Le multiplexage par répartition en longueur d’onde grossière (CWDM) et le multiplexage par répartition en longueur d’onde dense (DWDM) sont les deux principales technologies développées sur la base du multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM), mais avec des modèles de longueur d’onde et des applications différents.
Le CWDM et le DWDM sont tous deux des méthodes efficaces pour résoudre les besoins croissants en capacité de bande passante et maximiser l’utilisation des actifs en fibre existants et nouveaux, mais les deux technologies diffèrent l’une de l’autre sous de nombreux aspects.
Pour mieux comprendre comment décider laquelle de ces deux technologies WDM peut être la meilleure option lors de la planification d’un réseau, il est essentiel d’avoir une compréhension de base du fonctionnement de chaque technologie et de ses différences.
CWDM
Un système CWDM prend généralement en charge huit longueurs d’onde par fibre et est conçu pour les communications à courte portée, en utilisant des fréquences à large portée avec des longueurs d’onde très espacées.
Puisque le système CWDM est basé sur un espacement des canaux de 20 nm, de 1470 à 1610 nm, il est généralement déployé sur des portées de fibre allant jusqu’à 80 km ou moins, car les amplificateurs optiques ne peuvent pas être utilisés avec des canaux à grand espacement. Ce large espacement des canaux permet d’utiliser des optiques à prix modéré. Cependant, la capacité des liaisons ainsi que la distance supportée sont moindres avec le CWDM qu’avec le DWDM.
Généralement, le CWDM est utilisé pour des applications à plus faible coût, à plus faible capacité (sub-10G) et à plus courte distance où le coût est un facteur important.
Plus récemment, les prix des composants CWDM et DWDM sont devenus raisonnablement comparables. Les longueurs d’onde CWDM sont actuellement capables de transporter jusqu’à 10 Gigabit Ethernet et 16G Fiber Channel, et il est assez peu probable que cette capacité augmente encore à l’avenir.
DWDM
Dans les systèmes DWDM, le nombre de canaux multiplexés est beaucoup plus dense que dans les systèmes CWDM, car le DWDM utilise un espacement plus serré des longueurs d’onde pour faire tenir plus de canaux sur une seule fibre.
Au lieu de l’espacement des canaux de 20 nm utilisé dans le CWDM (équivalent à environ 15 millions de GHz), les systèmes DWDM utilisent une variété de canaux spécifiés espacés de 12,5 GHz à 200 GHz dans la bande C et parfois la bande L.
Les systèmes DWDM actuels prennent généralement en charge 96 canaux espacés de 0,8 nm dans le spectre de la bande C de 1550 nm. Pour cette raison, les systèmes DWDM peuvent transmettre une énorme quantité de données par le biais d’une seule liaison par fibre, car ils permettent d’emballer beaucoup plus de longueurs d’onde sur la même fibre.
La technologie DWDM est optimale pour les communications longue portée jusqu’à 120 km et au-delà en raison de sa capacité à tirer parti des amplificateurs optiques, qui peuvent amplifier de manière rentable l’ensemble du spectre de 1550 nm ou de la bande C couramment utilisé dans les applications DWDM. Cela permet de surmonter les longues portées d’atténuation ou de distance et, lorsqu’ils sont amplifiés par des amplificateurs à fibre dopée à l’Erbium (EDFA), les systèmes DWDM ont la capacité de transporter de grandes quantités de données sur de longues distances allant jusqu’à des centaines ou des milliers de kilomètres.
En plus de la capacité de prendre en charge un plus grand nombre de longueurs d’onde que le CWDM, les plateformes DWDM sont également capables de gérer des protocoles à plus haut débit, car la plupart des fournisseurs d’équipements de transport optique prennent aujourd’hui couramment en charge 100G ou 200G par longueur d’onde, tandis que les technologies émergentes permettent d’atteindre 400G et au-delà.
Spectre de longueurs d’onde DWDM vs CWDM
Le DWDM a un espacement de canaux plus large que le DWDM – la différence nominale de fréquence ou de longueur d’onde entre deux canaux optiques adjacents.
- Les systèmes CWDM transportent généralement huit longueurs d’onde avec un espacement des canaux de 20 nm dans la grille du spectre de 1470 nm à 1610 nm.
- Les systèmes DWDM, en revanche, peuvent transporter 40, 80, 96 ou jusqu’à 160 longueurs d’onde en utilisant un espacement beaucoup plus étroit 0,8/0,4 nm (grille 100 GHz/50 GHz). Les longueurs d’onde DWDM sont généralement comprises entre 1525 nm et 1565 nm (bande C), certains systèmes étant également capables d’utiliser des longueurs d’onde comprises entre 1570 nm et 1610 nm (bande L).
CWDM ou DWDM : lequel utiliser ?
Le CWDM est une technologie flexible qui peut être déployée pour étendre la capacité d’un réseau de fibres. Il s’agit d’une option technologique compacte et rentable lorsque l’efficacité spectrale ou la nécessité de couvrir de longues distances inférieures à 80 km ne sont pas des exigences importantes.
Les solutions CWDM, qui utilisent généralement des composants matériels passifs, sont couramment déployées dans une topologie point à point dans les réseaux d’entreprise et les réseaux d’accès aux télécommunications.
Pour ces raisons, le CWDM est généralement mieux adapté aux applications à courte portée qui ne nécessitent pas de services supérieurs à 10Gb et dans des endroits où peu de canaux sont nécessaires.
