CWDM Mux Demux モジュールの総合ガイド: チャネル効率を最大限に引き出す

CWDM マルチプレクサ/デマルチプレクサ または粗波長分割多重は、チャネル効率を向上させることができるため、光通信システムでは非常に重要です。このチュートリアルでは、CWDM テクノロジと、通信システムの強化におけるその重要性について詳しく説明します。また、CWDM では、複数の波長を使用して 8 本のファイバーで信号を送信し、帯域幅の無駄を減らすことでコストを削減できます。このホワイト ペーパーは、CWDM Mux Demux モジュールに関する技術情報に基づいており、さまざまな業界での目的、利点、使用分野について説明しています。この詳細な説明により、読者は、XNUMX チャネル CWDM システムなどの CWDM テクノロジに基づく光通信システムが将来どのように見えるか、どのように機能するかをよりよく理解できます。

CWDM とは何ですか? 光ネットワークではどのように機能しますか?

CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) は、異なる光波を使用して、20 本のファイバーで複数の光信号を送信します。これは、これらの波を効率的に分離および結合する Mux Demux モジュールを使用して行われます。CWDM は、通常 XNUMX ナノメートルの異なる波長で複数のデータ ストリームを送信することにより、光ネットワークで帯域幅を効率的に使用できるようにします。このテクノロジにより、追加のケーブルなしでファイバー容量が強化され、インフラストラクチャ コストが大幅に削減されます。さらに、CWDM は、ネットワーク容量を追加しながら、設計がシンプルで柔軟である低コストのテクノロジです。

CWDM テクノロジーとその応用を理解する

CWDM 技術は、Mux Demux モジュールに組み込まれたさまざまな光フィルタを使用して、特定の波長ごとに複数の光信号を分割および結合します。このようにして、1 本のファイバーに、それぞれ特定の波長の多数のチャネルを収容できます。CWDM システムの設計の柔軟性により、帯域幅の拡張が必要な​​メトロポリタン エリア ネットワーク (MAN) やケーブル テレビ システムでは特に役立ちます。ファイバーの WDM 管理を利用することで、CWDM はネットワーク容量の増加にかかる運用コストと資本コストを最小限に抑えます。その適用範囲は、通信セクターを含む多くのセクターにあります。 データセンター、エンタープライズ コミュニケーションに、増大するデータ需要に簡単かつ比較的安価な方法で対応します。

CWDM と DWDM の主な違い

波長分割多重 (CWDM) と波長分割多重 (DWDM) は、チャネルの幅と容量が異なります。たとえば、CWDM は 20 ナノメートルの広いチャネル ギャップを利用します。これにより、18 本のファイバーで最大 96 チャネルを伝送できるため、短距離および中距離の伝送に適しています。このような状況では帯域幅が低く、コスト効率が高いためです。一方、彼のアプローチでは、波長分割多重 (DWDM) は、名目上 1400 チャネルを可能にする狭いチャネル ギャップの使用を取り入れていますが、その主な焦点はコスト効率の高い耐性環境と長距離通信です。さらに、波長分割多重 (DWDM) ネットワークのほとんどは、現在 XNUMX ギガのスループット周波数を持っています。これは、必要に応じて長距離にわたって温度制御と増幅技術を有効にすることを意味します。ただし、低帯域幅が必要ない環境では、クーラーやシェーパーなどの複雑な要素により、低コストで適切なアプリケーションが提供されます。

パッシブ光ネットワークにおける CWDM の役割

CWDMは、既存の光ファイバーインフラを利用するコスト効率の高いアプローチです。 パッシブ光ネットワーク (PON) は、機能性を損なうことなく運用コストを削減します。PON では、CWDM により、信号ごとに異なる光波長を使用して、10 本のファイバー ケーブルで多様なデータ信号を伝送できます。この機能により、追加のファイバーを敷設することなくネットワークの帯域幅を増やすことができます。これは、XNUMXG テクノロジを使用するアプリケーションなど、帯域幅要件が低いアプリケーションで特に役立ちます。さらに、CWDM はパッシブ デバイスであるため、PON のパッシブ構造と一致し、維持管理と運用負荷を最小限に抑えるシンプルな構造になっています。これらのネットワークで CWDM を使用すると、ネットワークを拡張して、より多くのサービスとユーザーに対応することが容易になります。

CWDM Mux Demux モジュールはどのように動作しますか?

