Si acabas de adentrarte en el mundo de la fibra óptica, todos los términos técnicos y abreviaturas pueden resultarte abrumadores. Por eso he creado este serie de glosarios sobre fibra - para ayudarle a entender lo que significan realmente estos términos, de la forma más sencilla posible.

Te lo explicaré todo desde el punto de vista de un experto del sector, utilizando fotos reales siempre que pueda (no sólo renders extravagantes). También evito las explicaciones demasiado complejas, manteniendo un lenguaje claro y directo, para que puedas estar seguro de que entenderás el significado real de estos términos después de leerlos.

Hoy vamos a hablar de: DWDM (Multiplexación por División de Longitud de Onda Densa)

ÍNDICE

DWDM explicado de forma sencilla

DWDM son las siglas de Multiplexación por división de longitud de onda densa. Se trata de una forma de transmitir simultáneamente numerosas señales de datos independientes a través de una única fibra óptica. En lugar de asignar a cada señal su propia fibra, la tecnología DWDM asigna a cada señal su propia longitud de onda de luz, con gran precisión.

Imagina que una fibra es como una autopista y que cada longitud de onda es un carril independiente. Los coches que circulan por carriles diferentes pueden circular al mismo tiempo sin chocar entre sí. Del mismo modo, varios flujos de datos pueden compartir una misma fibra, ya que cada flujo utiliza un “color” de luz diferente. Estos colores se encuentran fuera del rango que nuestros ojos pueden percibir, pero la idea sigue siendo útil.

La palabra denso es importante. La tecnología DWDM sitúa esos canales de luz muy próximos entre sí, por lo que una sola fibra puede transportar un gran número de canales. Esto resulta muy útil cuando la fibra es limitada, pero la demanda de tráfico no deja de crecer.

Multiplexación por división de longitud de onda densa

¿Por qué una fibra necesitaría tantos canales?

La instalación de nueva fibra óptica puede requerir tiempo, dinero, permisos y obras de construcción. Los operadores suelen querer sacar más partido a una ruta ya existente antes de construir otra nueva.

La tecnología DWDM les ayuda a conseguirlo. Un centro de datos, un operador de telecomunicaciones o una gran empresa pueden colocar varios servicios independientes en diferentes longitudes de onda y enviarlos juntos a través del mismo par de fibras. En el extremo receptor, las señales se separan de nuevo y se envían al equipo correspondiente.

Esto hace que no Esto no significa que el DWDM aumente mágicamente la velocidad de una señal de Ethernet concreta. Cada canal sigue teniendo su propia velocidad de transmisión y su propio módulo óptico. El DWDM aumenta el volumen total de tráfico que puede transportar la ruta de fibra al permitir que muchos canales viajen juntos.

Para un principiante, este es el punto clave: el DWDM consiste principalmente en aprovechar de forma más eficiente la fibra óptica ya existente.

¿Cómo funciona el DWDM?

Paso 1: Cada señal tiene su propia longitud de onda

En el extremo emisor, cada servicio utiliza un transceptor óptico ajustado a una longitud de onda DWDM específica. Un servicio puede utilizar un canal, mientras que otro utiliza un canal adyacente. Los canales se seleccionan cuidadosamente para que el equipo receptor pueda distinguirlos.

Es posible que en las especificaciones de los productos aparezcan números de canal, valores de longitud de onda en nanómetros o valores de frecuencia. No es necesario que te los aprendas todos de memoria al principio. Lo importante es que ambos extremos de un enlace utilicen canales coincidentes y equipos compatibles.

Paso 2: Un multiplexor combina las longitudes de onda

Un dispositivo denominado multiplexor, que a menudo se abrevia como mux, combina las señales luminosas independientes en una única fibra común. Es como fusionar varios carriles claramente señalizados en una vía más ancha, sin dejar de identificar cada uno de los carriles.

Muchos dispositivos multiplexores básicos son pasivos. En términos sencillos, no necesitan alimentación eléctrica para realizar la tarea de combinación. Se limitan a guiar y filtrar la luz, en lugar de procesar datos de red como lo haría un conmutador.

Paso 3: La fibra los transporta juntos

La luz combinada se propaga a lo largo de la fibra. Dado que en el DWDM las longitudes de onda están muy próximas entre sí, la potencia óptica, las pérdidas, la limpieza de los conectores y el diseño del enlace cobran mayor importancia a medida que los sistemas se hacen más grandes o la distancia de transmisión aumenta.

