Una de las tecnologías más populares cuando hablamos de fibra óptica es la tecnología WDM (CWDM y DWDM) o traducido del inglés “tecnología de multiplexación por división de longitud de onda.”

Esta tecnología multiplexa una serie de portadoras ópticas a través de una sola fibra utilizando diferentes longitudes de onda, es decir haces de luz láser de distintos colores.

En los sistemas WDM se utiliza un multiplexor en el transmisor para combinar las señales ópticas y un demultiplexor en el receptor para separarlas.

Los sistemas WDM son muy populares en la industria de las telecomunicaciones porque permiten expandir la capacidad de la red sin necesidad de colocar más fibra.

Al utilizar WDM y amplificadores ópticos, los usuarios pueden acomodar varias generaciones de desarrollo tecnológico en su infraestructura óptica sin tener que revisar la red troncal.

Además, la capacidad de un enlace concreto puede ser ampliada simplemente actualizando los multiplexores y demultiplexores en cada uno de sus extremos.

WDM se divide principalmente en CWDM (multiplexación por división de longitud de onda aproximada) y DWDM (multiplexación por división de longitud de onda densa).

Ambas se basan en el mismo concepto de utilizar múltiples longitudes de onda de luz a través de una sola fibra. Sin embargo, presentan las siguientes diferencias:

a) Diferente espaciado entre las longitudes de onda.

b) Diferente número de canales ópticos.

c) Diferente capacidad de amplificar las señales multiplexadas en el espacio óptico.

Espaciado de longitud de onda

En este apartado, cabe destacar que CWDM proporciona entre 8 y 16 canales con longitudes de onda que van desde los 1470 nm hasta los 1610 nm en el primer caso y entre 1270 nm y 1610 nm en el último presentando siempre un espaciado entre canales de 20 nm.

Por su parte, DWDM puede acomodar 40, 80 o incluso 160 longitudes de onda con tramos mucho más estrechos del orden de los 0.8 nm, 0.4 nm o 0.2 nm en los casos más complejos.

Distancia de transmisión de DWDM y CWDM

La tecnología de multiplexación DWDM es capaz de transmitir largas distancias manteniendo las longitudes de onda compactas. Puede transmitir un mayor volumen de datos a través de un tramo de fibra más largo con menor interferencia que en los sistemas CWDM.

Por lo general, los sistemas CWDM no pueden transmitir datos a distancias superiores a los 160km dado que las longitudes de onda no se amplifican.

Requerimientos de energía

Los requisitos de energía para DWDM son significativamente más altos que en CWDM. Por ejemplo, los láseres DWDM necesitan de refrigeradores Peltier integrados en su paquete de módulos para estabilizar la temperatura.

El enfriador junto con el monitor asociado y los circuitos de control consumen alrededor de 4 W por longitud de onda mientras que un transmisor láser CWDM no refrigerado utiliza aproximadamente 0.5 W de potencia.

Costes de la tecnología DWDM y CWDM

El precio de DWDM suele oscilar entre un valor 4 y 5 veces superior al de las contrapartes de CWDM.

El mayor costo de DWDM se atribuye a factores relacionados con los láseres. La tolerancia de longitud de onda de fabricación de un troquel láser DWDM en comparación con un troquel CWDM es un factor clave: Las tolerancias típicas de longitud de onda para los láseres DWDM son del orden de ± 0,1 nm, mientras que para el troquel láser CWDM son de ± 2-3 nm. 

Los menores rendimientos de la matriz también aumentan los costos de los láseres DWDM en comparación con los láseres CWDM. Además, empaquetar la matriz láser DWDM para estabilizar la temperatura con un refrigerador Peltier y termistor en un paquete de mariposa es más costoso que el empaque láser coaxial CWDM no refrigerado.

En resumen, CWDM y DWDM tienen características diferentes. Elegir CWDM o DWDM es una decisión difícil que requiere un análisis de las características de red de nuestra infraestructura, las especificaciones de nuestro equipamiento networking y de los costes.

Para finalizar, presentamos un ejemplo ilustrado de cada uno de estos dos sistemas:

La figura de arriba muestra un sistema de fibra basado en CWDM. Como se muestra, se utiliza para transmitir 4 aplicaciones diferentes utilizando un solo cable óptico más fino en lugar de un par de cables de fibra. Diferentes aplicaciones utilizan diferentes longitudes de onda de luz, lo que ayuda a multiplexar y demultiplexar aplicaciones en los extremos de transmisión y recepción.

La figura siguiente muestra el sistema DWDM que consta de partes tanto de transmisión cómo de recepción. DWDM consta normalmente de MUX (multiplexores), DEMUX (demultiplexores), aislantes, circuladores y amplificadores EDFA (amplificadores de fibra dopada con Erbio).

Próximamente en otro artículo del blog hablaremos en detalle de los transceivers CWDM y DWDM: diferencias, características y distintos modelos y aplicaciones.