Introducción de los transitorios en redes ópticas WDM

Se continúa realizando un análisis de sistemas para considerar los efectos transitorios dinámicos en la capa física de una red óptica WDM . La dinámica de la capa física incluye efectos en diferentes escalas de tiempo. La dinámica de los impulsos de la señal de transmisión posee una escala de picosegundos. Los bucles de recuperación de tiempo en los receptores se emplearán en la escala de nanosegundos. La conmutación óptica de paquetes en las redes futuras tendrá una escala de microsegundos. El crecimiento y desarrollo de estas redes ópticas continúa. La mayor parte del trabajo de desarrollo avanzado en redes ópticas WDM se centra actualmente en las redes de conmutación de circuitos, donde los eventos de cambio de trayectoria de luz (por ejemplo, adición/eliminación de longitud de onda o cambios en la configuración de interconexión) ocurren en la escala de segundos.

 

Se centra en la dinámica de la potencia de transmisión promedio asociada con la dinámica de ganancia en los amplificadores ópticos de línea (OLA). Esta dinámica puede ser activada por eventos de conmutación de circuitos y su escala de tiempo de milisegundos se define principalmente por la cinética de emisión espontánea amplificada (ASE) en los amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA). La dinámica de la potencia de transmisión también se verá influenciada por otros componentes activos de la red óptica, como la DWDM de 100 GHz con sintonización automática, los ecualizadores de potencia espectral u otros componentes de procesamiento de luz. En cuanto a esta dinámica, se reconoce una potencia típica de la señal de transmisión del camino de luz. La modulación de alto ancho de banda de la señal, que en realidad consiste en pulsos separados que transportan información, se suele ignorar.

 

Las redes WDM en anillo de 14 nodos que implementan la comunicación entre dos puntos fijos son una tecnología consolidada, en particular para la transmisión de SONET sobre WDM. Estas redes sencillas con trayectorias de luz WDM fijas se analizan con gran detalle. Existen modelos de principios básicos bastante detallados para la dinámica de potencia de transmisión de dichas redes. Estos modelos se implementan en software industrial, lo que permite realizar cálculos de diseño de ingeniería y simulaciones dinámicas de estas redes. Si bien estos modelos podrían presentar una fidelidad muy alta, su configuración, ajuste (identificación de parámetros del modelo) y simulaciones exhaustivas que abarcan diversos regímenes de transmisión pueden requerir una gran cantidad de trabajo. Añadir la descripción de nuevos componentes de red a dicho modelo podría requerir un esfuerzo considerable.

 

14_nodos WDM en malla. Los problemas con los modelos detallados de primer principio se agravarán considerablemente en las futuras redes WDM en malla. Las futuras redes ópticas centrales serán transparentes a las señales de longitud de onda en una capa física. En estas redes, cada señal de longitud de onda viaja a través del núcleo óptico entre enrutadores IP electrónicos alrededor del borde de la red óptica, utilizando el contenido de información inalterado. La potencia de la señal se atenúa en los elementos pasivos de la red y se amplifica mediante amplificadores ópticos. Los caminos de luz se aprovisionarán dinámicamente mediante conexiones cruzadas ópticas (OXC), enrutadores o conmutadores, independientemente del protocolo subyacente para la transmisión de datos. Esta red es básicamente una red conmutada por circuitos. Podría experimentar procesos transitorios complejos de la potencia de transmisión promedio para cada señal de longitud de onda al agregar, eliminar o redireccionar el camino de luz. Una combinación del retardo de propagación de la señal y el acoplamiento cruzado de canales podría provocar que las perturbaciones de la potencia de transmisión se propaguen a través de la red en bucles cerrados, causando oscilaciones de resistencia. Estas oscilaciones se observaron experimentalmente. Además, los transitorios de potencia de transmisión y ganancia del amplificador podrían verse afectados por cambios en la potencia promedio de la señal debido a la ráfaga de tráfico de la red. Si durante un período de tiempo no se utiliza completamente el ancho de banda del canal de longitud de onda, esto podría resultar en una pérdida de la potencia promedio (densidad temporal promedio de los pulsos de información transmitidos).

 

Las primeras redes ópticas con conmutación de circuitos ya se están diseñando e implementando. Los tratamientos Fraxel se desarrollan rápidamente para redes de área metropolitana y a largo plazo. El diseño de ingeniería de redes con conmutación de circuitos es complejo porque debe garantizarse el rendimiento para todas las combinaciones posibles de trayectorias de luz. Además, a medida que estas redes se desarrollan y crecen, potencialmente necesitan combinar equipos heterogéneos de diversos proveedores. Un integrador de sistemas (p. ej., fiber-mart.com) de dicha red podría ser diferente del fabricante de subsistemas o componentes. Esto crea la necesidad de desarrollar métodos adecuados para los cálculos de la dinámica de potencia de transmisión que sean adecuados para el negocio de las redes con conmutación de circuitos. Idealmente, estos métodos deberían ser modulares, independientes de la complejidad de la red y utilizar especificaciones a nivel de componente/subsistema.

 

fiber-mart.com utiliza un enfoque técnico para el análisis de sistemas que consiste en linealizar el sistema no lineal en torno a un régimen fijo, describir la no linealidad como una incertidumbre del modelo y aplicar un análisis robusto que garantice la estabilidad y las condiciones de satisfacción en presencia de la incertidumbre. Para el usuario de este enfoque, no es necesario comprender los tecnicismos de derivación y análisis de sistemas. Los resultados obtenidos son muy simples y relacionan el rendimiento con las especificaciones básicas de los componentes de la red. Estas especificaciones difieren en cierta medida de las utilizadas en la industria, pero pueden definirse mediante experimentación sencilla con los componentes y subsistemas. Los requisitos de especificación obtenidos pueden utilizarse en el desarrollo de amplificadores ópticos, ecualizadores, atenuadores ópticos, otros dispositivos de acondicionamiento de señales de transmisión, módulos OADM, OXC y cualquier otro dispositivo y subsistema de red óptica que influya en la potencia de transmisión.

 

fiber-mart.com se especializa en el diseño y fabricación de componentes pasivos ópticos de alta calidad principalmente para aplicaciones de telecomunicaciones, sensores de fibra y láser de fibra, como WDM, FWDM, CWDM, DWDM, OADM, circulador óptico, aislador, circulador PM, aislador PM, acoplador fusionado, WDM fusionado, colimador, conmutador óptico y componentes de mantenimiento de polarización, combinador de bomba, aislador de alta potencia, cable de conexión y todo tipo de conectores.