目次
DWDM とは何ですか?
DWDM は高密度波長分割多重化の略です。この技術は、1 本のファイバー ストランドで複数の光波長を多重伝送することをサポートします。CWDM と同様に、DWDM も WDM 技術の一種です。ただし、波長間隔を狭く定義することで、最大数のチャネルを提供できるため、全体的な容量が大きくなります。したがって、高密度波長分割多重化により、既存のファイバー ネットワークの帯域幅容量を急速に増やすことができます。
言い換えれば、DWDM は複数の仮想光ファイバーを作成し、既存の光ファイバー バックボーンの帯域幅を拡大します。より具体的には、この技術は、特定のファイバー内の単一のファイバー キャリアの狭いスペクトル間隔を多重化して、達成可能な伝送パフォーマンス (たとえば、分散や減衰を最小限に抑える) を活用します。
DWDMの主な利点
#1 超大容量
現在のシングルモード光ファイバーは、1Gbps、10Gbps、100Gbpsの伝送速度に対応しています。DWDMを使用すると、新しい光ファイバーを敷設することなく、帯域幅を数十倍、数百倍に拡大できます。ビットレートのアップグレードを考慮すると、帯域幅を拡張する余地は膨大です。
#2 投資保護
DWDM システムの場合、ユーザーは新しい光ファイバー ケーブルを敷設することなく、対応する光モジュールを追加することで帯域幅ネットワークを拡張および増加できます。新しいサービスや容量を運ぶときは、新しい波長チャネルを追加するだけです。これにより、既存のネットワーク設備に対する最高の投資保護が実現します。
#3 波長ルーティング
DWDM ネットワークでは、波長選択スイッチを介してルーティングが実現され、異なる波長を持つノード間のトポロジ接続が確立されます。
#4 再構成可能性
DWDM 光トランスポート ネットワークは、光クロスコネクト (OXC) および光アドドロップ 多重化 (OADM) テクノロジを通じて、光波長チャネルの動的な再構成を実現できます。同時に、送信デバイスの障害、回線の中断、ノード障害が発生した場合でも、波長チャネルを再構成することで障害が発生したチャネルを再ルーティングできるため、ネットワークは迅速に自己修復または回復し、上位層サービスが影響を受けないようにすることができます。したがって、高密度波長分割多重化光トランスポート ネットワークは、光パス層で直接強力な生存性を提供できます。
#5 費用対効果
DWDM システムは、システムの総所有コストが低く抑えられます。これは主に、シングル ストランド ファイバーの使用効率が大幅に最適化され、サプライヤーが新しいファイバーを敷設する必要がなくなるためです。その結果、新しいファイバーを敷設するための材料費が大幅に削減され、人件費も大幅に削減されます。
#6 スケーラビリティ
DWDM は、多くの大都市圏や企業ネットワークに豊富に存在するダーク ファイバーを利用して、ポイントツーポイント リンクや既存の SONET/SDH リングのスパンの容量需要に迅速に対応できます。
#7 透明性
DWDM の主な利点は、プロトコルと転送速度が無関係であることです。DWDM ベースのネットワークは、IP プロトコル、ATM、SONET/SDH、および Ethernet プロトコルを使用してデータを送信し、100Mbps、1.25Gbps、および 10Gbps のデータ トラフィックを処理できます。このようにして、これらのネットワークは、さまざまな速度でレーザー チャネル上でさまざまな種類のデータ トラフィックを送信できます。QoS (Quality of Service) の観点から見ると、高密度波長分割多重ベースのネットワークは、顧客の帯域幅のニーズとプロトコルの変更にコスト効率よく迅速に対応します。
DWDM の欠点は何ですか?
DWDM には多くの利点がありますが、欠点もいくつかあります。以下にその欠点をまとめます。
#1 チャンネル数が少ないとコストが高くなる
DWDM レーザー エミッターは、維持される周波数ウィンドウが非常に狭いため、中心周波数の「ドリフト」を防ぐためにレーザー エミッターの正確な温度制御が必要です。その結果、高密度波長分割多重システムのコストは CWDM システムよりも大幅に高くなります。18 チャネル未満のネットワーク伝送シナリオでは、CWDM で十分対応できます。この場合、DWDM を使用するには、多くの場合、より大きな予算が必要になります。
#2 システムの複雑さ
通常の光ファイバー システムと比較すると、DWDM では長距離伝送のために Mux/Demux、光増幅器、OADM などの追加コンポーネントが必要になります。これにより、システムの複雑さが増し、管理が容易ではなくなります。
DWDM システムコンポーネント
#1 DWDMトランシーバー
DWDM トランシーバーは、高密度波長分割多重システムの最も重要なコンポーネントの 1 つです。波長空間が狭いため、DWDM システムでは、チャネル間の歪みやクロストークなしで動作するために、正確な光波長が必要です。高密度波長分割多重トランシーバーには、固定波長レーザーまたは調整可能なレーザーが組み込まれているため、さまざまな動作波長を放射します。
また、異なる波長空間のサイズとチャネル数に応じて、200GHz、100GHz、50GHzなどに分類できます。現在、100GHzと50GHzのトランシーバーが最も一般的です。
100GHz は通常 80 チャネルをサポートしますが、50GHz は 160 チャネルをサポートします。詳細については、 こちらの記事をお読みください。
DWDM トランシーバーは、DWDM システム全体のパフォーマンスとコストの中核です。したがって、適切なベンダーを選択することが重要です。トランシーバーがサポートするレートとリンク バジェット、およびその波長安定性と温度特性を考慮してください。これは長距離バックボーン伝送にとって重要です。
現在、最も一般的な DWDM トランシーバーには、DWDM SFP、XFP+、SFP+、SFP28、QSFP28 などがあります。
#2 DWDM マルチプレクサとデマルチプレクサ
