Глава№1 – CWDM для "чайников"

1.То, что CWDM это грубое оптическое уплотнение, пожалуй знают все.
2. Модули CWDM, как правило, всегда ДВУХВОЛОКОННЫЕ
3. Грубым этот способ оптического уплотнения назван потому, что расстояние между каналами составляет 20nm, в отличие от DWDM где "расстояние" между каналами составляет 0,8nm.
4. У CWDM есть основной диапазон 1310-1610 и к нему недавно были добавлены 1270 и 1290,
то есть полный список длин волн CWDM - 1270,1290,1310, 1330, 1350, 1370, 1390,1410, 1430, 1450, 1470, 1490, 1510,1530, 1550, 1570, 1590,1610 всего 18 волн, или лямбд.
5. Лямбда - от имени греческой буквы, которая обозначает длину волны в физике. Лямбда = длина волны.
6. Для работы модуля CWDM нужно 2 длины волны, две лямбды.
7. У модуля CWDM передатчик (лазер) четко "заточен" на длину волны передачи, а приемник - широкополосный, то есть, приемник может принимать любую длину волны, которую вы в него включите.
8. Из вышесказанного следует то, что любой CWDM модуль будет работать с любым другим модулем, в независимости от длины волны. (часто cwdm модули могут быть использованы вместо обычных двухволоконок, притом любой с любым образуют пару)
9. Разная длина волны - проще свет разного цвета, по аналогии, желтый, красный, зеленый и т.д.
9. Мультиплексоры - это устройства, которое объединяет множество световых потоков разного цвета в одно или два волокна, и наоборот - разбирает многоцветный световой поток на отдельные лямбды.

10. Есть два подхода - одноволоконный и двухволоконный.
а) В двухволоконной схеме для передачи используется 2 волокна, одно на передачу, другое на прием. На передающей стороне стоит устройство MUX, на принимающей стороне стоит устройство DEMUX. Все потоки передачи включаются в MUX, объединяются, а с другой стороны, в DEMUX разбираются по длине волны и включаются в приемники модулей. В обратную сторону работает другая пара MUX-DEMUX. В каждой паре может быть использован полный набор из 18 длин волн. Устройство Mux и Demux с каждой стороны исполняется в одном корпусе. Недостаток - необходимость наличия 2х волокон для такой системы. (Данная система считается устаревшей и редко используется)
б) В одноволоконной схеме для передачи используется только одно волокно, у мультиплексора может быть не более 18 лямбд. Это позволяет включить не более 9 эзернет каналов. Каждая лямда используется либо на прием, либо на передачу. Если в точке А, эта длина волны используется на передачу, то в точке B она будет использоваться на прием.
Именно одноволоконная схема используется повсеместно, именно о ней мы будем дальше говорить.

11. В одноволоконной схеме, которую мы будем дальше обсуждать, количество оптических каналов в мультиплексоре в два раза больше, чем количество эзернет каналов, (каналов модуль-модуль)Почему? (см. п.2 и п.6)Именно поэтому важно различать оптические и эзернет каналы.
12. Для мультиплексора безразлично, на какой скорости вы осуществляете передачу, 1G или 10G. Мультиплексор пассивное устройство, в соседних портах могут работать устройства разной скорости.

13. Мультиплексор имеет разъемы LC/UPC для подключения к модулям (потому что практически у всех модулей CWDM разъемы LC),
и разъем для подключения в линию например SC/UPC или SC/APC, или любой другой. Мультиплексор можно "упаковать" в патчпанель,
тогда разъемы такого мультиплексора могут быть любыми - FC, LC, SC и т д. Некоторые "хвостики", включая разъем линии, могут иметь APC
полировку, быть зеленого цвета, это делается для снижения отраженного сигнала, как правило, при мултиплексировании в составе систем
CWDM каналов телевидения или DWDM.

14. И для телевидения, и для DWDM используются EDFA усилители, работающие в одном и том же диапазоне 1528nm-1577nm, так называемый диапазон
С-band. Поэтому для пропускания этого потока необходимо сразу 3 канала CWDM - 1530, 1550, 1570.

16. Модули CWDM  бывают любого типа - и1G, и 4, и 8, и 10G, всех видов разъемов, SFP, GBIC, XFP, SFP+, X2, XENPAK
То, что модули CWDM безумно дороги - миф, на данный момент цена на обычные модули и на модули CWDM одинаковая,
разница только в том, что модули на 3 и 20 км CWDM не производятся. Почему? (читай п. 17)

17. Работа оптических систем основана на понятии оптического бюджета, то есть разницы между оптической мощностью лазера передатчика
и оптической чувствительностью приемника, выраженной в децибелах. Для 20км модулей это порядка - 9-11dB, для 40км модулей - 14-19dB,
для 80км - 24-26dB, 120km - 32dB, 150km -36dB. В волокне затухание весьма маленькое - от 0,2db/km (на длине волны 1550) до 0,35db/km (на длине волны 1310)
Но на мультиплексорах затухание весьма ощутимо, оно может достигать 5-6dB на некоторых длинах волн, а если учесть, что мультика то два,
при некоторый неблагоприятных обстоятельствах, затухание 2х мультиплексоров может полностью "съесть" бюджет модулей 20км. Что уж говорить про модули
еще меньшей дальности. Именно поэтому модули 20км на 1G вообще НЕ ПРОИЗВОДЯТСЯ, а на 10G начали недавно появляться по причине того,
что в области мультиплексоростроения были достигнуты огромные успехи. Но об этом дальше.(читай п.)

18. На передачу данных,в том числе и CWDM, есть некоторые физические ограничения, которые накладывают отпечаток на номенклатуру модулей. Об этом подробнее
а) Дальность работы модулей на 1G достигает 150km, то есть существуют модули 1G CWDM на 40,80,120 и 150km
б) Дальность работы модулей 10G ограничивается хроматической дисперсией и НЕ МОЖЕТ ПРЕВЫШАТЬ 80км. Поэтому модули 10G (SFP+, XFP, X2 и XENPAK)
существуют на 20, 40 и 80 км.
в) У волокна 652A и 652B существует водяной пик (см. рисунок, зеленый график), поэтому
модулей 10G в диапазоне 1350-1450 не существует, этот диапазон для 10G признается нестабильным.
г) Затухание в направлении от 1270 до 1550 падает от 0,4dB/km до 0,2dB/km, а потом немного растет,
поэтому модули 1G на диапазоне 1270-1450 достигают только 120км, модулей 1270-1450 1G 150km НЕ СУЩЕСТВУЕТ.

Итак обобщим.
SFP 1G 40km...150km - 1470-1610
SFP 1G 40km...120km - 1270-1610
SFP+, XFP, X2, XENPAK 20km...40km...80km -1270-1330 и 1470-1610

Вывод: На скорости 10G можно пропустить по одному волокну максимум 6 езернет каналов (12лямбд) на расстояние от 20 до 80км, на скорости 1G можно пропустить 4 езернет канала на расстояние 150км, или 9 езернет каналов на расстояние 120км.

В заключение Главы №1 немного справочных материалов:
Таблица затуханий на разных длинах волн.
Эта таблица была рассчитана на базе опубликованного графика (см. рисунок),
а потом подтверждена практическими измерениями на базе лабораторных катушек.
У нас на предприятии есть катушки 42km, 20km, 10km, 6km, 3km.