CWDMとDWDMの比較

電気通信の急速な発展により、ケーブル容量の需要はかつてないほど強くなっています。 WDM（Wavelength Division Multiplexing）は、ニーズを満たす好ましい方法です。 WDMシステムは、従来型/粗い（CWDM）と高密度（DWDM）の異なる波長パターンに分けられます。この投稿の目的は、CWDMとDWDMを比較することです。

WDMとその動作原理
波長分割多重化は、さまざまな波長のレーザー光を使用して、多数の光搬送波信号を単一の光ファイバーに多重化する技術です。この技術により、1本のファイバ上での双方向通信と容量の増加が可能になります。 WDMシステムでは、トランスミッタでマルチプレクサを使用して信号を結合し、レシーバでデマルチプレクサを使用して信号を分割します。適切なタイプのファイバを使用すると、両方を同時に実行し、光アド/ドロップマルチプレクサとして機能できるデバイスを使用できます。

CWDMは、通信または企業ネットワークで大量のデータトラフィックをコスト効率よく転送するために選択されるテクノロジです。

DWDMは、既存の光ファイバーバックボーンの帯域幅を増やすために使用される光学技術です。

CWDMとDWDMの比較について、次の側面から説明します。

チャネル番号：DWDMは、40以上のチャネルを、CWDMの2倍の周波数範囲に収めることができます。コスト要因により、CWDMはDWDMよりも頻繁に使用されます。ケーブル接続と伝送がより手頃な価格になった今、CWDMの代わりにDWDMが使用されています。 CWDMは波長で定義され、DWDMは周波数で定義されます。
変調レーザー：DWDMが冷却分散フィードバック（DFB）を展開するのとは異なり、CWDMは非冷却分散フィードバック（DFB）レーザーと広帯域光フィルターに基づいています。これらの技術は、低消費電力、小型化、低コストなど、CWDMシステムにいくつかの利点を提供します。これらの利点を提供するCWDMシステムの商業的利用可能性により、この技術は多くのメトロおよびアクセスアプリケーション向けのDWDMシステムの実行可能な代替手段となります。





伝送距離：2つの間のもう1つの大きな違いは、DWDMが波長を密に保つことにより、長距離伝送用に設計されていることです。同等のCWDMシステムよりも少ない干渉で、非常に長いケーブルでより多くのデータを送信できます。非常に長い範囲でデータを送信する必要がある場合、データ送信の機能と、波長が移動しなければならない長距離での干渉の軽減という点で、DWDMが優先される可能性があります。 CWDMは波長が増幅されないため、長距離を移動できません。したがって、CWDMは長距離にわたって機能が制限されます。通常、CWDMは最大約100マイル（160 km）まで移動できますが、増幅された高密度波長システムは、実行中に信号強度が定期的にブーストされるため、さらに遠くまで移動できます。信号増幅に必要な追加コストの結果として、CWDMソリューションは、ミッションクリティカルなデータを持たない短期間の運用に最適です。
上記の比較から、CWDMとDWDMの利点と欠点の両方を知ることができます。伝送距離が短く、コストが低い場合、CWDMが最初の選択肢かもしれません。それどころか、DWDMを検討できます。 CWDMおよびDWMDの詳細については、FiberJP.comをご覧ください。

波長多重化：CWDMおよびDWDM

CWDM：光学業界の暫定標準は最大8つの波長を使用します。この方式は、ITU-T（8〜50 nmのチャネル間隔）に従って、コアレス波長分割多重化（CWDM）と呼ばれます。 2014年6月に承認されたITU-T勧告では、これを1270 nm（18波長）まで拡張し、1310 nmと1550 nmの送信ウィンドウ間で損失の「ウォーターピーク」のないファイバーの商業的可用性を期待しています。章。もちろん、このような拡張波長プランは、同様に拡張された帯域幅を持つ光増幅器が開発されるまで、非増幅システムにのみ適用できます。

