¿Sabes todas estas terminologías de la tecnología WDM?
Como una oportunidad sin precedentes para aumentar dramáticamente la capacidad de ancho de banda, la tecnología WDM (Wavelength Division Multiplexing) es una solución ideal para obtener más ancho de banda y menor costo en las redes de telecomunicaciones de hoy en día. En virtud de la fama, WDM se convierte en una palabra familiar ahora. Sin embargo, la mayoría de las veces, solo sabemos qué es “WDM”, pero en realidad no conocemos la tecnología WDM. En realidad, hay varias terminologías utilizadas en WDM que siempre son un dolor de cabeza para nosotros. Ahora, veamos cuáles son.
WDM incluye CWDM y DWDM
WDM (Multiplexación por división de longitud de onda)
Una tecnología que multiplexa una cantidad de señales portadoras ópticas en una sola fibra óptica mediante el uso de diferentes longitudes de onda ópticas (es decir, colores) de la luz láser. Rompe la luz blanca que pasa a través del cable de fibra óptica en todos los colores del espectro, al igual que la luz que pasa a través de un prisma crea un arco iris. Cada longitud de onda lleva una señal individual que no interfiere con las otras longitudes de onda.
CWDM (multiplexación por división de longitud de onda gruesa)
CWDM es una tecnología WDM específica definida por la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) en las redes espectrales UIT-T G.694.2, que utilizan las longitudes de onda de 1270 nm a 1610 nm dentro de un espacio de 20 nm. Es una tecnología de elección para el transporte rentable de grandes cantidades de tráfico de datos en telecomunicaciones o redes empresariales.
DWDM (multiplexación por división de longitud de onda densa)
DWDM es una tecnología WDM específica también definida por la UIT pero en las cuadrículas espectrales UIT-T G.694.1. La cuadrícula se especifica como frecuencia en THz, anclada a 193.1 THz, con una variedad de espaciados de canales especificados desde 12.5 GHz a 200 GHz, entre los cuales 100 GHz es común. En la práctica, la frecuencia DWDM generalmente se convierte a longitud de onda. DWDM generalmente tiene la capacidad de transportar hasta 80 canales (longitudes de onda) en lo que se conoce como el espectro de banda convencional (banda C), con los 80 canales en la región de 1550 nm.
Sistema de transmisión WDM
Transmisión de fibra única
Fibra única, a saber, comunicación bidireccional en una sola fibra. Este sistema utiliza dos conjuntos idénticos de longitudes de onda para ambas direcciones en una sola fibra. Los canales individuales que residen en el sistema de fibra única pueden propagarse en cualquier dirección.
Transmisión de doble fibra
Fibra dual, compuesta principalmente por dos fibras simples, una fibra se usa para la dirección de transmisión y la otra se usa para la dirección de recepción. En el sistema de transmisión de fibra dual, la misma longitud de onda se usa normalmente en las direcciones de transmisión y recepción. La segunda fibra puede servir como una fibra de respaldo como en un sistema redundante, o puede proporcionar un camino óptico en la dirección opuesta.
Upstream (Return) y Downstream (Forward)
La dirección de una señal de comunicación puede referirse usando estas dos terminologías. La dirección descendente se define como la comunicación que se origina en un proveedor de servicios y se envía al usuario del servicio. Aguas arriba está en la dirección opuesta.
Topología WDM
Topologias de red
Los productos WDM brindan mayor eficiencia a las redes de fibra a través del uso de múltiples canales de la fibra. Las redes se identifican por su diseño de fibra o topología. Las topologías de red, como Malla, Anillo, P2P (Punto a Punto) y P2MP (Punto a Multipunto) a veces usarán productos WDM especialmente diseñados para la red. Por lo tanto, es importante comprender el uso previsto de la red al seleccionar productos WDM. Las redes enteras a menudo están compuestas por varios tipos de topologías de subred.