En revanche, la technologie DWDM est la solution idéale pour les réseaux qui nécessitent des vitesses plus élevées, une plus grande capacité de canaux ou pour les applications nécessitant la capacité d’utiliser des amplificateurs pour transmettre des données sur des distances beaucoup plus longues.
Bien que le matériel et l’électronique utilisés dans les systèmes DWDM ne soient pas bon marché, ils sont considérablement plus rentables que de mettre en place une nouvelle fibre.
Alors que le besoin de capacité augmente et que les taux de service passent à 10G/40G/100G et 200G, les coûts récurrents élevés des lignes louées pour fournir une connectivité pour ces débits plus élevés ne sont pas évolutifs pour les organisations par rapport à la mise en œuvre et à l’exploitation de leur propre réseau optique DWDM.
Pour cette raison, il existe une demande croissante pour augmenter la capacité du réseau en utilisant des applications de réseau optique DWDM pour maximiser la connectivité de la fibre entre les sites. Les organisations tirent de plus en plus parti de cette technologie en tant que solution évolutive à la demande pour répondre à leurs demandes croissantes en matière de bande passante.
Typiquement, les systèmes DWDM utilisent des composants matériels actifs et sont souvent déployés sous forme de plates-formes matérielles intégrées telles que les ROADM (multiplexeurs optiques d’insertion-extraction reconfigurables), qui offrent des capacités opérationnelles améliorées et permettent la création de réseaux optiques complexes et évolutifs.
En raison de sa capacité à traiter une grande quantité de données, le DWDM est utilisé par des organisations couvrant de nombreux secteurs d’activité comme partie intégrante de leurs réseaux de fibre optique à longue distance, de cœur de réseau ou de zone métropolitaine aujourd’hui.
Les technologies DWDM sont également utilisées pour interconnecter les centres de données, comme les plates-formes ODCI (Optical Data Center Interconnect) qui fournissent des liaisons à très haut débit (400G et au-delà) en utilisant du matériel à faible coût par bit optimisé pour l’environnement des centres de données.
Systèmes actifs et passifs : Quelle est la différence ?
Les solutions de transport optique CWDM et DWDM sont toutes deux disponibles en tant que systèmes actifs ou passifs.
Dans une solution de transport optique passive (ou non alimentée), un émetteur-récepteur CWDM ou DWDM réside directement à l’intérieur d’un dispositif, tel qu’un commutateur de données ou un routeur.
Un exemple typique serait un commutateur IP qui possède une optique enfichable SFP canalisée accordée sur une longueur d’onde CWDM ou DWDM spécifique. La sortie de l’émetteur-récepteur SFP canalisé se connecte à un multiplexeur passif correspondant qui combine et redistribue, ou multiplexe et démultiplexe, les différents signaux de longueur d’onde.
Comme l’émetteur-récepteur SFP enfichable CWDM ou DWDM canalisé réside dans le commutateur de données ou le routeur, cela signifie que la fonctionnalité xWDM est intrinsèquement intégrée au dispositif respectif.
Les solutions de transport optique actives ont des composants alimentés en courant alternatif ou continu et sont des systèmes autonomes séparés des dispositifs qui s’y connectent, tels que les commutateurs de données et les routeurs.
Une tâche principale d’un système de transport optique autonome consiste à prendre un signal de sortie à courte portée et à étendre la portée du signal tout en le convertissant également en une longueur d’onde CWDM ou DWDM canalisée.
Un exemple typique de ceci serait un commutateur IP qui a un port 10Gb peuplé d’une optique 1310 SFP+ » grise « , où l’interface du port 1310 SFP+ sur le commutateur IP est ensuite interconnectée via un cavalier de fibre au port d’interface client d’une carte Transponder dans un système de transport optique actif.
Un transpondeur est un composant qui reçoit un signal optique entrant, puis le convertit en une longueur d’onde xWDM canalisée.
Le système de transport optique actif prend ensuite les signaux xWDM convertis, les combine et les transmet à l’aide de certains composants supplémentaires, notamment des multiplexeurs passifs, et des amplificateurs si nécessaire, pour les applications longue distance. En raison de la séparation de la fonctionnalité de transport xWDM du dispositif d’extrémité, tel qu’un commutateur de données ou un routeur, les systèmes de transport optique actifs ont également tendance à être plus complexes que les solutions passives.
Conclusion
Les réseaux optiques jouent un rôle clé dans les réseaux multicouches d’aujourd’hui et sont utilisés pour étendre la portée de l’optique enfichable traditionnelle, interconnecter les centres de données et relier les sites entre eux au sein d’un campus ou d’un parc d’activités à travers les régions métropolitaines, entre les villes ou pour la connectivité nationale longue distance.
En conséquence, les organisations du secteur public, les services publics, les fournisseurs de soins de santé, les institutions financières, les entreprises et les opérateurs de centres de données considèrent le transport optique comme la solution de choix pour leurs réseaux critiques.
Le CWDM et le DWDM – les deux types de multiplexage par répartition en longueur d’onde – sont tous deux des méthodes efficaces pour résoudre les besoins croissants en capacité de bande passante ; mais ils sont conçus pour répondre à des besoins de réseau différents.
Avec la croissance massive des applications over-the-top, du cloud computing, des appareils mobiles et la nécessité pour les consommateurs et les employés d’avoir un accès permanent à leurs données et applications, les solutions de réseau optique CWDM et DWDM sont rapidement adoptées par les entreprises, car leurs besoins en bande passante et en distance ne cessent de croître.
Donc, de nombreuses organisations dans tous les secteurs d’activité exploitent désormais leurs propres réseaux de transport optique pour consolider des débits élevés et différents types de trafic sur de longues distances.
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