Mux/Demux: passivo, mas poderoso

Mux/Demux, abreviação para a técnica conhecida como Multiplexação/Demultiplexação, é uma tecnologia fundamental nas redes de comunicações modernas. Neste texto, falaremos de aplicações mux/demux para DWDM, CWDM e PON em vários níveis da rede.

MUX/DEMUX – DEFINIÇÃO

Um Mux/Demux óptico é provavelmente o componente mais simples e básico em um sistema de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM). É passivo (sem alimentação) e geralmente não resfriado. No entanto, é um dispositivo extremamente poderoso em termos de como transforma as redes de comunicação para permitir que grandes quantidades de informações sejam transportadas por distâncias extremamente longas.

São mostrados acima na Figura 1A dois dispositivos Mux/Demux bidirecionais idênticos que seriam usados ​​como mostrado na Figura 1B para combinar (multiplexar) sinais ópticos de vários comprimentos de onda para transmissão através de uma única fibra e, em seguida, separar (demultiplexar) o sinal na outra ponta.

A Figura 2 mostra uma visão geral de uma rede de comunicações destacando três partes principais: Acesso, Metro e Long Haul (também conhecido como Backbone). O Mux/Demux pode ser empregado em qualquer/todos esses estágios para agregar dados de várias fontes em uma fibra para que possam ser transportados e disseminados mais facilmente no outro lado. Ao empregar a tecnologia de multiplexação/demultiplexação, até 96 canais de tráfego podem ser combinados e transportados juntos na mesma fibra. Abaixo discutiremos aplicações para DWDM, CWDM (Coarse WDM) e também PON (Passive Optical Network) em vários níveis da rede.

ACESSO

Nas redes de acesso os dados são transferidos de um lado para o outro, por exemplo, de usuários individuais em residências, telefones celulares ou em mesas em grandes edifícios de escritórios. Todos esses dados são agregados em pontos de coleta, conforme mostrado na visão geral da rede de acesso na Figura 2. A Figura 3 abaixo mostra um exemplo mais detalhado das várias tecnologias e complexidades de informações que podem alimentar uma rede de acesso. Tudo, desde redes celulares 5G, transmissões de rádio padrão e vários serviços de comprimento de onda individuais podem ser coletados e divulgados no nível da rede de acesso.

PON, CWDM e DWDM podem ser usados na rede de acesso. Normalmente, uma boa regra é usar CWDM para distâncias mais curtas e com menor quantidade de canais e DWDM para distâncias mais longas e com maior quantidade canais. A arquitetura PON é mais recomendada para aplicações FTTH, de internet, voz e vídeo. Determinar o design de rede ideal e a melhor forma de utilizar os filtros Mux/Demux envolve vários fatores e requer uma compreensão completa do ambiente de rede e dos requisitos do sistema. É melhor trabalhar com especialistas em sistemas de rede experientes para ajudar a atender às necessidades de largura de banda e escassez de fibra da maneira mais eficaz e eficiente possível. Como forma de sugerir e orientar o melhor projeto para a sua rede, a FonNet Networks tem uma equipe de engenheiros especializados para entender a necessidade da sua empresa e customizar a solução mais recomendada.

Um sistema CWDM geralmente suporta oito comprimentos de onda para redes de taxa de dados de 10G e pode não ser adequado para extensões de fibra superiores a 80 km devido a restrições de amplificador óptico no espectro de comprimento de onda CWDM. Devido ao ritmo vertiginoso no qual a demanda por largura de banda está crescendo cada vez mais na rede de acesso, estas limitações da tecnologia CWDM estão impulsionando o uso da tecnologia DWDM. A DWDM fornece uma solução escalável e multicanal, geralmente suportando 40 a 48 comprimentos de onda em uma única fibra usando espaçamento de 100 GHz. Algumas soluções são apresentadas na Tabela 1 abaixo.

METRO, LONG HAUL/ULTRA LONG HAUL

O termo “Metro” aplicado a redes pode significar várias coisas. Em geral, é o tipo de aplicação que se encaixaria em algum lugar entre uma rede de Acesso ou FTTH e uma aplicação de longa distância. As redes Metro podem incluir redes Ethernet corporativas, ponto a ponto e ativas. Também pode incluir links de provedores de serviços em toda a cidade, abrangendo até algumas centenas de km e DWDM de 20 ou 40 canais em uma topologia em anel. Em algumas situações, pode incluir ROADMs (multiplexador óptico add-drop reconfigurável) e amplificadores conforme necessário. À medida que você se move mais para redes de longa distância (fora de áreas metropolitanas), você começará a ver mais e mais desses últimos componentes.

O Mux/Demux trouxe mais eficiência e capacidade para o processo de coleta e transmissão de enormes quantidades de dados em longas distâncias. O DWDM em particular simplifica a transmissão e permite o uso de amplificação, como o EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) ​​e também vários tipos de correção de efeitos não lineares, como DCMs (Dispersion Compensation Modules) conforme mostrado na Figura 6 abaixo.

Devido à longa distância que a luz tem que percorrer para aplicações de Long Haul e Submarinas, uma atenção especial deve ser dada à análise e contabilização da dispersão cromática e perda da relação sinal-ruído no cálculo de orçamento de potência. Além disso, cada fibra, amplificador, componente óptico e acessório na rede de transporte deve ter alta confiabilidade e vida útil prolongada. Long Haul e Ultra Long Haul carregam enormes quantidades de informações. Uma falha de link ou nó, mesmo que por alguns minutos, pode causar grande perda de dados e, portanto, grande perda de receita para aplicações de alto valor agregado.

CONCLUSÃO

Projetar e implantar redes que realmente aproveitem o poder da tecnologia Mux/Demux requer trabalhar com um parceiro que seja mais do que apenas um fornecedor de filtros ópticos. Eles também precisam fornecer uma ampla gama de componentes ópticos e de rede multiplataforma de qualidade e ter a experiência em engenharia para projetar, analisar, testar e validar a rede. A FonNet Networks tem um histórico bem-sucedido de implantações de sistemas e/ou componentes em todos os níveis de rede, desde a rede de acesso até a rede de  Ultra Long Haul.

Para saber mais, entre em contato com os especialistas da FonNet Networks. Estamos prontos para tirar suas dúvidas.

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