통신, 데이터 센터 연결 및 비디오 전송 분야에서 광섬유 케이블은 매우 유용합니다. 그러나 현실적으로 모든 서비스에 광섬유 케이블을 구축하는 것은 더 이상 경제적이고 실현 가능한 선택이 아닙니다. 따라서 기존 광섬유 인프라의 용량을 확장하기 위해 파장 분할 다중화(WDM) 기술을 사용하는 것이 매우 바람직합니다. WDM은 레이저 광의 서로 다른 파장을 사용하여 여러 광 신호를 단일 광섬유에 다중화하는 기술입니다. WDM 분야에서는 연속파 다중화(CWDM)와 이진파 다중화(DWDM)를 간략히 살펴보겠습니다. 두 기술 모두 단일 광섬유에 여러 파장의 빛을 사용한다는 동일한 개념을 기반으로 하지만 각각 장단점이 있습니다.
CWDM이란 무엇인가요?
CWDM은 광섬유를 통해 최대 18개의 파장 채널을 동시에 전송할 수 있습니다. 이를 위해 각 채널의 파장 간격은 20nm입니다. DWDM은 최대 80개의 파장 채널을 동시에 지원하며, 각 채널의 파장 간격은 0.8nm에 불과합니다. CWDM 기술은 최대 70km의 단거리 전송에 편리하고 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다. 40km에서 70km 사이의 거리에서는 CWDM이 지원하는 채널 수가 8개로 제한되는 경향이 있습니다.
CWDM 시스템은 일반적으로 광섬유당 8개의 파장을 지원하며, 파장 간격이 넓은 광대역 주파수를 사용하여 단거리 통신용으로 설계되었습니다.
CWDM은 1470nm에서 1610nm까지 20nm 간격의 채널을 사용하기 때문에, 광 증폭기를 넓은 채널 간격에서 사용할 수 없으므로 일반적으로 80km 이하의 광섬유 전송에 사용됩니다. 이처럼 넓은 채널 간격 덕분에 비교적 저렴한 광 모듈을 사용할 수 있습니다. 하지만 CWDM은 DWDM에 비해 링크 용량과 전송 거리가 짧습니다.
일반적으로 CWDM은 비용이 중요한 요소인 저비용, 저용량(10G 미만) 및 단거리 애플리케이션에 사용됩니다.
최근 들어 CWDM과 DWDM 구성 요소의 가격이 상당히 비슷해졌습니다. 현재 CWDM 파장은 최대 10기가비트 이더넷과 16기가비트 파이버 채널을 전송할 수 있으며, 향후 이 용량이 더 증가할 가능성은 매우 낮습니다.
DWDM이란 무엇인가요?
CWDM과 달리 DWDM 연결은 신호를 증폭할 수 있으므로 훨씬 더 먼 거리까지 데이터를 전송하는 데 사용할 수 있습니다.
DWDM 시스템에서는 CWDM보다 다중화된 채널 수가 훨씬 더 많습니다. 이는 DWDM이 더 좁은 파장 간격을 사용하여 단일 광섬유에 더 많은 채널을 담기 때문입니다.
CWDM에서 사용되는 20nm 채널 간격(약 1500만 GHz에 해당) 대신, DWDM 시스템은 C 대역과 경우에 따라 L 대역에서 12.5GHz에서 200GHz에 이르는 다양한 지정된 채널 간격을 사용합니다.
오늘날의 DWDM 시스템은 일반적으로 1550nm C-밴드 스펙트럼 내에서 0.8nm 간격으로 배치된 96개의 채널을 지원합니다. 이러한 특성 덕분에 DWDM 시스템은 동일한 광섬유에 더 많은 파장을 집약할 수 있어 단일 광섬유 링크를 통해 엄청난 양의 데이터를 전송할 수 있습니다.
DWDM은 광 증폭기를 활용할 수 있기 때문에 최대 120km 이상의 장거리 통신에 최적입니다. 광 증폭기는 DWDM 애플리케이션에 일반적으로 사용되는 1550nm 또는 C 대역 스펙트럼 전체를 비용 효율적으로 증폭할 수 있습니다. 이를 통해 장거리 감쇠 및 신호 왜곡을 극복할 수 있으며, 에르븀 도핑 광섬유 증폭기(EDFA)를 추가하면 수백 또는 수천 킬로미터에 달하는 장거리에서도 대용량 데이터를 전송할 수 있습니다.
