Solución ideal para sistemas bidireccionales WDM: longitud de onda única

Introducción

Se prevé que, en un futuro próximo, la necesidad de un cliente individual de ancho de banda simétrico para señales bidireccionales (BiDi) sea común en los sistemas de comunicación de redes de transporte óptico, redes de acceso, redes de backhaul inalámbricas y redes de transmisión privadas. Los operadores de red deben satisfacer las necesidades del cliente, a la vez que se esfuerzan al máximo para ahorrar en CAPEX y OPEX. La tecnología de transmisión BiDi de una sola longitud de onda ofrece una solución única para alcanzar simultáneamente estos objetivos, aparentemente contrapuestos, especialmente en redes de acceso como FTTx y en redes de backhaul inalámbricas entre una estación base y una torre de antena o un cabezal de radio remoto (RRH), en comparación con la transmisión BiDi de dos longitudes de onda y la transmisión dúplex, actualmente en uso. Este artículo presenta las ventajas y desventajas de las tecnologías competidoras, los principios operativos de la tecnología de transmisión de una sola longitud de onda y sus aplicaciones, y los productos de transmisión BiDi de Fiber-Mart.

Comparación

Una tecnología de transmisión full duplex utiliza un par de fibras para la comunicación simultánea en ambas direcciones. Por ejemplo, en una señal P2P ascendente del suscriptor a la central. Los transceptores ópticos en ambos extremos de un enlace de transmisión pueden ser idénticos si se utiliza una misma longitud de onda para ambas direcciones. Sin embargo, los gastos de capital y operativos son mucho mayores debido al coste de dos fibras y su instalación, en comparación con otras tecnologías BiDi descritas a continuación, que utilizan una sola fibra. Esta tecnología puede utilizarse tanto en la comunicación por multiplexación por división de longitud de onda (WDM) como en la comunicación P2P.

Por otro lado, un sistema de transmisión BiDi de longitud de onda única utiliza una fibra y una longitud de onda para una comunicación simultánea en ambas direcciones. Por ejemplo, en una red de acceso P2P, la longitud de onda puede ser de 1550 nm (o 1310 nm) tanto para señales de bajada como de subida. Esto reduce los gastos de capital y operativos para los operadores de red, ya que necesitan implementar solo un tipo de transceptores ópticos a 1550 nm (o 1310 nm). Esto también garantiza una instalación infalible de transceptores sin ninguna confusión, ya que todos los transceptores son idénticos y hay una sola fibra. En un sistema WDM BiDi, este es el único enfoque viable para proporcionar a cada canal un ancho de banda dedicado (o simétrico) totalmente bidireccional. Esta tecnología puede presentar diafonía y ruido de batido interferométrico entre las señales de subida y bajada, ambos provenientes de reflexiones en la interfaz entre un transceptor y una fibra de enlace de canal con conectores tipo PC (o UPC). Esto puede limitar la pérdida máxima de canal permitida, o en otras palabras, la distancia máxima de transmisión. Sin embargo, estas reflexiones pueden mitigarse mediante el uso de conectores tipo APC.

A continuación se presenta una tabla que resume las ventajas y desventajas de diversas tecnologías de transmisión BiDi. El BiDi de una sola longitud de onda muestra claramente sus ventajas únicas sobre otras dos tecnologías competidoras: el BiDi de dos longitudes de onda y el Dúplex.

Principio

La tecnología de transmisión BiDi de longitud de onda única permite la comunicación simultánea en ambas direcciones a través de una sola fibra óptica con una longitud de onda prácticamente idéntica. La siguiente figura muestra un ejemplo simple de este sistema de transmisión: un sistema de comunicación óptica P2P compuesto por un enlace de fibra de planta externa (OSP) sobre una sola fibra óptica como medio de transmisión y transceptores idénticos en ambos extremos del enlace. Las longitudes de onda de la señal de dos transceptores, la señal descendente del transmisor 1 y la señal ascendente del transmisor 2, son muy similares, lo que explica el nombre de este enfoque como "transmisión BiDi de longitud de onda única".

Aplicaciones

La tecnología de transmisión BiDi de longitud de onda única se aplica ampliamente en redes de transporte óptico, redes de acceso como las redes FTTx, redes de backhaul inalámbricas y redes de transmisión privadas, aunque la distancia de transmisión puede ser limitada, ya que la mayoría de las redes de transmisión óptica implementadas están equipadas con conectores tipo PC y pueden presentar reflexiones finitas. Sin embargo, sigue siendo muy atractiva para sistemas de transmisión P2P y WDM con distancias de hasta 20 km debido a sus ventajas únicas sobre otras tecnologías. Además, la distancia de transmisión puede extenderse considerablemente, hasta 120 km, una vez que se minimiza la reflexión mediante conectores APC.

En la aplicación de transmisión BiDi WDM, esta transmisión BiDi de una sola longitud de onda es la única opción viable para proporcionar a cada canal un ancho de banda dedicado (o simétrico) totalmente bidireccional. La tecnología de transmisión BiDi de dos longitudes de onda no puede asignar a cada canal un ancho de banda dedicado totalmente en ambas direcciones simultáneamente, ya que todos los suscriptores deben compartir una longitud de onda común en una dirección; por ejemplo, 1310 nm en sentido ascendente con la tecnología TDM.

La tecnología de transmisión BiDi de longitud de onda única también está bien preparada para soportar redes de retorno inalámbricas, como enlaces entre una CO y una estación base, una estación base y un RRH conectados a través de un sistema óptico WDM BiDi que se muestra en la figura a continuación, una estación base y muchas picoceldas a lo largo de las calles en áreas metropolitanas, y un enlace entre una estación base y antenas en una torre.

Conclusión

La transmisión bidireccional de longitud de onda única puede ser muy rentable para sistemas P2P con enlaces de hasta 20 km y para sistemas WDM con enlaces de hasta 120 km. La distancia de transmisión puede extenderse considerablemente al minimizar la reflexión mediante conectores APC. Esta tecnología solo será una solución viable para sistemas WDM BiDi cuando cada canal necesite un ancho de banda dedicado completamente bidireccional. En particular, es ideal para que las redes de backhaul inalámbricas satisfagan la creciente demanda de ancho de banda y volumen de tráfico.