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Introducción de los transitorios en redes ópticas WDM

  • Introducción de los transitorios en redes ópticas WDM Fiber-Mart.com
  • Post on jueves 12 marzo, 2020
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Se continúa completando 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 tiene una escala de picosegundos. Los bucles de recuperación de temporización en los receptores se emplearán en la escala de tiempo de nanosegundos. La conmutación óptica de paquetes en las redes del futuro tendrá una escala de tiempo de microsegundos. El crecimiento y desarrollo de dichas redes ópticas aún continúa. La mayor parte del trabajo de desarrollo avanzado en redes ópticas WDM se centra actualmente en redes de conmutación de circuitos, donde los eventos de cambio de trayectoria de luz (por ejemplo, cambios de configuración de conexión cruzada o adición/caída de longitud de onda) ocurren en una escala de tiempo de segundos.
 
Está enfocado en la dinámica de la potencia de transmisión promedio asociada con la dinámica de ganancia en Amplificadores de Línea Óptica (OLA). Estas dinámicas pueden ser desencadenadas por eventos de conmutación de circuitos y tienen una escala de tiempo de milisegundos definida principalmente por la cinética de emisión espontánea amplificada (ASE) en amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA). La dinámica de potencia de transmisión también se verá influenciada por otros componentes activos de la red óptica, por ejemplo, atenuadores ópticos sintonizables automáticamente, ecualizadores de potencia espectral u otros componentes de procesamiento de luz. En 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 que transportan información separada, se ignora en su mayor parte.
 
Las redes WDM en anillo que implementan la comunicación entre dos puntos fijos son una tecnología muy bien establecida, en particular para transportar SONET a través de WDM. Estas redes simples con rutas de luz WDM fijas se analizan con mucho detalle. Para dichas redes existen modelos de primer principio bastante detallados para la dinámica de potencia de transmisión. Estos modelos se implementan en software industrial que permite realizar cálculos de diseño de ingeniería y simulación dinámica de estas redes. Es posible que estos modelos tengan una fidelidad muy alta, pero su configuración, ajuste (identificación de parámetros del modelo) y simulaciones exhaustivas que cubran una variedad de regímenes de transmisión son potencialmente muy laboriosos. Agregar una descripción de nuevos componentes de red a dicho modelo podría requerir un esfuerzo importante.
 
Los problemas con los modelos detallados del primer principio se verán enormemente exacerbados en las futuras redes Mesh WDM. Las redes ópticas centrales del futuro próximo serán transparentes a las señales de longitud de onda en una capa física. En dicha red, 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 la información sin cambios. La potencia de la señal se atenúa en los elementos pasivos de la red y se aumenta mediante los amplificadores ópticos. Los caminos de luz serán aprovisionados dinámicamente mediante conexiones cruzadas ópticas (OXC), enrutadores o conmutadores independientemente del protocolo subyacente para la transmisión de datos. Dicha red es básicamente una red de circuitos conmutados. Podría experimentar procesos transitorios complejos de la potencia de transmisión promedio para cada señal de longitud de onda en el caso de que la trayectoria de luz se agregue, elimine o redireccione. Una combinación del retardo de propagación de la señal y el acoplamiento cruzado de canales podría provocar que las perturbaciones en la potencia de transmisión se propaguen a través de la red en bucles cerrados y provoquen oscilaciones de resistencia. Estas oscilaciones se observaron experimentalmente. Además, los transitorios de potencia de transmisión y ganancia del amplificador podrían verse excitados por cambios en la potencia promedio de la señal debido a la ráfaga del tráfico de la red. Si durante algún período de tiempo el ancho de banda del canal de longitud de onda no se utiliza completamente, esto podría resultar en una pérdida de la potencia promedio (densidad temporal promedio de los pulsos de información transmitidos).
 
Ya se están diseñando e implementando las primeras redes ópticas con conmutación de circuitos. Los tratamientos Fraxel se desarrollan rápidamente para áreas metropolitanas y redes a largo plazo. El diseño de ingeniería de redes de circuitos conmutados es complicado porque se debe garantizar el rendimiento para todas las combinaciones posibles de caminos de luz. Además, a medida que dichas redes se desarrollan y crecen, potencialmente necesitan combinar equipos heterogéneos de una variedad de proveedores. Un integrador de sistemas (por ejemplo, Fiber-Mart) de dicha red puede ser diferente de los subsistemas o del fabricante de componentes. Esto crea la necesidad de desarrollar medios adecuados para calcular la dinámica de la potencia de transmisión que sean adecuados para el negocio de redes de circuitos conmutados. Idealmente, estos métodos deberían ser modulares, independientes de la complejidad de la red y utilizar especificaciones a nivel de componente/subsistema.
 
Fiber-Mart tiene 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 sólido que garantice la estabilidad y las condiciones de gratificación.ons dentro de la presencia de la incertidumbre. Para un usuario del enfoque, no es necesario comprender los tecnicismos de derivación y análisis del sistema. Los resultados obtenidos son muy simples y relacionan el rendimiento con las especificaciones básicas de los componentes de la red. Estas especificaciones no son en cierto modo las mismas que se utilizan ampliamente en la industria, pero podrían definirse a partir de una simple experimentación utilizando los componentes y subsistemas. Los requisitos de especificación obtenidos se pueden utilizar en el crecimiento y desarrollo de amplificadores ópticos, ecualizadores, atenuadores ópticos, otros dispositivos de acondicionamiento de señales de transmisión, OADM, OXC y cualquier otro dispositivo y subsistema de red óptica que influya en la potencia de transmisión.
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