Dans les domaines des télécommunications, de la connectivité des centres de données et du transport vidéo, le câblage en fibre optique est hautement souhaitable. Cependant, la réalité est que ce type de câblage n'est plus une solution économique ni viable pour chaque service. Il est donc fortement recommandé d'utiliser le multiplexage en longueur d'onde (WDM) pour étendre la capacité de la fibre optique sur l'infrastructure existante. Le WDM est une technologie qui multiplexe plusieurs signaux optiques sur une seule fibre en utilisant différentes longueurs d'onde de lumière laser. Une étude rapide des domaines du WDM sera consacrée aux CWDM et DWDM. Ces deux technologies reposent sur le même concept d'utilisation de plusieurs longueurs d'onde de lumière sur une seule fibre. Cependant, elles présentent toutes deux leurs avantages et leurs inconvénients.
Qu'est-ce que CWDM ?
Le CWDM prend en charge jusqu'à 18 canaux de longueur d'onde transmis simultanément sur une fibre. Pour ce faire, les différentes longueurs d'onde de chaque canal sont espacées de 20 nm. Le DWDM prend en charge jusqu'à 80 canaux de longueur d'onde simultanés, espacés de seulement 0,8 nm chacun. La technologie CWDM offre une solution pratique et économique pour les distances courtes, jusqu'à 70 kilomètres. Pour les distances comprises entre 40 et 70 kilomètres, le CWDM se limite généralement à huit canaux.
Un système CWDM prend généralement en charge huit longueurs d'onde par fibre et est conçu pour les communications à courte portée, utilisant des fréquences à large plage avec des longueurs d'onde très espacées.
Le CWDM étant basé sur un espacement de canaux de 20 nm, entre 1470 et 1610 nm, il est généralement déployé sur des fibres optiques jusqu'à 80 km ou moins, car les amplificateurs optiques ne peuvent pas être utilisés avec des canaux à espacement important. Cet espacement important des canaux permet l'utilisation d'optiques à prix modéré. Cependant, la capacité des liaisons et la distance supportée sont inférieures avec le CWDM par rapport au DWDM.
En général, le CWDM est utilisé pour les applications à faible coût, à faible capacité (inférieure à 10 G) et à courte distance où le coût est un facteur important.
Plus récemment, les prix des composants CWDM et DWDM sont devenus relativement comparables. Les longueurs d'onde CWDM sont actuellement capables de transporter jusqu'à 10 Gigabit Ethernet et 16G Fibre Channel, et il est peu probable que cette capacité augmente encore à l'avenir.
Qu'est-ce que DWDM ?
Contrairement au CWDM, les connexions DWDM peuvent être amplifiées et peuvent donc être utilisées pour transmettre des données sur des distances beaucoup plus longues.
Dans les systèmes DWDM, le nombre de canaux multiplexés est beaucoup plus dense que dans le CWDM car le DWDM utilise un espacement de longueur d'onde plus serré pour adapter davantage 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 d'espacements de canaux spécifiés de 12,5 GHz à 200 GHz dans la bande C et parfois dans 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 à 1 550 nm. De ce fait, ils peuvent transmettre une quantité importante de données via une seule liaison fibre optique, car ils permettent de concentrer un plus grand nombre de longueurs d'onde sur la même fibre.
Le DWDM est idéal pour les communications longue portée, jusqu'à 120 km et au-delà, grâce à sa capacité à exploiter des amplificateurs optiques, capables d'amplifier de manière rentable l'intégralité du spectre de 1550 nm ou de la bande C, couramment utilisé dans les applications DWDM. Cela permet de surmonter les longues périodes d'atténuation ou de distance, et, grâce à des amplificateurs à fibre dopée à l'erbium (EDFA), les systèmes DWDM peuvent transporter d'importants volumes de données sur de longues distances, allant jusqu'à des centaines, voire des milliers de kilomètres.
Outre la capacité de prendre en charge un plus grand nombre de longueurs d'onde que CWDM, les plates-formes 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 en charge 100G ou 200G par longueur d'onde, tandis que les technologies émergentes permettent 400G et au-delà.
Spectre de longueurs d'onde DWDM vs CWDM :
Le CWDM présente un espacement de canaux plus large que le DWDM, c'est-à-dire 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 de canal de 20 nm dans la grille spectrale de 1470 nm à 1610 nm.
Les systèmes DWDM, quant à eux, peuvent transporter 40, 80, 96 ou jusqu'à 160 longueurs d'onde grâce à un espacement beaucoup plus étroit de 0,8/0,4 nm (grille 100 GHz/50 GHz). Les longueurs d'onde DWDM sont généralement comprises entre 1 525 et 1 565 nm (bande C), certains systèmes étant également capables d'utiliser des longueurs d'onde comprises entre 1 570 et 1 610 nm (bande L).
Avantages du CWDM :
1. Faible coût
Le CWDM est beaucoup moins cher que le DWDM en raison de son coût matériel. Le système CWDM utilise des lasers refroidis, bien moins chers que les lasers DWDM non refroidis. De plus, le prix des émetteurs-récepteurs DWDM est généralement quatre à cinq fois supérieur à celui des modules CWDM. Même les coûts d'exploitation du DWDM sont supérieurs à ceux du CWDM. Le CWDM est donc une solution idéale pour les personnes disposant de ressources financières limitées.
2. Besoins en énergie
Comparé au CWDM, le DWDM nécessite une puissance nettement supérieure. En effet, les lasers DWDM, avec leurs circuits de surveillance et de contrôle associés, consomment environ 4 W par longueur d'onde. Un émetteur laser CWDM non refroidi consomme quant à lui environ 0,5 W. Le CWDM est une technologie passive qui ne consomme pas d'électricité. Son impact financier est positif pour les opérateurs internet.
3. Utilisation facile
Les systèmes CWDM utilisent une technologie plus simple que le DWDM. Ils utilisent des LED ou des lasers pour l'alimentation. Les filtres d'ondes des systèmes CWDM sont plus petits et moins coûteux, ce qui facilite leur installation et leur utilisation.
Avantages du DWDM :
1. Mise à niveau flexible
Le DWDM est flexible et robuste quel que soit le type de fibre. La mise à niveau vers 16 canaux est possible sur les fibres G.652 et G.652.C. Cela s'explique par le fait que le DWDM utilise toujours la zone de faible perte de la fibre. Les systèmes CWDM à 16 canaux, quant à eux, utilisent la bande passante de 1 300 à 1 400 nm, où l'atténuation est nettement plus élevée.
2. Évolutivité
Les solutions DWDM permettent une mise à niveau par paliers de huit canaux jusqu'à un maximum de 40 canaux. Elles offrent une capacité totale sur la fibre bien supérieure à celle d'une solution CWDM.
3. Longue distance de transmission
Le DWDM utilise la bande de longueurs d'onde 1550, amplifiée par des amplificateurs optiques conventionnels (EDFA). Il permet d'étendre la portée de transmission à des centaines de kilomètres.
L'image suivante vous donnera une impression visuelle des différences entre CWDM et DWDM.
Date de publication : 14 juin 2022