Se você está começando a entrar no mundo da fibra óptica, todos os termos técnicos e abreviações podem parecer esmagadores. Por isso, criei este série glossário de fibras - para ajudá-lo a entender o que esses termos realmente significam, da maneira mais simples possível.

Explicarei tudo do ponto de vista de um especialista do setor, usando fotos reais sempre que possível (não apenas renderizações sofisticadas). Também evito explicações excessivamente complexas, mantendo a linguagem clara e direta, para que você possa ter certeza de que entenderá o real significado desses termos após a leitura.

Hoje, vamos falar sobre: DWDM (multiplexação por divisão de comprimento de onda denso)

ÍNDICE DE CONTEÚDO

DWDM: uma explicação simples

DWDM significa Multiplexação por divisão de comprimento de onda densa. É uma forma de transmitir simultaneamente vários sinais de dados distintos por meio de uma única fibra óptica. Em vez de atribuir a cada sinal sua própria fibra, a tecnologia DWDM atribui a cada sinal seu próprio comprimento de onda de luz, com grande precisão.

Pense em uma fibra como uma rodovia e em cada comprimento de onda como uma faixa separada. Carros em faixas diferentes podem circular ao mesmo tempo sem colidir uns com os outros. Da mesma forma, fluxos de dados distintos podem compartilhar uma única fibra, pois cada fluxo utiliza uma “cor” diferente de luz. Essas cores estão fora do espectro visível aos nossos olhos, mas a ideia continua sendo útil.

A palavra denso É importante. A tecnologia DWDM agrupa esses canais de luz muito próximos uns dos outros, de modo que uma única fibra pode transportar um grande número de canais. Isso a torna valiosa quando a disponibilidade de fibra é limitada, mas a demanda por tráfego continua crescendo.

Multiplexação por divisão de comprimento de onda densa

Por que uma fibra precisaria de tantos canais?

A instalação de uma nova fibra óptica pode exigir tempo, dinheiro, licenças e obras. As operadoras geralmente buscam obter mais capacidade de uma rota já em uso antes de construir outra.

A tecnologia DWDM ajuda a fazer isso. Um data center, uma operadora de telecomunicações ou uma grande empresa pode colocar vários serviços independentes em diferentes comprimentos de onda e transmiti-los juntos pelo mesmo par de fibras. No destino, os sinais são separados novamente e encaminhados para o equipamento correto.

Isso faz não Isso significa que o DWDM não torna, como por magia, um único sinal de Ethernet mais rápido. Cada canal ainda mantém sua própria velocidade de transmissão e seu próprio módulo óptico. O DWDM aumenta a quantidade total de tráfego que a rota de fibra pode transportar, permitindo que vários canais sejam transmitidos simultaneamente.

Para quem está começando, este é o ponto principal: o DWDM tem como objetivo principal utilizar a fibra óptica existente de forma mais eficiente.

Como funciona o DWDM?

Passo 1: Cada sinal recebe seu próprio comprimento de onda

No lado do remetente, cada serviço utiliza um transceptor óptico configurado para um comprimento de onda DWDM específico. Um serviço pode utilizar um canal, enquanto outro serviço utiliza um canal adjacente. Os canais são cuidadosamente selecionados para que o equipamento receptor consiga diferenciá-los.

Você pode encontrar números de canais, valores de comprimento de onda em nanômetros ou valores de frequência nas especificações do produto. Não é necessário memorizar todos eles logo de início. O importante é que ambas as extremidades de um link utilizem canais correspondentes e equipamentos compatíveis.

Etapa 2: Um multiplexador combina os comprimentos de onda

Um dispositivo chamado multiplexador, frequentemente abreviado para mux, combina os sinais luminosos separados em uma única fibra comum. É como unir várias faixas claramente sinalizadas em uma via maior, mantendo cada faixa identificável.

Muitos dispositivos multiplexadores básicos são passivos. Em termos simples, eles não precisam de energia para realizar a função de combinação. Eles orientam e filtram a luz, em vez de processarem dados de rede como um switch faria.

Etapa 3: A fibra os transporta juntos

A luz combinada se propaga ao longo da fibra. Como os comprimentos de onda estão próximos uns dos outros no DWDM, a potência óptica, a perda, a limpeza dos conectores e o projeto do link tornam-se mais importantes à medida que os sistemas se tornam maiores ou cobrem distâncias maiores.

