Descripción General de WDM

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WDM Tecnología de Transmisión Óptica

WDM Concepción

Los sistemas de comunicación ópticos pueden ser clasificados de acuerdo con diferentes modos. Si se clasifica de acuerdo con el modo de multiplexado de señal, se puede clasificar en FDM (FDM-Frequency Division Multiplexing), TDM (TDM-Time Division Multiplexing), WDM (WDM- Wavelength Division Multiplexing) y SDM (SDM-Space Division Multiplexing). FDM, TDM, WDM y SDM se refiere a sistemas de comunicación ópticos clasificados de acuerdo con frecuencia, tiempo, longitud de onda y espacio. Se puede decir que la frecuencia está directamente relacionada con la longitud de onda. La división de frecuencia es división de onda. Pero en un sistema de comunicación óptico, el sistema WDM adopta el componente de espectro óptico que es diferente del filtro de comunicación común. Entonces aun los clasificados en dos sistema distintos.

 

WDM es un tipo de tecnología de transmisión de comunicación por fibra. Dependiendo del hecho que una fibra puede transmitir varios portadores ópticos de diferentes longitudes de onda al mismo tiempo, divide la longitud de onda posiblemente usada por la fibra en diferentes bandas. Como un canal independiente, cada banda transmite un tipo de señal óptica con una longitud de onda predeterminada. División multiplexada óptica y de longitud de onda es de hecho la división multiplexada óptica y de frecuencia en la fibra (OFDM), pero la onda óptica usualmente utiliza la longitud de onda en lugar de la frecuencia, para describir, supervisar y controlar. Junto con el desarrollo de la tecnología óptico-eléctrica, la densidad de longitud de onda en la misma fibra será mucho mayor. Comparado con DWDM (DWDM-Dense Wavelength Division Multiplexing), aún hay WDM con bajas densidades llamadas CWDM (CWDM-Coarse Wave Division Multiplexing).

 

Una fibra puede ser considerada una carretera con diferentes caminos de acceso. El sistema tradicional TDM usa solo uno de estos caminos. El incrementar el bit rate es incrementar la velocidad en el camino de tal manera que se incremente la carga de transporte por unidad de tiempo. El usar la tecnología DWDM es similar a usar un camino que aún no se ha utilizado, con el fin de obtener una gran capacidad de transporte desarrollada en la fibra.

 

Antecedentes de la Tecnología WDM

Con el rápido desarrollo de ciencias y tecnología, la transmisión de información en el área de comunicación se expande con una velocidad acelerada. La era de la información requiere redes de transmisión con mayores capacidades. En años recientes, empresas y fabricantes de todo el mundo han prestado más atención a la tecnología WDM, y han estado más preocupados al respecto. Hay muchos métodos para incrementar la capacidad y flexibilidad de la red de fibra, e incrementar la velocidad de transmisión y expandir capacidad. Vamos a comparar los diferentes métodos de expansión a continuación.

 

SDM (Space Division Multiplexing)

El método SDM incrementa la capacidad de transmisión de manera lineal al sumar el número de fibras ópticas, y el equipo de transmisión será incrementado de manera lineal también.

 

Actualmente, la tecnología de fabricación de cable óptico ha madurado mucho, los cables ópticos de multi-core son ampliamente utilizados, la tecnología de conexión de fibra óptica avanzada hace la construcción más fácil, pero el incremento en el número de fibras ópticas inevitablemente complica el diseño y mantenimiento del cable. Si no hay suficientes fibras ópticas en el túnel existente, será necesario poner cables adicionales para expandir la capacidad, y este método multiplicara el costo de ingeniería. Este método no utiliza completamente el ancho de banda de las fibras y resulta en desperdicio de los recursos. Es imposible expandir la capacidad t****do fibras todo el tiempo. De hecho, es muy difícil estimar la creciente demanda empresarial y el número de fibras que deben establecerse al comienzo del proyecto. Por lo tanto, el método para ampliar la capacidad en SDM es muy limitado.