DWDM：国際電気通信連合（ITU）は、3番目のウィンドウで最大45波長まで拡張できる使用計画を定義し、システムによってはその間隔をさらに分割してその数の2倍を実現しています。定義されたチャネル指定は、100 GHz（約0.8 nm）間隔のチャネル用です。 200 GHz、100 GHz、または50 GHzの間隔を使用するかどうかに関係なく、使用計画は高密度波長分割多重化（DWDM）と呼ばれます。 （DWDMの詳細：DWDM WIKI）

fweプロパティはすべてのプランに共通であり、それぞれのプランはRFテクノロジーに明らかな類似点があります。

♦波長の間隔が狭くなるほど、デマルチプレクサで波長を分離するのが難しく（そしてより高価に）なり、同時に適切な隣接チャネル分離、チャネル内平坦性の変動の最小化、低挿入損失が実現します。

♦波長の間隔が狭いほど、トランスミッターに必要な周波数の安定性が高くなります。

♦波長の間隔が近いほど、信号伝送速度はより良く一致します。信号がほぼ同じ速度で移動する場合、4波混合と交差位相モデリングは両方とも最大です。もちろん、一致の程度は、1550 nmでは高分散、1310 nmでは低分散の標準ファイバを使用したファイバの分散にも依存します。対照的に、波長間隔が狭いと、誘導ラマン散乱によるクロストークが減少します。これらのメカニズムについては後で説明します。

♦ファイバを共有する波長が多いほど、ガラスの非線形特性により、一定量の相互作用に対する波長あたりのパワーが低くなります。

図に示すように、帯域、CWDMチャネル、およびDWDMチャネルの関係を示しています。リニアDWDMテクノロジーを使用するゲーブルシステムは、一般に、表1にリストされている20セットの中から200 GHz間隔のチャネルを使用しますが、100 GHz間隔を提供しているベンダーもあります。リストされている波長のうち20個未満を使用するネットワーク設計の場合、さまざまなベンダーが異なるサブセットを提供することを選択しています。

                波長帯域の関係。

           波長分割多重

ほとんどが最初の8としてC21からC35を提供しますが、2番目の8としてC39からC53を提供し、別のベンダーはC45からC59を提供し、3番目はC37からC51を提供します。これは、光トランスミッタとDWDMマルチプレクサに複数のソースを使用したい事業者にとって明らかに不便です。

シングルファイバーCWDMネットワークを構築する方法

ほとんどの光ファイバネットワークでは、二重伝送が必要です。これは通常、二重ファイバケーブルを介して実現されます。ただし、場合によっては、シンプレックスファイバーケーブルはBiDiモジュールを使用するネットワークのようなデュアルウェイ伝送もサポートできます。たとえば、1対のBiDi光ファイバートランシーバーとTXに1270nm、RXに1310nmを使用するペアを使用した場合、もう一方のBiDiモジュールは、ファイバーリンクのもう一方の端にあるTXとRXに同じ逆波長を使用する必要があります。したがって、2つの異なる波長を介して、1組のデュアルウェイ信号を同じファイバで送信できます。シングルファイバーCWDMネットワークを構築する場合、状況は少し異なります。ただし、基本的な原理は似ており、異なるペアの波長を使用して異なるペアのデュアルウェイ信号を送信します。

シングルファイバーCWDM MUX / DEMUX
CWDMネットワークを構築するには、光ファイバーリンクの両端にCWDM MUX / DEMUXを配置する必要があります。デュアルウェイ伝送のために同じファイバー上で異なる波長を結合するために使用されるシングルファイバーCWDM MUX / DEMUXもあります。デュアルウェイ信号伝送のペアに同じ波長を使用するデュアルファイバーCWDM MUX / DEMUXとは異なり、シングルファイバーCWDM MUX / DEMUXはデュアルウェイ信号の各ペアに2つの異なる波長を使用します。 4チャネルデュアルファイバCWDM MUX / DEMUXは、4つの異なる波長のみを使用します。ただし、4チャネルのシングルファイバーCWDM MUX / DEMUXは、デュアルウェイ伝送用に4つのペアに分割された8つの異なる波長を使用します。

