CWDM over één glasvezel, OADM’s en bandsplitters
De basis-CWDM-link gebruikt twee glasvezels en aan elk uiteinde een mux/demux-paar. Twee varianten halen meer uit schaarse glasvezel: CWDM met één glasvezel (bidirectioneel), waarbij elk kanaal in één richting loopt en het bijbehorende kanaal in de andere richting over dezelfde vezel, en optische add/drop-multiplexers (OADM’s), waarmee tussenliggende locaties één of twee kanalen van een passerende trunk kunnen aftakken. Beide zijn passief en goedkoop; beide hebben hun eigen verliesberekening en koppelingsregels.
CWDM met één glasvezel
Op één glasvezel wordt elke golflengte slechts in één richting gebruikt. Een link verbruikt daarom twee kanalen — één per richting — en de modules aan beide uiteinden vormen een paar: Tx λ1 / Rx λ2 op locatie A, Tx λ2 / Rx λ1 op locatie B.
| Element | CWDM met twee glasvezels | CWDM met één glasvezel |
|---|---|---|
| Kanalen per 1G/10G-link | 1 | 2 |
| Maximaal aantal links op 18 kanalen | 18 (over 2 glasvezels) | 9 (over 1 glasvezel) |
| Modules | identieke CWDM-modules aan beide uiteinden (dezelfde λ) | gepaard: Tx/Rx-golflengten aan de uiteinden verwisseld |
| Mux/demux | afzonderlijke mux en demux, of een duplexeenheid | één mux/demux voor één glasvezel per uiteinde met een gemeenschappelijke poort; kanaalpoorten zijn duplex (Tx λn, Rx λm) |
| Reflecties | getolereerd | moeten laag zijn — een Tx-reflectie komt in het filterpad van de lokale Rx terecht; APC-connectoren of goede UPC en geen open poorten |
Typische koppelingen volgen het mux-ontwerp van de fabrikant (bijv. 1270↔1290, 1310↔1330 … of oneven↔even). Als aan beide uiteinden twee modules met dezelfde golflengte worden gebruikt, is de link aan beide zijden donker (Fysieke mismatches). BiDi-SFP’s (1310/1490, 1270/1330) zijn het tweekanaals speciale geval van hetzelfde idee (CWDM-transceivers).
OADM
Een OADM staat inline op een trunk en takt voor een of meer geselecteerde golflengten het kanaal af naar een lokale poort en voegt de lokale zender op dezelfde golflengtepositie weer toe aan de trunk; alle andere kanalen lopen door (express).
| OADM-type | Afgetakte/toegevoegde kanalen | Expressverlies (per doorgang) | Aftak-/toevoegverlies |
|---|---|---|---|
| 1-kanaals | 1 (twee glasvezels: 1 λ; één glasvezel: 1 paar) | 0,8–1,2 dB | 1,0–1,5 dB |
| 2-kanaals | 2 | 1,0–1,5 dB | 1,0–1,5 dB |
| 4-kanaals | 4 | 1,5–2,0 dB | 1,2–1,8 dB |
| Oost/West (twee richtingen) | zoals hierboven, in beide trunkrichtingen | zoals hierboven per richting | — |
N OADM’s achter elkaar op een bus of ring kosten N × expressverlies voor de kanalen die alle OADM’s passeren — de verre kanalen moeten het budget van elke tussenliggende locatie dragen (Mux/demux en linkbudget).
Topologieën
| Topologie | Beschrijving | Opmerkingen |
|---|---|---|
| Punt-naar-punt | mux/demux aan beide uiteinden | de basisopstelling |
| Bus (lineair add/drop) | trunk van een hub via locaties A, B, C, elk met een OADM | kanaalbudgetten verschillen per locatie; plan golflengten zo dat verre locaties de kanalen met het laagste verlies krijgen |
| Ring | trunk sluit terug op de hub; Oost/West-OADM’s op elke locatie | bescherming: elke locatie kan de hub beide kanten op bereiken met 1+1-modules of een omschakeling |
| Hub-and-spoke over één trunk | 1-kanaals OADM’s per externe locatie | mobiele backhaul, campus |
Implementatiepatronen en storingen: CWDM-implementatie.
