En el campo de las comunicaciones por fibra óptica, la tecnología de multiplexación por división de longitud de onda (WDM) es clave para aumentar la capacidad de transmisión de la fibra óptica. Como una rama clave de la tecnología WDM, la CWDM (Multiplexación por División de Longitud de Onda Gruesa) se ha utilizado ampliamente en escenarios específicos debido a su bajo costo y facilidad de implementación. A continuación, ETU Proporcionará un análisis detallado de CWDM, incluyendo su definición, principios operativos, características clave, planificación de longitud de onda, escenarios de aplicación, ventajas y limitaciones.

Ⅰ. Definición y principios básicos de CWDM

1. Definición

CWDM es una tecnología que multiplexa el ancho de banda de la fibra óptica mediante la transmisión simultánea de múltiples señales ópticas de diferentes longitudes de onda a través de una sola fibra óptica. En comparación con la multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM), su espaciamiento de longitud de onda es más grueso (normalmente 20 nm), de ahí el nombre de "multiplexación por división de longitud de onda gruesa".

2. Principio de funcionamiento

El principio básico del sistema CWDM es la multiplexación por división de longitud de onda:

2 ) Proceso de transmisión: Las señales ópticas de diferentes longitudes de onda se propagan independientemente en la fibra óptica sin interferir entre sí;

3 ) Extremo receptor: La señal óptica mixta se separa por longitud de onda a través de un demultiplexor (DEMUX) y se transmite al dispositivo receptor correspondiente.

En pocas palabras, CWDM equivale a abrir múltiples carriles para fibra óptica. Cada carril corresponde a una longitud de onda y puede transportar diferentes señales comerciales (como datos, voz, video, etc.) simultáneamente.

Ⅱ. Características clave de CWDM

1. Ventana de trabajo

CWDM opera principalmente en la ventana de baja pérdida de fibra óptica de 1270 nm a 1610 nm, cubriendo la banda O (1260-1360 nm), la banda E (1360-1460 nm), la banda S (1460-1530 nm), la banda C (1530-1565 nm) y la banda L (1565-1625 nm).

2. Recuento de canales

Debido al amplio espaciamiento de longitud de onda y las limitaciones de pérdida de fibra óptica y las características del dispositivo, la cantidad máxima de canales en un sistema CWDM suele ser 16 (algunos sistemas simplificados pueden admitir 8 o 4 canales).

3. Transmisión D distancia

La distancia de transmisión de los sistemas CWDM es relativamente limitada, típicamente de 20 a 80 kilómetros (sin repetidores). Se puede ampliar la distancia añadiendo amplificadores ópticos (como EDFA) o módulos de compensación de dispersión, pero esto incrementa los costos.

4. Dispositivo do características

1) Láser: No es necesario utilizar láseres de alta precisión con control de temperatura (normalmente necesarios para DWDM). Algunos pueden utilizar láseres no refrigerados de menor coste para reducir el consumo de energía y los costes.

2) Filtros: Los requisitos de selectividad de longitud de onda son menores, y la dificultad de fabricación y el costo de los combinadores/demultiplexores son significativamente menores que los de los dispositivos DWDM.

3. Planificación de la longitud de onda CWDM (norma ITU-T G.694.2)

La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-T) especifica el rango de longitud de onda de CWDM en el estándar G.694.2, definiendo 16 longitudes de onda estándar, como sigue:

Como fabricante profesional de módulos, ETU-Link ofrece módulos ópticos de 1G a 800G. A continuación, se presentan varios módulos ópticos de longitud de onda CWDM de ETU-Link:

4. Escenarios de aplicación de CWDM

Aprovechando sus ventajas de bajo costo y fácil implementación, CWDM se aplica principalmente en escenarios con capacidad de transmisión moderada y requisitos de distancia:

1. Redes de Área Metropolitana (MAN) y Redes de Acceso

1 ) Aplicable a la interconexión entre diversas salas de cómputo y estaciones base de la ciudad, y transmisión de datos, voz y otros servicios integrales;

2 ) Admite la expansión de enlaces troncales de redes empresariales y redes de campus para satisfacer las necesidades de agregación de múltiples servicios.