Etapa 4: Um desmultiplexador os separa novamente

No lado do recebimento, um “demultiplexador” ou “demux” realiza o processo inverso. Ele separa a luz combinada em comprimentos de onda individuais e envia cada um deles ao receptor correspondente.

O que “denso” realmente significa?

Na multiplexação por divisão de comprimento de onda, o espaçamento entre canais descreve o quão próximos uns dos outros estão os comprimentos de onda. A DWDM utiliza um espaçamento muito mais estreito do que a CWDM, e é por isso que consegue acomodar mais canais no espectro óptico útil.

Muitos sistemas DWDM utilizam uma malha padronizada, geralmente expressa em GHz. É comum encontrar espaçamentos de 100 GHz ou 50 GHz. Um espaçamento menor permite suportar mais canais, mas também exige componentes mais precisos e um projeto de engenharia cuidadoso.

Você não precisa considerar esses números como uma regra de compra por si só. Um componente de 50 GHz não é automaticamente “melhor” para todos os projetos. A escolha correta depende do equipamento, da capacidade desejada, do comprimento do link, do plano de expansão futura e do orçamento óptico.

Como funciona a multiplexação por divisão de comprimento de onda de alta densidade

Os componentes básicos que você pode encontrar em um link DWDM

Módulos de multiplexação e demultiplexação

Esses componentes ópticos combinam e separam comprimentos de onda. Eles são fundamentais para uma configuração DWDM passiva. As especificações do produto geralmente indicam o número de canais, o espaçamento entre canais, o tipo de conector e se há uma porta de expansão ou de monitoramento incluída. Em um ambiente de rack, um quadro de distribuição óptica (ODF) pode ajudar a manter as conexões de fibra organizadas e acessíveis.

Transceptores ópticos DWDM

Esses módulos convertem os dados elétricos provenientes de um switch, roteador ou dispositivo de transporte em luz em um comprimento de onda DWDM selecionado. Seu formato e velocidade devem ser compatíveis com o equipamento. As conexões físicas relacionadas a eles são normalmente feitas com componentes devidamente especificados cabos de conexão de fibra óptica.

Amplificadores ópticos

Em rotas mais longas ou de maior capacidade, pode ser necessário reforçar o sinal após ele ter perdido potência ao longo da fibra. Os amplificadores ópticos podem ajudar em projetos de sistema adequados. Eles são dispositivos ativos e não são necessários para todos os links DWDM de curta distância.

Equipamentos OADM ou ROADM

Um OADM pode adicionar ou remover comprimentos de onda selecionados em um ponto intermediário. A ROADM é uma versão mais flexível utilizada em redes ópticas mais avançadas. É importante conhecer esses termos, mas eles representam um passo além de um simples link DWDM ponto a ponto.

Sistema multiplexador/demultiplexador DWDM montado em rack com transceptores ópticos e cabos de conexão de fibra.

fonte da imagem: Mohamed Saeed no LinkedIn

DWDM x CWDM: a diferença para iniciantes

Tanto o DWDM quanto o CWDM permitem que vários comprimentos de onda compartilhem uma fibra. A diferença mais fácil de identificar é o espaçamento.

O CWDM utiliza canais mais distantes entre si. É frequentemente escolhido para links mais simples, com menor número de canais e um projeto mais econômico. O DWDM utiliza canais mais próximos entre si, por isso pode suportar maior densidade de comprimentos de onda e é frequentemente utilizado em casos em que o aumento da capacidade é mais importante. Para obter a mesma explicação em linguagem simples do outro ponto de vista, consulte nosso guia sobre O que é o CWDM e como ele funciona.

Nenhuma das duas tecnologias é “sempre melhor”. Um pequeno link entre locais pode não precisar da capacidade ou da complexidade do sistema DWDM. Por outro lado, uma rota metropolitana movimentada, uma interconexão entre data centers ou uma rede de operadora pode optar pelo DWDM, pois adicionar mais serviços à fibra existente é estrategicamente vantajoso.

Comece analisando os serviços necessários no momento, o crescimento previsto, a distância do link, a fibra disponível e o ecossistema de equipamentos. Em seguida, confirme o projeto óptico com um fornecedor ou engenheiro de rede.

