CWDM et DWDM représentent deux approches distinctes de multiplexage par répartition en longueur d'onde-standardisées par l'UIT, chacune étant adaptée aux différentes exigences du réseau. Le CWDM, défini selon ITU-T G.694.2, utilise un espacement de canal relativement large de 20 nm sur la plage de longueurs d'onde de 1 270 à 1 610 nm, pouvant accueillir jusqu'à 18 canaux. Cela le rend bien adapté aux réseaux de métro et d'accès où les distances de transmission restent généralement inférieures à 80 km. DWDM, régi par ITU-T G.694.1, fonctionne au sein du réseau principalBandes DWDM- la bande C-et la bande L-(1525-1610 nm) - et utilise un espacement de canal beaucoup plus étroit de 0,8 nm ou 0,4 nm, correspondant à 100 GHz et 50 GHz sur leGrille ITU-Trespectivement. Avec la capacité de multiplexer plus de 80 canaux de longueur d'onde sur une seule fibre, le DWDM est la solution prédominante pour les systèmes de transport fédérateur longue-haute-capacité.
Les deux technologies résolvent le même problème fondamental - obtenir davantage de données via l'infrastructure fibre optique existante -, mais elles font des compromis très différents-en termes de coût, de capacité et de portée. Ce guide passe en revue ces différences et vous aide à déterminer quelle technologie convient à votre réseau.
Qu’est-ce que la technologie CWDM ?
Avec 18 chaînes et unespacement des longueurs d'ondede 20 nm, les larges espaces entre canaux du CWDM signifient que ses émetteurs-récepteurs peuvent utiliser des lasers non refroidis qui tolèrent la dérive de longueur d'onde provoquée par les changements de température. Cela rend les modules CWDM plus simples, moins chers et moins gourmands en énergie par rapport à leurs homologues DWDM.
CWDM prend en charge des débits de données allant jusqu'à 10G par canal dans la plupart des déploiements pratiques et peut atteindre des distances d'environ 80 km sans amplification optique. Cependant, CWDM ne peut pas utiliser les amplificateurs EDFA pour étendre au-delà de cette plage - ses canaux s'étendent sur un spectre trop large pour qu'un seul amplificateur puisse le couvrir.
Qu’est-ce que la technologie DWDM ?
L'espacement des canaux du DWDM de seulement 0,8 nm ou 0,4 nm nécessite des lasers refroidis avec un contrôle précis de la température pour maintenir chaque longueur d'onde stable et éviter les interférences de signal entre les canaux adjacents. C'est la principale raison pour laquelle les émetteurs-récepteurs DWDM coûtent plus cher et consomment plus d'énergie que les modules CWDM.
Cet espacement étroit dans la bande C-n'est pas arbitraire. La bande C-se situe au point d'atténuation la plus faible dans la fibre de silice, et c'est également la fenêtre de gain exacte de la technologie EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier). Cela signifieLongueurs d'onde DWDMpeut être amplifié et transmis sur des milliers de kilomètres -, ce que le CWDM ne peut fondamentalement pas faire. DWDM prend également en charge des tarifs par canal-beaucoup plus élevés, notamment 100 G, 400 G et au-delà, grâce à une technologie de détection cohérente.
Comparaison de longueur d'onde
La manière la plus intuitive de comprendre la différence est de regarder où se trouve leCanaux de l'UITcar CWDM et DWDM se situent sur le spectre optique. Le 18Longueurs d'onde CWDMsont répartis sur une plage de 340 nm. Plus de 80Canaux DWDMsont regroupés dans une fenêtre d'environ 37 nm dans la bande C-. En fait, l'ensemble de la grille de canaux DWDM occupe un espace équivalent à environ deux canaux CWDM -, ceux centrés à proximité de 1 530 nm et 1 550 nm.
Le DWDM peut transporter beaucoup plus de données car il utilise le spectre plus efficacement, en s'adaptant à des dizaines de canaux là où le CWDM en contient deux.