Topología de anillo
En las redes de área metropolitana, las infraestructuras generalmente se organizan sobre una topología en anillo. La topología en anillo es un tipo de topología de red que consiste en un bucle cerrado. Las redes de anillo de fibra están compuestas por una serie de tramos de fibra que terminan en los nodos de red distribuidos en todo el bucle. Cada nodo en el anillo se conectará a dos, y solo a dos nodos adyacentes. Las redes de anillo son a menudo sistemas de doble fibra. Topología de anillo de contraste con un tramo de fibra no cerrado, de extremo a extremo o punto a punto.
Nodo
En la topología de la red, un nodo es la terminación de una sola rama o varias ramas de la red. Una red WDM consiste en un conjunto de nodos, físicamente interconectados por fibra óptica (la topología física), sobre la cual se superpone una topología lógica al establecer interconexiones de luz entre los nodos. El uso de WDM en el lado de la fibra permite que el nodo se segmente o divida en áreas de servicio adicionales, ampliando así la base de clientes y el ancho de banda disponible.
Tecnologías WDM
Rejilla de guía de onda con arreglo (AWG)
AWG, incluyendo Athermal AWG (AAWG) y Thermal AWG (TAWG), se usa comúnmente como MUX óptico / DeMUX en sistemas WDM. Los AAWG tienen un rendimiento equivalente al TAWG estándar, pero no requieren energía eléctrica, software ni temperatura.
Rejilla de fibra Bragg (FBG)
Los FBG son filtros versátiles de longitud de onda para multiplexar y demultiplexar señales WDM. También pueden compensar la dispersión cromática que puede degradar la calidad de la señal WDM en una fibra óptica.
Filtro de película delgada (TFF)
Los filtros de película delgada se adoptaron muy pronto y se han implementado ampliamente ya que tienen los atributos únicos que cumplen con los estrictos requisitos de los sistemas de comunicación óptica. La principal ventaja de los filtros de película delgada es su capacidad para lograr una alta precisión en el procesamiento en dispositivos pequeños en comparación con las tecnologías de la competencia.
Equipos WDM
Mux (Multiplexor)
El multiplexor WDM es un dispositivo que multiplexa o combina señales ópticas de diferentes longitudes de onda (colores) en una sola fibra.
DeMux (De-Multiplexor)
A diferencia del multiplexor, DeMux es un dispositivo que multipremuta o divide la transmisión óptica que consta de longitudes de onda multiplexadas en fibras individuales asignadas a cada longitud de onda.
Nota: En el mercado actual, hay productos CWDM Mux / DeMux y productos DWDM Mux / DeMux. Estos productos tienen el Mux y DeMux en el interior y vienen en un paquete como 1RU 19 ″ rackmont, caja LGX y módulo ABS, etc.
OADM (Multiplexor óptico de adición / caída)
OADM es un dispositivo utilizado en sistemas WDM para multiplexar y enrutar diferentes canales de luz dentro o fuera de una sola fibra.
FWDM (Multiplexor de división de longitud de onda basado en filtro)
El multiplexor de división de longitud de onda (FWDM) basado en filtro es un tipo de multiplexor WDM basado en la tecnología de filtro de película delgada (TFF). FWDM combina o separa la luz en diferentes longitudes de onda en un amplio rango de longitud de onda y se usa ampliamente en EDFA, amplificadores Raman y redes ópticas WDM.
Filtrar omitir filtros
Los filtros de salto con banda se utilizan para crear productos BWDM (Banda WDM). Estos filtros son TFF que tienen bandas de paso amplias, que contienen múltiples canales. Por ejemplo, el filtro DWDM rojo / azul de banda C se utiliza para separar o combinar señales de longitud de onda de banda roja y azul en sistemas DWDM de banda C y sistemas de amplificación de alta potencia. Es como un FWDM normal, con la única diferencia de que las longitudes de onda se dividen en el filtro Rojo / Azul cuando están unidas en WDM.
