CWDM / DWDM詳細分析および問題の関連ソリューション

WDMは、光信号を単一のファイバに多重化するプロセスを指します。各光信号はラムダと呼ばれます。通常、1500〜1600ナノメートル（nm）の範囲に収まります。この範囲はWDMウィンドウと呼ばれます。 WDMにより、既存のネットワークは追加のファイバーペアを必要とせずに帯域幅を拡張できます。これにより、ファイバーの設置コストを延期することで、メトロポリタンネットワークおよび広域ネットワークの運用コストを大幅に削減できます。また、WDMを使用すると、追加のファイバーの設置が不可能な状況で実装することが不可能なソリューションを実現できます。

波長と周波数は、次の式によって制限されます。

                                   C =波長*周波数

Cは定数を表し、真空内の光の速度を表します。したがって、周波数も変更しないと波長を変更できません。このため、多くの人がWDMと周波数分割多重化（FDM）を混同しています。 WDMとFDMを区別する2つの要因。まず、FDMは一般に、電気信号を処理する古い多重化システムについて説明しています。 WDMは、光信号を処理する新しい多重化システムを指します。第二に、FDMシステムで多重化された各周波数は、単一の送信ソースを表します。対照的に、主要なWDMアプリケーションの1つは、SONET信号の多重化です。各信号は、TDMを介して複数のソースからの複数の伝送を伝送できます。そのため、WDMはTDMとFDM技術を組み合わせて、より高い帯域幅利用率を実現します。

DWDMは、密集した波長を指します。間隔が近いほど、ファイバあたりのチャネル数（帯域幅）が大きくなります。国際電気通信連合（ITU）G.694.1標準は、DWDMシステムの公称波長間隔を確立しています。間隔オプションは、約0.1 nmに相当する12.5ギガヘルツ（GHz）から約0.8 nmに相当する100 GHzまでの周波数グリッドを介して指定されます。多くのDWDMシステムは、より狭い間隔に関連する技術的な課題のために、歴史的に100 GHz間隔（または100 GHzの倍数）のみをサポートしていました。新しいDWDMシステムは、100 GHzに近い間隔をサポートします。現在の製品は通常2.5〜10 Gbpsの伝送速度をサポートしており、2006年には40 Gbps市場が出現すると予想されています。

DWDMシステムを介して送信するには、2つの方法を使用できます。方法の1つは透過的です。これは、DWDMシステムが特別なプロトコルマッピングまたはフレームカプセル化技術なしでクライアント信号を受け入れることを意味します。この方法を使用すると、クライアントデバイスはDWDM機器の透過的なインターフェイスに接続されます。 DWDMデバイスは、クライアントが光信号であることを受け入れ、波長をWDMウィンドウにシフトします。次に、シフトされた光信号は、他のシフトされた信号とともにDWDMトランクに多重化されます。一部のDWDM透過インターフェイスは海外の範囲の光信号を受け入れることができますが、他のインターフェイスは狭い範囲しか受け入れません。一部のDWDM透過インターフェイスはプロトコルを認識します。つまり、インターフェイスはクライアントプロトコルを理解し、クライアント信号を監視できます。透過的な方法を使用する場合、エンドツーエンドのDWDMインフラストラクチャ全体がクライアントから見えなくなります。すべてのリンクレベルの操作は、DWDMインフラストラクチャを介してエンドツーエンドで実行されます。

2番目の方法を使用すると、クライアントデバイスはDWDM機器のネイティブインターフェイスに接続されます。たとえば、ファイバチャネルスイッチポートは、DWDMシャーシのラインカードのファイバチャネルポートに接続されます。 DWDMデバイスは、クライアントであるプロトコルをサポートし、クライアントがネットワークであるエンドノードとしてアクティブに参加することにより、着信クライアント信号を終了します。たとえば、DWDMデバイスのファイバチャネルポートは、低レベルのファイバチャネル信号をファイバチャネルスイッチと交換し、ファイバチャネルスイッチからはブリッジポート（B_Port）として表示されます。この非透過的なDWDMトランスポートサービスには、DWDMインフラストラクチャの両側で一部またはすべてのリンクレベル操作をローカライズするという利点があります。非透過DWDMサービスでは、DWDMネットワークへの入口での集約も許可されます。たとえば、8つの1 Gbpsイーサネット（GE）ポートを1つの1 Gbpsラムダに集約できます。 DWDMデバイスは、終端するクライアント信号ごとに新しい光信号を生成する必要があります。 DWDMデバイスは、終端するクライアント信号ごとに新しい光信号を生成する必要があります。新しく生成された光信号はWDMウィンドウにあり、DWDMトランクに多重化されます。非透過DWDMサービスは、クライアントプロトコル信号の監視もサポートしています。

クライアントデバイスがCWDMシステムを認識せず、すべてのリンクレベルの操作がエンドツーエンドで行われる限り、透過的なCWDMサービスは透過的なDWDMサービスと本質的に同じです。トランスペアレントなCWDM mux / demux機器は、一般にパッシブです（電源は供給されません）。パッシブデバイスは、光信号を生成または繰り返すことができません。さらに、10Aは、3つのCWDM信号のみと重複する小さな波長範囲で動作します。一部のCWDM信号は10Asの影響を受けないため、各CWDMスパンは、増幅されていない信号によって決定される距離で終端する必要があります。したがって、CWDM信号を増幅しても利点は得られません。これは、CWDM mux demux機器、スプライス、コネクタ、およびファイバによって導入されたすべての光信号損失を、クライアントにインストールされた色付きGBIC / SFPの起動パワーから差し引く必要があることを意味します。したがって、クライアントGBIC / SFPは、通過できる理論上の最大距離を決定します。カラーGBIC / SFPは通常、ポイントツーポイント構成では80 kmに制限されていますが、理想的な条件下では最大120 kmに達する場合があります。通常、信号監視はCWDMデバイスには実装されていません。