי גל בין 1260 ננומטר ל 1670 ננומטר. מרבית הסיבים מותאמים לשני האזורים 1310nm ו- 1550nm, המאפשרים "חלונות" יעילים לרשתות אופטיות.

ריבוע חטיבת אורך גל גס

CWDM היא טכנולוגיה המאפשרת חיבור של עד 18 ערוצים באמצעות זוג סיבים כהים. שני אזורים באורך גל קשורים לרוב CWDM, 1310nm ו- 1550nm. אזור 1550 ננומטר פופולרי יותר מכיוון שיש לו אובדן נמוך יותר בסיבים (כלומר האות יכול לנוע רחוק יותר).

אם אנו משתמשים באנלוגיה של הכביש שלנו, זה כמו לצבוע 18 נתיבים על הכביש, עם תשעה באזור 1310 של הסיב (1270 ננומטר עד 1450 ננומטר) ותשעה באזור 1550 (1470 ננומטר עד 1610 ננומטר). כדי להשיג זאת, אורכי הגל של כל ערוץ הם 20nm זה מזה.

CWDM הוא פיתרון נוח ובעלות זולה למרחקים עד 70 ק"מ. אולם בין 40 ק"מ למרחק המרבי של 70 ק"מ CWDM נוטים להיות מוגבלים ל 8 ערוצים בגלל תופעות שנקראות שיא המים של הסיב (עוד על כך בהמשך). לא ניתן להגביר אותות CWDM, מה שהופך את אומדן 70 הקמ"מ למקסימום מוחלט.

ריבוי חטיבות באורך גל צפוף

עם DWDM, אנו יכולים להמיר את הדרך שלנו לכביש מהיר של 88 נתיבים. DWDM יכול להתמודד עם פרוטוקולים במהירות גבוהה יותר, עד 100 ג'יגה-ביט לשנייה לערוץ. כל אחד מהערוצים הוא רק 0.8nm זה מזה, במקום 20nm שתמצאו במערכת CWDM.

מכפיל חלוקת אורך גל צפוף פועל על אותו עיקרון כמו CWDM, אך בנוסף ליכולת הערוץ המוגברת ניתן גם להגביר אותו כך שיתמוך במרחקים ארוכים בהרבה.

השוואה בין אורך גל CWDM ו- DWDM

באיור שלהלן ניתן לראות כיצד ערוצי DWDM משתלבים בספקטרום אורך הגל לעומת ערוצי CWDM. כל ערוץ CWDM מרווח 20nm מהערוץ הסמוך. באיור אנו משתמשים בצבעים כדי להבדיל בין 8 ערוצי CWDM באזור 1550. עבור 1310 האזורים, לא נערכו סטנדרטיות לתוכניות צבע.

עבור DWDM לעומת זאת, כל ערוצי DWDM נמצאים באזורי CWDM 1530 ו- 1550nm. עבור ערוצי DWDM, גם תוכנית הצבעים לא עברה סטנדרטיזציה: ככל הנראה באותה מידה מכיוון שזכרה והבדלה של 88 צבעים שונים לערוצי DWDM בעין בלתי מזוינת עלולה גם היא להיות מתח. במקום זאת אנו משתמשים בלוק כדי לציין היכן הם מקובצים.

מדוע לא להוסיף אורכי גל נוספים?

CWDM ו- DWDM מגדילים את כמות התנועה שניתן לחבר באמצעות סיב כהה. אז למה לא להוסיף עוד? מדוע לעצור ב 18 ערוצי CWDM ו 88 ערוצי DWDM? הסיבה שלא ניתן להוסיף יותר היא שהסיבים עצמם אינם לינאריים.

למרחקים ארוכים יותר, מעל 40 ק"מ, CWDM מוגבלת ל -9 תעלות עובדות בגלל תכונה כימית בסיב הנקראת פסגת המים. שיא המים הוא אזור של אובדן גבוה באזור 1300 ננומטר של הסיבים המשפיע על ערוצי CWDM 1370nm עד 1430nm. באזור זה אובדן האות הוא 1.0dB / km לעומת 0.25dB / km באזור 1550. זה לא אומר שלא ניתן להשתמש בערוצי CWDM באזור 1310nm, רק שהמרחק פוחת.