Mux Demux の機能の探索

CWDM Mux Demuxは、入力からのすべての波長を結合し、出力として個別の波長を分離するMUXを含むアクティブデバイスです。CWDM Mux DemuxはMPTPシステム内で使用され、 光ネットワーク P2MP 構成にする必要があります。多重化により、MUX を介して多数の光信号を 1270 つに組み合わせることができます。その役割は、送信中に光信号が波長分割多重 (WDM) を介して結合され、受信後に分離または抽出されて元の形式に戻される必要があることです。このプロセスは DWM と呼ばれます。この機能を実行する光学コンポーネントの組み合わせは、1610 ～ XNUMX ナノメートルを超える公称範囲用に設計されています。 

CWDM Mux Demux デバイスは、光ファイバーとパッシブ CWDM コンポーネントが電力を消費せずに自動的に波長割り当てをサポートするため、電子機器の数を減らすことができます。広いチャネル分離により、モジュールは少数のチャネルのみを許可し、カバレッジを拡大しながらもコストと運用投資を低く抑えます。これらの導入により、すでに導入されているファイバーに沿って利用可能な帯域幅を効率的に増やすことで、ネットワークの利用率が向上します。CWDM Mux Demux モジュールは、コンパクトな設計と柔軟なネットワーク導入により、効率的なネットワークを設計する際に他のネットワーク要素を補完します。

CWDM Mux Demuxモジュールを使用する利点

光ネットワークに CWDM Mux Demux モジュールを採用すると、次のような多くの利点があります。

1. コスト効率: CWDM 技術を使用してネットワークの容量を増やすことは、比較的安価です。パッシブであるため、Mux Demux プラグは信号を処理するために電力を必要とせず、運用コストを大幅に削減します。
2. 帯域幅の増加: これらのモジュールは、追加のファイバーを敷設することなく光信号の数を増やすことができるため、既存の光ファイバー サイトの帯域幅が増加します。
3. スケーラビリティとシンプルさ: CWDM Mux Demux モジュールは、シンプルなモジュール設計のため、簡単に拡張できます。ネットワーク オペレータは、インフラストラクチャを変更することなく、ネットワーク トラフィックの増加に応じて、簡単にチャネルを追加したり、既存のチャネルを削除したりできます。

これらの利点により、柔軟でコスト効率の高いネットワークの改善をサポートする能力を備えた、現代の光ネットワークにおける CWDM Mux Demux モジュールの有用性が向上します。

標準構成: 8 チャンネル以上

CWDM Mux Demux モジュールはさまざまなセットアップと連携して動作しますが、その 8 つが 8 チャネル構成です。これは、経済的な魅力と十分な容量を備えているため、人気があります。この種類のセットアップにより、より少ないリソースを使用して 16 つの異なる波長でデータを送信し、ネットワーク内のデータ トラフィックを最適化できます。モジュールは 18 チャネル構成を超えて拡張可能で、最大 40、XNUMX、または XNUMX チャネル構成が可能です。これらのより高い構成は、高密度ネットワークの要件に対応し、大都市圏や長距離データ伝送に最適です。これらの構成の性質により、将来のネットワークの成長が可能になり、成長するテクノロジーに合わせた開発の強力な基盤が提供されます。

ネットワークに適した CWDM Mux Demux を選択するにはどうすればよいでしょうか?

モジュールを選択する際に考慮すべき要素

最適な互換性を実現するには、特定の要素を考慮する必要があります。ネットワークの CWDM Mux Demux モジュールを選択するときは、これらを考慮してください。

