2. WDM

2.1. Definição

Objetivando se tornar mais eficiente o uso de fibras ópticas, por volta de 1990, foi desenvolvida a tecnologia WDM (Wavelength Division Multiplexing). Esta tecnologia consiste em juntar numa mesma fibra vários sinais de luz, de cores (comprimentos de onda) diferentes, cada um gerado por um laser separado. No receptor, os sinais de cores diferentes são novamente separados.

Figura2 - Princípio do WDM

Essa técnica de multiplexação é realizada com o objetivo de aumentar a capacidade de transmissão e como conseqüência, usar a largura de banda da fibra óptica mais adequadamente. No entanto, nos sistemas WDM, esse objetivo ainda não é alcançado completamente, pois é possível a multiplexação de poucos comprimentos de onda.

2.2. Características

As tecnologias WDM oferecem suporte a projetos de alta performance, tais como: ensino à distância, laboratórios remotos, telemedicina, computação em grade, ambientes colaborativos. O WDM utiliza paralelamente tecnologias de rede como Multicast, Engenharia de Tráfego (Traffic Engineering), QoS (Quality of Service), entre outras, oferecendo um serviço de qualidade, com novas tecnologias e alta capacidade de comunicação.

Os sinais a serem transmitidos nos diferentes comprimentos de onda podem possuir formatos e taxas de bit diferentes, o que promove uma maior transparência aos sistemas de transporte. Cada sinal pode ser formado por fontes de dados (texto, voz, vídeo, etc.) diferentes e é transmitido dentro de seu próprio comprimento de onda. Assim, o WDM carrega os sinais de maneira independente uns dos outros, significando que cada canal possui sua própria banda dedicada.

A grande vantagem associada ao WDM é a possibilidade de se modular o aumento da capacidade de transmissão conforme o mercado e de acordo com a necessidade de tráfego. A principal razão para a utilização destes sistemas é o baixo custo. Estes sistemas possibilitam o alcance de uma melhor relação entre custos e bits transmitidos, sob determinadas condições. Algumas análises mostram que, para distâncias menores que 50Km, a solução de multi-fibra é menos dispendiosa e para distâncias maiores que este valor, o custo da solução WDM é melhor.

Os sistemas WDM possuem algumas características básicas, apresentadas a seguir:

• Flexibilidade de capacidade: migrações de 622 Mbps para 2,5 Gbps e, a seguir para 10 Gbps poderão ser realizadas sem a necessidade de se trocar os amplificadores e multiplexadores WDM. Desta maneira, é possível se preservar os investimentos realizados;
  
• Transparência a sinais transmitidos: podem transmitir uma grande variedade de sinais de maneira transparente. Como não há o envolvimento de processos elétricos, diferentes taxas de transmissão e sinais poderão ser multiplexados e transmitidos para o outro lado do sistema, sem a necessidade de uma conversão ópto-elétrica;
  
• Permite crescimento gradual de capacidade: um sistema WDM pode ser planejado para 16 canais, podendo ter sua operação iniciada com um número menor de canais. A introdução de mais canais no sistema pode ser feita simplesmente adicionando novos equipamentos terminais;
  
• Reutilização dos equipamentos terminais e da fibra: permite o crescimento da capacidade, mantendo os mesmos equipamentos terminais e a mesma fibra;
  
• Atendimento de demanda inesperada: geralmente, o tráfego aumenta mais rapidamente que o esperado e, neste caso, alguns sistemas podem não possuir uma infra-estrutura disponível para suportá-lo. Os sistemas WDM podem solucionar este problema, economizando tempo na expansão da rede.

Serão citadas algumas situações que favorecem a utilização de WDM:

• Casos onde a rede apresenta longas distâncias, especialmente redes ponto-a-ponto e em cadeia;
  
• Situações onde o aumento da capacidade requer a instalação de novos cabos e principalmente se não há espaço para novos cabos na infra-estrutura existente;
  
• Casos em que o aumento de capacidade deve ser alcançado em curtos períodos de tempo.
  

É muito comum comparar os sistemas TDM e WDM, coma finalidade de se encontrar a melhor solução. Após serem realizados alguns testes, chegou-se às seguintes conclusões:

• Em aplicações de distâncias pequenas, onde regeneradores e amplificadores não são utilizados, um sistema TDM é a solução mais viável;
  
• Em aplicações de longas distâncias, o sistema WDM se torna mais barato, pois um mesmo regenerador óptico é utilizado para um grupo de canais, o que reduz o número de regeneradores e fibras utilizados;
  
• Em aplicações entre 120 e 300 Km, a melhor solução é variável, dependendo do caso e também dos custos de implementação.

Foi visto que o WDM pode ser introduzido em sistemas já existentes de forma a ampliar a capacidade de transmissão destes sistemas. Para garantir uma perfeita integração entre um sistema antigo e o WDM, é necessário tomar as seguintes providências:

• Ter uma noção geral do tráfego que é transmitido pela rota, definindo seu formato e taxas de transferência, considerando que a existência de tráfego analógico também deve ser examinada;
• Ter uma visão da infra-estrutura existente, o tipo de cabo óptico utilizado, comprimentos dos enlaces e pontos de regeneração;
• Definir a capacidade final de transferência do sistema;
• Ter uma noção das interfaces ópticas disponíveis nos terminais;
• Definir se é necessário o uso de equipamentos adicionais, como, por exemplo, transponders, módulos de compensação. Definir a quantidade necessária de regeneradores;
• Migração do tráfego para novos sistemas após a instalação dos mesmos. A instalação causa uma interrupção do tráfego, por um tempo indeterminado.