תעלות DWDM נמצאות באזור הסיבים 1550 ננומטר, שהוא האזור בסיב בעל האובדן הנמוך ביותר. אזור 1550 נמצא בעמק יציב ואובדן נמוך ומוקף באזורים עם אובדן גבוה משני צדיו. משני צדי אזור 1550, אובדן הסיב גדל במהירות והופך לבלתי שמיש ליישומי רשת אופטית.

מרווח אורך גל 50GHz DWDM באמצעות מתווך

דרך נוחה להגדיל את מספר ערוצי DWDM מ-, למשל, 40 ל- 80 היא להשתמש במערך interleaver. מרבב מרבבים מאותת DWDM ברווחים של 50 ג'יגה הרץ לתכנית ערוצים מרווחת של 100 ג'יגה הרץ. בדרך כלל מכנים אותות 50 ו- 100 ג'יגה הרץ כסימנים מוזרים ואחידים, וזה אותות אלה שמשולבים זה בזה או שזורים זה בזה בדרך כלל כדי לעבור מ 40-80 ערוצים בפס ה- C של הסיב.

האם עליך להשתמש ב- CWDM או DWDM?

כפי שנדון קודם לכן, קישוריות CWDM מוגבלת ל 70 ק"מ ואילו DWDM יכולה לשדר עד 80 ק"מ. אבל אולי אפילו יותר חשוב, ניתן להגביר DWDM למרחקים ארוכים יותר. מכיוון שכל ערוצי ה- DWDM נוטים בעיקר לשבת בטווח ה"שטוח החוצה "של 1550 ננומטר של הסיב, הם מועילים לעצמם להיות מוגברים.

DWDM CWDM
מרחק 70 ק"מ ללא חיבור 80 ק"מ ללא חיבור
1000 ק"מ + מוגבר לא ישים
ערוצים 88 (באמצעות שוחק) 18 (מרחקים מוגבלים בשיא המים)
ריווח 0.8 ננומטר 20nm
פרוטוקולים הכל כולל 100G ומעלה: 1/10/40 / 100GE ו 8/16 / 32GFC עד 10GE ו 8GFC
(40G באמצעות 4x10G CWDM)

אם כבר קיים פיתרון CWDM והמערכת עדיין מחזיקה ביכולת לצמיחה נוספת, יש לקחת בחשבון את CWDM. אם הקיבולת מתמלאת, ישנן שתי אפשרויות: להתחיל שוב עם מערכת DWDM בעלת קיבולת גבוהה יותר או להעלות על גבי רשת "היברידית DWDM" מעל לראש הערוצים 1530 ו- 1550 ננומטר, מה שיוצר 26 ערוצים נוספים על פני רשת CWDM הקיימת.

מערכות DWDM תוכננו, באופן מסורתי, על ידי טלקוס למערכות קבועות ומשולבות אנכית, וככאלה הביאו דרישות נדל"ן גדולות. זו הסיבה ש- CWDM הייתה ארוכה הבחירה הפופולרית יותר לחיבוריות של מרכז נתונים ארגוני. אך כיום ישנם פתרונות גמישים יותר עבור DWDM גם ברמת מרכז הנתונים הארגוני, מה שהופך אותה לאופציה הרבה יותר מציאותית.

שתף:

הסבר מאמר זה לאדם שאינו טכני:

ישנם שני סוגים עיקריים של טכנולוגיה לרבב חלוקת אורך גל (WDM): גס (CWDM) וצפוף (DWDM). שניהם משתמשים באורכי גל מרובים של אור על סיב בודד, אך נבדלים זה מזה במרווחים שלהם באורכי הגל, במספר הערוצים וביכולתם להעצים את האותות המרבבים.

שלא כמו ב- CWDM, אורכי הגל ב- DWDM ארוזים בצורה הדוקה יותר, ואפשר להגביר את החיבורים. המשמעות היא שניתן להעביר נתונים למרחקים ארוכים הרבה יותר. באופן מסורתי CWDM היה פיתרון בעלות נמוכה יותר, אך כיום המחירים עבור שניהם דומים. ההחלטה איזה פיתרון הוא הטוב ביותר תלויה בדרישות המשתמש והרשת.

שלח החקירה