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お客様からよくいただく質問は、例えば「2つのネットワークノード間にダークファイバーが1本あり、そのファイバー上に6x10Gの双方向リンクを構築する必要があります。距離は約30kmです。将来の計画は明確ではありませんが、来年には容量の追加が必要になる可能性があります。パッシブWDM技術について聞いたことがありますが、どちらを選べばいいのか分かりません。CWDMとDWDMの違いは何ですか？どちらをお勧めしますか？」といったものです。
そのような場合、担当営業コンサルタントは次のように回答します。「まず、計画している容量に応じて技術を選択します。CWDMは18波長（双方向リンクの場合は9ペア）を利用でき、100GHz間隔のDWDMは最大40波長（双方向リンクの場合は20ペア）を利用できます。9x10Gほどの大容量が見込めない場合は、パッシブCWDMの方がコストが低いため、その選択をお勧めします。」
おそらく 2、3 年前なら、このような答えは完全に正しかったでしょう。しかし、光通信業界は急速に変化し、部品の価格が下落し、新しいアプリケーションや標準が商用化されているため、2017 年の現在ではこの答えは間違っている可能性があります。
パッシブCWDMとDWDM – 今日の視点から技術を比較してみましょう。どちらも波長分割多重方式で、異なる色（または波長）のレーザー光を用いて、同一の物理ファイバー上に複数の光リンクを結合します。2002年にそれぞれITU-T G.694.1とG.694.2勧告で標準化された両技術には、チャネルのスペクトル幅という大きな違いがあります。CWDMのチャネル幅は20nmですが、それに応じてDWDM 100GHz版のチャネル間隔は0.8nmとなります。
CWDM-DWDM チャネルプラン
チャネルスペクトル幅の面では、DWDM の方がはるかに効率的ですが、狭いチャネルでは波長のドリフトに関して要求がはるかに厳しいため、はるかに高いレーザー精度が求められます。この高精度の要件が、DWDM トランシーバー レーザー コンポーネントの高コスト化につながる主な理由でした。2 つ目の側面は、初期の DWDM レーザーでは電力と熱放散が高かったことです。このため、DWDM トランシーバーは長い間、XFP、XENPAK、X2 などのよりかさばるフォーム ファクターでのみ利用できました。しかし、最近では業界の進歩により、DWDM トランシーバー コンポーネントは CWDM のものと同じ電力と熱放散を持ち、業界で主流の SFP+ フォーム ファクターで利用できるようになりました。DWDM の人気が高まるにつれて、DWDM トランシーバーの価格は CWDM よりも約 20～25% 安くなっています。
ただし、パッシブCWDMまたはDWDM接続を構築するには、トランシーバーに加えて、MuxやOADMなどのパッシブコンポーネントも必要です。これらのコンポーネントはCWDMコンポーネントよりも安価です。そのため、CWDMとDWDM技術に基づくパッシブWDMネットワークへの総投資額はほぼ同じになりますが、投資の大部分は通常トランシーバーであるため、多くの場合DWDMの方が経済的です。今日では、CWDMの主要な競争優位性の一つであった価格はもはや通用しないため、純粋な技術的アプリケーションの観点からパッシブCWDMとDWDMを比較してみましょう。
CWDM vs DWDM – チャネル均一性:
18チャネルのCWDMスペクトルは1260nmから1620nmに及ぶのに対し、DWDM Cバンドは1530〜1565nmであるため、CWDMにはチャネル均一性の面で弱点があります。広いスペクトルでの減衰は波長によって異なります。たとえば、G.652.C光ファイバの一般的な減衰は、波長1310nmで0.38dB/km、1550nmで0.22dB/kmです。そのため、CWDMシステムでは、異なるCWDM波長を使用することでチャネルの光学パフォーマンスにかなり大きな差が生じる可能性があります。1260〜1620nmスペクトル全体での光チャネルの均一性は、光ファイバケーブルの仕様によって異なります。パッシブCWDMの使用を計画している場合は、慎重に確認することをお勧めします。特に、古いG.652仕様のファイバでは、1390および1490nmの範囲で、CWDM接続にはまったく使用できない、いわゆる「ウォーターピーク」現象が発生するため、これは非常に重要です。ここでは DWDM が明らかに勝者です。これは、スペクトルが狭いため、同じファイバー上のチャネル プロパティがほぼ同じになるためです。
CWDMとDWDM – 容量:
ここでは明らかに勝者がいます。CWDM システムの最大容量は全スペクトルで 18 波長ですが、従来の C バンド 1530 ～ 1565 nm を使用する DWDM では 45 個の 100GHz 間隔の DWDM チャネルを使用できますが、50GHz 間隔のトランシーバーを導入すると、チャネル数を 2 倍の 90 個に増やすことができます。将来的には、25GHz や 12.5GHz の周波数オフセットも可能になり、使用可能なチャネル数が 180 または 360 に増えると予想されます。それでも十分でない場合は、DWDM で使用できる S バンド (1460 ～ 1530 nm) と L バンド (1565 ～ 1625 nm) があります。ただし、まだ主流ではありません。
CWDMとDWDM – 距離:
xWDM 接続の最大距離は、主に 2 つの要素 (光トランシーバの最大バジェットとすべてのパッシブ要素 (ファイバー自体)、ジョイントとスプライスの数、パッシブ フィルターの減衰 (色分散も影響しますが、80 km まではあまり考慮されません)) によって決まります。10G 接続データ レートについて考えると、CWDM と DWDM の両方のパッシブ テクノロジーでは、一般的な SFP+ トランシーバを使用して最大 23 dB のバジェットを保証できます (XFP では 26 dB のバジェットが可能です)。これは、両方のテクノロジーを使用して 80 km の xWDM リンクを実現するには十分です。ただし、DWDM の大きな利点は、スペクトル幅が狭いため、コスト効率が高く広く入手可能な EDFA (エルビウム添加光ファイバー増幅器) ブースターを使用できることです。これは、DWDM の距離を延長できる非常にコスト効率の高い方法の 1 つです。
CWDM vs DWDM – スペアパーツ:
光トランシーバーは成熟した部品であり、故障率は非常に低いため、xWDM技術を導入する際には、すべてのアクティブ部品のバックアップ在庫を確保しておく必要があります。小規模な導入を計画しており、2つまたは少数のネットワークノードのみを接続する場合、基本的にすべてをバックアップする必要があることになり、結果として投資額が倍増する可能性があります。DWDMは、ここでも優れた選択肢です。チューナブルDWDMトランシーバーを利用できるため、異なる波長のDWDMトランシーバーを1つまたは2つのユニットで置き換えることができます。詳しくは、当社の記事「チューナブル光トランシーバー – いつ使用するか？」をご覧ください。
結論として、現在の業界の進歩によりトランシーバーなどの光部品のコストが均衡化したことで、CWDMとDWDMの技術競争では、DWDMが優位に立っています。そこで疑問が生じます。CWDMのユースケースは何でしょうか？CWDMは、10G未満の接続速度では依然として価格面で優位性があり、データレートが低い短距離では、現在最も実現可能な技術です。
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