 

TDM (Time Division Multiplexing)

TDM es también un método utilizado comúnmente para la expansión de la capacidad, por ejemplo, multiplexado del grupo primario al cuarto grupo de la PDH tradicional, y STM-1 STM-4, STM-16 y STM-64 de SDH actual. La tecnología TDM puede mejorar la capacidad de la información de transmisión óptica en la duplicación y reducir considerablemente el costo del circuito en equipos y líneas. Además, es fácil extraer señales digitales específicas del flujo de datos a través de este método de multiplexado. Es especialmente adecuado para las redes que requieren la estrategia de protección de los anillos de auto-curación.

 

Sin embargo, el método TDM tiene dos desventajas. En primer lugar, la actualización afecta a los servicios. Una actualización global a niveles de velocidad más altos necesarios para reemplazar completamente las interfaces y equipos de la red. Por lo tanto, el equipo en operación debe ser interrumpido durante el proceso de actualización. En segundo lugar, la tasa de actualización carece de flexibilidad. Tomemos SDH como ejemplo, cuando se requiere un sistema con una velocidad de línea de 155Mbit/s para proveer dos canales de 155Mbit/s, la única manera es actualizar el sistema a 622Mbit/s, aunque dos 155Mbit/s estén inactivos.

 

En la actualidad, el equipo TDM de tasa más alta cuesta mucho más, y el equipo 40Gbit/s TDM ha alcanzado el límite de velocidad del componente electrónico. Incluso para la tasa de 10Gbit/s su efecto no lineal en diferentes tipos de fibras ópticas ejercerá varias limitaciones en la transmisión.

 

En la actualidad, la tecnología TDM se utiliza ampliamente para la expansión de la capacidad, ya que puede ampliar la capacidad mediante la mejora constante de la tasa del sistema. Pero cuando la tasa alcanza cierto nivel, la limitación debida a las características de componente y línea le llevará a buscar otras soluciones.

 

Todas las redes de transmisión básicas, ya sea utilizando SDM o TDM para expandir la capacidad, adoptan la tecnología PDH o SDH tradicional, es decir, utilizando señales ópticas en una longitud de onda única para la transmisión. Este método de transmisión es un gran desperdicio de capacidad óptica porque el ancho de banda de la fibra óptica es casi infinito cuando se compara con el canal de longitud de onda único que utilizamos actualmente. Nos preocupa la mermelada de las redes, por otra parte se están desperdiciando enormes recursos de red.

 

WDM ( Wavelength Division Multiplexing)

WDM utiliza el gran ancho de banda de la sección de banda de baja pérdida en fibras mono modo para transmitir mediante la mezcla de señales ópticas con varias velocidades (longitudes de onda). Las señales digitales transportadas por señales ópticas con diferentes longitudes de onda pueden ser el formato de la misma tasa y protocolo o el formato de diferentes tipos y protocolos. Podemos determinar la capacidad de la red según los requerimientos de los usuarios agregando nuevas funcionalidades de longitud de onda. Para el WDM con velocidad bajo 2.5Gb/s la tecnología actual puede superar completamente la limitación debido a la dispersión de fibra y el efecto no lineal de fibra. Puede satisfacer diversos requisitos para la capacidad de transmisión y la distancia de transmisión. La desventaja de WDM es que necesita muchos componentes de fibra y aumenta la probabilidad de fallo. 

 

Combinación de tecnología de TDM y WDM

Es la dirección de la aplicación para hacer uso de las ventajas tecnológicas de TDM y WDM para la expansión de la capacidad de la red. Podemos elegir la velocidad de transmisión más alta de TDM según fibras de diferentes tipos. Sobre esta base, podemos elegir el número de canales ópticos WDM de acuerdo a la capacidad de transmisión y utilizar las portadoras ópticas máximas bajo la posible condición. Sin duda, la capacidad de transmisión de múltiples canales es para siempre más grande que la de un canal único y es más económica.


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