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TDMはデジタル電話向けに開発され、両端の同期スイッチを用いて独立した信号を単一の光ファイバーで送信することで、各信号が短いバーストとして回線上に現れ、交互のパターンを作り出す仕組みです。音声／ビデオの場合、アナログ信号をデジタルに変換し、TDMを用いてそれらを1つのデータストリームに統合する方が効率的です。
CWDMは、放送業界向けに開発された技術で、1270nmから1610nmの波長を使用し、チャネル間隔を20nm（技術的には1nmずらして1271nmから1611nmに）に設定することで、異なる帯域の信号を1本の光ファイバーに統合します。このチャネル間隔により、信号のわずかな変動がクロストークやその他の波長間の悪影響を引き起こすことがなくなり、また、より簡素なトランシーバー設計で済むため、コスト削減にも貢献します。
CWDM の仕組みを理解するには、まず、光ファイバー信号伝送が、700 nm ～ 1 mm (1,000,000 nm) の赤外線領域にあるさまざまな波長 (色) のレーザー光を使用して、さまざまな信号を伝送する仕組みを理解する必要があります。
初期の光ファイバシステムは、マルチモード光ファイバーに最適な短波長帯である850nmで動作していました。これらの帯域、つまり「光学ウィンドウ」は、光ファイバースペクトル内の光損失（減衰）が低い領域です。2番目の帯域は1310nmで、これはより波長が長く、ゼロ分散のマルチモード光ファイバーとシングルモード光ファイバーの両方で使用されます。3番目の帯域は1550nmで、これはさらに波長が長く、シングルモード光ファイバー専用です。光損失または減衰は、光ファイバーがプラスチック製かガラス製か、そして使用される波長によって異なります。
CWDMシステムでは、送信側でマルチプレクサを使用して信号を結合（「Mux」）し、送信側でデマルチプレクサを使用して信号を再び分離（「demux」）します。一部のデバイスは多重化とデマルチプレクサを同時に実行でき、これは「アドドロップマルチプレクサ」と呼ばれ、両方の機能を1つにまとめています。
CWDMの利点
CWDMの主な利点は、光ファイバーを敷設することなくネットワーク容量を拡張できることです。CWDM構成では、両端のマルチプレクサとデマルチプレクサを追加またはアップグレードするだけで、光ファイバーリンクの容量を拡張できます。CWDMでは、機器ラック全体からのビデオ、オーディオ、データ情報を1本の光ファイバーで伝送することが可能です。
この技術が70年代から80年代に開発された当初は、コストが高すぎて導入が困難でしたが、CWDM多重化は時を経て大幅に改良され、コストも低下したため、より多くの企業が導入できるようになりました。CWDM多重化は、インフラが限られている国で特に人気があり、敷設済みの光ファイバーケーブルを最大限に活用することが強く望まれています。
CWDMの最も大きなメリットの一つは、市販のSmall Form-Factor Pluggable（SFP）を使用できることです。SFPは特定の波長に対応する光トランシーバーで、ホットスワップに対応しています。つまり、1つのSFPが故障した場合でも、別のSFPに簡単に交換でき、交換前のSFPと同じ規格のデータレートであれば、そのまま動作します。
マルチモード光ファイバーとシングルモード光ファイバー
マルチモード光ファイバーは、同じ建物内など、短い距離にある地点間で利用されます。マルチモード光ファイバーで最も一般的に使用される波長は850 nmと1310 nmで、各波長は光ファイバー内で異なる方向に伝送されます。また、CWDM多重化によって理想的にサポートされます。
電話ネットワークの設計者が最初にマルチモード ファイバーを利用しましたが、1980 年代初頭までに、はるかに長い距離を配線できるシングルモード ファイバーが 1310 nm の波長で動作し始め、後に 1550 nm の波長でも動作するようになったため、より広く受け入れられる標準となりました。
シングルモード光ファイバーは改良を続け、現在では約1270nmから1610nmの波長範囲で使用可能です。光ファイバーは1波長あたり最大8チャンネルのビデオを伝送でき、1本の光ファイバーで最大18のCWDM波長を伝送できるため、1本の光ファイバーで144チャンネル以上のビデオを伝送できることになります。そのため、光ファイバーは高帯域幅ビデオ伝送において比類のないソリューションとなっています。光ファイバーの他の利点としては、銅線に比べてケーブルが軽量であること、落雷、EMI/RFI、クロストークに対する耐性が高いこと、そして銅線のように盗聴されないためセキュリティが高いことが挙げられます。また、シングルモード光ファイバーはマルチモード光ファイバーよりも壊れにくいため、敷設業者にとって取り扱いが容易です。
オプティバファイバーシステム
fiber-martのOptivaファイバーシステムは、TDMおよびCWDM技術を活用し、ファイバー回線の利用率とインサートカード1枚あたりの信号処理能力を最大化するように設計されています。複数の信号をデイジーチェーン接続できるため、ファイバーを追加することなく信号を追加したり、1本のファイバーに多重化したりすることも可能です。
ほとんどのOptivaインサートカードはCWDM多重化に対応していますが、送信信号に必要な帯域幅と、送信/受信カードで使用されているSFPの種類によって、最大伝送距離、マルチモードまたはシングルモード光ファイバーの使用可能範囲、システムに必要な光ファイバーの本数が1本（「シンプレックス」）か2本（「デュプレックス」）かが決まります。SFPは帯域幅の拡大に対応できるよう進化しており、最も一般的に使用されているのは2.97Gbps（別名3Gbps）、4.25Gbps、そして10Gbpsです。10GbpsはSFP+と呼ばれます。
さらに、Optiva には、4 チャネル (MDM-7004)、8 チャネル (MDM-7008)、または 16 チャネル (MDM-7016) 用の個別の CWDM パッシブ光マルチプレクサ/デマルチプレクサ挿入カードがあり、それぞれ最大 4、8、または 16 個の個別信号を送受信するように設計されており、波長あたり最大 3.125 Gbps の帯域幅を備えています。
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