CWDM monofibra, OADMs e divisores de banda
O enlace CWDM básico usa duas fibras e um par mux/demux em cada extremidade. Duas variações espremem mais de uma fibra escassa: o CWDM de fibra única (bidirecional), em que cada canal viaja em um sentido e seu par no outro, no mesmo filamento, e os multiplexadores ópticos de add/drop (OADM), que permitem que sites intermediários retirem um ou dois canais de um tronco de passagem. Ambos são passivos e baratos; ambos introduzem sua própria aritmética de perdas e suas regras de pareamento.
CWDM de fibra única
Em uma fibra, cada comprimento de onda é usado em apenas um sentido. Um enlace, portanto, consome dois canais — um por sentido — e os módulos nas duas extremidades formam um par: Tx λ1 / Rx λ2 no site A, Tx λ2 / Rx λ1 no site B.
| Elemento | CWDM de fibra dupla | CWDM de fibra única |
|---|---|---|
| Canais por enlace de 1G/10G | 1 | 2 |
| Máx. de enlaces em 18 canais | 18 (em 2 fibras) | 9 (em 1 fibra) |
| Módulos | módulos CWDM idênticos nas duas extremidades (mesmo λ) | pareados: comprimentos de onda de Tx/Rx trocados entre as extremidades |
| Mux/demux | mux e demux separados, ou uma unidade duplex | um mux/demux de fibra única por extremidade, com uma porta comum; as portas de canal são duplex (Tx λn, Rx λm) |
| Reflexões | toleradas | devem ser baixas — uma reflexão de Tx cai no caminho do filtro de Rx local; conectores APC ou bom UPC, sem portas abertas |
Os pareamentos típicos seguem o projeto do mux do fabricante (por exemplo, 1270↔1290, 1310↔1330 … ou ímpar↔par). Misturar dois módulos do mesmo comprimento de onda nas duas extremidades resulta em um enlace escuro dos dois lados (Incompatibilidades físicas). Os SFPs BiDi (1310/1490, 1270/1330) são o caso especial de dois canais da mesma ideia (Transceptores CWDM).
OADM
Um OADM fica em linha em um tronco e, para um ou mais comprimentos de onda selecionados, retira o canal para uma porta local e adiciona o transmissor local de volta ao tronco no mesmo slot de comprimento de onda; todos os outros canais passam direto (express).
| Tipo de OADM | Canais retirados/adicionados | Perda de express (por passagem) | Perda de drop/add |
|---|---|---|---|
| 1 canal | 1 (fibra dupla: 1 λ; fibra única: 1 par) | 0,8–1,2 dB | 1,0–1,5 dB |
| 2 canais | 2 | 1,0–1,5 dB | 1,0–1,5 dB |
| 4 canais | 4 | 1,5–2,0 dB | 1,2–1,8 dB |
| Leste/Oeste (duas direções) | como acima, nas duas direções do tronco | como acima, por direção | — |
Encadear N OADMs em um barramento ou anel custa N × a perda de express para os canais que passam por todos eles — os canais mais distantes precisam suportar o orçamento de cada site intermediário (Mux/demux e orçamento de potência).
Topologias
| Topologia | Descrição | Notas |
|---|---|---|
| Ponto a ponto | mux/demux nas duas extremidades | a referência |
| Barramento (add/drop linear) | tronco de um hub passando pelos sites A, B, C, cada um com um OADM | os orçamentos de canal diferem por site; planeje os comprimentos de onda para que os sites distantes recebam os de menor perda |
| Anel | o tronco fecha de volta ao hub; OADMs Leste/Oeste em cada site | proteção: cada site pode alcançar o hub pelos dois caminhos, com módulos 1+1 ou uma comutação |
| Hub-and-spoke em um único tronco | OADMs de 1 canal por site remoto | backhaul móvel, campus |
Padrões de implantação e falhas: Implantação CWDM.
Splitters de banda e sobreposições
Um splitter de banda 1310/1550 (acoplador WDM) separa a banda O da banda C/L com 0,5–1 dB de perda; ele permite que um enlace de 1310 nm existente coexista com uma sobreposição CWDM ou DWDM na banda superior (1470–1610 nm), ou que um enlace de 1550 nm legado coexista com novos canais da banda O. Combinações a observar:
- Banda superior do CWDM + DWDM — a banda C do DWDM (1530–1565 nm) ocupa os canais 1530 e 1550 do CWDM; um mux CWDM “sem o 1550” deixa esse slot livre para uma sobreposição DWDM.
- CWDM + PON — os 1490/1310 nm do GPON e os 1577/1270 nm do XGS-PON colidem com canais do CWDM; a coexistência exige um plano de filtros dedicado (Comprimentos de onda do PON).
- Pico de água em 1383 nm — os canais de 1370–1410 precisam de fibra de baixo pico de água (G.652.D).
Tabela de canais: Plano de canais CWDM; bandas: Bandas de comprimento de onda.
Aritmética de orçamento para um site de add/drop
Exemplo: 10G CWDM, hub → site C via OADMs em A e B, 35 km no total.
| Item | Perda, dB |
|---|---|
| Mux do hub (inserção) | 1,5 |
| Fibra, 35 km na banda de 1550 nm (0,25 dB/km) | 8,8 |
| OADM em A, express | 1,0 |
| OADM em B, express | 1,0 |
| OADM em C, drop | 1,2 |
| Conectores (8 pares × 0,4) | 3,2 |
| Emendas (12 × 0,1) | 1,2 |
| Total | 17,9 |
| Módulo 10G CWDM 40 km: Tx 0 dBm mín., sensibilidade de Rx −16/−18 dBm | margem 0 … 2 dB — marginal |
| O mesmo com módulos de classe 80 km (APD, Tx +1, sens. −24) | margem ≈ 7 dB — confortável, mas verifique a sobrecarga nos sites A/B (caminhos curtos) |
Regras: dê ao site mais distante os canais com a menor perda de fibra (1550–1610 nm, atenção à dispersão em 10G), use módulos APD para caminhos express longos e atenue os sites próximos, e registre a Rx por canal no comissionamento (Potência de Rx e orçamento de potência).
Falhas específicas desses projetos
| Sintoma | Causa |
|---|---|
| Enlace de fibra única escuro nos dois sentidos | módulos do mesmo comprimento de onda nas duas extremidades; incompatibilidade de par |
| Enlace de fibra única com erros, normal em fibra dupla | reflexões de um conector aberto/sujo no receptor local |
| Um site de add/drop escuro, os outros normais | canal do OADM errado, comprimento de onda do módulo ≠ slot do OADM |
| Site distante marginal após adicionar um OADM | perda de express somada a cada canal downstream — refaça o orçamento |
| Erros apenas nos canais de 1610/1590 nm em 10G | penalidade de dispersão nos comprimentos de onda mais longos (Mux/demux e orçamento de potência) |
No CodingBox
O campo de comprimento de onda do módulo é a única prova do seu canal — leia-o, não confie no rótulo colorido (Check transceiver). Para pares de fibra única, leia os dois módulos e confirme que os comprimentos de onda de Tx são diferentes e correspondem ao plano de portas do mux antes que eles saiam da bancada.