Pourquoi CWDM perd des chaînes à distance
La fibre monomode-standard présente une région de perte de signal élevée entre environ 1 370 nm et 1 430 nm, causée par les ions d'eau résiduels (OH⁻) dans le verre. Dans cette zone, l'atténuation peut atteindre environ 1,0 dB/km -, soit environ quatre fois plus élevée que la normale de 0,25 dB/km observée ailleurs dans le spectre. C’est ce qu’on appelle le pic d’eau.
Pour les liaisons courtes de moins de 40 km, la perte supplémentaire dans cette région est gérable et les 18Canaux CWDMrestent utilisables. Mais à mesure que la distance augmente au-delà de 40 km, les quatre à cinq canaux situés dans la zone de pointe d’eau deviennent trop perdants pour maintenir un signal fiable. Cela réduit effectivement la capacité utilisable du CWDM de 18 canaux à environ 8 à 10 sur de plus longues distances.
DWDM évite entièrement ce problème car tous ses canaux sont concentrés dans la bande C-, qui se situe dans la région de perte-la plus faible du spectre de la fibre. La fibre moderne à faible pic d'eau (G.652.D) réduit effectivement l'effet de pic d'eau, mais elle ne résout pas l'autre limitation fondamentale du CWDM : l'incapacité d'amplifier.
CWDM vs DWDM : principales différences
| Aspect | CWDM | DWDM |
|---|---|---|
| Canaux | 18 (8 à 10 sur de plus longues distances) | 40–96+ |
| Espacement des canaux | 20 nm | 0,8 nm (100 GHz) / 0,4 nm (50 GHz) |
| Plage de longueurs d'onde | 1270-1610 nm | Bande C- : 1 528 à 1 565 nm |
| Portée maximale sans amplification | ~80km | ~80-120 km |
| Portée maximale avec amplification | Non pris en charge | Milliers de km (EDFA) |
| Tarif pratique par-chaîne | Jusqu'à 10G | 100G, 400G et plus |
| Type de laser | DFB non refroidi | DFB refroidi/EML/accordable |
| Coût relatif de l'émetteur-récepteur (10G) | Inférieur (référence) | ~1,2 à 1,8x plus élevé |
| Complexité opérationnelle | Très faible (passif, plug-and-play) | Faible (passif) à modéré (actif avec amplificateurs) |
Conseils de Dimi
L'écart de capacité n'est pas incrémentiel -, il est exponentiel.Le maximum théorique du CWDM est d'environ 18 canaux à 10G chacun, pour un total de 180 Gbit/s. Le DWDM sur 80 canaux de 100G fournit 8 Tbit/s sur une seule fibre - et avec une optique cohérente 400G, bien plus.
Le coût est supérieur au prix de l’émetteur-récepteur.Les émetteurs-récepteurs CWDM coûtent moins cher par unité. Mais le coût total du réseau dépend fortement du nombre de fibres dont vous avez besoin. Les deux technologies WDM réduisent le nombre de fibres, mais le DWDM le réduit de manière beaucoup plus agressive. Lorsque la fibre noire est louée plutôt que possédée, ou lorsque les routes de fibre sont encombrées, le coût par module plus élevé du DWDM peut être plus que compensé par les économies réalisées sur la fibre. L’hypothèse traditionnelle selon laquelle le CWDM est toujours moins cher n’est vraie que lorsque le nombre de canaux est faible et que la fibre est facilement disponible.
Le DWDM passif n’est pas complexe.En réalité, les systèmes DWDM passifs - qui couvrent la majorité des déploiements d'entreprise et métropolitains de moins de 80 km - fonctionnent de manière identique au CWDM : une paire d'unités MUX/DEMUX, des émetteurs-récepteurs standard et aucun composant actif dans le chemin optique. La charge opérationnelle accrue n'apparaît que lorsque vous ajoutez des amplificateurs et des systèmes de ligne active pour la transmission longue distance-.
Devriez-vous utiliser CWDM ou DWDM ?
