Что такое DWDM

Сетка DWDM (плотное спектральное уплотнение) – это технология передачи многочисленных оптических каналов через одно волокно. В отличие от схожих WDM и CWDM, плотность расположения каналов намного выше, что увеличивает пропускную способность. 

Отличительные особенности сети DWDM

Главное отличие DWDM от своих предшественников – уплотнение. Грубое уплотнение позволяет передавать сразу несколько каналов, но со слишком большим допуском, к тому же их количество ограничено технологией. 

CWDM (предшествующая технология) позволяла передавать через одно оптоволокно несколько независимых линий с шагом в 20 нанометров. DWDM же, работая по схожему принципу, предлагает шаг несущих длин до 0,8 нанометров. 

Технология намного сложнее, требует более строгого подхода к производству и проверке. Зато в перспективе через один канал возможно будет передать до 500 Гбит информации. Также возможно логическое объединение нескольких каналов в один супер-канал, который сможет работать на скорости до 1 Тбит.

Предпосылки к появлению и перспективы развития технологии

В первую очередь, развивающийся медиарынок и информационные услуги требовали большей пропускной способности, чем на тот момент могла предложить технология 3G и HSPA+. Для примера, пропускная способность 3.75G (позднее развитие технологии) могло предоставить максимум 14,4 Мбит в секунду, а на практике скорость составляла в 10 раз меньше. LTE Adv в худшем случае предоставляла 8 Мбит, а по факту спокойно выдавало и 300 Мбит без каких-либо обрывов. 

При этом не стоит забывать, что еще в 2012 году объем трафика рос примерно на 40% в год. Сегодня только за 9 месяцев 2022 года объем трафика вырос на 90%, с чем старые технологии просто бы не справились. 

Перспектив у технологии достаточно много как в физическом смысле, так и в практическом. Миниатюризация оптического волокна увеличивает способность, но требует большей плотности базовых станций. DWDM уплотнение будет применено и в 5G-сетях, но с изменениями. 

Виды DWDM-оборудования

Для спектрального уплотнения DWDM существует пять основных компонентов:

• Трансиверы оптические. Приемники-передатчики на двух волокнах, которые используют для передачи сигнала. Оснащены портами Тх или Rx, в зависимости от назначения. Бывают разных формфакторов, в зависимости от требуемой скорости передачи данных.
• Пассивные мультиплексоры и демультиплексоры. Пассивное оптоволоконное оборудование, которые используются для суммирования и разделения оптических сигналов по длине волны. 
• Пассивные мультиплексоры ввода и вывода. Применяются для создания промежуточных узлов при построении единой магистральной линии.  
• Оптические усилители из эрбиевых волокон. Активное устройство, которое усиливает оптический сигнал в заданном диапазоне. 
• Компенсационные модули хроматической дисперсии. При передвижении оптический сигнал искажается из-за хроматической дисперсии. Модуль компенсации исправляет аберрацию и возвращает сигнал в нормальное состояние.  

Иногда для работы с DWDM используются транспондеры и мукспондеры, работающие на Романовских усилителях. Однако применяют их редко из-за высокой цены.

Сферы применения DWDM

Сетка частот DWDM нашла свое применение в нескольких областях:

• LAN. Применение технологии для создания центров обработки данных или крупных точек для обмена трафиком. DWDM позволяет организовать плотную сеть каналов, которые обеспечивают передачу данных на скорости 10 Гбит. 
• Metro. Ранее для этого применяли сети на основе CWDM, однако DWDM обеспечивает более емкие и протяженные трассы. С помощью усилителей возможно обеспечить передачу данных на скорости до 100 Гбит.
• Гибридные сети. Иногда DWDM применяются с другими сетями, как CWDM, CATV и PON. Обычно это является вынужденной мерой, когда есть ограничения по ресурсам или бюджету. В большинстве случаев характеристики DWDM покрывают любые ИТ-потребности. 

Отдельно стоит рассмотреть гибридную систему DWDM и CWDM, как наиболее популярное решение. CWDM ограничивается 1,12 Гбит, поэтому такая сеть вполне может работать даже в больших центрах обработки данных. 

Чаще всего к подобной гибридной сети прибегают, когда необходимо расширить CWDM и она еще способна удовлетворить требования предприятия. 

Заключение

DWDM на сегодняшний день является самой развитой и распространенной сетевой технологией. Она подходит для обустройства крупных центров обработки данных и серверов, при этом общий объем инфраструктуры, в сравнении с технологиями-предшественниками, практически не увеличен. 

И сегодня DWDM не забыто, как CWDM. Технология продолжает развиваться, и в будущем также будет применена для построения сетевых коммуникаций.