de las redes - Ramon Millan

Coarse W a v e l e n g t h Division
Multiplexing
D
urante los ultimos afios del siglo
pasado, se gastaron desenfrenadamente miles de millones de euros
en el despliegue y ampliation de redes de telecomunicacion que nunca veran un retorno
del capital invertido. Pero las operadoras ya
no estan en condiciones de construirinfraestructuras sobredimensionadas, pues la crisis
economica actual exige que la capacidad de
la red crezca en funcion del flujo de beneficios obtenidos a partir de ella. Es
decir, la red debe ser rentable desde
el primer momento y el retorno de
las inversiones se ha de obtener en
un corto espacio de tiempo.
Estos condicionantes son incluso mas ciertos en lo que se refiere al equipamiento utilizado en el entomo metropolitano.
Si las redes de larga distancia pueden ser rapidamente amortizadas por el gran numero
de clientes soportados, las metropolitanas
requieren sistemas de menor coste y menor
capacidad. En estos momentos, el entomo
metropolitano actual precisa, por tanto, sistemas de transporte fisicamente pequenos, de
poco consumo, sencillos de utilizar y de bajo
coste con capacidad sunciente para soportar
tanto la demanda actual como la futura.
CWDM, al asalto
de las redes
metropolitanas
[K^Ki^^^^^^ga^WaMlj^fflj^pedido
que se c u r n p f j ^ ^ m j ^
^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ S ^ ^ ^ K j ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ j n e d e d o r de esta 'c~cr^\<m\M
Mas ancho de banda a menor coste
La demanda de capacidad de transporte en
estos entomos es cada vez mayor, debido a la
introduction de servicios y aplicaciones con
gran consumo de ancho de banda (Internet
de alta velocidad, video bajo demanda, redes
de almacenamiento...), soportados por tecnologias de acceso como ADSL, HFC, LMDS,
PLC, GbE o GPRS. Esta necesidad de ancho de
banda en la red metropolitana suscito hace
unos ahos un gran interes en los sistemas
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), pues, ademas, la transparencia
inherente a esta tecnologia se adapta muy
bien al entomo metropolitano, caracterizado por la necesidad de integrar una gran diversidad de clientes, servicios y protocolos.
Sin embargo, estos sistemas no cumplieron
en ningun momento las previsiones, debido
principalmente a su alto coste y al lento
retorno de las inversiones realizadas en su
adquisicion y despliegue.
Este panorama propicio la busqueda de
tecnologias adaptadas al entomo metropolitano que consiguiesen ofrecer altos anchos
48 Comunicaciones World / Diciembre 2003
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B e l c a p ^ i g a a i a e las redes de acceso y metrqTOlitanasa
de banda a un coste relativamente bajo. El resultado fue la aparicion, hace alrededor de un
ano, de los primeros sistemas comerciales basados en CWDM (Coarse WDM). Esta alternativa, dada su menor complejidad, se beneficia
del menor coste de los componentes opticos
a ella asociados, y, aunque mas limitada en
cuanto a capacidad y alcance que DWDM, se
adapta perfectamente a las necesidades de
las redes empresariales y metropolitanas de
corta distancia (hasta 80 kilometros).
Las bases WDM
La multiplexacion por division en longitud
de onda, multiplexacion optica o WDM
(Wavelength Division Multiplexing) se basa
en la posibilidad de acoplar la salida de
cada fuente emisora de luz a una longitud
de onda o frecuencia optica diferente sobre
una misma fibra. Despues de la transmision
a traves de la fibra, cada una de estas senales
o canales opticos en distintas longitudes de
onda, pueden ser separadas entre si hacia
diferentes detectores en su extremo final.
El componente encargado de inyectar las
distintas fuentes sobre la mismafibraoptica es el multiplexor, y el de separarlas, el
demultiplexer; el transpondedor se ocupa
de adaptar las longitudes de onda recibidas
a una longitud estandarizada, estabilizada
2CD4
Movilidad y Empresa
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y susceptible de ser multiplexada y demultiplexada.
En WDM se distinguen tipicamente
cuatro familias de sistemas: DWDM de ultra
larga distancia, DWDM de larga distancia,
DWDM metropolitano y CWDM. Las cuatro
familias utilizan componentes opticos distintos; los mas complejos y caros soportan
mayores capacidades por canal y agregadas,
asi como mayores distancias de transmision
(vertabla).
