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O que é a tecnologia WDM e como ela pode otimizar a transmissão de um provedor

Muito se tem falado sobre a fibra óptica no Brasil, já que os benefícios em disponibilidade, velocidade e segurança proporcionados por esse tipo de tecnologia são inquestionáveis. No entanto, sabemos que o país é grande, e nele existem realidades distintas. No fim de março de 2020, foram registrados 18,663 milhões de clientes que usam banda larga por fibra óptica no Brasil, e mais da metade deles está na região Sudeste. Para uma melhor distribuição desses serviços, uma ótima saída é a tecnologia WDM.

O WDM é uma tecnologia revolucionária, que permite a transmissão de vários feixes de luz em comprimentos de onda diferentes dentro de uma mesma fibra óptica, proporcionando um incremento na banda de transmissão superior a 100 Gbps. 

Embora inovadoras, as redes WDM não são tão “jovens”: começaram a aparecer na América Latina e no Brasil em 2013, quando a TIM implantou uma rota de transmissão de dados baseada em WDM 100G no trecho que vai de Belo Horizonte a Salvador. No final do mesmo ano, a Telefônica do Chile implementou uma rede WDM de 400G. 

Hoje, quase uma década mais tarde, nosso país já conta com mais de 50 mil quilômetros de redes ópticas em WDM.  A tendência desse número é aumentar, uma vez  que muitas companhias elétricas estão aderindo a essa categoria de tecnologia. E, trazendo custos reduzidos e maior largura de banda, é fundamental que os provedores conheçam bem o que uma conexão WDM pode oferecer. 

Como se sabe, o acesso à fibra óptica no país ainda não é equilibrado. Contudo,  vemos que isso está mudando. As regiões Norte e Centro-Oeste, por exemplo, tiveram crescimento de cerca de 115% nos acessos entre 2020 e 2021. E muito disso se deve aos pequenos provedores (ISPs), que têm papel fundamental para alcançarmos um melhor equilíbrio, sendo responsáveis por 11,283 milhões de acessos em fibra óptica (mais de 60% do total no país)

Tipos de WDM

O WDM apresenta duas variações: a primeira é chamada de CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing). Ela possui 18 comprimentos de onda, uma quantidade de canais menor e mais limitada, já que não permite a expansão da fibra. No entanto, pode ser uma boa opção para equipamentos que usam a combinação de 4, 8, 16 e 18 canais por fibra, por exemplo. Abaixo, veja seus principais atributos:

  • Quantidade de canais: de 2 a 18;
  • Espaçamento mínimo entre canais: 20 nm;
  • Bandas Ópticas: O, S, E, C, L (1.270 a 1.610 nm);
  • Componentes  ópticos  e  opto-eletrônicos de baixo custo;
  • Padronizado pela normativa ITU G.694.2.

A segunda opção é conhecida como DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), com um alcance de rede aprimorado e mais canais na condição de uma única fibra óptica.  Chega a 128 comprimentos de onda em uma única fibra. É uma tecnologia bastante resistente e interessante para provedores mais ousados, que conta com as seguintes características:

  •  Quantidade de canais: até 128;
  • Espaçamento mínimo entre canais: 1,6 nm, 0,8 nm e 04, nm;
  • Banda Óptica: C e L (1.530 a 1.625 nm);
  • Componentes ópticos e opto-eletrônicos sofisticados e de alto custo;
  • Padronizado pela normativa ITU G.694.1.

A utilização de uma das categorias de tecnologia WDM é bastante recomendada em sistemas que necessitam de transmissões com alto desempenho. O ideal é um sistema DWDM, que permite que a fibra óptica utilize comprimentos de onda diferentes para a comunicação de dados. Mas, caso o provedor opte pela CWDM, é bom saber que os equipamentos para instalação são praticamente os mesmos, o que facilita caso uma mudança de opção seja feita no futuro.

Seja qual for a categoria WDM escolhida, uma ótima vantagem é que elas têm uma implantação rápida e custos reduzidos. De modo geral, a WDM permite a utilização de menos materiais de fiação e hardware. O que resulta numa conexão mais estável e rápida, possibilitando uma largura de banda de transmissão bem maior do que as fibras ópticas convencionais.

Como funciona uma conexão com tecnologia WDM?

O funcionamento de uma WDM acontece por um multiplexador, que une os vários comprimentos de onda dos transmissores ópticos. Assim, a rede é transmitida em uma saída de par de fibra. Na outra extremidade, que pode estar a dezenas de quilômetros de distância, é utilizado um demultiplexador. Ele tem a função de separar os comprimentos de onda em saídas diferentes, que são conectadas nos receptores ópticos. 