Puertos WDM MUX DEMUX
Puerto comun
El punto de conexión de un producto WDM donde aparecen canales combinados. Para un producto MUX, los canales combinados se transmiten desde el puerto común. Para un DEMUX, los canales combinados se reciben en el puerto común.
Puerto expreso o de actualización
Para los productos CWDM, normalmente habrá una actualización o un puerto expreso, pero no ambos. La actualización o el puerto expreso en un CWDM Mux o DeMux se usa para agregar, soltar o pasar a través de canales adicionales que permiten la conexión en cascada de dos módulos CWDM Mux / DeMux, duplicando la capacidad del canal en el enlace de fibra común.
Para los productos DWDM, el propósito de un puerto de actualización es poder agregar, soltar o pasar a través de canales DWDM de banda C que aún no están en uso, es decir, solo canales que residen en la banda 1530 - 1565 nm. Si el producto DWDM también tiene un puerto Express, ese puerto se usa normalmente para canales adicionales que residen fuera de la banda C, como la mayoría de los canales CWDM.
Puerto 1310 nm
El puerto 1310nm es un puerto óptico de banda ancha agregado a otras longitudes de onda CWDM específicas en un módulo. Por ejemplo, si se llama un CWDM de 8 canales, puede usar longitudes de onda de 1470 nm a 1610 nm y solicitar el puerto de 1310 nm. El puerto de 1310 nm se utiliza en algunas redes heredadas y, a veces, como ruta de retorno. Si una red existente está utilizando el puerto 1310nm y han agotado todas las fibras y están buscando formas de aumentar su capacidad de red, pueden agregar otras longitudes de onda CWDM a la misma fibra mientras aún permiten el uso del puerto 1310nm. Mientras tanto, puede llevar la óptica LR, la óptica LX etc.
Puerto 1550nm
Al igual que el puerto de 1310 nm, permite que pase una señal heredada de 1550 nm y puede transportar ópticas ER, ópticas ZR, ópticas LX, ópticas ZX, etc.
Puerto de monitor
Este puerto se usa para monitorear o probar la señal de energía que sale de un CWDM Muxed o antes de que se produzca el efecto de demolición de la señal que llega a través de la red de fibra, generalmente a un nivel de energía del 5% o menos. En general, se puede conectar con equipos de medición o monitoreo, como medidores de potencia o analizadores de red. Los administradores de red usarán esto para probar el monitor si una señal ha fallado o cambiado sin tener que interrumpir la red existente.
Parámetros de WDM
Longitudes de onda
La longitud de onda es la distancia, medida en la dirección de propagación, entre dos puntos de la misma fase en ciclos consecutivos de una onda. La longitud de onda λm de la luz monocromática que viaja en una fibra óptica se expresa:
λm = λ / n = v / f
λ = longitud de onda óptica en un vacío
n = el índice de refracción del medio dieléctrico
v = velocidad de fase, dada por c / n
c = la velocidad de la luz en el vacío: 2.99792458 X 108 m / s
f = la frecuencia óptica.
Nota: En la práctica de WDM, las longitudes de onda tales como la longitud de onda de un láser de comunicaciones, las especificaciones de longitud de onda para los filtros ópticos y las longitudes de onda de los canales de transmisión óptica a través de la fibra se dan como λ, la longitud de onda en nanómetros como ocurriría en el vacío.
Canal
En los sistemas WDM, a cada canal de entrada se le asigna una longitud de onda única (es decir, el color de la luz), por lo que los canales pueden atravesar la fibra "en paralelo".
Banda de paso
Una banda de paso es el rango de frecuencias o longitudes de onda que pueden pasar a través de un filtro. Es uno de los parámetros de los filtros WDM. En la práctica, es la tolerancia del filtro para la desviación del láser desde la longitud de onda central. Por ejemplo, una banda de paso típica para los filtros CWDM es de ± 6,5 nm con respecto a la longitud de onda central. Por lo tanto, un láser de 1551nm podría operar dentro de un rango de 1544.5 nm a 1557.5 nm sin encontrar una pérdida adicional de canal.
