CWDMは、メトロおよび地域ネットワークのための波長多重技術です。1270-1610 nmの範囲で20 nmのグリッドまたは波長分離に基づいてITU-T G.694.2によって標準化されているため、1対のファイバで最大18のCWDM波長を伝送することができます。各信号は異なる波長の光に割り当てられます。各波長は別の波長に影響を与えないので、信号は干渉しません。各チャネルは、通常、速度とデータの種類に対してトランスペアレントであるため、SAN、WAN、音声およびビデオのあらゆるサービスを単一のファイバまたはファイバペアで同時に伝送できます。CWDMは、アクセスネットワークの容量を高めるための費用対効果の高いソリューションです。インフラストラクチャを過度に構築することなく、トラフィックの増加に対応することができます。
図 1: CWDM システム
マルチプレクサは一般にマルチプレクサとして知られており、複数の波長チャネルを単一のファイバに結合し、Demuxはもう一方の端でそれらを再び分離します。マルチプレクサ/デマルチプレクサのセットアップは、配置されたファイバのエンドツーエンド容量を増やす場合に特に便利です。マルチプレクサは通常中央局にあり、デマルチプレクサユニットはキャビネットまたはスプライスクロージャのいずれかにあり、そこからファイバがスター型トポロジで宛先に移動します。
デュアルファイバCWDM Mux/Demux
デュアルファイバCWDM Mux/Demuxは、ネットワーク容量を拡張するために波長を多重化および逆多重化するパッシブデバイスで、デュアルファイバ上の双方向伝送用にペアで動作する必要があります。1270 nm―1610 nmの波長を使用して、18種類の信号を送受信するための最大18チャネルを可能にします。 光ファイバMuxポートに挿入されたCWDMトランシーバは、信号伝送を終了するために、Muxポートと同じ波長を持つ必要があります。
図 3: デュアルファイバCWDM Mux
DemuxシングルファイバCWDM Mux/Demux
シングルファイバCWDM Mux/Demuxもペアで使用する必要があります。1つは、複数の信号を多重化し、それらを単一のファイバを介して一緒に送信し、ファイバの反対側の別の1つは、統合された信号を多重分離します。シングルファイバCWDM Mux/Demuxが同じファイバを介して統合された信号を送受信することを考慮すると、シングルファイバCWDM Mux/Demux上の同じポートのRXとTXの波長は異なるはずです。シングルファイバCWDM Mux/Demuxの動作原理は、デュアルファイバの場合よりも複雑です。
下記の図に示すように、左から右への送信では、1470 nm、1510 nm、1550 nm、および1590 nmを使用して信号を多重化し、単一ファイバで送信し、同じ4波長を使用して信号を多重分離します。反対の伝送は1490nm、1530nm、1570nmおよび1610nmの信号を同一ファイバ上に伝送します。トランシーバの波長は、CWDM Mux/Demux上のポートのTXと同じ波長を使用する必要があります。たとえば、シングルファイバCWDM Mux/DemuxのポートにTXが1470 nm、RXが1490 nmの場合、1470 nm CWDMトランシーバを挿入する必要があります。
図 4:シングルファイバCWDM Mux
DemuxCWDM技術の応用
CWDMの技術的特性のために、CWDMは主に2つの広い分野、すなわちメトロネットワークとアクセスネットワークに適用されます。常に2つの機能があります。1つの機能は、各光チャネルを使用して個別の入力信号を個別のレートで搬送することです。もう1つは、CWDMを使用して高速信号をより経済的に伝送できる低速コンポーネント、たとえば10Gトランシーバなどに分解することです。
メトロポリタンエリアネットワーク（MAN）におけるCWDM
メトロポリタンエリアネットワーク（MAN）は、都市とその郊外をカバーするネットワークを指し、メトロポリタンエリア向けの統合された伝送プラットフォームを提供します。CWDMネットワークは、大規模なメトロエリアに波長サービスをプロビジョニングすることを可能にし、完全な論理メッシュ接続、波長再利用、および低エンドエンドのレイテンシの機能的および経済的利点を提供します。これらの機能は、メトロネットワークのオフィス間（CO-CO）およびFTTB（ビルへのファイバ）セグメントに適用されます。CWDMの低遅延の利点は、ESCONおよびFICON/ファイバチャネルベースのSANアプリケーションで特に魅力的です。CWDMの低スペース、電力、およびコストメリットにより、メトロ市場の外部プラント（OSP）またはリモートターミナル（RT）セグメントへの展開も可能になります。
図 5: メトロポリタンエリアネットワークにおけるCWDM
LANおよびSAN接続におけるCWDM
CWDMには、ポイントツーポイント、リング、メッシュなどの豊富なネットワークトポロジがあります。リングネットワークは自己回復保護機能を提供できます。復元のスタイルには、リンク切断保護とノード障害分離があります。 CWDMリングとポイントツーポイントリンクは、地理的に分散したLAN（ローカルエリアネットワーク）とSAN（ストレージエリアネットワーク）を相互接続するのに適しています。企業は、複数のギガビットイーサネット、10ギガビットイーサネット、およびファイバチャネルリンクを1本の光ファイバでポイントツーポイントアプリケーションまたはリングアプリケーションに統合することにより、CWDMの恩恵を受けることができます。
10ギガビットイーサネットに内蔵されたCWDM
インプリメンテーションコストが低く、インストールと保守が比較的簡単で堅牢で、メトロ/アクセスシステムで広く使用されています。帯域幅が増加するにつれて、より高いデータレートの10ギガビットイーサネットが提唱されました。CWDMと統合されたイーサネットは、最良の実装方法の1つです。IEEE 802.3aeの10ギガビットイーサネット規格の1つに、4チャネルの1300nm CWDMソリューションがあります。ただし、CWDMが10チャネルの1 Gbpsに基づいている場合は、200 nmの波長スペクトルが使用されます。TDM（送信時分割多重）と比較して、10G CWDM技術は初期コストが高くなる可能性がありますが、TDMより優れたスケーラビリティと柔軟性を提供できます。
PON（パッシブ光ネットワーク）におけるCWDM
PONは、既存のファイバを使用するポイントツーマルチポイント光ネットワークです。 ラストマイルに帯域幅を提供するのは経済的な方法です。 そのコスト削減は、コストの高いアクティブエレクトロニクスではなく、カプラとスプリッタの形でパッシブデバイスを使用することからもたらされます。PONはエンドポイントの数を拡張し、ファイバの容量を増やします。しかし、PONはサポートできる帯域幅の量に限りがあります。CWDMは複数の帯域幅をコスト効率良く組み合わせることができるため、それらを組み合わせると、追加のラムダはそれぞれ、セントラルオフィスからエンドユーザへの仮想ポイントツーポイント接続になります。元のPON配置の1人のエンドユーザが自らのファイバが必要な場所に成長する場合、PONファイバにCWDMを追加すると、そのユーザの仮想ファイバが作成されます。トラフィックが割り当てられたラムダに切り替えられると、PONから取得された帯域幅が他のエンドユーザに利用できるようになりました。したがって、アクセスシステムはファイバ効率を最大化することができます。
図 6: PONにおけるCWDM
結論
CWDMは、貴重なファイバストランドの使用を最小限に抑えながら、現在または将来のトラフィックニーズに対応するためにネットワークをアップグレードする必要のあるキャリアにとって魅力的なソリューションです。トラフィック需要が増加し続ける中で、アクセスおよびメトロネットワークでキャリアを使用するCWDMの人気は、長距離および超長距離のホールネットワークにおけるDWDMの人気に似ています。
