{"id":5923,"date":"2022-05-03T08:00:00","date_gmt":"2022-05-03T11:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ispblog.com.br\/?p=5923"},"modified":"2022-05-03T08:00:00","modified_gmt":"2022-05-03T11:00:00","slug":"redes-opticas-multiplexadas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/?p=5923","title":{"rendered":"Redes \u00d3pticas Multiplexadas"},"content":{"rendered":"\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.ispblog.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-opticas-multiplexadas-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-5930\" width=\"705\" height=\"469\" srcset=\"https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-opticas-multiplexadas-1.jpg 640w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-opticas-multiplexadas-1-300x200.jpg 300w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-opticas-multiplexadas-1-150x100.jpg 150w\" sizes=\"auto, (max-width: 705px) 100vw, 705px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>As novas tecnologias digitais e os diferentes servi\u00e7os na Internet contribuem para mudan\u00e7as nos padr\u00f5es de uso e redistribui\u00e7\u00e3o de conte\u00fado nas redes de comunica\u00e7\u00e3o. A resposta a essa demanda crescente implica na amplia\u00e7\u00e3o da capacidade de transmiss\u00e3o das infraestruturas de rede, em especial aquelas utilizando fibras \u00f3pticas. As redes de acesso e transporte dos Provedores de Internet (ISP\u2019s) est\u00e3o no meio desse turbilh\u00e3o, igualmente passando por profundas mudan\u00e7as em seus processos, com a reavalia\u00e7\u00e3o de suas estruturas e das necessidades de seus clientes.<\/p>\n\n\n\n<p>S\u00e3o redes que se encontram em cont\u00ednuo crescimento, exigindo que as equipes t\u00e9cnicas atualizem as tecnologias de transmiss\u00e3o para atender \u00e0s novas demandas dos usu\u00e1rios, que envolvem desde Internet em banda larga, transfer\u00eancia de imagens em tempo real, aplica\u00e7\u00f5es de teleconfer\u00eancia, mercado SOHO, IoT, teleatendimento etc.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>O Circuito \u00d3ptico<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Uma rede de telecomunica\u00e7\u00f5es pode ser dividida basicamente em duas camadas: a camada de rede de servi\u00e7o e a camada de rede de transporte. A camada de rede de servi\u00e7o consiste em circuitos e \ufb02uxos que fornecem ao usu\u00e1rio diversos servi\u00e7os como telefonia, conex\u00f5es ponto a ponto, Internet entre outros. A camada de rede de transporte consiste em caminhos l\u00f3gicos e f\u00edsicos que possibilitam a transmiss\u00e3o de sinais em grandes dist\u00e2ncias com efici\u00eancia e seguran\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n<p>Quando mencionamos redes de transporte \u00f3pticas, os sistemas de transmiss\u00e3o e recep\u00e7\u00e3o que utilizam fibras \u00f3pticas funcionam de forma similar ao esquema simplificado de transmiss\u00e3o \u00f3ptica apresentado na Figura 1.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.ispblog.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas01--1024x402.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5924\" width=\"664\" height=\"260\" srcset=\"https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas01--1024x402.png 1024w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas01--300x118.png 300w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas01--768x301.png 768w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas01--150x59.png 150w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas01--696x273.png 696w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas01--1068x419.png 1068w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas01-.png 1335w\" sizes=\"auto, (max-width: 664px) 100vw, 664px\" \/><figcaption>Figura 1 &#8211; Esquema de transmiss\u00e3o \u00f3ptica<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Um circuito (ou link \u00f3ptico) consiste em um transmissor que toma uma