Transpondedor (OEO), repetidor de fibra óptica para sistema DWDM

Un transpondedor óptico es un dispositivo óptico-eléctrico-óptico (OEO) especializado que se utiliza en sistemas de redes de multiplexación por división de longitud de onda (WDM). Su función principal es recibir y transmitir señales ópticas a través de diferentes longitudes de onda. Los transpondedores ópticos suelen utilizar un amplificador óptico semiconductor (SOA) o un láser como fuente óptica. En la mayoría de los casos, también incluyen un modulador de electroabsorción (EAM), que se utiliza para modular la señal óptica. Esta publicación presentará el transpondedor óptico en detalle.

¿Qué es un transpondedor óptico (OEO)?

El transpondedor óptico es una pieza clave de equipo en los sistemas de comunicación óptica. Es responsable de convertir la señal óptica en una señal eléctrica, amplificar la señal eléctrica y luego convertirla de nuevo en una señal óptica. El transpondedor óptico también puede ampliar la distancia de transmisión de la señal óptica mediante la conversión óptica-eléctrica-óptica. 

Esto permite transmitir la señal óptica a distancias más largas sin perder nada de su integridad. El transpondedor óptico también puede convertir la señal óptica de longitudes de onda ópticas estándar en una señal óptica CWDM o DWDM. Las señales CWDM son menos sensibles a la dispersión que las señales ópticas estándar y, por lo tanto, pueden transmitirse a distancias más largas. Las señales DWDM son incluso menos sensibles a la dispersión que las señales CWDM y, por lo tanto, pueden transmitirse a distancias aún más largas.

En el proceso en el que el transpondedor óptico regenera la señal, permite que la señal óptica sea remodelada, resincronizada y reamplificada. Este enfoque permite al transpondedor óptico monitorear, limpiar y amplificar la señal con mayor precisión.

Figura 1: Transpondedor óptico

¿Por qué necesitamos un transpondedor óptico (OEO) en un sistema WDM?

En un sistema de multiplexación por división de longitud de onda (WDM), diferentes dispositivos pueden usar diferentes longitudes de onda de luz. Sin embargo, a veces estos diferentes dispositivos necesitan comunicarse entre sí, y las diferentes longitudes de onda pueden causar incompatibilidades.  Además, un transpondedor óptico (OEO) puede ayudar a resolver estas incompatibilidades convirtiendo las diferentes longitudes de onda en una única longitud de onda que puede atravesar una red de fibra óptica hacia otra. Esto permite que diferentes dispositivos se comuniquen entre sí sin problemas, independientemente de los diferentes estándares entre distintas redes de fibra. Como resultado, los OEO son un componente esencial de cualquier sistema WDM. Generalmente, dividimos el transpondedor óptico en tres modelos diferentes según el tipo de conversión

Convertir fibra multimodo a monomodo

Entre los dos modos diferentes de fibra óptica, la fibra multimodo se utiliza para la transmisión de corta distancia y la fibra monomodo se utiliza generalmente para la transmisión de larga distancia. Si necesitamos transmitir datos a distancias que superan el límite de distancia de transmisión multimodo, o si necesitamos establecer enlaces de transmisión de datos entre dispositivos monomodo y multimodo, entonces tenemos que realizar una conversión de modo; de lo contrario, no podrán interoperar datos. La siguiente imagen muestra cómo conectar dos switches a distancia mediante dos transpondedores ópticos mientras se convierte fibra multimodo a fibra monomodo. Este modo de conexión se utiliza generalmente para ampliar la red de transporte óptico (OTN) 10G y la red óptica síncrona (SONET).

Figura 2: Fibra multimodo a monomodo Conversión

Convertir fibra dual a fibra única

La fibra única generalmente opera en redes BiDi, que pueden usar dos longitudes de onda diferentes en el mismo hilo de fibra mediante transmisión bidireccional (BiDi), mientras que la fibra doble usa la misma longitud de onda en dos fibras diferentes. Al convertir entre fibra doble y fibra única, puede usar dos transpondedores ópticos para realizar la tarea, al convertir dos switches de fibra doble de larga distancia conectados por dos transpondedores ópticos. La fibra única BiDi transmite dos longitudes de onda diferentes en una fibra, la transmisión (Tx) en un extremo de la fibra y la recepción (Rx) en el otro extremo, y viceversa.

Figura 3: Conversión de fibra doble a fibra única

Convertir longitudes de onda

sistemas de red. Los equipos de red de fibra óptica con interfaces de fibra fijas que utilizan longitudes de onda convencionales deben convertirse a longitudes de onda CWDM o DWDM mediante un transpondedor óptico.  En la imagen siguiente, la conversión de longitud de onda se realiza utilizando un SFP+ SMF y un módulo óptico SFP+ CWDM de 1530nm, conectando así el switch 10G al Mux/Demux CWDM. La red requiere un switch 10G con una salida de señal de 1310nm hacia un Mux/Demux CWDM con una longitud de onda de 1530nm, conectando así el switch 10G al Mux/Demux CWDM. Con este transpondedor óptico instalado, puede completar la conversión de longitud de onda, ya que la señal puede transmitirse en la longitud de onda requerida. Esto ofrece una forma mucho más eficiente de operar un sistema WDM, además de ser mucho menos costosa.

