En el ámbito 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 resulta una opción económica ni viable para cada servicio individual. Por lo tanto, se recomienda encarecidamente utilizar la multiplexación por división de longitud de onda (WDM) para ampliar la capacidad de la fibra en la infraestructura existente. La WDM es una tecnología que multiplexa múltiples señales ópticas en una sola fibra mediante el uso de diferentes longitudes de onda de luz láser. A continuación, se realizará un breve estudio de los campos de la WDM, centrándonos en la CWDM y la DWDM. Ambas se basan en el mismo concepto de utilizar múltiples longitudes de onda de luz en una sola fibra. No obstante, 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 ello, 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 admitir ocho canales.
Un sistema CWDM suele admitir 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 un espaciado de canales de 20 nm desde 1470 hasta 1610 nm, se suele implementar en tramos de fibra de hasta 80 km o menos, ya que no se pueden utilizar amplificadores ópticos con canales de gran separación. Este amplio espaciado de canales permite el uso de componentes ópticos de precio moderado. Sin embargo, la capacidad de los enlaces, así como la distancia que admiten, son menores con CWDM que con DWDM.
En general, CWDM se utiliza para aplicaciones de menor coste, menor capacidad (inferior a 10G) y distancias más cortas, donde el coste es un factor importante.
Más recientemente, los precios de los componentes CWDM y DWDM se han vuelto bastante comparables. Actualmente, las longitudes de onda CWDM son capaces de transportar hasta 10 Gigabit Ethernet y 16G Fiber Channel, y es muy improbable que esta capacidad aumente aún más en el futuro.
¿Qué es DWDM?
A diferencia de CWDM, las conexiones DWDM se pueden amplificar y, por lo tanto, se pueden utilizar para transmitir datos a distancias mucho mayores.
En los sistemas DWDM, el número de canales multiplexados es mucho mayor que en CWDM porque DWDM utiliza un espaciado de longitud de onda más estrecho para alojar más canales en una sola fibra.
En lugar del espaciado de canales de 20 nm utilizado en CWDM (equivalente a aproximadamente 15 millones de GHz), los sistemas DWDM utilizan una variedad de espaciados de canales específicos que van desde 12,5 GHz hasta 200 GHz en la banda C y, a veces, en la banda L.
Los sistemas DWDM actuales suelen admitir 96 canales espaciados a 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 único 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 e incluso más, gracias a su capacidad para aprovechar los amplificadores ópticos, que pueden amplificar de forma rentable todo el espectro de 1550 nm o banda C, comúnmente utilizado en aplicaciones DWDM. Esto supera las grandes distancias de atenuación y, al potenciarse con amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA), los sistemas DWDM tienen la capacidad de transmitir grandes cantidades de datos a largas distancias de hasta cientos o miles de kilómetros.
Además de la capacidad de admitir un mayor número 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 actuales suelen admitir 100G o 200G por longitud de onda, mientras que las tecnologías emergentes permiten alcanzar los 400G e incluso más.
Espectro de longitud de onda DWDM frente a CWDM:
CWDM tiene una separación entre canales mayor que DWDM, es decir, una diferencia nominal en la frecuencia o la longitud de onda entre dos canales ópticos adyacentes.
Los sistemas CWDM suelen transportar ocho longitudes de onda con una separación entre canales de 20 nm en la cuadrícula espectral de 1470 nm a 1610 nm.
Por otro lado, los sistemas DWDM pueden transmitir 40, 80, 96 o hasta 160 longitudes de onda utilizando un espaciado mucho más estrecho de 0,8/0,4 nm (rejilla de 100 GHz/50 GHz). Las longitudes de onda DWDM suelen estar entre 1525 nm y 1565 nm (banda C), y algunos sistemas también son capaces de utilizar longitudes de onda entre 1570 nm y 1610 nm (banda L).
Ventajas de CWDM:
1. Bajo costo
La tecnología CWDM es mucho más económica que la DWDM debido a los costos de hardware. El sistema CWDM utiliza láseres refrigerados, que son mucho más baratos que los láseres no refrigerados de DWDM. 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 DWDM son más altos que los de CWDM. Por lo tanto, CWDM es una opción ideal para quienes tienen un presupuesto limitado.
2. Requisitos de alimentación
En comparación con CWDM, los requisitos de potencia de DWDM son significativamente mayores. Los láseres DWDM, junto con los circuitos de control y monitorización asociados, consumen alrededor de 4 W por longitud de onda. Por otro lado, un transmisor láser CWDM sin refrigeración consume aproximadamente 0,5 W. CWDM es una tecnología pasiva que no consume energía eléctrica, lo que tiene implicaciones económicas positivas para los operadores de internet.
3. Fácil manejo
Los sistemas CWDM utilizan una tecnología más sencilla que los sistemas DWDM. Emplean LED o láser para la alimentación. Los filtros de onda de los sistemas CWDM son más pequeños y económicos, por lo que su instalación y uso son sencillos.
Ventajas de DWDM:
1. Actualización flexible
DWDM es flexible y robusto con respecto 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. En cambio, los sistemas CWDM de 16 canales implican la transmisión en la región de 1300-1400 nm, donde la atenuación es considerablemente mayor.
2. Escalabilidad
Las soluciones DWDM permiten la actualización en pasos de ocho canales hasta un máximo de 40 canales. Ofrecen una capacidad total en la fibra mucho mayor que una solución CWDM.
3. Larga distancia de transmisión
La tecnología DWDM utiliza la banda de longitud de onda de 1550 nm, que puede amplificarse mediante amplificadores ópticos convencionales (EDFA). Esto permite alcanzar distancias de transmisión de cientos de kilómetros.
La siguiente imagen le dará una idea visual de las diferencias entre CWDM y DWDM.
Fecha de publicación: 14 de junio de 2022