シングルファイバーCWDM MUX / DEMUXのCWDMトランシーバーの選択
単一ファイバCWDMネットワークを構築するには、通常、スイッチなどのデバイスにインストールされたCWDM光ファイバトランシーバをCWDM MUX / DEMUXのチャネルポートに接続します。ただし、シングルファイバCWDM MUX / DEMUXのチャネルポートは2つの異なる波長をサポートします。このタイプのMUX / DEMUXのCWDM光ファイバトランシーバーの選択は、混乱を招く可能性があります。実際、それは非常に簡単です。波長TX（送信）ポートについて考慮する必要があります。たとえば、デュプレックスポートの1つがTXに1270nmを使用し、もう1つがRXに1290nmを使用する場合、1270nm CWDMトランシーバーをこのポートに使用する必要があります。このリンクのもう一方の端では、1290nm CWDMトランシーバーが必要です。

次の図は、シングルファイバーCWDM MUX / DEMUXの使用方法と、シングルファイバーCWDM MUX / DEMUX用のCWDM光ファイバートランシーバーの選択方法をよりよく説明できる10G 4チャネルシングルファイバーCWDMネットワークを示しています。各波長は、シングルファイバーCWDMネットワークの1方向でのみ動作します。シングルファイバーCWDMネットワーク

結論
スイッチにインストールされたCWDM光ファイバトランシーバをシングルファイバCWDM MUX / DEMUXの対応するチャネルポートに接続し、シングルモードシンプレックスファイバを介して2つのCWDM MUX / DEMUXのラインポートを接続すると、シンプルなシングルファイバCWDMネットワークで構築されます。上記のコンテンツは、シングルファイバーCWDMネットワークがどのようなものかという基本的な概念を提供しているだけです。実際には、光損失、伝送距離、光信号のドロップおよび追加など、実際の展開中に考慮すべき多くの要因があります。興味のある方は、詳細についてFiberJP.comをご覧ください。

100Gトランシーバーは、最新の100GbEネットワークおよび高密度データセンターに適していますか？

2010年以降、100GbEトランシーバーが市場に登場し始めています。5年の進化の後、100Gトランシーバーは、現代の100GbEネットワークと高密度データセンターにますます適しています。過去5年間にどのような進化がありますか？そして、今日の主流の100GbEトランシーバは何ですか？

100GbEの開発は2022年までに3世代に分けられます。第1世代の100GbEトランシーバーには、イノベーター1-2プレミアムポート/スロット第1世代CFPモジュール（2010/2011）および2-4プレミアムポート/スロット第2世代CFPモジュール（2012 / 2013）。昨年以来、第2世代の100GbEトランシーバー時代に突入しました。4〜8個の低コストのポート/スロットCFP2モジュールが徐々にCFPに取って代わりました。今日、CFP4およびQSFP28モジュールは、サイズが小さく、コストが低いため、市場で人気があります。では、第3世代の100GbEトランシーバーはどうでしょうか。時間が表示されます。しかし、第3世代の100GbEトランシーバーが将来の100GbEネットワークの要件により適していることは疑いの余地がありません。おそらく、24〜48を超えるポート/スロットのシリアル設計が必要です。

2015年末までに、100GbE機器が広く展開される予定です。IHS InfoneticsのキャリアトランスポートネットワーキングのリサーチディレクターであるAndrew Schmittは次のように述べています。「来年（2016年）は100GbEにとって巨大になるでしょう。」したがって、100GbEトランシーバー市場の見通しは良くなります。同時に、 100GbEトランシーバーの 開発はより高速になります。

上記で説明したように、今日、CFPとCFP2の後継となる2つの新しいフォームファクターが競い合っています。CFP4とQSFP 28です。これらの違いは何ですか？CFP4はQSFP28よりわずかに幅が広く長いですが、どちらも元のCFPよりも約4倍小さくなっています。どちらも6W未満の消費電力のモジュールをサポートしています。実際、QSFP28は3.5Wを実現することさえできます。QSFP28のサイズとパフォーマンスの利点にもかかわらず、熱、信号の整合性、およびEMIの考慮事項のため、腹部から腹部までのCFP4よりもスタックすることは困難です。しかし、製造業者がスタッキングの課題に喜んで対処できる場合、QSFP28は確かに優れた選択肢です。残っている謎は、誰が最初に40KMの距離を達成するかです。

どのタイプの100GbEトランシーバーが将来の100GbEネットワークの勝者になるかに関係なく、100GbEトランシーバーモジュールのサイズは、高密度データセンターに適するように小さくなり、プロジェクト予算を節約するためにコストが低くなります。楽しみにしましょう。