Bandsplitters en overlays
Een 1310/1550-bandsplitter (WDM-koppelaar) scheidt de O-band van de C/L-band met 0,5–1 dB verlies. Daarmee kan een bestaande 1310 nm-link naast een CWDM- of DWDM-overlay in de bovenste band (1470–1610 nm) bestaan, of een bestaande 1550 nm-link naast nieuwe O-bandkanalen. Combinaties om op te letten:
- CWDM-bovenste band + DWDM — de DWDM-C-band (1530–1565 nm) bezet de CWDM-kanalen 1530 en 1550; een CWDM-mux met ‘1550 skip’ laat dat slot vrij voor een DWDM-overlay.
- CWDM + PON — de 1490/1310 nm van GPON en de 1577/1270 nm van XGS-PON botsen met CWDM-kanalen; co-existentie vereist een eigen filterplan (PON-golflengten).
- Waterpiek van 1383 nm — kanalen 1370–1410 vereisen glasvezel met lage waterpiek (G.652.D).
Kanaaltabel: CWDM-kanaalplan; banden: Golflengtebanden.
Budgetberekening voor een add/drop-locatie
Voorbeeld: 10G CWDM, hub → locatie C via OADM’s bij A en B, in totaal 35 km.
| Item | Verlies, dB |
|---|---|
| Hub-mux (invoegen) | 1,5 |
| Glasvezel 35 km in de 1550 nm-band (0,25 dB/km) | 8,8 |
| OADM bij A, express | 1,0 |
| OADM bij B, express | 1,0 |
| OADM bij C, aftakken | 1,2 |
| Connectoren (8 paren × 0,4) | 3,2 |
| Lassen (12 × 0,1) | 1,2 |
| Totaal | 17,9 |
| 10G CWDM-module voor 40 km: Tx 0 dBm min, Rx-gevoeligheid −16/−18 dBm | marge 0 … 2 dB — krap |
| Dezelfde met modules voor de 80 km-klasse (APD, Tx +1, gevoeligheid −24) | marge ≈ 7 dB — ruim, maar controleer overbelasting bij locaties A/B (korte paden) |
Regels: geef de verste locatie de kanalen met het laagste glasvezelverlies (1550–1610 nm; let bij 10G op dispersie), gebruik APD-modules voor lange expresspaden, verzwak nabijgelegen locaties en noteer bij ingebruikname per kanaal de Rx-waarde (Rx-vermogen en linkbudget).
Storingen die specifiek zijn voor deze ontwerpen
| Symptoom | Oorzaak |
|---|---|
| Link met één glasvezel is in beide richtingen donker | modules met dezelfde golflengte aan beide uiteinden; verkeerde koppeling |
| Link met één glasvezel heeft fouten, maar werkt goed met twee glasvezels | reflecties van een open/vervuilde connector in de lokale ontvanger |
| Eén add/drop-locatie is donker, andere werken goed | verkeerd OADM-kanaal, modulegolflengte ≠ OADM-slot |
| Verre locatie is krap na toevoeging van een OADM | expressverlies toegevoegd aan elk downstreamkanaal — bereken het budget opnieuw |
| Alleen fouten op 1610/1590 nm-kanalen bij 10G | dispersiepenalty op de langste golflengten (Mux/demux en linkbudget) |
In CodingBox
Het golflengteveld van de module is het enige bewijs van zijn kanaal — lees het uit en vertrouw niet op het kleurlabel (Check transceiver). Lees voor paren met één glasvezel beide modules uit en bevestig vóór ze de werkbank verlaten dat de Tx-golflengten verschillen en overeenkomen met het poortplan van de mux.