Figura 4: Conversión de diferentes longitudes de onda

Transponder vs. Transceiver y Muxponder

Los transpondedores y transceptores son dispositivos que se utilizan para conectar dos tipos diferentes de redes para que puedan comunicarse entre sí. Un transceptor es un dispositivo que puede tanto transmitir como recibir datos, mientras que un transpondedor solo recibe datos. Tanto los transpondedores como los transceptores pueden utilizarse para convertir datos de una forma a otra. Por ejemplo, un transpondedor puede utilizarse para convertir señales eléctricas en señales ópticas, y un transceptor puede utilizarse para convertir señales ópticas a otra longitud de onda de señales ópticas. Los transceptores se utilizan normalmente en aplicaciones de larga distancia, mientras que los transpondedores se utilizan normalmente en aplicaciones de corta distancia. 

Un Muxponder es un dispositivo que multiplexa (o combina) múltiples señales en una sola señal. Los Muxponders son similares a los Transceivers en que ambos pueden transmitir y recibir datos, pero están diseñados específicamente para multiplexar señales. Los Muxponders se utilizan normalmente en aplicaciones de larga distancia donde es necesario combinar múltiples señales en una sola señal. 

Aunque los transpondedores, transceptores y muxpondedores tienen similitudes en su funcionalidad, son esencialmente dispositivos diferentes si se consideran sus propósitos de diseño. Los transpondedores están diseñados para aplicaciones de corta distancia, los transceptores están diseñados para aplicaciones de larga distancia y los muxpondedores están diseñados para combinar múltiples señales en una sola señal.

Un transpondedor WDM multivelocidad de 8 puertos y cuatro canales convierte señales multimodo de 1Gbps o 10Gbps a longitudes de onda Singlemode CWDM/DWDM, mediante lo cual se puede ampliar la distancia máxima del enlace 1G/10G. En este enlace, solo se amplifica la señal y la velocidad de datos no cambia antes ni después de la conversión de la señal.

Figura 5: Un Transpondedor de 8 puertos y cuatro canales

transceptores de fibra óptica WDM que contienen Módulos transceptores CWDM/DWDM se pueden utilizar para transmitir y recibir señales ópticas de longitudes de onda específicas. Solo transmiten pasivamente la señal sin cambiar su modo, longitud de onda ni velocidad.

Figura 6: Un módulo óptico DWDM SFP

En el caso de los Muxponders de fibra, son dispositivos multiprotocolo y multietapa que consolidan varios tipos diferentes de servicios en una sola fibra. Por ejemplo, un Muxponder de 100Gbps con conectores 10x10G SFP+ y 1x100G CFP puede consolidar hasta 10 estándares separados de señales 10G en una sola señal 100G.

Figura 7: Muxponder multiprotocolo multivelocidad 100G

Transpondedor WDM independiente o de tarjeta de línea, ¿cuál elegir?

Cuando se trata de transpondedores WDM, hay dos tipos principales: independientes y tarjetas de línea. Los transpondedores independientes son dispositivos independientes que pueden ser de montaje en rack o de tipo sobremesa. Los transpondedores de tarjeta de línea, por otro lado, están integrados en tarjetas de línea que se instalan en chasis. Entonces, ¿cuál debería elegir?

Hay algunas cosas que considerar al tomar su decisión. Primero, piense en la cantidad de espacio que tiene en su centro de datos. Si tiene espacio limitado, entonces un transpondedor de tarjeta de línea puede ser la mejor opción, ya que no ocupará tanto espacio como un transpondedor independiente. Segundo, considere su presupuesto. Los transpondedores de tarjeta de línea tienden a ser más baratos que los transpondedores independientes del mismo tamaño. Finalmente, piense en sus necesidades específicas. Si necesita una mayor densidad de puertos o quiere aprovechar funciones avanzadas, entonces un transpondedor de tarjeta de línea puede ser la mejor opción. 

Conclusión

Cuando se enfrenta a la transmisión de señales entre diferentes dispositivos, debe pensar si son compatibles entre sí y si necesita un transpondedor óptico para la conversión de datos. En este artículo, presentamos varios transpondedores ópticos comunes para la conversión de datos, incluida la conversión de fibra monomodo a fibra multimodo, la conversión de fibra dual a fibra única y la conversión entre diferentes longitudes de onda. Es importante tener en cuenta que el transpondedor óptico solo es responsable de volver a amplificar, supervisar y limpiar la señal, y la velocidad de transmisión no cambia. Con un transpondedor óptico, podemos ampliar la distancia de transmisión del enlace de transmisión óptica. Si desea obtener más información, póngase en contacto con QSFPTEK a través de [email protected]. Podemos proporcionarle transpondedores ópticos y una amplia gama de módulos ópticos, ¡le invitamos a solicitar una cotización!