1. チャネル数: 最も重要な要素は、必要なチャネル数を決定することです。現在のネットワーク容量とさらなる拡張の可能性を考慮して、8、16、またはそれ以上のチャネル数の標準オプションを決定する必要があります。
2. 挿入損失: このパラメータは、送信ポイントでのモジュールの信号強度損失を反映します。挿入損失が低いほど、データ送信がスムーズになり、増幅が減り、コストが最小限に抑えられるため、望ましいです。
3. 物理的なサイズとフォーム ファクター: モジュールの形状とサイズは、ラックやキャビネットなどのネットワークの現在の設定と衝突してはなりません。スペースが限られている場合は、小型フォーム ファクターが非常に役立ちます。
4. 動作波長範囲: 既存の部品の波長範囲に対応しながら、モジュールまたはコンポーネントを統合することが重要です。モジュールはそれらの波長をサポートできる必要があります。
5. 温度範囲および関連する生態学的条件: モジュールは、温度範囲を含む指定された動作条件下で機能する必要があります。適切な動作温度範囲のモジュールを選択すると、ネットワークが適切に機能します。
6. ネットワーク標準への準拠: この方法により、モジュールが ITU-T G.694.2 などの対象ネットワークの標準および要件に準拠していることが保証され、ネットワークの将来の相互接続性と拡張性が確保されます。
7. 脆弱性と保証: ベンダーが顧客に信頼できる保証を提供する意思があれば、メンテナンスの実行方法とシステムの復元力に良い影響が及び、ダウンタイムが短縮されます。毎日、信頼できる技術サポートと包括的なハードウェア保証で、信頼と安心を得られます。

このデータ駆動型モデルを使用すると、顧客のネットワークとインストールされたモジュールの機能を自信を持って評価し、堅牢で管理しやすいネットワーク アーキテクチャの導入を開始できます。

チャネル間隔とパフォーマンスへの影響

光システムの性能と効率は、チャネル間隔に大きく依存します。チャネル間隔は、チャネル間の干渉を防ぎながら、同時に利用可能な帯域幅を最大限に活用するためのチャネルの周波数分割で構成されます。たとえば、特定の帯域内でより狭いチャネル幅 (50 GHz 以下) を採用すると、より多くのチャネルが許可され、全体的な容量が向上します。一方、クロストーク干渉を防ぎ、信号の完全性を維持するために、より正確なフィルターと複雑な変調技術を導入する必要があります。一方、チャネルが広くなると、スペクトル効率が低下しますが、チャネル分離が容易になり、信号伝送がより堅牢になります。したがって、チャネル間隔を最適化することは重要な問題であり、この場合、データ レートとサービス品質の間で一定の妥協が必要になります。この点で最もよく知られている戦略は、テクノロジーと変調形式の変更により、現代のネットワークを変革してきました。

比較: シングルファイバー モジュールとデュアルファイバー モジュール

シングルファイバー モジュールは、両端で異なる波長を使用して、データの送信と受信に 1 本のファイバーを使用します。この機能は、既存のファイバー インフラストラクチャを使用し、導入コストを削減します。これは、ファイバーが不足している環境で特に当てはまり、リソースを最適に使用してスプリッターを導入する場合など、ネットワーク トポロジの効率化に役立つことがあります。ただし、高度な波長処理が必要であり、双方向通信のためパフォーマンス メトリックが上昇する可能性があります。

対照的に、デュアルファイバー モジュールは、1 つのファイバー ストランドをデータ送信に使用し、もう 1 つのストランドを受信に使用します。これにより、シングルファイバー モジュールの波長分離に伴う複雑さが回避されます。このような分離により、起こり得る干渉が軽減され、ネットワーク パフォーマンスが向上します。デュアルファイバー構成は、より多くのファイバー リソースを使用しますが、設計がはるかに単純で、高帯域幅ネットワークの安定性と堅牢性を高めることができます。ネットワーク特性、コスト、および将来の拡張性によって、ファイバー シングル モードとファイバー デュアル モードの最終的な極性が決まります。

CWDM Mux Demux と既存のファイバー インフラストラクチャの統合

光ファイバーケーブルをシームレスに統合

既存の光ファイバーへの CWDM Mux Demux の統合 投資と時間を最小限に抑えるため、設置は適切な計画に基づいて行う必要があります。まず、既存のファイバー ネットワークに CWDM に対応する容量と能力があるかどうかを評価することが不可欠です。統合を妨げるファイバー ネットワークの潜在的な弱点とデッド パーツを見つけるために、本格的なネットワーク調査が行われます。次に、適切なアプローチと、承認された設置方法の順守により、設置中の複雑さを回避または軽減できます。これには、ケーブルを CWDM Mux Demux ユニットに接続するための詳細な計画の設計が含まれ、既存のネットワーク プロトコルとの互換性が維持されます。最後に、統合後の徹底的な診断とパラメーターの確認は、要件とサービス品質の観点からこの統合の成功を測定するための最も重要な条件です。定期的なメンテナンスと監視も、遭遇する可能性のある課題を即座に解決することで、スムーズな統合をサポートします。