Las longitudes de onda utilizables por los
sistemas CWDM fueron estandarizadas por
el ITU-T (International Telecommunication
Union - Telecommunication sector) en el
ano 2002. La norma, denominada ITU-T
G.694.2, se basa en una rejilla o separation
de longitudes de onda de 20 nm (o 2.500 GHz)
en el rango de 1.270 a 1.610 nm, pudiendo
asi transportar hasta 18 longitudes en una
unica fibra optica monomodo.
Los sistemas comerciales CWDM utilizan habitualmente cuatro u ocho longitudes
de onda; con cifras superiores, estos sistemas se ven afectados por la alta atenuacion
originada por el denominado "pico de agua"
Tecnologfa
DWDM
ultralarga
distancia
DWDM larga
distancia
metropolitano
Numero maximo
de canales
160
160
16-32
4-8
Separation
entre canales
50-100 GHz
(0,4 nm)
50-100 GHz
(0,4 nm)
100-200 GHz
(0,8-1,6 nm)
2.500 GHz
(20 nm)
Distancias
maximas
(sin regeneration)
5.000 Km
600 Km
200-80 Km
80 Km
Velocidad
maxima por canai
10Gbps
10Gbps
10Gbps
2,5 Gbps
en el entorno de 1.383 nm o banda E de la
fibra optica monomodo convencional. Para
eliminar este efecto, ha aparecido un nuevo
tipo de fibras opticas, conocidas por ZWPF
(Zero Water Peak Fiber) o G.6B2.C.
Como en CWDM se emplea un espaciamiento de longitudes de onda relativamente grande, en comparacion con el utilizado
en DWDM, es posible usar componentes
opticos mas sencillos y, por lo tanto, mas
baratos. De este modo, los laseres de reali-
rooos
LOS FALLOS
SEGURIDAD
DE WINDOWS
RADEON 9800XT
YGEFORCE
FX5950 ULTRA
DWDM
CWDM
mentacion distribuida utilizados en CWDM
tienen un mayor ancho de banda espectral
y no estan estabilizados; es decir, que, aunque la longitud de onda central se desplace
debido a imperfecciones de fabrication o a
cambios en la temperatura a la que esta
sometido el laser, seguira estando en banda. Esto permite producir laseres siguiendo
procesos de fabrication menos criticos que
los utilizados en DWDM. Por ejemplo, no es
necesario emplear los sofisticados circuitos
a mejor mformacion
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Diciembre 2003 / Com unicaci ones World
49
de refrigeration que corrigen las potenciales
mas incorporan amplilidad son SDH y Gigabit
Ventajas
desviaciones de la longitud de onda generaEthernet. Cuando la caficadores opticos.
das por los cambios de temperatura a la que
pacidad de transmision
esta sometido el chip. Asi, se consigue reduGestion en SIMMP
Las v e n t a j a s d e los s i s t e m a s
en un enlace optico no
C W D M r e s p e c t o d e los s i s t e m a s
cir sensiblemente el espacio ocupado por el
Con el fin de reducir
puede ser cubierto por
D W D M son, fundamentalmente:
chip y el consumo de potencia, ademas del
costes, los suminisestos sistemas basados
• menor coste del equipo
coste de fabrication. Lo mismo ocurre con
tradores de sistemas
en TDM (Time Division
menor coste del sistema de
los filtros opticos utilizados en CWDM baCWDM tambien utiMultiplexing), la solugestion asociado
sados en la tecnologia de pelicula delgada,
lizan protocolos de
tion es introducir sisteen los que, de nuevo, se consigue una mayor
gestion diferentes a los
mayor facilidad d e instalacion
mas WDM; es decir, las
y c o n f i g u r a c i o n inicial d e la r e d
capacidad de integration y reduction de cosde los sistemas DWDM.
tecnologias TDM y WDM
> mayor facilidad de operacion y
te respecto a los tradicionales DWDM.
Los sistemas DWDM
son, por el momento,
m a n t e n i m i e n t o d e la r e d
Por otro lado, CWDM utiliza un espectro
utilizan el protocolo
complementarias.
De
menor consumo de potencia
mas amplio que el empleado por DWDM.