entrada el\u00e9trica (sinal el\u00e9trico) e a converte para uma sa\u00edda \u00f3ptica atrav\u00e9s de um circuito eletr\u00f4nico usando diodo laser ou LED. A luz do transmissor (sinal \u00f3ptico) \u00e9 acoplada na fibra atrav\u00e9s de conectores \u00f3pticos apropriados e ent\u00e3o transmitida atrav\u00e9s da rede de fibras \u00f3pticas. No outro extremo, o sinal \u00f3ptico \u00e9 acoplado ao um receptor, onde um dispositivo eletr\u00f4nico detector efetua a convers\u00e3o do sinal \u00f3ptico em um sinal el\u00e9trico que \u00e9 ent\u00e3o propriamente condicionado para uso do equipamento.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Multiplexa\u00e7\u00e3o em Redes \u00d3pticas<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Os sistemas de multiplexa\u00e7\u00e3o de sinais em redes \u00f3pticas s\u00e3o baseados na capacidade de uma fibra \u00f3ptica de transportar diferentes comprimentos de onda de luz simultaneamente, sem interfer\u00eancia m\u00fatua. A principal distin\u00e7\u00e3o entre os v\u00e1rios tipos de redes \u00f3pticas baseia-se no esquema de multiplexa\u00e7\u00e3o utilizado e suas varia\u00e7\u00f5es:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>DWM \u2013 <em>Wavelength Division Multiplexing<\/em>;<\/li><li>DWDM &#8211; <em>Dense Wavelenght Division Multiplexing;<\/em><\/li><li>CWDM &#8211; <em>Coarse Wavelength Division Multiplexing.<\/em><\/li><\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">WDM<\/h3>\n\n\n\n<p>O WDM \u00e9 a t\u00e9cnica de multiplexa\u00e7\u00e3o que consiste em transmitir simultaneamente v\u00e1rios feixes de luz \u201cvirtuais\u201d dentro de uma \u00fanica fibra \u00f3ptica. Os sinais de luz s\u00e3o transmitidos em diferentes comprimentos de onda.<\/p>\n\n\n\n<p>No WDM os sinais que transportam a informa\u00e7\u00e3o s\u00e3o combinados em um multiplexador \u00f3ptico e transportados atrav\u00e9s de um \u00fanico par de fibras com o objetivo de aumentar a capacidade de transmiss\u00e3o e, consequentemente, usar a largura de banda da fibra \u00f3ptica de uma maneira mais adequada. Os sistemas que utilizam esta tecnologia, usados em conjunto com amplificadores \u00f3pticos, podem aumentar significativamente a capacidade de transmiss\u00e3o de uma rota sem a necessidade de aumento do n\u00famero de fibras.<\/p>\n\n\n\n<p>No WDM b\u00e1sico, lasers com diferentes comprimentos de onda, s\u00e3o acoplados (transponders) dentro da mesma fibra \u00f3ptica por um multiplexador \u00f3ptico (Mux). No receptor, um filtro \u00f3ptico no Demultiplexador (Demux) \u00e9 usado para selecionar apenas um dos comprimentos de onda que chegam, permitindo assim a passagem de um \u00fanico sinal (transponder) e o estabelecimento da conex\u00e3o entre fonte e destino, conforme exemplifica a Figura 2.<\/p>\n\n\n\n<p>O WDM foi criado aproveitando algumas tecnologias que estavam sendo desenvolvidas, principalmente no setor de transponders. Os transponders atuam na dispers\u00e3o de banda, com capacidade de selecionar corretamente o comprimento de onda do laser. Surgiu ent\u00e3o a ideia de colocar mais canais na mesma fibra.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"365\" src=\"https:\/\/www.ispblog.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas02-1024x365.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5925\" srcset=\"https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas02-1024x365.png 1024w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas02-300x107.png 300w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas02-768x274.png 768w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas02-150x54.png 150w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas02-696x248.png 696w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas02-1068x381.png 1068w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas02.png 1502w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption>Figura 2 &#8211; Sistema WDM t\u00edpico<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>As tend\u00eancias recentes na aplica\u00e7\u00e3o WDM exigem sistemas de baixo custo e arquiteturas eficientes. Algumas das aplica\u00e7\u00f5es envolvem a transmiss\u00e3o de dados de naturezas diversas, aplica\u00e7\u00f5es em nuvem e gerenciamento de banco de dados. Em certas aplica\u00e7\u00f5es, muitas vezes \u00e9 necess\u00e1rio extrair comprimentos de onda individualmente representando canais de informa\u00e7\u00e3o. Dispositivos \u00f3pticos puramente passivos est\u00e3o dispon\u00edveis para lidar com esta tarefa.