2. Interconexión de centros de datos (DCI)

1 ) Conectar diferentes centros de datos en distancias cortas (por ejemplo, 10 a 40 kilómetros) para lograr una transmisión de datos de alta velocidad entre servidores y dispositivos de almacenamiento;

2 ) Admite la transmisión multiplexada de múltiples señales de protocolo como Ethernet (10G/40G/100G) y FC (canal de fibra).

3. Redes de televisión por cable (CATV)

Se utiliza para la transmisión y distribución de señales de radiodifusión y televisión, además de transportar vídeo, banda ancha y otros servicios, mejorando la tasa de utilización de las fibras ópticas.

4. Control y Monitoreo Industrial

En escenarios como parques industriales y centros de transporte, se logra la transmisión a larga distancia de videos de vigilancia y señales de control, simplificando el cableado.

Ⅴ. Ventajas y limitaciones de CWDM

1. Ventajas:

Bajo do ost: Los componentes (láseres, filtros, etc.) no requieren un control de alta precisión y su coste de fabricación es de tan solo un tercio a un quinto del de DWDM. La implementación y el mantenimiento del sistema son sencillos, lo que reduce los costes de mano de obra.

Flexible D empleo: Admite conexión en caliente y puede aumentar gradualmente los canales según las necesidades comerciales (por ejemplo, expandirse de 4 ondas a 8 ondas y 16 ondas); tiene bajos requisitos para el tipo de fibra y puede usar fibra G.652 común sin la necesidad de fibra dedicada.

Bajo PAG energía do consumo: Al utilizar láseres sin refrigeración, el consumo de energía es significativamente menor que el de los láseres refrigerados por DWDM.

Fuerte do compatibilidad: Compatible con múltiples velocidades (100M/1G/10G/40G) y protocolos (Ethernet, SDH, FC, etc.), adaptándose a la transmisión empresarial mixta.

2. Limitaciones:

Limitado do capacidad: El número máximo de canales es 16, lo que es mucho menor que los cientos de canales de DWDM y no es adecuado para redes troncales ultra grandes.

Corto T transmisión D distancia: La distancia de transmisión sin repetidores no suele superar los 80 kilómetros, mientras que DWDM puede soportar miles de kilómetros de transmisión a través de amplificadores.

Bajo O longitud de onda U tilización: El amplio intervalo de 20 nm da como resultado una baja utilización del ancho de banda de la fibra, lo que no es adecuado para escenarios con requisitos de densidad de ancho de banda extremadamente altos.

II. Resumen

Como tecnología de multiplexación por división de longitud de onda rentable, CWDM ofrece ventajas irremplazables en entornos de comunicación de baja a media capacidad y de corta a media distancia. Su bajo coste y facilidad de implementación satisfacen los requisitos de ancho de banda de las redes de área metropolitana, redes de acceso e interconexión de centros de datos, lo que la convierte en la opción ideal para equilibrar rendimiento y coste.

Con el desarrollo de la tecnología de comunicación óptica, CWDM también está en constante evolución (por ejemplo, admite CWDM 100G de mayor velocidad) y seguirá desempeñando un papel importante en redes pequeñas y medianas y en escenarios de computación de borde en el futuro.

Acerca de ETU-L TINTA

ETU-Link Technology Co., Ltd., fundada en 2014, es una empresa de alta tecnología especializada en la investigación, el desarrollo, la producción y la venta de componentes de comunicación óptica. Con los módulos ópticos de alta velocidad como su producto principal, la empresa se especializa en atender los mercados de comunicaciones por fibra óptica, incluyendo telecomunicaciones, comunicaciones de datos y almacenamiento.