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고객으로부터 다음과 같은 질문을 받는 것은 흔한 일입니다. "안녕하세요. 두 네트워크 노드 사이에 다크 파이버가 하나 있는데, 이 파이버를 통해 6x10G 양방향 링크를 구성해야 합니다. 거리는 약 30km입니다. 향후 계획은 아직 명확하지 않지만, 내년에는 추가 용량이 필요할 것으로 예상됩니다. 패시브 WDM 기술에 대한 이야기는 들었지만, 어떤 기술을 선택해야 할지 잘 모르겠습니다. CWDM 과 DWDM의 차이점은 무엇이며, 어떤 것을 추천하시나요?"
이 경우 담당 영업 컨설턴트는 다음과 같이 답변할 것입니다. "먼저 기술 선택은 계획된 용량에 따라 달라집니다. CWDM은 18개의 파장(양방향 링크의 경우 9쌍)을 사용할 수 있고, 100GHz 간격의 DWDM은 최대 40개의 파장(양방향 링크의 경우 20쌍)을 사용할 수 있습니다. 9x10G처럼 더 높은 용량을 기대하지 않으신다면, 더 저렴한 수동 CWDM을 선택하시는 것이 좋습니다."
아마도 2~3년 전이었다면 그런 대답은 전적으로 옳았을 것입니다. 하지만 광통신 산업은 빠르게 변화하고 있으며, 부품 가격은 떨어지고, 새로운 응용 분야와 표준이 상용화되고 있습니다. 따라서 2017년인 지금 이 대답은 틀렸을 수도 있습니다.
수동 CWDM과 DWDM - 오늘날의 관점에서 기술을 비교해 보겠습니다. 두 기술 모두 파장 분할 다중화(WDM) 방식으로, 서로 다른 색상(또는 파장)의 레이저 광을 사용하여 동일한 물리적 광섬유에 여러 광 링크를 결합합니다. 두 기술 모두 2002년 ITU-T G.694.1과 G.694.2 권고안으로 표준화되었지만, 채널의 스펙트럼 폭이라는 큰 차이점이 있습니다. CWDM의 채널 폭이 20nm인 경우, DWDM 100GHz 버전은 0.8nm의 채널 간격을 갖습니다.
CWDM-DWDM 채널 계획
채널 스펙트럼 폭 측면에서 DWDM은 훨씬 더 효율적이지만 좁은 채널은 파장 드리프트와 관련하여 훨씬 더 까다로워지기 때문에 훨씬 더 높은 레이저 정밀도가 필요합니다. 이러한 높은 정밀도 요구 사항은 DWDM 트랜시버 레이저 구성 요소의 비용이 더 많이 드는 주요 원인이었습니다. 두 번째 측면은 초기 DWDM 레이저가 더 높은 전력과 열 방출을 유발한다는 것입니다. 이것이 오랫동안 DWDM 트랜시버가 XFP, XENPAK 및 X2와 같은 더 큰 폼 팩터로만 제공되는 이유입니다. 그러나 최근 산업 발전으로 DWDM 트랜시버 구성 요소는 CWDM과 동일한 전력 및 열 방출을 가지며 업계의 주류 SFP+ 폼 팩터로 제공됩니다. DWDM이 점점 더 대중화됨에 따라 DWDM 트랜시버 가격은 CWDM보다 약 20-25% 저렴합니다.
하지만 수동 CWDM 또는 DWDM 연결을 구축하려면 트랜시버 외에도 멀티플렉서(MUX)나 OADM과 같은 수동 부품이 필요합니다. CWDM 부품의 가격이 더 저렴하기 때문입니다. 따라서 DWDM 기술을 기반으로 하는 CWDM 기반 수동 WDM 네트워크에 대한 총 투자액은 거의 비슷할 것입니다. 하지만 대부분의 투자는 트랜시버에 이루어지기 때문에 DWDM이 더 경제적일 것입니다. 오늘날 CWDM의 주요 경쟁 우위 중 하나인 가격은 더 이상 유효하지 않으므로, 순수 기술적 적용 관점에서 수동 CWDM과 DWDM을 비교해 보겠습니다.
