Os sistemas de transmissão por fibra óptica colocam informação em fios de vidro através de simples impulsos de luz. Uma luz era acesa e apagada para representar as digitais e os zeros. A luz real poderia ser de quase qualquer comprimento de onda – de aproximadamente 670 nanómetros a 1550 nanómetros. A Multiplexagem por Divisão de Comprimento de Onda, ou WDM, é uma técnica de transmissão em fibra óptica que utiliza vários comprimentos de onda de luz para enviar dados sobre o mesmo meio.
Durante os anos 80, os modems de comunicação de dados em fibra óptica utilizavam LEDs de baixo custo para colocar impulsos quase infravermelhos em fibra de baixo custo. medida que a necessidade de informação aumentava, aumentava também a necessidade de largura de banda. Os primeiros sistemas SONET utilizavam lasers de 1310 nanómetros para fornecer fluxos de dados de 155 Mb/s em distâncias muito longas.
Mas esta capacidade foi rapidamente esgotada. Ao longo do tempo, os avanços nos componentes optoelectrónicos permitiram a concepção de sistemas que transmitiam simultaneamente vários comprimentos de onda de luz sobre uma única fibra, aumentando significativamente a capacidade das fibras. Assim, nasceu a WDM. Múltiplos fluxos de dados de alta taxa de bits de 10 Gb/s, 40 Gb/s, 100 Gb/s, 200 Gb/s e, mais recentemente, 400 Gb/s e 800 Gb/s, cada um deles transportando rendimentos distintos, podem ser multiplexados sobre uma única fibra.
Existem hoje dois tipos de WDM:
- Coarse WDM (CWDM): O CWDM é definido por sistemas WDM com menos de oito comprimentos de onda activos por fibra. O CWDM é utilizado para comunicações de curto alcance, pelo que emprega frequências de largo alcance com comprimentos de onda muito distantes. O espaçamento padronizado dos canais permite espaço para o desvio do comprimento de onda à medida que os lasers aquecem e arrefecem durante o funcionamento. CWDM é uma opção compacta e rentável quando a eficiência espectral não é um requisito importante.
- Denso WDM (DWDM): O DWDM é definido em termos de frequências. O espaçamento de comprimento de onda mais apertado do DWDM encaixa mais canais numa única fibra, mas custa mais a implementar e a operar. O DWDM é para sistemas com mais de oito comprimentos de onda activos por fibra. O DWDM dá um espectro de dados fino, encaixando mais de 40 canais na gama de frequências da banda C.
Com DWDM, os vendedores encontraram várias técnicas de empastelamento de 40, 88, ou 96 comprimentos de onda de espaçamento fixo no espectro da banda C de uma fibra. Os sistemas tradicionais de linha DWDM utilizam interruptores selectivos de comprimento de onda (WSS) concebidos com filtros fixos de 50GHz ou 100GHz. Estes sistemas de linha de rede fixa podem acomodar canais das primeiras gerações de transponders coerentes cujos comprimentos de onda requerem menos de 50GHz ou 100GHz de espectro (dependendo do filtro utilizado). Actualmente, as redes com aplicações de alta largura de banda e crescimento sustentado da largura de banda que enfrentam rapidamente o esgotamento da capacidade estão a virar-se para soluções de banda C+L, que também aproveitam o espectro de banda L de uma fibra para potencialmente duplicar a capacidade da fibra.
As redes ópticas evoluem para satisfazer as exigências de largura de banda cada vez maiores dos dias de hoje, assim como a dependência de tecnologia coerente programável de próxima geração para maximizar a capacidade de fibra e reduzir o custo por bit de transporte. Para tirar o máximo partido destes benefícios é necessário um sistema de linhas de rede flexível que possa acomodar estes canais mais altos, tais como um comprimento de onda de 800G, que requerem mais de 100GHz de espectro.
WDM é uma técnica de transmissão em fibra óptica para utilizar vários comprimentos de onda de luz para enviar dados através do mesmo meio.
De facto, os modems coerentes da próxima geração actuais são tão inteligentes e programáveis que o modem considera uma maior variedade de opções de constelação e baud, permitindo uma sintonização extremamente granular. Hoje em dia, são possíveis planos flexíveis de canais, permitindo qualquer coisa desde 64 x 75GHz canais ou 40-45 canais para taxas de linha superiores, 800G – alavancando uma arquitectura de grelha flexível (ou sem grelha) que suporta canais com um tamanho mínimo de 37,5GHz, com incrementos ajustáveis de 6,25GHz – para acomodar qualquer canal disponível hoje ou no futuro.
Quando impulsionado pelos Amplificadores de Fibra Doped Erbium (EDFAs) e amplificação Raman – duas tecnologias que melhoram o desempenho para comunicações de alta velocidade – o alcance destes sistemas DWDM pode ser alargado para funcionar ao longo de milhares de quilómetros. Para o funcionamento robusto de um sistema com canais densamente embalados, são necessários filtros de alta precisão para descascar um comprimento de onda específico sem interferir com os comprimentos de onda vizinhos. Os sistemas DWDM devem também utilizar lasers de precisão que operam a uma temperatura constante para manter os canais no alvo.
Uma das melhores características da implementação do DWDM sobre um sistema de linha fotónica de rede flexível é a independência do sinal – a capacidade de suportar várias gerações de transponders independentes do formato, taxa de bits, taxa de símbolos, etc. Como tal, muitas redes concebidas para 10 e 40 Gb/s transportam agora canais de 200 Gb/s, e muitas que foram implantadas com capacidade de rede flexível transportam agora sinais de 400 Gb/s e até de 800 Gb/s!
Ciena oferece a gama completa de soluções DWDM para responder às necessidades dos clientes, desde a extremidade até ao núcleo, sobre uma gama flexível de plataformas. A Família 6500 da Ciena, a Família Waveserver, e o portfólio de Routing e Switching das plataformas 51xx e 81xx alavancam a tecnologia coerente programável WaveLogic através de módulos de hardware integrados, bem como uma óptica coerente plugável.
Como exemplo, a popular Plataforma 6500 Pacote Óptica da Ciena aproveita a mais recente inovação tecnológica para proporcionar novos níveis de escala, flexibilidade e programabilidade através de três camadas de rede abrangentes para a prestação de serviços personalizáveis a qualquer distância. Construído para uma escala de rede eficiente a partir do acesso ao núcleo da espinha dorsal, o 6500 fornece uma infra-estrutura programável líder em tecnologia que permite o controlo do software, automatização e inteligência necessária para uma rede mais adaptativa. Oferece a gama completa de soluções CWDM e DWDM através de um sistema fotónico totalmente ágil e instrumentado, incluindo suporte para CDC ROADMs de rede flexível, com soluções DWDM que vão de 10 Gb/s a 800 Gb/s.