O DWDM é o mesmo que fibra monomodo?

Não. Essa é uma fonte muito comum de confusão.

Monomodo e multimodo descreva os tipos de fibra óptica. DWDM descreve um método para transmitir múltiplos comprimentos de onda por uma fibra. O DWDM é normalmente utilizado com fibra monomodo em redes de transporte práticas, mas os termos não têm o mesmo significado.

Outra confusão comum é entre o DWDM e um switch de rede. Um switch determina para onde os dados da rede são encaminhados. Um sistema DWDM transporta vários canais ópticos de forma eficiente por uma rota de fibra. Eles podem funcionar juntos, mas desempenham funções diferentes.

Quando se utiliza o DWDM?

O DWDM é comum em casos em que a capacidade da rede é elevada, as rotas de fibra são valiosas ou é necessário realizar atualizações sem precisar instalar muitos cabos novos. Exemplos típicos incluem:

  • Redes de backbone e metropolitanas de telecomunicações
  • Interconexões de data center
  • Redes de operadoras e de transporte em nuvem
  • Conexões entre grandes campi ou empresas com fibra escura limitada
  • Televisão a cabo e outros ambientes de transporte óptico de alta capacidade

Para uma instalação de pequeno porte, um cabo de conexão duplex comum ou um simples link óptico pode ser tudo o que é necessário. O DWDM ganha importância quando vários serviços independentes precisam compartilhar o mesmo trajeto de fibra, seja ele longo ou valioso.

O que um iniciante deve verificar antes de escolher produtos DWDM?

Pergunte quantos canais você precisa agora e no futuro, qual será a extensão do link, que tipo de fibra está instalada e qual formato de módulo e velocidade seu equipamento requer.

O plano de comprimento de onda deve ser uniforme em todo o sistema. Os transceptores, as portas de multiplexação/demultiplexação, os equipamentos de inserção/retirada e os receptores precisam de canais compatíveis. O tipo de conector, o polimento e a limpeza também são importantes.

Por fim, confirme o balanço de potência óptica. Cada conector, emenda, multiplexador e quilômetro de fibra causa perda. Se esses termos forem novos para você, comece por perda de inserção e perda de retorno em fibra óptica. Um fornecedor ou engenheiro qualificado pode, então, verificar se os componentes ópticos selecionados ainda receberão sinal suficiente.

Perguntas frequentes sobre DWDM

O DWDM requer duas fibras?

Muitos links DWDM utilizam uma fibra para cada sentido, assim como uma conexão óptica duplex comum. Alguns projetos especiais utilizam uma única fibra para transmissão bidirecional, mas essa é uma decisão de projeto à parte e não deve ser dada como certa.

São planos de canais diferentes, portanto, não se deve presumir que um módulo óptico CWDM funcionará em um multiplexador DWDM. Existem projetos híbridos, mas eles exigem um plano de comprimentos de onda bem definido e equipamentos compatíveis.

Não. Um multiplexador DWDM combina comprimentos de onda de luz. Um switch de rede encaminha pacotes de dados. Um multiplexador passivo não lê, não roteia nem compreende o tráfego Ethernet dentro de cada comprimento de onda.

Não. Um link passivo curto e bem projetado pode não precisar de um. Os amplificadores são utilizados quando o projeto óptico, a distância, a perda ou a capacidade assim o exigem.

Os canais estão muito próximos uns dos outros. As identificações precisas ajudam os instaladores a emparelhar os transceptores corretos com as portas de multiplexação/demultiplexação correspondentes e a evitar o envio de um sinal para o canal errado.

Uma maneira simples de lembrar o que é DWDM

O DWDM é um método de compartilhamento de tráfego para fibra óptica. Ele permite que vários canais de luz distintos trafeguem por uma única fibra ao mesmo tempo. Os canais são agrupados de forma compacta, o que torna o DWDM útil quando a demanda por capacidade é alta e as rotas de fibra são valiosas demais para serem desperdiçadas.

Você não precisa entender todas as medições ópticas antes de compreender a ideia central. Comece pelos comprimentos de onda, dispositivos de multiplexação/demultiplexação e adequação de canais. Quando esses conceitos básicos estiverem claros, temas como amplificadores, ROADMs e orçamentos ópticos serão muito mais fáceis de aprender.

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