Introdução aos componentes usados no sistema DWDM
O DWDM é uma inovação que permite que múltiplos portadores ópticos viajem em paralelo em uma fibra. Os dispositivos DWDM combinam a saída de vários transmissores ópticos para transmissão através de uma única fibra. Na extremidade de recepção, outro dispositivo DWDM separa os sinais ópticos combinados e passa cada canal para um receptor óptico. Apenas uma fibra óptica é usada entre dispositivos DWDM (por direção de transmissão). Como funciona o sistema DWDM e quais componentes são necessários no sistema DWDM? Continue lendo este artigo e você encontrará a resposta.
Normalmente, os componentes usados em um sistema DWDM incluem transmissores e receptores ópticos, DWDM mux / demux, OADM (multiplexadores óticos add / drop), amplificadores ópticos e transponders (conversores de comprimento de onda). A parte seguinte irá introduzir estes dispositivos respectivamente.
Os transmissores são descritos como componentes DWDM porque fornecem os sinais de origem que são então multiplexados. As características dos transmissores ópticos usados nos sistemas DWDM são altamente importantes para o projeto do sistema. Múltiplos transmissores ópticos são usados como fontes de luz em um sistema DWDM que requer comprimentos de onda de luz muito precisos para operar sem distorção interchannel ou crosstalk. Vários lasers individuais são normalmente usados para criar os canais individuais de um sistema DWDM. Cada laser opera em um comprimento de onda ligeiramente diferente.
O DWDM Mux (multiplexer) combina múltiplos comprimentos de onda criados por múltiplos transmissores e operando em diferentes fibras. O sinal de saída de um multiplexador é referido como um sinal composto. Na extremidade receptora, o DeMux (demultiplexador) separa todos os comprimentos de onda individuais do sinal composto de fibras individuais. As fibras individuais passam os comprimentos de onda desmultiplexados para tantos receptores ópticos. Geralmente, os componentes Mux e DeMux estão contidos em um único gabinete. Dispositivos ópticos Mux / DeMux podem ser passivos. Os sinais dos componentes são multiplexados e demultiplexados opticamente, não eletronicamente, portanto, nenhuma fonte de energia externa é necessária.
A figura acima mostra a operação DWDM bidirecional. N pulsos de luz de N diferentes comprimentos de onda carregados por N fibras diferentes são combinados por um DWDM Mux. Os sinais N são multiplexados em um par de fibras ópticas. Um demultiplexador DWDM recebe o sinal composto e separa cada um dos sinais do componente N e passa cada um para uma fibra. As setas de sinal de transmissão e recepção representam equipamentos do lado do cliente. Isso requer o uso de um par de fibras ópticas - uma para transmitir e outra para receber.
OADM é frequentemente um dispositivo encontrado em sistemas WDM para multiplexação e roteamento de diferentes canais de fibra dentro ou fora de uma fibra monomodo (SMF). Ele é criado para adicionar / descartar opticamente um ou vários canais CWDM / DWDM em algumas fibras, fornecendo a capacidade de adicionar ou descartar um único comprimento de onda ou vários comprimentos de onda a partir de um sinal óptico totalmente multiplexado. Isso permite que locais intermediários entre locais remotos tenham acesso ao segmento de fibra regular, ponto a ponto, vinculando-os. Comprimentos de onda não deixam passar o OADM e continuam em direção ao local remoto. Comprimentos de onda selecionados adicionais podem ser adicionados ou eliminados por sucessivos OADMs, se necessário.
A figura acima demonstra o funcionamento de um OADM de um canal. Este OADM é projetado apenas para adicionar ou eliminar sinais ópticos com um comprimento de onda específico. Da esquerda para a direita, um sinal composto de entrada é dividido em dois componentes, drop e pass-through. O OADM descarta apenas o fluxo de sinal ótico vermelho. O fluxo de sinal eliminado é passado para o receptor de um dispositivo cliente. Os demais sinais óticos que passam pelo OADM são multiplexados com um novo fluxo de sinal de adição. O OADM adiciona um novo fluxo de sinal ótico vermelho, que opera no mesmo comprimento de onda que o sinal descartado. O novo fluxo de sinal óptico é combinado com os sinais de passagem para formar um novo sinal composto.
Os amplificadores ópticos aumentam a amplitude ou adicionam ganho aos sinais ópticos que passam por uma fibra, estimulando diretamente os fótons do sinal com energia extra. Eles são dispositivos “em fibra”. Os amplificadores ópticos amplificam os sinais ópticos em uma ampla faixa de comprimentos de onda, o que é muito importante para a aplicação do sistema DWDM.
Transponders convertem sinais ópticos de um comprimento de onda de entrada para outro comprimento de onda de saída adequado para aplicações DWDM. Os transponders são conversores ópticos-elétricos-ópticos (OEO). Um transponder realiza uma operação OEO para converter comprimentos de onda da luz. Dentro do sistema DWDM, um transponder converte o sinal óptico do cliente de volta para um sinal elétrico (OE) e executa as funções 2R (reamplify, reformulação) ou 3R (reamplify, reshape e retime).
A figura acima mostra a operação do transponder bidirecional. Um transponder está localizado entre um dispositivo cliente e um sistema DWDM. Da esquerda para a direita, o transponder recebe um fluxo de bit ótico operando em um comprimento de onda particular (1310 nm). O transponder converte o comprimento de onda operacional do fluxo de bits de entrada em um comprimento de onda compatível com ITU. Ele transmite sua saída para um sistema DWDM. No lado da recepção (da direita para a esquerda), o processo é invertido. O transponder recebe um fluxo de bits compatível com ITU e converte os sinais de volta para o comprimento de onda usado pelo dispositivo cliente.
Este artigo fornece algumas informações básicas sobre os componentes usados em um sistema DWDM. Todos os componentes compõem o sistema DWDM integrado. E eles são indispensáveis. Espero que as informações contidas neste artigo sejam úteis ao criar seu sistema DWDM