Dans le domaine des télécommunications, de la connectivité des centres de données et du transport vidéo, le câblage en fibre optique est très prisé. Cependant, force est de constater que, pour chaque service, il n'est plus économique ni réalisable. C'est pourquoi l'utilisation du multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM) pour augmenter la capacité de la fibre sur l'infrastructure existante est fortement recommandée. Le WDM est une technologie qui multiplexe plusieurs signaux optiques sur une seule fibre en utilisant différentes longueurs d'onde de lumière laser. Un bref aperçu du WDM portera sur le CWDM et le DWDM. Ces deux technologies reposent sur le même principe d'utilisation de plusieurs longueurs d'onde sur une seule fibre. Chacune présente ses avantages et ses inconvénients.
Qu'est-ce que le CWDM ?
La technologie CWDM prend en charge jusqu'à 18 canaux de longueur d'onde transmis simultanément sur une fibre optique. Pour ce faire, l'écart entre les longueurs d'onde de chaque canal est de 20 nm. La technologie DWDM, quant à elle, prend en charge jusqu'à 80 canaux de longueur d'onde simultanés, chacun étant espacé de seulement 0,8 nm. La technologie CWDM offre une solution pratique et économique pour les courtes distances, jusqu'à 70 kilomètres. Pour les distances comprises entre 40 et 70 kilomètres, la technologie CWDM est généralement limitée 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 bande avec des longueurs d'onde très espacées.
Le multiplexage en longueur d'onde continue (CWDM), basé sur un espacement de canaux de 20 nm entre 1470 et 1610 nm, est généralement déployé sur des liaisons fibre optique jusqu'à 80 km, car les amplificateurs optiques ne peuvent être utilisés avec des canaux à grand espacement. Cet espacement important permet l'utilisation d'optiques à prix modéré. Cependant, la capacité des liaisons et la distance couverte sont inférieures avec le CWDM qu'avec le multiplexage en longueur d'onde double (DWDM).
En général, le CWDM est utilisé pour des applications à faible coût, à faible capacité (inférieure à 10G) 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 permettent actuellement de transporter jusqu'à 10 Gigabit Ethernet et 16 Gbit/s Fibre Channel, et il est très peu probable que cette capacité augmente encore à l'avenir.
Qu'est-ce que le DWDM ?
Contrairement à la technologie 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 les systèmes CWDM car le DWDM utilise un espacement de longueur d'onde plus serré pour faire tenir plus de canaux sur une seule fibre.
Au lieu de l'espacement de canal 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 allant 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 la bande C à 1550 nm. Grâce à cela, ils peuvent transmettre une quantité considérable de données via une seule liaison fibre optique, car ils permettent de regrouper un nombre beaucoup plus important de longueurs d'onde sur une même fibre.
La technologie DWDM est optimale pour les communications longue portée jusqu'à 120 km et au-delà grâce à sa capacité à exploiter des amplificateurs optiques. Ces derniers permettent d'amplifier de manière économique l'ensemble du spectre de 1550 nm (bande C), couramment utilisé dans les applications DWDM. Ceci permet de surmonter les problèmes d'atténuation sur de longues distances et, combinés à des amplificateurs à fibre dopée à l'erbium (EDFA), les systèmes DWDM peuvent transporter d'importants volumes de données sur des distances allant jusqu'à des centaines, voire des milliers de kilomètres.
En plus de pouvoir prendre en charge un plus grand nombre de longueurs d'onde que le CWDM, les plateformes DWDM sont également capables de gérer des protocoles à plus haut débit, car la plupart des fournisseurs d'équipements de transport optique prennent généralement en charge 100G ou 200G par longueur d'onde, tandis que les technologies émergentes permettent d'atteindre 400G et plus.
Spectre de longueur d'onde DWDM vs CWDM :
Le CWDM possède un espacement de canaux plus large que le DWDM – 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 se situent généralement entre 1525 nm et 1565 nm (bande C), certains systèmes étant également capables d'utiliser des longueurs d'onde de 1570 nm à 1610 nm (bande L).
Avantages du CWDM :
1. Faible coût
Le CWDM est bien moins coûteux que le DWDM en raison du prix du matériel. Un système CWDM utilise des lasers refroidis, beaucoup moins chers que les lasers non refroidis du DWDM. De plus, le prix des émetteurs-récepteurs DWDM est généralement quatre à cinq fois supérieur à celui de leurs modules CWDM. Même les coûts d'exploitation du DWDM sont plus élevés que ceux du CWDM. Le CWDM est donc un choix idéal pour les projets disposant de budgets limités.
2. Besoins en énergie
Comparativement au CWDM, le DWDM consomme beaucoup plus d'énergie. Les lasers DWDM, associés aux circuits de contrôle et de surveillance, consomment environ 4 W par longueur d'onde. À titre de comparaison, un émetteur laser CWDM non refroidi consomme environ 0,5 W. Le CWDM est une technologie passive qui ne consomme aucune énergie électrique. Il présente des avantages financiers pour les opérateurs internet.
3. Utilisation facile
Les systèmes CWDM utilisent une technologie plus simple que les systèmes 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
La technologie DWDM est flexible et robuste vis-à-vis des différents types de fibres. La mise à niveau DWDM vers 16 canaux est possible sur les fibres G.652 et G.652.C. Ceci s'explique par le fait que la DWDM exploite systématiquement la zone de faible atténuation de la fibre. À l'inverse, les systèmes CWDM à 16 canaux impliquent une transmission dans la bande 1300-1400 nm, où l'atténuation est nettement plus importante.
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 optique bien supérieure à celle d'une solution CWDM.
3. Longue distance de transmission
La technologie DWDM utilise la bande de longueur d'onde de 1550 nm, qui peut être amplifiée à l'aide d'amplificateurs optiques conventionnels (EDFA). Elle permet d'atteindre des distances de transmission de plusieurs centaines de kilomètres.
L'image suivante vous donnera une impression visuelle des différences entre CWDM et DWDM.
Date de publication : 14 juin 2022