CMIP (Common Mahecho, muchos sistemas
menor espacio o c u p a d o
Esto, que permite que el numero de canales
nagement Information
WDM, tanto CWDM
susceptibles de ser utilizados no se vea radiProtocol) de la familia
como DWDM, tambien
calmente disminuido a pesarde aumentarla
de protocolos OSI (Open
pueden
multiplexar
separation entre ellos, es posible porque en
Systems Interconnecen TDM las sefiales de
G r a n d e s crecimientos
CWDM no se utilizan amplificadores opticos
tion). Para reducir los
entrada, con el fin de
de fibra dopada con Erbio, como ocurre en
costes, los fabricantes
aprovechar al maximo
Segun datos d e Infonetics
DWDM para distancias superiores a 80 Kilode sistemas CWDM
el espectro optico disResearch, el m e r c a d o d e
metres. Los sistemas CWDM utilizan, de ser
utilizan SNMP (Simple
ponible. Por ejemplo,
sistemas C D W M alcanzo 26,7
necesario por las distancias cubiertas, regeNetwork Management
mediante un sistema
m
i
l
l
o
n
e
s
d
e
d
o
l
a
r
e
s
e
n
el
neration; es decir, cada uno de los canales
Protocol) de la pila de
CWDM equipado con 8
segundo cuatrimestre de 2003
sufre una conversion optico-electrico-optico
protocolos TCP/IP.
transpondedores de hasy s u p e r a r a los 2 4 3 m i l l o n e s d e
de forma totalmente independiente al resto.
La utilization de
ta 2,5 Gbps capaces de
dolares en 2006.
El coste de la optoelectronica en CWDM es
SNMP frente a CMIP
multiplexar en el tiemtal, que es mas simple y menos caro regenesupone, para los fapo, se podrian transmitir
rar que amplificar de forma conjunta todos
bricantes de equipos,
hasta 16 sefiales Gigabit
los canales en el dominio optico.
una menor complejidad en el desarrollo de
Ethernet a 1,25 Gbps; es decir, se agregarian
sus herramientas de gestion de red, lo cual
dos sehales Gigabit Ethernet en cada canal
CWDM es, ademas, muy sencillo en
redunda
en
un
menor
coste
de
estas.
Por
optico
CWDM.
cuanto a diseho de red, implementation y
otro lado, el operador se beneficia tambien
operation, lo que permite una facil adoption
Ventajas y beneficios
porque SNMP esta mas extendido y es mas
e implementation de la tecnologia por parte
En defmitiva, CWDM es una tecnologia
conocido, consume mede los operadores de
muy sencilla y tiene un coste muy bajo,
nos recursos y es mas
transporte, en contratipicamente de alrededor del 35-65% menor
barato de implementar
position a algunos de
Recursos Web
que el de DWDM para el mismo numero de
en la red de routers
los complejos sistemas
longitudes de onda, lo que permite que los
Alcatel
que
interconectara
DWDM metropolitanos
desembolsos en capital sigan la trayectoria
uiuiui.alcatel.es
la red CWDM con el
utilizados desde hace
C
i
e
n
a
de la generation de beneficios.
centre de supervision
unos tres ahos. CWDM
La unica limitation que puede presentar
iuu)Ui.ciena.com
central. Por otro lado,
es un sistema de
Cisco
CWDM frente a DWDM en el entorno metrola nueva y ultima vertransporte con pocos
politano es la menor capacidad soportada.
ui u i U i . c i s c o . c o m
sion de SNMP, SNMPv3,
parametros que neceEricsson
No obstante, varios suministradores WDM
solventa muchas de las
siten la optimization
ofrecen esquemas de migration, de tal modo
uiuiui.ericsson.es
limitaciones inherentes
por parte del usuario,
Extreme Networks
que, cuando es preciso extender la capacidad
a las primeras versiones
mientras que los sisteuiuiui. extremenetuiorfes.com
de los sistemas CWDM, algunos puertos de
de la norma que propimas DWDM requieren
I
n
t
e
r
n
e
t
P
h
o
t
o
n
i
c
s
este tipo puedan ser sustituidos por puertos
ciaron la utilization de
de complejos calculos
ujuiui.internetphotonics.com
y filtros DWDM. Segun este esquema de miCMIP en las redes de
de balance de potenNortel Networks
gration, hasta 16 canales DWDM separados
las grandes operadoras
cias por canal, algo que
uiuiui.nortel.com
50 GHz pueden ser ubicados en el espectro
de telecomunicaciones,
se complica aun mas
Riverstone N e t w o r k s
ocupado por un unico canal CWDM.
principalmente las prescuando se anaden y exuiuiuj.riuerstonenet.com
tations de seguridad.
traen canales o cuando
Sorrento Networks
R A M 6 N JESUS MILLAN TE/EDOR
Las tecnologias que
DWDM es utilizado en
uiuiui.sorrentonet.com
Ingeniero de Telecomunicacion,
lideran el mercado meredes en anillo, sobre
tropolitano
en
la
actuaM
a
s
t
e
r
en
TI y experto en redes opticas
todo cuando los siste-
50
Comunicaciones World / Diciembre 2003
m
Movilidad y Empresa
www.alhambra-eidos.com