Além dos cabos de fibra óptica e dos multiplexadores, a tecnologia WDM é composta por SFPs (Small Form-Factor Pluggable), componentes que garantem o tráfego de qualquer tecnologia, independente do fabricante. São usados também amplificadores, equipamentos de cross conexão de diversas capacidades e, finalmente, um sistema gerenciador que otimiza o controle da rede.

Também existe um tipo especial de multiplexador, denominado add/drop-multiplexer, ilustrado na imagem abaixo. Esse dispositivo, além de realizar a função de um multiplexador comum, permite a remoção e inserção de um novo sinal, de mesmo comprimento de onda, em um enlace de transmissão. Isso facilita a evolução de links ópticos WDM ponto-a-ponto, pois nem todos os canais da transmissão possuem a mesma origem e o mesmo destino — ideal para redes ramificadas.

A otimização da rede de fibra óptica permite a inserção de mais de um sistema de telecomunicações. É exatamente esse o objetivo de uma WDM: com ela, o provedor pode adicionar serviços de voz e/ou dados por uma mesma fibra. Além disso, esse tipo de rede possibilita a implementação de mecanismos ópticos de proteção nos equipamentos ou, ainda, diretamente nas redes da camada de aplicação. 

O resultado aparece na oferta de serviços cujas informações são transportadas com segurança e alta disponibilidade. No momento da venda do serviço de um provedor, esses fatores garantem o que chamamos de upselling: os clientes são encorajados a consumirem um produto de qualidade acima da média, com alto valor agregado, pois o preço do serviço, embora seja maior, compensa para eles.

É válido destacar a otimização do uso de equipamentos de hardware ao longo das rotas. Afinal, os aparatos podem ser instalados apenas nos pontos onde haja registro de alta densidade de redes e acessos. Assim, há uma menor necessidade de hardwares entre os pontos de instalação, pois o próprio sistema WDM garante uma boa transmissão dos dados de rede.

Abaixo, veja um resumo dos principais atributos dos sistemas WDM:

  • Transponders: São componentes que têm a função de  criar um canal de dados de luz. Geralmente são as partes mais caras do sistema, que demandam tecnologias de alto custo em sua produção. 
  • Chave óptica: Muito utilizada nos sistemas WDM a fim de proteger o sistema na rede intermediária, que fica nas ruas. Além disso, a chave óptica pode funcionar para a proteção de transponders. 
  • Amplificadores ópticos: Como o próprio nome já diz, eles amplificam a quantidade de luz em cada canal do sistema. Existem basicamente três tipos de amplificadores em sistemas WDM. O booster, por exemplo, é usado na transmissão. Além dele existem amplificadores, no meio da instalação  e na recepção do sistema. Esses últimos recebem o nome de pré-amplificador EDFA ou de Raman.
  • Mux e Demux: Vendidos sempre em pares, são os multiplexadores e demultiplexadores ópticos que você viu acima. Têm a função de juntar (Mux) ou separar (Demux) os canais de luz usados na instalação. 
  • OADM – Optical Add and Drop Multiplexer: Multiplexadores e demultiplexadores ópticos especiais, que permita a adição e remoção (add and drop, em inglês) de um novo sinal. 

Planejamento para conexões WDM

Por fim, destacamos a importância do planejamento adequado para um investimento nessa tecnologia. Como vimos, a WDM oferece uma série de benefícios. Porém, não é possível aproveitá-los da melhor maneira se não houver atenção às exigências de instalação. Por isso, é imprescindível que toda a operação seja feita com o máximo cuidado. 

É importante saber também que a fibra óptica ideal para utilizar em tecnologias WDM é a ITU-T G652D. A justificativa é o próprio sistema,  bastante complexo. Além disso, apesar da crescente demanda por sistemas WDM, sabemos que os equipamentos para essas instalações ainda não têm um padrão definido. Dessa forma, o uso de uma fibra de qualidade se faz necessário, por isso a recomendação da Cianet é a ITU-T G652D. 

E você, já utiliza as instalações WDM? Conte para nós sobre sua experiência com esta tecnologia! E se ainda não usa, mas considera investir em WDM, fique à vontade para tirar qualquer dúvida nos comentários.  

Confira também o nosso Guia completo de equipamentos para montar um provedor de internet.

planejamento para provedores regionais

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2 comentários sobre "O que é a tecnologia WDM e como ela pode otimizar a transmissão de um provedor"

  • Jorge Fernando dos Anjos Cardoso disse:

    o autor do texto aponta que a maior dificuldade é a padronização de equipamentos. EU digo que não só de equipamentos mas como a rede WDM será operada. Dada uma licença poética lembra os padrões de transmissão e equipamentos de tv -PAL-m havia uns ter subtipos. e NTSC outros tantos. Há um longo caminho a percorrer é não é técnico

  • Marcello Villar Setani disse:

    No caso do conversor de mídia duplex eu preciso ter numa ponta um lado A e na outra ponta um lado B? ou nos duplex isso é indiferente?

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