ในด้านโทรคมนาคม การเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูล และการส่งวิดีโอ สายเคเบิลใยแก้วนำแสงเป็นที่ต้องการอย่างมาก อย่างไรก็ตาม ความเป็นจริงคือ สายเคเบิลใยแก้วนำแสงไม่ใช่ทางเลือกที่ประหยัดหรือเหมาะสมสำหรับการใช้งานในทุกบริการอีกต่อไป ดังนั้น การใช้เทคโนโลยี Wavelength Division Multiplexing (WDM) เพื่อขยายความจุของใยแก้วนำแสงบนโครงสร้างพื้นฐานใยแก้วนำแสงที่มีอยู่จึงเป็นสิ่งที่ควรทำอย่างยิ่ง WDM เป็นเทคโนโลยีที่รวมสัญญาณแสงหลายสัญญาณลงบนใยแก้วนำแสงเส้นเดียวโดยใช้ความยาวคลื่นแสงเลเซอร์ที่แตกต่างกัน เราจะศึกษา WDM อย่างรวดเร็วโดยแบ่งออกเป็น CWDM และ DWDM ซึ่งทั้งสองเทคโนโลยีนี้มีพื้นฐานมาจากแนวคิดเดียวกันคือการใช้ความยาวคลื่นแสงหลายความยาวบนใยแก้วนำแสงเส้นเดียว แต่ทั้งสองก็มีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกัน
CWDM คืออะไร?
CWDM รองรับการส่งสัญญาณคลื่นความยาวได้สูงสุด 18 ช่องสัญญาณพร้อมกันผ่านใยแก้วนำแสง โดยแต่ละช่องสัญญาณจะมีช่วงความยาวคลื่นห่างกัน 20 นาโนเมตร ในขณะที่ DWDM รองรับการส่งสัญญาณคลื่นความยาวได้สูงสุด 80 ช่องสัญญาณพร้อมกัน โดยแต่ละช่องสัญญาณจะมีช่วงความยาวคลื่นห่างกันเพียง 0.8 นาโนเมตร เทคโนโลยี CWDM จึงเป็นโซลูชันที่สะดวกและคุ้มค่าสำหรับระยะทางสั้นๆ ไม่เกิน 70 กิโลเมตร สำหรับระยะทางระหว่าง 40 ถึง 70 กิโลเมตร CWDM มักจะจำกัดการรองรับไว้ที่ 8 ช่องสัญญาณ
ระบบ CWDM โดยทั่วไปรองรับแปดความยาวคลื่นต่อเส้นใยแก้วนำแสง และได้รับการออกแบบมาสำหรับการสื่อสารระยะสั้น โดยใช้ความถี่ที่หลากหลายและมีความยาวคลื่นห่างกันมาก
เนื่องจาก CWDM ใช้ระยะห่างของช่องสัญญาณ 20 นาโนเมตร ตั้งแต่ 1470 ถึง 1610 นาโนเมตร จึงมักนำไปใช้กับสายใยแก้วนำแสงที่มีระยะทางไม่เกิน 80 กิโลเมตร เพราะไม่สามารถใช้เครื่องขยายสัญญาณแสงกับช่องสัญญาณที่มีระยะห่างมากได้ ระยะห่างของช่องสัญญาณที่กว้างนี้ช่วยให้สามารถใช้อุปกรณ์แสงที่มีราคาปานกลางได้ อย่างไรก็ตาม ความจุของลิงก์และระยะทางที่รองรับได้นั้นน้อยกว่า DWDM
โดยทั่วไป CWDM จะถูกใช้สำหรับแอปพลิเคชันที่มีต้นทุนต่ำ ความจุต่ำ (ต่ำกว่า 10G) และระยะทางสั้น ๆ ซึ่งต้นทุนเป็นปัจจัยสำคัญ
เมื่อไม่นานมานี้ ราคาของส่วนประกอบ CWDM และ DWDM เริ่มใกล้เคียงกันมากขึ้น คลื่นความถี่ CWDM ในปัจจุบันสามารถรองรับการรับส่งข้อมูลได้สูงสุดถึง 10 Gigabit Ethernet และ 16G Fiber Channel และเป็นไปได้ยากที่ความจุนี้จะเพิ่มขึ้นอีกในอนาคต
DWDM คืออะไร?