CWDM 대 DWDM – 채널 균일성:
CWDM 스펙트럼은 18개 채널에서 1260nm에서 1620nm까지 뻗어 있는 반면 DWDM C-밴드는 1530~1565nm이므로 채널 균일성 측면에서 약점이 있습니다. 넓은 스펙트럼에서의 감쇠는 파장에 따라 다릅니다. 예를 들어 G.652.C 광섬유의 일반적인 감쇠는 1310nm 파장에서 0.38dB/km이고 1550nm에서 0.22dB/km입니다. 따라서 CWDM 시스템에서는 다른 CWDM 파장을 사용하여 채널 광 성능의 상당한 차이를 얻을 수 있습니다. 전체 1260~1620nm 스펙트럼에서 광 채널의 균일성은 광섬유 케이블 사양에 따라 달라집니다. 수동 CWDM을 사용할 계획이라면 신중하게 확인하는 것이 좋습니다. 특히 오래된 G.652 사양 광섬유의 경우 매우 중요합니다. 1390~1490nm 범위에서 "워터 피크" 현상이 발생하는데, 이는 CWDM 연결에 전혀 사용할 수 없습니다. 이 부분에서는 DWDM이 확실한 승자입니다. 좁은 스펙트럼 채널 특성으로 인해 동일한 광섬유에서 거의 동일합니다.
CWDM 대 DWDM – 용량:
여기서는 확실한 승자가 있습니다. CWDM 시스템의 최대 용량은 모든 스펙트럼에서 18개 파장인 반면, 기존 C-밴드 1530~1565nm를 사용하는 DWDM은 45개의 100GHz 간격 DWDM 채널을 허용하지만 50GHz 간격 트랜시버가 도입되면 채널 수를 최대 90개까지 두 배로 늘릴 수 있습니다. 앞으로는 25GHz, 심지어 12.5GHz 주파수 오프셋을 사용하여 가능한 채널 수를 180개 또는 360개로 늘릴 수 있을 것으로 예상됩니다. 이것만으로 충분하지 않다면 DWDM과 함께 사용할 수 있는 S-밴드(1460~1530nm)와 L-밴드(1565~1625nm)가 있지만 아직은 주류가 아닙니다.
CWDM 대 DWDM – 거리:
xWDM 연결의 최대 거리는 두 가지 주요 요인에 따라 달라집니다. 광 트랜시버의 최대 예산과 모든 수동 소자의 감쇠, 즉 파이버 자체, 접합 및 스플라이스 수, 수동 필터의 감쇠(색 분산도 포함, 하지만 최대 80km까지는 큰 요인으로 간주하지 않음)입니다. CWDM과 DWDM 모두 수동 기술을 사용하여 10G 연결 데이터 속도를 살펴보면 인기 있는 SFP+ 트랜시버를 사용하여 최대 23dB의 보장 예산을 확보할 수 있습니다(XFP를 사용하면 26dB 예산을 확보할 수 있음). 두 기술 모두 80km xWDM 링크를 확보하기에 충분합니다. 하지만 DWDM의 큰 장점은 좁은 스펙트럼 폭으로 인해 비용 효율적이고 널리 사용 가능한 EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier) 부스터를 사용할 수 있다는 것입니다. 이는 DWDM 도달 범위를 확장할 수 있는 매우 비용 효율적인 방법 중 하나입니다.
CWDM 대 DWDM – 예비 부품:
광 트랜시버조차도 성숙한 구성 요소이며 고장률이 매우 낮기 때문에 xWDM 기술을 도입하면 모든 활성 구성 요소의 백업 재고를 확보해야 합니다. 소규모 구축을 계획하고 두 개 또는 몇 개의 네트워크 노드만 연결할 경우, 기본적으로 모든 것을 백업해야 하므로 투자 비용이 두 배로 증가할 수 있습니다. DWDM은 가변형 DWDM 트랜시버를 사용할 수 있기 때문에 이 부분에서도 유리합니다. 가변형 DWDM 트랜시버는 한두 개의 장치로 모든 다양한 파장의 DWDM 트랜시버를 대체할 수 있습니다. 더 자세한 내용은 가변형 광 트랜시버 - 언제 사용해야 할까요? 기사에서 확인하실 수 있습니다.
결론 – 현재 산업 발전 추세에 따라 트랜시버와 같은 광 소자의 비용이 균등화되고 있으며, CWDM과 DWDM 간의 기술 경쟁에서 DWDM이 더 많은 발전을 이루고 있습니다. 따라서 CWDM의 활용 사례는 무엇일까요? CWDM은 10G 미만의 연결 속도와 낮은 데이터 전송 속도를 가진 단거리 통신에서 여전히 가격 경쟁력을 갖추고 있으며, 현재 가장 실현 가능한 기술입니다.
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