波長と光多重化の理解

光多重化と波長の理解は、さまざまな光波長を持つ光ファイバーを介して複数の信号を送信するという文脈で明確に定義されています。私の知る限り、光多重化、より具体的には粗波長分割多重化 (CWDM) は、異なる波長を使用できるため、追加のケーブルを必要とせずにファイバー ネットワーク容量を使用する効率的な方法です。平均 20 ナノメートルの波長の配列を間隔として使用するテクノロジを使用して、さまざまなデータ信号が XNUMX つのチャネルに結合されます。このアプリケーションは、インフラストラクチャのコスト削減が重要な要素となるメトロポリタン エリア ネットワークやその他のトポロジに便利です。さらに、デュプレックス コネクタの助けを借りて、これらの波長をより慎重に管理することで、干渉なしで複数のデータ ストリームを送信できるようになり、帯域幅が増加してネットワークがさらに改善されます。

CWDM ネットワークに既存のファイバー メディアを活用する

CWDM ネットワークに既存のファイバー メディアを活用するには、現在の資産を最大限に活用して、将来的にさらに多くのデータ トラフィックをホストできるようにする方法を知ることが重要です。主要なレポートが示すように、CWDM は追加のファイバーを展開せずにネットワーク容量を増やすことができるため、経済的であり、ネットワークの成長に対する重要な期待を満たします。実装では、障害を回避しながら既存のプロパティの価値を高めるために波長多重化を使用します。CWDM をファイバー ネットワークに組み込み、8 チャネル CWDM テクノロジを採用すると、帯域幅容量が増加し、ネットワークの現在および将来の負荷をより計画的にサポートできるのは大きな改善です。ネットワーク インフラストラクチャは、ネットワークが正しく機能し、関連する技術の進歩に沿っていることを確認するために、定期的に評価およびアップグレードする必要があります。

CWDM モジュールをインストールするためのベストプラクティスは何ですか?

1U 19インチラックマウントの取り付けのヒント

1U 19 インチ ラック マウントに CWDM モジュールを取り付けるのは、取り付け中にラックがぐらつかないようにすれば簡単です。ケーブルを管理するアームを使用して、張力緩和と整理を行います。次に、接続の問題を防ぐために、すべての SFP コネクタと CWDM モジュール スロットを常にクリーンアップします。モジュールが適切なスロットにロックされるまで、ゆっくりとクレードルを動かします。取り付けたら、室温と環境を確認してください。熱が高すぎるとパフォーマンスが低下します。すべての構成は、見つけた順に密閉して保管してください。これは、将来のメンテナンスの参照用として使用します。従うと、CWDM に最適な動作システムを確保できます。

挿入損失の管理と信号品質の維持

挿入損失は光ファイバーにおける重大な現象です。光ファイバー ネットワークでの挿入損失と通信を効果的に管理するには、厳格な設置対策に従い、定期的にメンテナンスを実行することが不可欠です。最初のステップは、ファイバー インターフェイスがしっかりと固定され、汚れがないことを確認することです。汚れがあると挿入損失が増加するためです。この時点での損失を最小限に抑えるために、高品質の融着接続技術を使用します。光時間領域反射計 (OTDR) を使用して、ネットワークの障害または損失が過剰な領域をトラブルシューティングします。また、減衰器は信号のバランスをとるため、1 つのチャネルが強くなりすぎて信号レベルが飽和したり弱くなったりすることはありません。ネットワークのニーズとその成長の可能性が変わらないように、適切な電力バジェット モニタリングを設計および実装します。デバイスを定期的に評価して再調整すると、パフォーマンスと信号全体がさらに強化されます。これらの対策に従うと、信号伝送が完璧に行われ、ファイバー ネットワーク上でメッセージが効率的に伝送されます。

最適な動作温度と環境の確保

湿度や温度などの特定のパラメータは、特に CWDM 構成では、光ファイバー システムの機器の動作環境とともに特に重要です。エリート リソースが述べているように、機器メーカーが指定した制限内で室温を設定する必要があります。設定された標準から逸脱すると、パフォーマンスが低下し、短期間で機器が損傷することもあります。ただし、湿気の問題を排除するには、相対湿度が 40% を下回ったり 60% を超えたりしないようにする必要があります。環境監視システムは、これらの量を追跡し、レベルが許容範囲を超えると警告メッセージを表示するのに役立つ場合があります。また、適切な空気循環のための準備を行う必要があり、熱を除去するために空調または HVAC システムを設置する必要があります。HVAC システムは、故障を防ぐために日常的なアクティビティについて多くのガイダンスを必要としません。これにより、光ファイバー ネットワークの信頼性と効率が大幅に保護されます。

参照ソース

マルチプレクサー

光ファイバ通信

トランシーバ

よくある質問（FAQ）

Q: CWDM Mux Demux とは何ですか? また、どのように機能しますか?

