Seção: Tutoriais Redes Opticas

Existe uma forte tendência por parte dos fabricantes, para produzir Novos Equipamentos DWDM que utilizem maior número de Bandas, que tenham Espaçamentos Menores e, ou Taxas de Transmissão cada vez Maiores, sendo as mais usuais, as de 10 Gbps e 40 Gbps, embora alguns fabricantes já anunciem equipamentos com Taxas de 80 Gbps.

A razão para isto é muito simples: Maiores Capacidades de Transmissão, com Custos cada vez Menores.

Portanto a seguir, abordaremos os Novos Equipamentos DWDM que se apresentam com Altas Taxas de Transmissão e, ou Espaçamento Reduzido entre Canais.

Equipamentos DWDM com Altas Taxas De Transmissão

Apesar da crise que as Telecomunicações vem sofrendo, os Componentes Eletro-Ópticos tem apresentado grandes evoluções, que estão propiciando a fabricação de Novos Equipamentos DWDM, que apresentam Altas Taxas de Transmissão, sendo anunciados equipamentos operando á Taxas de 40 Gbps e, para um futuro próximo Taxas de 80 Gbps, que proporcionam as seguintes vantagens:

• Alta Capacidade de Transmissão devido as Taxas mais altas.
• Melhora dos Sistemas de Modulação pela introdução do esquema NRZ ( Non Return to Zero) em substituição ao tradicional esquema RZ ( Return to Zero).
• Introdução de FEC e, ou outros Sistemas de Correção de Erros.
• Menores espaçamentos entre canais.
• Aumento da confiabilidade destes componentes, geralmente expressa em MTBF (do Inglês: M ean T ime B etween F ailures , ou seja, Tempo Médio Entre Falhas).
• Redução no tamanho físico, destes componentes.
• Redução nos seus preços.

Além disso, podemos dizer que os Novos Equipamentos DWDM, que possuem Taxas de Transmissão mais altas permitem:

A) Menor número de Componentes Eletro-Ópticos, implicando diretamente em:

• Equipamentos com menores Pesos e Dimensões
• Menor ocupação de Espaço Físico, no local onde estes equipamentos são instalados
• Menor consumo de Energia Elétrica
• Menor carga térmica (calor emitido pelo equipamento, que tem que ser absorvido e dissipado pelo equipamento de ar condicionado)
• E ainda prova-se, por meio de formulações matemáticas que, quanto menor o número de componentes em um equipamento, maior será a confiabilidade apresentada por este equipamento que pode também ser traduzido, como um aumento na disponibilidade sistêmica.

B) Estes Novos Equipamentos permitem ainda adotar algumas alternativas que tornam a sua utilização mais flexível e econômica, das quais podemos citar as seguintes:

• Uso de um menor número de canais, decorrente das Altas Taxas de Transmissão utilizadas.
• Uso de Amplificadores Ópticos de baixa complexidade e, portanto de menor custo, pois a largura espectral (decorrente do uso de um pequeno de número canais próximos, que serão amplificados), será menor e, conseqüentemente os problemas que normalmente ocorrem com a linearidade destes dispositivos que geralmente são administrados pelo uso de Equalização Dinâmica, podem ser mais facilmente equacionados.
• Espaçamentos maiores entre canais que, em certos casos, possibilitam usar LASER´s com menor estabilidade, o que implica em custos menores.
• No caso do emprego de LASER´s sintonizáveis, se utilizarmos um numero reduzido de canais, a faixa de excursão também ficara reduzida, não necessitando, por exemplo, ser sintonizável em toda Banda C ou L, o que torna possível o uso de dispositivos de menor complexidade e por decorrência, custo.
• Devido ao menor número de canais, os custos envolvidos para sistemas de proteção e contingência, se apresentam menores.
• Para a implantação das novas Redes Comutadas Totalmente Ópticas, comumente denominadas de ASON ou ASTN (respectivamente, do Inglês: A utomatically S wiched O ptical N etworks e A utomatically S wiched T ransportl N etworks , como o custo é diretamente proporcional ao número de canais comutados, quanto menor o número de canais, menor será o custo.
• Uso de Cabos de Fibras Monomodo do tipo DS (do Inglês: D ispersion S hifted ; ou seja: Dispersão Deslocada), as quais em passado recente foram amplamente utilizados pelas Empresas de Telecomunicações no Brasil e, que se já se encontram instalados, principalmente em interligações de Longa Distância*.

* Obs: No caso da instalação destes novos equipamentos, que possuem Taxas de Transmissão extremamente elevadas, sobre Fibras DS já existentes, para assegurar um bom desempenho, deverão obrigatoriamente ser levantadas em campo, através de medidas precisas, os parâmetros característicos destas Fibras, atentando principalmente para a PMD (do Inglês: P olarization M ode D ispersion ), pois caso esta seja muito elevada, criará sérias dificuldades.