Paso 4: Un demultiplexor los vuelve a separar

En el extremo receptor, un “demultiplexor” o “demux” realiza la operación inversa. Separa la luz combinada en longitudes de onda individuales y envía cada una de ellas al receptor correspondiente.

¿Qué significa realmente “denso”?

En la multiplexación por división de longitud de onda, el espaciado entre canales describe la proximidad entre las distintas longitudes de onda. La tecnología DWDM utiliza un espaciado mucho más estrecho que la CWDM, por lo que permite incluir más canales en el espectro óptico útil.

Muchos sistemas DWDM utilizan una cuadrícula estandarizada, que suele expresarse en GHz. Es habitual encontrar espaciados de 100 GHz o 50 GHz. Un espaciado más reducido permite admitir más canales, pero también exige componentes más precisos y un diseño minucioso.

No es necesario que consideres esas cifras como una regla de compra en sí mismas. Un componente de 50 GHz no es automáticamente “mejor” para todos los proyectos. La elección correcta depende del equipo, la capacidad deseada, la longitud del enlace, los planes de expansión futuros y el presupuesto óptico.

Cómo funciona la multiplexación por división de longitud de onda de alta densidad

Los componentes básicos que puedes encontrar en un enlace DWDM

Módulos de multiplexación y demultiplexación

Estos componentes ópticos combinan y separan longitudes de onda. Son fundamentales en una configuración DWDM pasiva. Las etiquetas de los productos suelen indicar el número de canales, el espaciado entre canales, el tipo de conector y si se incluye un puerto de expansión o de monitorización. En un entorno de rack, un armario de distribución óptica (ODF) puede ayudar a mantener las conexiones de fibra organizadas y accesibles.

Transceptores ópticos DWDM

Estos módulos convierten los datos eléctricos procedentes de un conmutador, un router o un dispositivo de transporte en luz en una longitud de onda DWDM seleccionada. Su formato y velocidad deben adaptarse al equipo. Las conexiones físicas que los rodean se realizan normalmente con componentes correctamente especificados cables de fibra óptica.

Amplificadores ópticos

En rutas más largas o de mayor capacidad, puede ser necesario reforzar la señal una vez que haya perdido potencia a lo largo de la fibra. Los amplificadores ópticos pueden resultar útiles en diseños de sistema adecuados. Se trata de dispositivos activos y no son necesarios en todos los enlaces DWDM cortos.

Equipos OADM o ROADM

En OADM puede añadir o eliminar longitudes de onda seleccionadas en una ubicación intermedia. A ROADM es una versión más flexible que se utiliza en redes ópticas más avanzadas. Es útil conocer estos términos, pero suponen un paso más allá de un simple enlace DWDM punto a punto.

Sistema multiplexor/demultiplexor DWDM montado en rack con transceptores ópticos y cables de conexión de fibra.

fuente de la imagen: Mohamed Saeed en LinkedIn

DWDM frente a CWDM: la diferencia para principiantes

Tanto el DWDM como el CWDM permiten que varias longitudes de onda compartan una fibra. La diferencia más evidente es el espaciado.

El CWDM utiliza canales más separados entre sí. Suele elegirse para enlaces más sencillos, con un menor número de canales y un diseño más orientado a la optimización de costes. El DWDM utiliza canales más próximos entre sí, por lo que puede admitir una mayor densidad de longitudes de onda y suele emplearse cuando el aumento de la capacidad es más importante. Para obtener la misma explicación en lenguaje sencillo desde el otro punto de vista, consulta nuestra guía sobre Qué es el CWDM y cómo funciona.

Ninguna de las dos tecnologías es “siempre mejor”. Es posible que un pequeño enlace de sitio a sitio no requiera la capacidad ni la complejidad del sistema DWDM. Por otro lado, en una ruta metropolitana con mucho tráfico, una interconexión entre centros de datos o una red de operadores, puede ser preferible optar por DWDM, ya que añadir más servicios a la fibra existente resulta estratégicamente valioso.

Empieza por los servicios que se necesitan ahora, el crecimiento previsto, la distancia de enlace, la fibra disponible y el ecosistema de equipos. A continuación, confirma el diseño óptico con un proveedor o un ingeniero de redes.

¿Es lo mismo DWDM que la fibra monomodo?

No. Se trata de un motivo de confusión muy habitual.

