En el campo de las telecomunicaciones, la conectividad de centros de datos y el transporte de vídeo, el cableado de fibra óptica es muy deseable. Sin embargo, la realidad es que ya no es una opción económica ni viable para cada servicio. Por lo tanto, es muy recomendable utilizar la Multiplexación por División de Longitud de Onda (WDM) para ampliar la capacidad de la fibra en la infraestructura existente. WDM es una tecnología que multiplexa múltiples señales ópticas en una sola fibra mediante el uso de diferentes longitudes de onda de luz láser. Se realizará un breve estudio de los campos de WDM sobre CWDM y DWDM. Se basan en el mismo concepto: utilizar múltiples longitudes de onda de luz en una sola fibra. Sin embargo, ambas tienen sus ventajas y desventajas.
¿Qué es CWDM?
CWDM admite hasta 18 canales de longitud de onda transmitidos simultáneamente a través de una fibra. Para lograrlo, las diferentes longitudes de onda de cada canal están separadas por 20 nm. DWDM admite hasta 80 canales de longitud de onda simultáneos, con una separación de tan solo 0,8 nm entre cada canal. La tecnología CWDM ofrece una solución práctica y rentable para distancias cortas de hasta 70 kilómetros. Para distancias entre 40 y 70 kilómetros, CWDM suele limitarse a ocho canales.
Un sistema CWDM generalmente admite ocho longitudes de onda por fibra y está diseñado para comunicaciones de corto alcance, utilizando frecuencias de amplio rango con longitudes de onda muy separadas.
Dado que CWDM se basa en una separación de canales de 20 nm, de 1470 a 1610 nm, se suele implementar en tramos de fibra de hasta 80 km o menos, ya que los amplificadores ópticos no pueden utilizarse con canales de gran separación. Esta amplia separación de canales permite el uso de ópticas de precio moderado. Sin embargo, la capacidad de los enlaces, así como la distancia admitida, son menores con CWDM que con DWDM.
Generalmente, CWDM se utiliza para aplicaciones de menor costo, menor capacidad (sub-10G) y distancias más cortas donde el costo es un factor importante.
Recientemente, los precios de los componentes CWDM y DWDM se han vuelto razonablemente comparables. Las longitudes de onda CWDM actualmente son capaces de transportar hasta 10 Gigabit Ethernet y 16G de canal de fibra, y es muy poco probable que esta capacidad aumente en el futuro.
¿Qué es DWDM?
A diferencia de CWDM, las conexiones DWDM se pueden amplificar y, por lo tanto, pueden utilizarse para transmitir datos a distancias mucho más largas.
En los sistemas DWDM, la cantidad de canales multiplexados es mucho más densa que en CWDM porque DWDM utiliza un espaciamiento de longitud de onda más estrecho para que quepan más canales en una sola fibra.
En lugar del espaciado de canal de 20 nm utilizado en CWDM (equivalente a aproximadamente 15 millones de GHz), los sistemas DWDM utilizan una variedad de espaciado de canales especificados de 12,5 GHz a 200 GHz en la banda C y, a veces, en la banda L.
Los sistemas DWDM actuales suelen admitir 96 canales con una separación de 0,8 nm dentro del espectro de banda C de 1550 nm. Gracias a esto, los sistemas DWDM pueden transmitir una gran cantidad de datos a través de un solo enlace de fibra, ya que permiten agrupar muchas más longitudes de onda en la misma fibra.
La tecnología DWDM es óptima para comunicaciones de largo alcance de hasta 120 km y más gracias a su capacidad para aprovechar amplificadores ópticos, que pueden amplificar de forma rentable todo el espectro de 1550 nm o banda C, comúnmente utilizado en aplicaciones DWDM. Esto supera grandes tramos de atenuación o distancia, y al ser potenciados por amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA), los sistemas DWDM tienen la capacidad de transportar grandes cantidades de datos a largas distancias de hasta cientos o miles de kilómetros.
Además de la capacidad de soportar una mayor cantidad de longitudes de onda que CWDM, las plataformas DWDM también son capaces de manejar protocolos de mayor velocidad, ya que la mayoría de los proveedores de equipos de transporte óptico actualmente admiten 100G o 200G por longitud de onda, mientras que las tecnologías emergentes permiten 400G y más.
Espectro de longitud de onda DWDM vs CWDM:
CWDM tiene un espaciado de canal más amplio que DWDM (la diferencia nominal en frecuencia o longitud de onda entre dos canales ópticos adyacentes).
Los sistemas CWDM normalmente transportan ocho longitudes de onda con un espaciado de canal de 20 nm en la cuadrícula del espectro de 1470 nm a 1610 nm.
Por otro lado, los sistemas DWDM pueden transportar longitudes de onda de 40, 80, 96 o hasta 160 utilizando un espaciado mucho más estrecho de 0,8/0,4 nm (cuadrícula de 100 GHz/50 GHz). Las longitudes de onda DWDM suelen oscilar entre 1525 nm y 1565 nm (banda C), aunque algunos sistemas también pueden utilizar longitudes de onda de 1570 nm a 1610 nm (banda L).
Ventajas de CWDM:
1. Bajo costo
La CWDM es mucho más económica que la DWDM debido a los costos de hardware. El sistema CWDM utiliza láseres refrigerados, mucho más económicos que los láseres DWDM sin refrigerar. Además, el precio de los transceptores DWDM suele ser cuatro o cinco veces mayor que el de sus módulos CWDM. Incluso los costos operativos de la DWDM son mayores que los de la CWDM. Por lo tanto, la CWDM es una opción ideal para quienes tienen limitaciones financieras.
2. Requisito de energía
En comparación con CWDM, los requisitos de potencia de DWDM son significativamente mayores. Los láseres DWDM, junto con sus circuitos de monitorización y control asociados, consumen aproximadamente 4 W por longitud de onda. Por otro lado, un transmisor láser CWDM sin refrigeración utiliza aproximadamente 0,5 W de potencia. CWDM es una tecnología pasiva que no consume energía eléctrica. Esto tiene implicaciones financieras positivas para los operadores de internet.
3. Fácil operación
Los sistemas CWDM utilizan una tecnología más sencilla que los DWDM. Utilizan LED o láser como fuente de alimentación. Los filtros de onda de los sistemas CWDM son más pequeños y económicos, por lo que son fáciles de instalar y usar.
Ventajas de DWDM:
1. Actualización flexible
La tecnología DWDM es flexible y robusta en cuanto a los tipos de fibra. La actualización de DWDM a 16 canales es viable tanto en fibras G.652 como G.652.C. Esto se debe a que DWDM siempre utiliza la región de baja pérdida de la fibra. Mientras que los sistemas CWDM de 16 canales implican transmisión en la región de 1300-1400 nm, donde la atenuación es notablemente mayor.
2. Escalabilidad
Las soluciones DWDM permiten la actualización en pasos de ocho canales hasta un máximo de 40. Permiten una capacidad total en la fibra mucho mayor que una solución CWDM.
3. Larga distancia de transmisión
DWDM emplea la banda de longitud de onda de 1550, que puede amplificarse mediante amplificadores ópticos convencionales (EDFA). Esto amplía la distancia de transmisión a cientos de kilómetros.
La siguiente imagen le dará una impresión visual de las diferencias entre CWDM y DWDM.
Hora de publicación: 14 de junio de 2022