Trong lĩnh vực viễn thông, kết nối trung tâm dữ liệu và truyền tải video, cáp quang rất được ưa chuộng. Tuy nhiên, thực tế là cáp quang không còn là lựa chọn kinh tế hay khả thi để triển khai cho từng dịch vụ riêng lẻ. Do đó, việc sử dụng ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) để mở rộng dung lượng cáp quang trên cơ sở hạ tầng cáp quang hiện có là rất nên làm. WDM là công nghệ ghép kênh nhiều tín hiệu quang trên một sợi quang duy nhất bằng cách sử dụng các bước sóng ánh sáng laser khác nhau. Một nghiên cứu nhanh về các lĩnh vực WDM sẽ được thực hiện trên CWDM và DWDM. Chúng đều dựa trên cùng một khái niệm là sử dụng nhiều bước sóng ánh sáng trên một sợi quang. Tuy nhiên, cả hai đều có ưu và nhược điểm riêng.
CWDM là gì?
CWDM hỗ trợ tối đa 18 kênh bước sóng được truyền qua sợi quang cùng lúc. Để đạt được điều này, các bước sóng khác nhau của mỗi kênh cách nhau 20nm. DWDM hỗ trợ tối đa 80 kênh bước sóng đồng thời, với mỗi kênh chỉ cách nhau 0,8nm. Công nghệ CWDM cung cấp giải pháp tiện lợi và tiết kiệm chi phí cho khoảng cách ngắn, lên đến 70 km. Đối với khoảng cách từ 40 đến 70 km, CWDM thường chỉ hỗ trợ tám kênh.
Hệ thống CWDM thường hỗ trợ tám bước sóng trên mỗi sợi quang và được thiết kế cho truyền thông tầm ngắn, sử dụng tần số phạm vi rộng với các bước sóng trải dài xa nhau.
Vì CWDM dựa trên khoảng cách kênh 20 nm từ 1470 đến 1610 nm, nên nó thường được triển khai trên các sợi quang có khoảng cách lên đến 80 km hoặc ngắn hơn do không thể sử dụng bộ khuếch đại quang với khoảng cách kênh lớn. Khoảng cách kênh rộng này cho phép sử dụng các thiết bị quang có giá thành vừa phải. Tuy nhiên, dung lượng đường truyền cũng như khoảng cách được hỗ trợ của CWDM thấp hơn so với DWDM.
Nhìn chung, CWDM được sử dụng cho các ứng dụng có chi phí thấp hơn, dung lượng thấp hơn (dưới 10G) và khoảng cách ngắn hơn, trong đó chi phí là yếu tố quan trọng.
Gần đây, giá cả của cả linh kiện CWDM và DWDM đã trở nên khá tương đương. Các bước sóng CWDM hiện có khả năng truyền tải lên đến 10 Gigabit Ethernet và 16G Fiber Channel, và khả năng này khó có thể tăng thêm trong tương lai.
DWDM là gì?
Không giống như CWDM, kết nối DWDM có thể được khuếch đại và do đó có thể được sử dụng để truyền dữ liệu đi xa hơn nhiều.
Trong hệ thống DWDM, số lượng kênh ghép dày đặc hơn nhiều so với CWDM vì DWDM sử dụng khoảng cách bước sóng hẹp hơn để đưa nhiều kênh hơn vào một sợi quang.
Thay vì khoảng cách kênh 20 nm được sử dụng trong CWDM (tương đương với khoảng 15 triệu GHz), hệ thống DWDM sử dụng nhiều khoảng cách kênh cụ thể từ 12,5 GHz đến 200 GHz ở băng tần C và đôi khi là băng tần L.
Các hệ thống DWDM ngày nay thường hỗ trợ 96 kênh cách nhau 0,8 nm trong phổ tần C-Band 1550 nm. Nhờ đó, hệ thống DWDM có thể truyền tải một lượng dữ liệu khổng lồ qua một liên kết sợi quang duy nhất vì chúng cho phép tích hợp nhiều bước sóng hơn trên cùng một sợi quang.