A: CWDM Mux Demux は、複数のチャネルを 1 つの FC/PC コネクタに相互接続できる光デバイスです。粗波長分割多重化を使用して、さまざまな波長の信号を 1 つのファイバーに結合し、もう一方の端で波長を分離します。 

Q: CWDM の Mux Demux と比較して、OADM はどのように機能しますか?

A: 光アドドロップマルチプレクサ (OADM) は、複数の波長を 1 つの光信号に結合するという制限をなくし、OADM ユニットを通過する特定の光波長をネットワーク要件に応じて追加または削除できるようにします。 

Q: CWDM システムではモニター ポートはどのような役割を果たしますか?

A: モニタリング ポートを使用すると、データの伝送中に光信号を取得できるため、CWDM システムで診断やパフォーマンス測定を実行できます。光信号の全体的な状態を改善することで、光信号の品質を維持するのに役立ちます。

Q: シングルファイバー CWDM Mux Demux とデュアルファイバー CWDM Mux Demux の違いは何ですか?

A: シングルファイバー CWDM Mux Demux では、1 本のファイバーのみが光信号を送受信します。一方、デュアルファイバー CWDM Mux Demux では、送信用と受信用に 2 本のファイバーを使用するため、データ転送に使用できるチャネル数が 2 倍になります。 

Q: 8 チャネル CWDM がネットワークにどのような影響を与えるか教えてください。

A: 8 チャネル CWDM は、XNUMX つの異なる波長またはチャネルを XNUMX 本のファイバー上で多重化できるため、ネットワークの資産となります。この機能は、帯域幅を増やし、光ファイバー ケーブルを追加配線することなく複数のデータを同時に転送できるようにする上で不可欠です。 

Q: CWDM システム内で LGX モジュールを利用するとどのような利点が得られますか?

A: LGX モジュールは標準化されており、コンパクトなマウントを実現しているため、CWDM システムの柔軟性と拡張性が向上します。また、データ センターや通信ラックにも最適で、チャネル CWDM Mux Demux 機能を既存のラック シャーシに組み込むことが容易になります。

Q: CWDM トランシーバーは CWDM Mux Demux モジュールでどのような役割を果たしますか?

A: 酸素輸送サブセクションは、WDM または CWDM を介して長距離にわたって情報を伝送するときに発生します。電気信号から光信号への変換、およびその逆の変換を行う必要があります。これは、エンド CWDM チャネルが周囲の MUX 終端モジュールの動作環境内に収まるように配置される場所です。

Q: あなたの意見では、エクスプレス ポートと拡張ポートは CWDM システムでなぜ重要なのでしょうか?

A: エクスプレス ポートは、特に将来的にさらにノードやチャネルを統合する必要がある場合に、システムを拡張します。ただし、この変更は、特定の波長がそのままシステムを通過できるようにすることで実現されます。拡張ポートは、1 つ以上の CWDM モジュールを相互接続するという同じ目的を果たします。

Q: CWDM システムにおいてファイバー パッチ ケーブルはどのような役割を果たしますか?

A: ファイバー パッチ ケーブルは、CWDM Mux Demux モジュールをスイッチ、ルーター、その他の関連ネットワーク コンポーネントと相互接続するために設置されます。これらの PW ファイバー ケーブルは、ネットワーク全体に伝播する際の光信号の安定性を促進します。

Q: 今日のネットワークにおいて、波長分割多重化はどのような役割を果たしていますか?

A: CWDM を含む波長分割多重化は、ファイバー技術を最適化するために不可欠です。これは、1 本の光ファイバーを介して送信される、異なるファイバー上の複数のデータ ストリームをサポートします。この技術により、帯域幅が拡大し、全体的な資本コストが削減され、ネットワーク全体のパフォーマンスが向上します。