แตกต่างจาก CWDM การเชื่อมต่อ DWDM สามารถขยายสัญญาณได้ จึงสามารถใช้ส่งข้อมูลได้ในระยะทางที่ไกลกว่ามาก
ในระบบ DWDM จำนวนช่องสัญญาณแบบมัลติเพล็กซ์จะหนาแน่นกว่าระบบ CWDM มาก เนื่องจาก DWDM ใช้ระยะห่างของความยาวคลื่นที่แคบกว่า เพื่อให้สามารถบรรจุช่องสัญญาณได้มากขึ้นบนเส้นใยแก้วนำแสงเส้นเดียว
แทนที่จะใช้ระยะห่างช่องสัญญาณ 20 นาโนเมตรที่ใช้ใน CWDM (เทียบเท่ากับประมาณ 15 ล้านกิกะเฮิร์ตซ์) ระบบ DWDM จะใช้ระยะห่างช่องสัญญาณที่กำหนดไว้หลากหลาย ตั้งแต่ 12.5 กิกะเฮิร์ตซ์ ถึง 200 กิกะเฮิร์ตซ์ ในย่านความถี่ C-Band และบางครั้งก็รวมถึงย่านความถี่ L-Band ด้วย
ระบบ DWDM ในปัจจุบันโดยทั่วไปรองรับ 96 ช่องสัญญาณ โดยมีระยะห่างระหว่างช่องสัญญาณ 0.8 นาโนเมตร ภายในย่านความถี่ C-Band 1550 นาโนเมตร ด้วยเหตุนี้ ระบบ DWDM จึงสามารถส่งข้อมูลจำนวนมหาศาลผ่านสายไฟเบอร์เส้นเดียวได้ เนื่องจากอนุญาตให้บรรจุความยาวคลื่นจำนวนมากไว้ในสายไฟเบอร์เดียวกันได้
DWDM เหมาะสำหรับการสื่อสารระยะไกลถึง 120 กิโลเมตรขึ้นไป เนื่องจากความสามารถในการใช้ประโยชน์จากเครื่องขยายสัญญาณแสง ซึ่งสามารถขยายสเปกตรัม 1550 นาโนเมตร หรือ C-band ที่ใช้กันทั่วไปในแอปพลิเคชัน DWDM ได้อย่างคุ้มค่า สิ่งนี้ช่วยเอาชนะปัญหาการลดทอนสัญญาณหรือระยะทางไกล และเมื่อเสริมด้วยเครื่องขยายสัญญาณใยแก้วเจือเออร์เบียม (EDFA) ระบบ DWDM จึงมีความสามารถในการส่งข้อมูลปริมาณมากในระยะทางไกลหลายร้อยหรือหลายพันกิโลเมตร
นอกจากความสามารถในการรองรับความยาวคลื่นได้มากกว่า CWDM แล้ว แพลตฟอร์ม DWDM ยังสามารถรองรับโปรโตคอลความเร็วสูงกว่าได้อีกด้วย เนื่องจากผู้จำหน่ายอุปกรณ์ขนส่งทางแสงส่วนใหญ่ในปัจจุบันมักรองรับ 100G หรือ 200G ต่อความยาวคลื่น ในขณะที่เทคโนโลยีที่กำลังเกิดขึ้นใหม่กำลังช่วยให้รองรับ 400G และสูงกว่านั้นได้
สเปกตรัมความยาวคลื่น DWDM เทียบกับ CWDM:
CWDM มีระยะห่างระหว่างช่องสัญญาณกว้างกว่า DWDM ซึ่งหมายถึงความแตกต่างโดยประมาณของความถี่หรือความยาวคลื่นระหว่างช่องสัญญาณแสงสองช่องที่อยู่ติดกัน
โดยทั่วไป ระบบ CWDM จะส่งสัญญาณแปดความยาวคลื่น โดยมีระยะห่างระหว่างช่องสัญญาณ 20 นาโนเมตร ในช่วงสเปกตรัมตั้งแต่ 1470 นาโนเมตร ถึง 1610 นาโนเมตร
