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Introdução dos Transientes em Redes Ópticas WDM

  • Introdução dos Transientes em Redes Ópticas WDM Fiber-Mart.com
  • Post on Quinta 09 Abril, 2020
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Uma análise de sistemas continua a ser concluída para considerar os efeitos transitórios dinâmicos na camada física de uma rede óptica WDM. A dinâmica da camada física inclui efeitos em diferentes escalas de tempo. A dinâmica dos impulsos do sinal de transmissão possui uma escala de picossegundos. Os loops de recuperação de tempo nos receptores são empregados na escala de tempo de nanossegundos. A comutação óptica de pacotes nas redes futuras terá escala de tempo de microssegundos. O crescimento e o desenvolvimento de tais redes ópticas ainda continuam. A maior parte do trabalho de desenvolvimento avançado em redes ópticas WDM está atualmente focada em redes de comutação de circuitos, onde eventos de mudança de caminho óptico (por exemplo, adição/queda de comprimento de onda ou alterações de configuração de conexão cruzada) acontecem na escala de tempo de segundos.
 
É focado na dinâmica da potência média de transmissão associada à dinâmica de ganho em Amplificadores de Linha Óptica (OLA). Essas dinâmicas podem ser desencadeadas pelos eventos de comutação do circuito e ter uma escala de tempo de milissegundos definida principalmente pela cinética da Emissão Espontânea Amplificada (ASE) em Amplificadores de Fibra Dopada com Érbio (EDFAs). A dinâmica da potência de transmissão também será influenciada por outros componentes ativos da rede óptica, por exemplo, atenuadores ópticos automaticamente sintonizáveis, equalizadores de potência espectral ou outros componentes de processamento de luz. Quando se trata dessas dinâmicas, uma potência típica do sinal de transmissão do caminho óptico é reconhecida como. A modulação de alta largura de banda do sinal, que na verdade consiste em pulsos separados que transportam informações, é geralmente ignorada.
 
As redes WDM em anel que implementam a comunicação entre dois pontos fixos são uma tecnologia muito bem estabelecida, em particular, para transportar SONET através do WDM. Essas redes simples com caminhos de luz WDM fixos são analisadas detalhadamente. Existem modelos de primeiros princípios bastante detalhados para dinâmica de potência de transmissão para tais redes. Estes modelos são implementados em softwares industriais permitindo cálculos de projetos de engenharia e simulação dinâmica destas redes. Tais modelos poderiam ter uma fidelidade muito alta, mas a sua configuração, ajuste (identificação dos parâmetros do modelo) e simulações exaustivas cobrindo uma variedade de regimes de transmissão são potencialmente muito trabalhosos. Adicionar a descrição de novos componentes de rede a esse modelo pode exigir um grande esforço.
 
Os problemas com modelos detalhados de primeiros princípios serão bastante exacerbados para futuras redes Mesh WDM. As redes ópticas centrais do futuro próximo serão transparentes aos sinais de comprimento de onda em uma camada física. Nessa rede, cada sinal de comprimento de onda viaja através do núcleo óptico entre roteadores IP eletrônicos ao redor da borda da rede óptica usando o conteúdo da informação inalterado. A potência do sinal é atenuada nos elementos passivos da rede e potencializada pelos amplificadores ópticos. Os lightpaths serão provisionados dinamicamente por Optical Cross-Connects (OXCs), roteadores ou switches independentemente do protocolo subjacente para transmissão de dados. Essa rede é basicamente uma rede comutada por circuito. Ele pode experimentar processos transientes complexos da potência média de transmissão para cada sinal de comprimento de onda no caso de adição, queda ou redirecionamento do caminho óptico. Uma combinação do atraso de propagação do sinal e do acoplamento cruzado do canal pode resultar na propagação de distúrbios de potência de transmissão pela rede em circuitos fechados e causar oscilações de resistência. Tais oscilações foram observadas experimentalmente. Além disso, os transientes de potência de transmissão e de ganho do amplificador podem ser excitados por mudanças na potência média do sinal devido à explosão do tráfego da rede. Se por algum período de tempo a largura de banda do canal de comprimento de onda não for totalmente utilizada, isso poderá resultar na perda da potência média (densidade temporal média dos pulsos de informação transmitidos).
 
As primeiras redes ópticas comutadas por circuito já estão sendo projetadas e implantadas. Os tratamentos Fraxel se desenvolvem rapidamente para áreas metropolitanas e redes de longo prazo. O projeto de engenharia de redes comutadas por circuitos é complicado porque o desempenho deve ser garantido para todas as combinações possíveis dos caminhos ópticos. Além disso, à medida que essas redes se desenvolvem e crescem, elas precisam potencialmente combinar equipamentos heterogêneos de diversos fornecedores. Um integrador de sistema (por exemplo, fiber-mart.com) dessa rede pode ser diferente do fabricante de subsistemas ou componentes. Isto cria a necessidade de desenvolver meios adequados de cálculo da dinâmica de potência de transmissão que sejam adequados para o negócio de redes comutadas em circuitos. Idealmente, esses métodos deveriam ser modulares, independentes da complexidade da rede e usar especificações no nível do componente/subsistema.
 
Fiber-mart.com tem uma abordagem técnica para análise de sistemas que consiste em linearizar o sistema não linear em torno de um regime fixo, descrever a não linearidade como uma incerteza de modelo e aplicar uma análise robusta que garanta estabilidade e gratificaçãocondições dentro da presença da incerteza. Para um usuário da abordagem, não há necessidade de compreender os aspectos técnicos de derivação e análise de sistema. Os resultados obtidos são muito simples e relacionam o desempenho com as especificações básicas dos componentes da rede. Essas especificações não são as mesmas amplamente utilizadas na indústria, mas podem ser definidas a partir de uma simples experimentação usando os componentes e subsistemas. Os requisitos de especificação obtidos podem ser usados no crescimento e desenvolvimento de amplificadores ópticos, equalizadores, atenuadores ópticos, outros dispositivos de condicionamento de sinal de transmissão, OADMs, OXCs e quaisquer outros dispositivos e subsistemas de rede óptica que influenciam a potência de transmissão.
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