電源：IPカメラ用PoEスイッチ

PoEスイッチは、単一のイーサネットケーブル（Cat5、Cat5eまたはCat6）を介して、IPカメラ、NVRレコーダー、コンピューター、VoIP電話などを含むすべてのPoEデバイスに電力とデータを提供します。 PoEスイッチには通常、複数のIPカメラをサポートするために複数のポートが付属しています。 PoE規格には2種類あり、1つはIEEE802.3at、もう1つはIEEE802.3afです。それらの主な違いは、PoE規格（IEEE802.3at）はポートあたり最大30 Wを出力できるのに対し、PoE規格（IEEE802.3af）はポートあたり最大15.4 Wを供給できることです。問題は、電源の観点からIPカメラに最適なPoEスイッチを選択または選択する方法です。

IPカメラの電力ニーズを理解する
PoE IPカメラの消費電力は、さまざまなタイプによって異なります。パンチルトズーム（PTZ）カメラ、ドームIPカメラ、CCTVカメラ、IR照明ナイトビジョンを備えたIPカメラなど。PTZカメラは最大20ワットを消費できますが、他のIPカメラは3〜4ワットしか消費できません。したがって、PoEスイッチは、Cat 5またはCat 6ケーブルを介してさまざまなタイプのIPカメラに十分な電力を供給できる必要があります。

IP監視カメラ

CCTVカメラまたはPoE IPセキュリティカメラのいずれかのセキュリティカメラは、コンピューターやテレビなどの他のガジェットほどエネルギーを消費しませんが、動作するのに必要な電力はごくわずかですが、カウントする必要があります。ユーザーマニュアルまたは技術仕様スプレッドシートのいずれかで、PoE IPカメラの消費電力を再確認してください。

PoE IPカメラに適切な量の電力を供給するために、IPカメラ用のPoEスイッチで探すべきもう1つの重要な機能は、それに応じて電圧を自動的に調整する機能です。多くのセキュリティカメラは、12Vまたは24Vの電源を使用しますが、適切な電源電圧が供給されないと、IPカメラは機能しなくなるか、過負荷になります。

PoEスイッチの最大電源
IPカメラの消費電力に加えて、PoEスイッチの最大電源も重要です。

すべてのカメラの最大電源がPoEスイッチの消費電力上限を超えると、PoEスイッチはPoE IPカメラ、特にパンチルトズーム（PTZ）IPカメラに十分な電力を供給しません。 IPカメラへの不十分な電力供給は、ビデオ損失とIPカメラのパフォーマンス低下の一般的な原因です。次の図は、IPカメラをPoEスイッチに接続する方法を示しています。

とはいえ、IPカメラ用のPoEスイッチを購入する場合、PTZカメラが他のIPカメラよりも多くの電力を消費するため、より多くのパワージュースを持つPoEスイッチを購入するか、PoEスイッチに接続するPTZ IPカメラの数を減らすことが重要です。

Cat5イーサネットケーブルはPoE伝送範囲をカバーできますか？
PoEネットワークの伝送範囲は100メートルです。 PoE IEEE802.3af規格では、電力供給機器（PSE）の出力電力は15.4Wである必要があり、100メートルの伝送後、受電装置（PD）は12.95Wの電力を受け取ることができます。計算する802.3af標準電流値-350maによると、100メートルのイーサネットケーブルの抵抗値は（15.4-12.95W）/ 350ma = 7オームまたは（15.5-12.95）/ 350ma = 7.29オームでなければなりません。

明らかに、Cat5イーサネットケーブルは要件を満たすことができますが、最近ではイーサネットケーブルCat5eを使用する傾向があります。

結論
PoEスイッチは、IPカメラにデータ接続と電力を提供するデバイスだけでなく、ワイヤレスアクセスポイント、VOIP電話、NVRレコーダーなどの他のPoEデバイスでもあります。したがって、PoEスイッチを選択するときは、接続する必要があるすべてのデバイスをカウントする必要があります。 IPカメラ、PoEスイッチ、Cat5ケーブルを含む当社の製品は、プロの電気通信サプライヤーとして、ビデオ監視機器での使用について徹底的にテストされています。セキュリティアプリケーションに推奨されるPoE電源について質問がある場合は、お問い合わせください。