ในทางกลับกัน ระบบ DWDM สามารถส่งสัญญาณได้ 40, 80, 96 หรือมากถึง 160 ความยาวคลื่น โดยใช้ระยะห่างที่แคบกว่ามาก คือ 0.8/0.4 นาโนเมตร (กริด 100 GHz/50 GHz) ความยาวคลื่นของ DWDM โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 1525 นาโนเมตร ถึง 1565 นาโนเมตร (ย่านความถี่ C) โดยบางระบบยังสามารถใช้ความยาวคลื่นตั้งแต่ 1570 นาโนเมตร ถึง 1610 นาโนเมตร (ย่านความถี่ L) ได้อีกด้วย
ข้อดีของ CWDM:
1. ต้นทุนต่ำ
CWDM มีราคาถูกกว่า DWDM มากเนื่องจากต้นทุนด้านฮาร์ดแวร์ ระบบ CWDM ใช้เลเซอร์แบบระบายความร้อนซึ่งมีราคาถูกกว่าเลเซอร์แบบไม่ระบายความร้อนของ DWDM มาก นอกจากนี้ ราคาของตัวรับส่งสัญญาณ DWDM โดยทั่วไปจะแพงกว่าโมดูล CWDM ถึงสี่หรือห้าเท่า แม้แต่ต้นทุนการดำเนินงานของ DWDM ก็ยังสูงกว่า CWDM ดังนั้น CWDM จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับผู้ที่มีงบประมาณจำกัด
2. ความต้องการพลังงาน
เมื่อเปรียบเทียบกับ CWDM แล้ว DWDM ต้องการพลังงานสูงกว่ามาก เนื่องจากเลเซอร์ DWDM พร้อมวงจรตรวจสอบและควบคุมที่เกี่ยวข้องใช้พลังงานประมาณ 4 วัตต์ต่อความยาวคลื่น ในขณะที่ตัวส่งสัญญาณเลเซอร์ CWDM แบบไม่ระบายความร้อนใช้พลังงานประมาณ 0.5 วัตต์ CWDM เป็นเทคโนโลยีแบบพาสซีฟที่ไม่ใช้พลังงานไฟฟ้า ซึ่งส่งผลดีต่อด้านการเงินสำหรับผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต
3. ใช้งานง่าย
ระบบ CWDM ใช้เทคโนโลยีที่เรียบง่ายกว่าเมื่อเทียบกับ DWDM โดยใช้ LED หรือเลเซอร์เป็นแหล่งพลังงาน ตัวกรองคลื่นของระบบ CWDM มีขนาดเล็กกว่าและราคาถูกกว่า จึงติดตั้งและใช้งานได้ง่ายกว่า
ข้อดีของ DWDM:
1. การอัปเกรดที่ยืดหยุ่น
DWDM มีความยืดหยุ่นและทนทานต่อชนิดของใยแก้วนำแสง การอัพเกรด DWDM เป็น 16 ช่องสัญญาณนั้นสามารถทำได้ทั้งบนใยแก้วนำแสง G.652 และ G.652.C เนื่องจาก DWDM มักใช้ช่วงการสูญเสียต่ำของใยแก้วนำแสง ในขณะที่ระบบ CWDM 16 ช่องสัญญาณเกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณในช่วง 1300-1400 นาโนเมตร ซึ่งมีการลดทอนสูงกว่ามาก
2. ความสามารถในการปรับขนาด
โซลูชัน DWDM ช่วยให้สามารถอัปเกรดได้ทีละ 8 ช่องสัญญาณ จนถึงสูงสุด 40 ช่องสัญญาณ ซึ่งให้ความจุรวมบนใยแก้วนำแสงสูงกว่าโซลูชัน CWDM มาก
3. ระยะการส่งสัญญาณไกล
DWDM ใช้แถบความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร ซึ่งสามารถขยายสัญญาณได้โดยใช้เครื่องขยายสัญญาณแสงแบบทั่วไป (EDFA) ทำให้สามารถส่งสัญญาณได้ไกลหลายร้อยกิโลเมตร
ภาพต่อไปนี้จะแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างระหว่าง CWDM และ DWDM อย่างชัดเจน
วันที่โพสต์: 14 มิถุนายน 2565