<\/p>\n\n\n\n<p>O uso de tecnologias WDM no projeto de redes de computadores com alto throughput \u00e9 algo bastante atual. As aplica\u00e7\u00f5es da tecnologia incluem o aumento da capacidade de transmiss\u00e3o de redes \u00f3pticas em sistemas de longa dist\u00e2ncia e a resolu\u00e7\u00e3o dos problemas resultantes da sobrecarga de rotas em Redes Metropolitanas e de Longa Dist\u00e2ncia.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><a><\/a> DWDM<\/h3>\n\n\n\n<p>O DWDM (Multiplexa\u00e7\u00e3o Densa por Divis\u00e3o de Comprimento de Onda) \u00e9 um processo de multiplexa\u00e7\u00e3o de diferentes comprimentos de onda sobre uma \u00fanica fibra. \u00c9 usado para expandir a capacidade de enlaces de redes \u00f3pticas em sistemas de telecomunica\u00e7\u00f5es, permitindo que um maior n\u00famero de sinais (transportados por diferentes comprimentos de onda) sejam transmitidos simultaneamente numa \u00fanica fibra, multiplicando assim a capacidade das fibras, principalmente em redes de longa dist\u00e2ncia (terrestre e submarina), como tamb\u00e9m em aplica\u00e7\u00f5es em redes metropolitanas. Atualmente, com o DWDM \u00e9 poss\u00edvel transportar mais de 100 canais \u00f3pticos independentes e bidirecionais num par de fibras.<\/p>\n\n\n\n<p>A tecnologia combina m\u00faltiplos sinais \u00f3pticos de forma que eles possam ser amplificados como um grupo e, em seguida, possam ser transportados sobre uma \u00fanica fibra, aumentando sua capacidade. Uma boa parte dos equipamentos atuais comporta cerca de 40 canais diferentes em uma mesma fibra (100Ghz) ou at\u00e9 80 canais em um mesmo par de fibras (50Ghz). Dessa forma, o DWDM oferece um potencial de transmiss\u00e3o de terabits por segundo, podendo ser implementado simultaneamente com uma nova rede \u00f3ptica ou ser usado para reequipar e atualizar redes legadas.<\/p>\n\n\n\n<p>Comparando com aplica\u00e7\u00f5es baseadas em repetidor, uma infraestrutura DWDM aumenta as dist\u00e2ncias entre os elementos da rede, um grande benef\u00edcio para provedores de servi\u00e7os que reduzem seus investimentos iniciais na infraestrutura, trazendo um melhor custo-benef\u00edcio ao projeto. A Figura 3 exemplifica um sistema DWDM t\u00edpico.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"569\" src=\"https:\/\/www.ispblog.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas03-1024x569.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5926\" srcset=\"https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas03-1024x569.png 1024w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas03-300x167.png 300w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas03-768x427.png 768w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas03-150x83.png 150w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas03-696x387.png 696w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas03-1068x593.png 1068w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas03.png 1172w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption>Figura 3 &#8211; Sistema DWDM <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>CWDM<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>O CWDM (Multiplexa\u00e7\u00e3o por Divis\u00e3o de Onda Comum), opera com espa\u00e7amento de 20nm do canal, com capacidade de at\u00e9 18 canais, comportando uma escala at\u00e9 cinco ou seis comprimentos de onda. O sistema permite tratar os dados com taxas de at\u00e9 10Gbps (1.25Gbps por canal e dire\u00e7\u00e3o). Tamb\u00e9m permite a conex\u00e3o entre redes por dist\u00e2ncias superiores a 100 km.