DWDM là lựa chọn tối ưu cho truyền thông tầm xa lên đến 120 km và hơn thế nữa nhờ khả năng tận dụng bộ khuếch đại quang, có thể khuếch đại toàn bộ phổ tần 1550 nm hoặc băng tần C một cách hiệu quả về mặt chi phí, thường được sử dụng trong các ứng dụng DWDM. Điều này khắc phục được nhược điểm suy hao hoặc khoảng cách lớn, và khi được tăng cường bằng bộ khuếch đại sợi pha tạp Erbium (EDFA), hệ thống DWDM có khả năng truyền tải lượng dữ liệu lớn trên khoảng cách xa lên đến hàng trăm hoặc hàng nghìn km.
Ngoài khả năng hỗ trợ nhiều bước sóng hơn CWDM, nền tảng DWDM còn có khả năng xử lý các giao thức tốc độ cao hơn vì hầu hết các nhà cung cấp thiết bị truyền dẫn quang hiện nay thường hỗ trợ 100G hoặc 200G cho mỗi bước sóng trong khi các công nghệ mới nổi cho phép hỗ trợ 400G trở lên.
Phổ bước sóng DWDM so với CWDM:
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.
Hệ thống CWDM thường truyền tám bước sóng với khoảng cách kênh là 20 nm trong lưới quang phổ từ 1470 nm đến 1610 nm.
Mặt khác, hệ thống DWDM có thể truyền tải 40, 80, 96 hoặc tối đa 160 bước sóng bằng cách sử dụng khoảng cách hẹp hơn nhiều 0,8/0,4 nm (lưới 100 GHz/50 GHz). Bước sóng DWDM thường từ 1525 nm đến 1565 nm (băng tần C), một số hệ thống cũng có khả năng sử dụng bước sóng từ 1570 nm đến 1610 nm (băng tần L).
Ưu điểm của CWDM:
1. Chi phí thấp
CWDM rẻ hơn nhiều so với DWDM do chi phí phần cứng thấp hơn. Hệ thống CWDM sử dụng laser làm mát, rẻ hơn nhiều so với laser DWDM không làm mát. Ngoài ra, giá của bộ thu phát DWDM thường đắt hơn gấp bốn hoặc năm lần so với giá của mô-đun CWDM. Ngay cả chi phí vận hành của DWDM cũng cao hơn CWDM. Vì vậy, CWDM là lựa chọn lý tưởng cho những ai có hạn chế về tài chính.
2. Yêu cầu về công suất
So với CWDM, yêu cầu về công suất cho DWDM cao hơn đáng kể. Vì laser DWDM cùng với mạch giám sát và điều khiển đi kèm tiêu thụ khoảng 4 W mỗi bước sóng. Trong khi đó, một bộ phát laser CWDM không được làm mát chỉ sử dụng khoảng 0,5 W công suất. CWDM là công nghệ thụ động, không sử dụng điện. Công nghệ này mang lại những lợi ích tài chính tích cực cho các nhà mạng.
3. Vận hành dễ dàng
Hệ thống CWDM sử dụng công nghệ đơn giản hơn so với DWDM. Nó sử dụng đèn LED hoặc laser để cấp nguồn. Bộ lọc sóng của hệ thống CWDM nhỏ hơn và rẻ hơn, do đó dễ lắp đặt và sử dụng.
Ưu điểm của DWDM:
1. Nâng cấp linh hoạt
DWDM linh hoạt và mạnh mẽ khi so sánh với các loại sợi quang. Việc nâng cấp DWDM lên 16 kênh khả thi trên cả sợi quang G.652 và G.652.C. Nguyên nhân ban đầu là do DWDM luôn sử dụng vùng suy hao thấp của sợi quang. Trong khi đó, hệ thống CWDM 16 kênh truyền dẫn trong vùng 1300-1400nm, nơi suy hao cao hơn đáng kể.
2. Khả năng mở rộng
Giải pháp DWDM cho phép nâng cấp theo từng bước tám kênh lên tối đa 40 kênh. Chúng cho phép tổng dung lượng trên sợi quang cao hơn nhiều so với giải pháp CWDM.
3. Khoảng cách truyền dẫn dài
DWDM sử dụng băng tần bước sóng 1550 có thể được khuếch đại bằng bộ khuếch đại quang thông thường (EDFA). Công nghệ này giúp tăng khoảng cách truyền dẫn lên đến hàng trăm km.
Hình ảnh sau đây sẽ cho bạn thấy sự khác biệt trực quan giữa CWDM và DWDM.
Thời gian đăng: 14-06-2022