Modo único y multimodo Describe los tipos de fibra óptica. DWDM describe un método para transmitir múltiples longitudes de onda a través de una fibra. El DWDM se utiliza normalmente con fibra monomodo en las redes de transporte prácticas, pero ambos términos no significan lo mismo.

Otra confusión habitual es la que se da entre el DWDM y un conmutador de red. Un conmutador decide adónde se dirigen los datos de la red. Un sistema DWDM transporta múltiples canales ópticos de forma eficiente a lo largo de un trayecto de fibra. Pueden funcionar juntos, pero desempeñan funciones diferentes.

¿Cuándo se utiliza la tecnología DWDM?

El DWDM se utiliza habitualmente cuando la capacidad de la red es elevada, las rutas de fibra óptica son valiosas o es necesario realizar mejoras sin tener que tender muchos cables nuevos. Algunos ejemplos típicos son:

  • Redes troncales y metropolitanas de telecomunicaciones
  • Interconexiones de centros de datos
  • Redes de operadores y de transporte en la nube
  • Conexiones para grandes campus o empresas con fibra oscura limitada
  • Televisión por cable y otros entornos de transporte óptico de alta capacidad

Para una instalación pequeña, puede que baste con un cable de conexión dúplex normal o un sencillo enlace óptico. La tecnología DWDM cobra mayor relevancia cuando varios servicios independientes deben compartir el mismo tramo de fibra, ya sea largo o valioso.

¿Qué debe tener en cuenta un principiante antes de elegir productos DWDM?

Pregunta cuántos canales necesitas ahora y en el futuro, cuál será la longitud del enlace, qué tipo de fibra está instalada y qué formato de módulo y velocidad necesita tu equipo.

La configuración de longitudes de onda debe ser la misma en todo el sistema. Los transceptores, los puertos multiplexores/demultiplexores, los equipos de inserción/extracción y los receptores deben disponer de canales compatibles. El tipo de conector, el pulido y la limpieza también son factores importantes.

Por último, comprueba el balance de potencia óptica. Cada conector, empalme, multiplexor y kilómetro de fibra supone una pérdida. Si estos términos te resultan nuevos, empieza por pérdida de inserción y pérdida de retorno en fibra óptica. A continuación, un proveedor o un ingeniero cualificado puede comprobar que los componentes ópticos seleccionados seguirán recibiendo suficiente señal.

Preguntas frecuentes sobre DWDM

¿Se necesitan dos fibras para el DWDM?

Muchos enlaces DWDM utilizan una fibra para cada sentido, al igual que una conexión óptica dúplex normal. Algunos diseños especiales utilizan una sola fibra para la transmisión bidireccional, pero se trata de una decisión de diseño independiente y no debe darse por sentada.

Se trata de planes de canales diferentes, por lo que no debes dar por sentado que una fibra óptica CWDM funcionará a través de un multiplexor DWDM. Existen diseños híbridos, pero requieren un plan de longitudes de onda bien definido y equipos compatibles.

No. Un multiplexor DWDM combina longitudes de onda de luz. Un conmutador de red reenvía paquetes de datos. Un multiplexor pasivo no lee, no enruta ni interpreta el tráfico Ethernet que circula por cada longitud de onda.

No. Es posible que un enlace pasivo corto y bien diseñado no lo necesite. Los amplificadores se utilizan cuando el diseño óptico, la distancia, la pérdida o la capacidad así lo requieren.

Los canales están muy próximos entre sí. Las etiquetas precisas ayudan a los instaladores a emparejar los transceptores correctos con los puertos de multiplexación/demultiplexación correspondientes y a evitar enviar una señal al canal equivocado.

Una forma sencilla de recordar DWDM

El DWDM es un método de reparto del tráfico en fibra óptica. Permite que numerosos canales de luz independientes circulen por una misma fibra al mismo tiempo. Los canales están muy próximos entre sí, lo que hace que el DWDM resulte útil cuando la demanda de capacidad es elevada y las rutas de fibra son demasiado valiosas como para desperdiciarlas.

No es necesario que comprendas todas las mediciones ópticas para entender la idea fundamental. Empieza por las longitudes de onda, los dispositivos de multiplexación y demultiplexación, y la adaptación de canales. Una vez que tengas claros estos conceptos básicos, te resultará mucho más fácil aprender temas como los amplificadores, los ROADM y los presupuestos ópticos.

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