Quand choisir CWDM
CWDM fonctionne bien lorsque votre distance de transmission est inférieure à 40 km, que votre besoin en canaux est de huit ou moins et que votre bande passante par-canal reste à 10 G ou moins. Les cas d'utilisation typiques incluent les interconnexions de campus d'entreprise entre les bâtiments, les petites extensions de réseaux de stockage et les réseaux d'accès métropolitains avec des besoins de capacité modérés. Si vous disposez déjà d’un déploiement CWDM avec des canaux disponibles, il n’est pas nécessaire de migrer.
Quand choisir DWDM
Choisissez DWDM lorsque la distance de votre liaison dépasse 80 km, lorsque vous avez besoin de plus de dix canaux indépendants, lorsqu'une liaison nécessite 100G ou plus, ou lorsque vous construisez un nouveau réseau qui doit évoluer sur un horizon de cinq à dix ans. L'interconnexion des centres de données à des vitesses de 100G ou 400G, les réseaux centraux de métro et tout scénario nécessitant une amplification optique pointent tous vers le DWDM sans ambiguïté.
Déploiement hybride des deux
Si vous disposez d'un système CWDM existant qui manque de canaux mais que vous n'êtes pas prêt pour une migration DWDM complète, une approche hybride peut servir de pont. En réutilisant les fenêtres de canal CWDM 1 530 nm et 1 550 nm, vous pouvez superposer jusqu'à 13 canaux DWDM dans chaque fenêtre de 20 nm en utilisant un espacement de 100 GHz -, ajoutant jusqu'à 26 nouveaux canaux tout en conservant vos services CWDM existants opérationnels.
Il existe cependant des contraintes. L'amplification EDFA ne peut pas être utilisée sur une liaison hybride car elle interférerait avec les canaux CWDM environnants. Les canaux superposés DWDM sont limités à une portée passive et la planification des longueurs d'onde devient plus complexe.
FAQ
Q : Puis-je passer du CWDM au DWDM sans remplacer la fibre ?
R : Oui. CWDM et DWDM fonctionnent tous deux sur une fibre monomode standard G.652-. La fibre elle-même n'a pas besoin d'être remplacée - seuls les unités MUX/DEMUX et les émetteurs-récepteurs changent. C’est l’une des raisons pour lesquelles une migration progressive de CWDM vers DWDM est pratique.
Q : Les émetteurs-récepteurs CWDM et DWDM fonctionnent-ils dans les mêmes commutateurs et routeurs ?
R : En général, oui. Les émetteurs-récepteurs CWDM et DWDM sont disponibles dans des facteurs de forme standard tels que SFP, SFP+, SFP28 et QSFP28. Tant que votre commutateur ou routeur dispose de ports compatibles et prend en charge le débit de données, peu importe que l'émetteur-récepteur utilise une longueur d'onde CWDM ou DWDM -, le périphérique hôte voit une liaison Ethernet ou Fibre Channel normale.
Q : Qu'est-ce qu'un émetteur-récepteur DWDM réglable et quand dois-je en envisager un ?
R : Un émetteur-récepteur DWDM accordable peut être configuré pour fonctionner sur n'importe quel canal de la bande C-, plutôt que d'être fixé sur une seule longueur d'onde en usine. Cela simplifie considérablement la gestion des pièces de rechange - au lieu de stocker un module de sauvegarde pour chaque longueur d'onde, vous pouvez conserver un petit nombre d'unités accordables qui couvrent tous les canaux. Les émetteurs-récepteurs accordables sont particulièrement utiles dans les réseaux comportant de nombreuses longueurs d'onde DWDM ou dans les environnements où la minimisation de la complexité de l'inventaire est importante.
Q : La technologie CWDM devient-elle obsolète ?
R : Non. Alors que le DWDM domine dans les scénarios à haute-capacité et long-scénarios, le CWDM continue de jouer un rôle évident dans les déploiements à courte-distances-sensibles aux coûts. Il trouve également une nouvelle pertinence dans les réseaux fronthaul 5G, où les schémas LAN CWDM 25G-WDM sont largement adoptés pour connecter des unités radio à des équipements de traitement en bande de base.