<\/p>\n\n\n\n<p>No CWDM a informa\u00e7\u00e3o \u00e9 agrupada em um conjunto de canais entre os comprimentos de onda que variam tipicamente desde 1270nm a 1610nm. A multiplexa\u00e7\u00e3o de comprimentos de onda diferentes em uma mesma fibra \u00f3ptica garante um ganho muito grande da capacidade da mesma, uma vez que sua banda passante se eleva bastante.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"801\" height=\"282\" src=\"https:\/\/www.ispblog.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas04.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5927\" srcset=\"https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas04.png 801w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas04-300x106.png 300w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas04-768x270.png 768w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas04-150x53.png 150w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas04-696x245.png 696w\" sizes=\"auto, (max-width: 801px) 100vw, 801px\" \/><figcaption>Figura 4 &#8211; Sistema CWDM<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Simplificando, o DWDM \u00e9 uma implementa\u00e7\u00e3o do WDM para redes de longa dist\u00e2ncia (interliga\u00e7\u00e3o de WAN\u2019s), enquanto o CWDM \u00e9 uma implementa\u00e7\u00e3o do WDM para uso em redes metropolitanas (MAN\u2019s) e redes de acesso. Nas redes de acesso do ISP, uma parte da liga\u00e7\u00e3o \u00e9 dividida de forma a abranger v\u00e1rias localiza\u00e7\u00f5es (resid\u00eancias, edif\u00edcios, empresas), requerendo equipamentos mais simples que podem ser combinados com outras tecnologias de acesso.<\/p>\n\n\n\n<p>Tanto o DWDM quanto o CWDM s\u00e3o tipos de WDM, diferenciando-se pelo espa\u00e7amento entre canais \u00f3pticos, conforme mostra a Figura 5.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"726\" height=\"302\" src=\"https:\/\/www.ispblog.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas05.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5928\" srcset=\"https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas05.png 726w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas05-300x125.png 300w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas05-150x62.png 150w, https:\/\/ispmais.com.br\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/Rede-multiplexadas05-696x290.png 696w\" sizes=\"auto, (max-width: 726px) 100vw, 726px\" \/><figcaption>Figura 5 &#8211; Separa\u00e7\u00e3o t\u00edpica de canais no DWDM e CWDM<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Conclus\u00e3o<\/h3>\n\n\n\n<p>Tecnologias baseadas em multiplexa\u00e7\u00e3o \u00f3ptica s\u00e3o cada vez mais utilizadas nas diferentes estruturas das redes de comunica\u00e7\u00e3o dos ISP\u2019s com o objetivo de permitir a transmiss\u00e3o de diversos sinais atrav\u00e9s de uma \u00fanica fibra ou par de fibras, aproveitando melhor a capacidade de transmiss\u00e3o da infraestrutura da rede.<\/p>\n\n\n\n<p>Tecnologias como DWDM e CWDM possibilitam que redes de fibra \u00f3ptica, que trafegam originalmente a 1.25Gbps ou 10Gbps, aumentem sua capacidade para patamares at\u00e9 400Gbps utilizando a mesma infraestrutura de rede. Tais tecnologias s\u00e3o consideradas transparentes, pois transportam qualquer tipo de dados provenientes de interfaces \u00f3pticas digitais em seus canais.<\/p>\n\n\n\n<p>At\u00e9 o pr\u00f3ximo artigo!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>As novas tecnologias digitais e os diferentes servi\u00e7os na Internet contribuem para mudan\u00e7as nos padr\u00f5es de uso e redistribui\u00e7\u00e3o de conte\u00fado nas redes de comunica\u00e7\u00e3o. A resposta a essa demanda crescente implica na amplia\u00e7\u00e3o da capacidade de transmiss\u00e3o das infraestruturas de rede, em especial aquelas utilizando fibras \u00f3pticas. 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