DWDM システムは、単一のファイバーを介して複数の信号を送信します。したがって、信号がファイバーに入る前に、送信前にマルチプレクサによって異なる波長を単一のビームに収束する必要があります。
受信側では、光検出器が対応する光信号を検出できるように、単一のファイバー上の異なる波長を分離するためのデマルチプレクサが必要です。
したがって、完全な DWDM 片方向システムには、送信側にマルチプレクサ、受信側にデマルチプレクサが含まれている必要があります。双方向通信システムの場合、両端にマルチプレクサとデマルチプレクサが含まれ、2 本の別々のファイバーを介して光信号を送受信します。
#3 光アド/ドロップマルチプレクサ
OADM は、特定の波長で波長を挿入または削除するように設計されています。OADM はすべての波長を結合または分離するのではなく、一部の波長を削除し、他の波長を通過させます。OADM は、従来の SDH (電気的同期デジタル階層) デマルチプレクサが時間領域で行うことを光領域で実行し、あらゆる形式と速度の信号を処理できるほど透過的です。
#4 光増幅器
光信号の減衰により、再生されていないファイバー セグメントは、限られた距離 (80 km または 120 km) しかそのまま伝送できません。この距離は、主にバックボーン ネットワーク伝送に使用される DWDM システムには不十分です。そこで光増幅器 (OA) が役立ちます。
光増幅器を導入することで、OA はすべてのチャネルの波長信号を同時に増幅することができ、光電気光 (OEO) 変換は不要になります。したがって、DWDM システムは伝送距離を数百キロメートル、さらには 1500 キロメートルまで延長できます。
光リンクの他に、多重化後または多重分離前に光増幅器を使用して信号強度を高めることもできますが、どちらの場合もシステムに損失をもたらす可能性があります。
最も一般的な光増幅器は EDFA とラマン増幅器です。ここで、これらについて簡単に紹介しましょう。
- EDFA は、エルビウムドープ光ファイバー増幅器の略です。光ファイバーコアにエルビウムイオンを添加した光増幅器の一種です。一般的には、1530～1565nm の C バンドと L バンドで使用されます。ただし、EDFA は 1525nm より短い波長を増幅することはできません。
- ラマン増幅器は、任意の波長で信号を増幅できる別の光増幅器です。動作の基本は、誘導ラマン散乱 (SRS) に基づいています。光ファイバーは非ドープです。挿入された光子が電子を刺激し、電子を振動させます。次に、電子は光ファイバー内のガラス分子の振動状態を脱励起し、誘導放出を引き起こします。
DWDM ネットワークをテストするにはどうすればいいですか?
DWDM ネットワークは現在、データ センター相互接続 (DCI)、アクセス、メトロ、コア/長距離ネットワークで広く使用されています。DWDM のスムーズな動作を確保するには、光パワー、感度、損失、コネクタの清浄度、分散、スペクトル品質のテストが頻繁に必要になります。これらのテストでは、通常、次のツールを使用する必要があります。
- OTDR: 光テストリンクのパフォーマンスを検証して、サービスの中断を回避し、物理層の問題を特定します。
- チャネル チェッカー: リアルタイム ファイバー リンク上のチャネル パフォーマンスと波長構成を確認します。
- 光パワーメーター: 光送信機の光パワーをテストして仕様に適合させます。
- 光スペクトルアナライザ（OSA）： 中心波長、OSNR、チャネルパワー、SMSRなどの特性を測定します。
- ファイバー端面顕微鏡: トランシーバーとファイバーコネクタの端面の清潔さを目視で確認します。
Optcore の DWDM ソリューション
ファイバー相互接続の先駆者として、Optcore はほぼすべての通信、エンタープライズ、データ センター アプリケーションに対応する完全な DWDM トランシーバー ソリューションを提供しています。当社の高密度波長分割多重トランシーバーには、以下のカテゴリが含まれます。
- デュアルバンドSFP
- デュアルバンドSFP+
- DWDM XFP
- DWDM SFP28
- DWDM QSFP28
最も重要なことは、迅速な納品のために大量の在庫を保有し、最大限の柔軟性でエンドユーザーの在庫レベルを削減できるように支援することです。
よくある質問
Q: WDM と DWDM の違いは何ですか?
A: DWDM は WDM テクノロジーの 1 つです。ただし、DWDM は近接したチャネルを利用するため、同じファイバー上ではるかに広い帯域幅が提供されます。通常、WDM テクノロジーには BiDi、CWDM、および DWDM が含まれます。
Q: DWDM はシングルモードですか、それともマルチモードですか?
A: シングルモードです。DWDM は通常、S バンド、C バンド、L バンドのスペクトルを使用しますが、これはシングルモード ファイバーにのみ適しています。
Q: DWDM にはいくつのチャネルがありますか?
A: 100GHz 間隔では 80 チャネルをサポートします。50GHz 間隔では 160 チャネルを提供します。
Q: DWDM を使用するか、ファイバーを増やす方がよいでしょうか?
A: ほとんどの場合、DWDM の方が優れています。新しいファイバーを導入する必要がないため、トランシーバー、マルチプレクサ、デマルチプレクサを追加すると、すぐに帯域幅を増やすことができます。さらに、ファイバーが切断された場合、50 本以上のストランドを接合するよりも、ペアを修復する方がはるかに高速です。
最後の言葉
この記事では、2023 年の高密度波長分割多重の初心者向けガイドを提供します。定義、利点、欠点、および主なシステム コンポーネントについて説明しました。
では、皆さんのご意見をお聞かせください。
DWDM ベースのネットワークはありますか?
CWDM と DWDM のどちらを好みますか?
いずれにせよ、今すぐに下記にコメントを残して私に知らせてください。
続きを読む：