C) No tocante ao emprego destes Novos Equipamentos, temos:

• Como já foi abordado anteriormente, quando discorremos sobre sistemas Ópticos TDM, a tendência que tem se verificado é, que equipamentos com Taxas de Transmissão mais elevadas apresentam custos inferiores do que aqueles com maior número de canais necessários para atingir a mesma capacidade.

Em outras palavras um equipamento com um canal de 2,5 Gbps tem menor custo que um equipamento com 4 canais de 622 Mbps, um de 10 Gbps custará menos que 4 de 2,5Gbps e, proximamente, um equipamento com um canal de 40Gbps custará menos do que um equipamento com 4 canais de 10 Gbps.

• Menores custos de Operação e Manutenção, devido em grande parte ao MTBF dos novos componentes eletro-ópticos, consumo de energia, carga térmica, etc.
• Simplificação dos Sistemas de Gerência e Supervisão intrínsecos ao próprio equipamento.
• Tempo de Instalação mais reduzidos, com Custos Menores.
• Menores custos de Transporte do equipamento, decorrentes dos reduzidos valores de tamanho e peso.

D) Novas implantações,

• Passa a existir a possibilidade de instalação destes Equipamentos em edificações comuns, que não precisam mais possuir as características encontradas nos prédios normalmente usados, até os dias de hoje, para abrigar Equipamentos de Telecomunicações.

A título de informação, aclaramos que, estes prédios tinham obrigatoriamente que ter ´´pé direito`` (altura do andar, medido entre o piso e o teto) extremamente alto, pisos dimensionados para suportar grandes cargas por metro quadrado, salas com amplos espaços, grandes sistemas de Refrigeração e Ar Condicionado, equipamentos de fornecimento de Energia complexos e de alta capacidade, etc

• Possibilidade de instalação deste tipo de equipamento em prédios de clientes ou de terceiros.

Some-se ao acima exposto, o fato de que até recentemente, vários autores apontavam como a única aplicação possível de Equipamentos com Altas Taxas de Transmissão, como por exemplo, 40 Gbps, seria em Redes Metropolitanas.

Entretanto em Março de 2.003 foi apresentado em Atlanta, no estado da Geórgia, USA, na OFC ( O ptical F ibre C ommunication conference & exposition ) pela empresa Mintera um equipamento DWDM, que possibilitava a transmissão de 40 canais de 40 Gbps, totalizando 1,6 TBps a uma distância recorde de 10.000 Km, sem o uso de regeneração elétrica, usando a cada 100 km Amplificadores Ópticos de Linha do tipo Raman, os quais serão posteriormente abordados neste texto.

Equipamentos DWDM com Espaçamento Reduzido entre Canais

Nos dias de hoje, os equipamentos normalmente apresentam espaçamentos entre canais de 100 GHz ou 50GHz, sendo que, em Outubro de 2.000, foi anunciado por um fabricante que, caso houvesse demanda, que estariam aptos a fornecer equipamentos, com espaçamentos de 25 GHz, 12,5 GHz ou ainda menores.

O número de Canais que os Equipamentos DWDM hoje apresentam, equipamentos é variável, mas com espaçamentos de 50 GHz, ou menores, pode ultrapassar os 160 Canais

A título de informação, na última ECOC (European Community Optical Communications Conference), realizada em Munique, Alemanha, a NEC do Japão, anunciou um recorde, para equipamentos comerciais DWDM, de 6,4 Tbps (Terabits por segundo), transmitido 160 Canais, com Taxas de 40 Gbps, com espaçamento de 50 GHz á uma distância de 186 km.

Em Maio de 2.002, uma empresa norte-americana, anunciou um equipamento com espaçamento entre canais de apenas 6,25 GHz, o qual chamou de WDM Hiperfino.

Este equipamento funciona como um equipamento DWDM convencional, porém cada canal é subdividido em 16 canais, cada um com Taxa de Transmissão de 2,5 Gbps, totalizando, portanto, uma Taxa de Transmissão 40 Gbps.

Desta forma é possível alocar 640 canais de 2,5 Gbps, somente na Banda C, o que resulta uma Taxa de Transmissão total de 1,6 Tbps.

O leitor perguntaria: Qual seria a vantagem de se transmitir um elevado número de canais, com Taxas de Transmissão relativamente baixas (2,5 Gbps)?

A resposta é simples; aproximadamente 38% de todos os Cabos de Fibra Ópticos, existentes já há algum tempo, instalados para suportar antigos Sistemas Ópticos TDM ou Sistemas WDM de primeira geração, não conseguem propagar adequadamente Taxas de Transmissão iguais ou superiores á 10 Gbps.

Portanto Sistemas DWDM que, apresentam Taxas de Transmissão relativamente baixas como, por exemplo, de 2,5 Gbps, não enfrentam, no caso de Fibras antigas, os problemas normalmente encontrados em Sistemas DWDM com Taxas de Transmissão mais altas, principalmente os relacionados com o da Dispersão de Pulsos.