DWDM 플랫폼은 CWDM보다 더 많은 파장을 지원할 수 있을 뿐만 아니라, 더 빠른 속도의 프로토콜도 처리할 수 있습니다. 현재 대부분의 광 전송 장비 공급업체는 파장당 100G 또는 200G를 지원하고 있으며, 새로운 기술은 400G 이상을 가능하게 하고 있습니다.
DWDM과 CWDM의 파장 스펙트럼 비교:
CWDM은 DWDM보다 채널 간격이 더 넓습니다. 여기서 채널 간격이란 인접한 두 광 채널 간의 주파수 또는 파장의 명목상 차이를 의미합니다.
•CWDM 시스템은 일반적으로 1470nm에서 1610nm까지의 스펙트럼 범위에서 20nm의 채널 간격으로 8개의 파장을 전송합니다.
반면 DWDM 시스템은 0.8/0.4nm(100GHz/50GHz 그리드)의 훨씬 좁은 간격을 이용하여 40개, 80개, 96개 또는 최대 160개의 파장을 전송할 수 있습니다. DWDM 파장은 일반적으로 1525nm에서 1565nm(C 대역)이며, 일부 시스템은 1570nm에서 1610nm(L 대역)의 파장도 사용할 수 있습니다.
CWDM의 장점:
1. 저렴한 비용
CWDM은 하드웨어 비용 때문에 DWDM보다 훨씬 저렴합니다. CWDM 시스템은 냉각 레이저를 사용하는데, 이는 DWDM에서 사용하는 비냉각 레이저보다 훨씬 저렴합니다. 또한, DWDM 송수신기의 가격은 일반적으로 CWDM 모듈보다 4~5배 더 비쌉니다. 심지어 DWDM의 운영 비용도 CWDM보다 높습니다. 따라서 예산이 제한적인 경우 CWDM이 이상적인 선택입니다.
2. 전력 요구량
CWDM과 비교했을 때 DWDM의 전력 소모량은 상당히 높습니다. DWDM 레이저와 관련 모니터링 및 제어 회로는 파장당 약 4W의 전력을 소비합니다. 반면, 비냉각식 CWDM 레이저 송신기는 약 0.5W의 전력만 사용합니다. CWDM은 전력을 전혀 소모하지 않는 수동 기술이므로 인터넷 사업자에게 경제적인 이점을 제공합니다.
3. 간편한 작동
CWDM 시스템은 DWDM에 비해 더 간단한 기술을 사용합니다. 전원으로 LED 또는 레이저를 사용하며, 파면 필터가 더 작고 저렴하기 때문에 설치 및 사용이 용이합니다.
DWDM의 장점:
1. 유연한 업그레이드
DWDM은 광섬유 종류에 대해 유연하고 안정적입니다. DWDM을 16채널로 업그레이드하는 것은 G.652 및 G.652.C 광섬유 모두에서 가능합니다. DWDM은 원래 광섬유의 손실이 적은 영역을 항상 활용한다는 점에서 그 장점을 지닙니다. 반면 16채널 CWDM 시스템은 감쇠가 상당히 높은 1300~1400nm 영역에서 전송을 수행합니다.
2. 확장성
DWDM 솔루션은 8개 채널씩 단계적으로 최대 40개 채널까지 업그레이드할 수 있습니다. 또한 CWDM 솔루션보다 광섬유에서 훨씬 더 높은 총 용량을 제공합니다.
3. 장거리 전송
DWDM은 1550nm 파장 대역을 사용하며, 이는 일반적인 광 증폭기(EDFA)를 사용하여 증폭할 수 있습니다. 이를 통해 전송 거리를 수백 킬로미터까지 향상시킬 수 있습니다.
다음 그림은 CWDM과 DWDM의 차이점을 시각적으로 보여줍니다.
게시 시간: 2022년 6월 14일