Pérdida de inserción
La pérdida de inserción es la atenuación causada por la inserción del filtro WDM en un sistema de transmisión óptica. Normalmente se especifica como la pérdida de inserción máxima que ocurre en la banda de paso del filtro. La pérdida de inserción de un producto WDM se da como la pérdida de inserción máxima que ocurre en el puerto del canal con la pérdida más alta. En las redes WDM, la pérdida de inserción es uno de los muchos contribuyentes a la pérdida total del enlace de comunicación. Los filtros de película delgada muestran una variación de fabricación bastante amplia en sus valores de pérdida de inserción y se filtran antes de su uso en productos WDM.
Pérdida dependiente de la polarización (PDL)
La pérdida exhibida por un filtro WDM depende de la polarización óptica de la luz. PDL es la mayor diferencia en la pérdida de inserción máxima que se produce en todos los estados de polarización óptica. La PDL para un producto WDM se especifica como la PDL permitida más grande para cualquier canal.
Dispersión en modo de polarización (PMD)
El PMD es un fenómeno lineal importante que ocurre dentro de las fibras ópticas, lo que puede causar que el receptor óptico no pueda interpretar la señal correctamente y da como resultado una alta tasa de error de bits. Es otro efecto de polarización que conduce a deterioros en los sistemas de transmisión de fibra óptica de larga distancia.
Pérdida de retorno
La pérdida de retorno es la pérdida de potencia en la señal devuelta / reflejada por una discontinuidad en una línea de transmisión o fibra óptica de los sistemas WDM. Es deseable un gran valor de pérdida de retorno para prevenir problemas con los láseres de fuente y reducir la pérdida transmitida. La pérdida de retorno para un producto WDM es la pérdida de retorno medida más pequeña en todos los puertos.
Ondulación de la banda de paso
La ondulación de la banda de paso se define como la variación máxima de pérdida pico a pico dentro de la banda de paso de un canal.
Aislamiento
El aislamiento es una medida de la luz en una longitud de onda no deseada en cualquier punto dado. Expresado en dB, es la diferencia de la pérdida de inserción máxima dentro de la banda de paso del filtro y la pérdida mínima que se produce dentro de otras bandas de paso de filtrado. El aislamiento se mide aplicando una fuente de energía óptica de barrido al puerto común del filtro y midiendo la pérdida dentro de la banda de paso del filtro y las bandas de paso de otros filtros. Cuando otros filtros son aquellos con bandas de paso más cercanas a la banda de paso del filtro, se denomina aislamiento de canal adyacente. Para los puertos restantes, se denomina aislamiento de canal no adyacente.
temperatura de operacion
La temperatura de funcionamiento (° C) es el rango de temperatura ambiente en el que se puede cumplir la especificación de rendimiento del dispositivo.
Temperatura de almacenamiento
La temperatura de almacenamiento (° C) es el rango de temperatura ambiente en el que se puede almacenar el dispositivo sin afectar luego a la aplicación prevista.
Tecnología de WDM relacionada
Red óptica pasiva de multiplexación por división de longitud de onda (WDM-PON)
WDM-PON es un concepto innovador para redes de acceso y backhaul. Utiliza WDM sobre una infraestructura física de fibra P2MP que no contiene componentes activos (es decir, PON). WDM-PON permite a los operadores ofrecer un alto ancho de banda a múltiples puntos finales en largas distancias.
Red de transporte óptico (OTN)
OTN fue diseñado para brindar soporte para redes ópticas utilizando multiplexación por división de longitud de onda (WDM) a diferencia de su predecesor SONET / SDH. Es capaz de proporcionar funcionalidad de transporte, multiplexación, conmutación, gestión, supervisión y capacidad de supervivencia de los canales ópticos que transportan las señales del cliente.
