WDM e DWDM: come più segnali condividono la stessa fibra
Una singola fibra ottica può trasportare un solo raggio di luce o decine di flussi indipendenti contemporaneamente, a seconda della tecnologia di multiplazione usata. Questa pagina spiega come i sistemi WDM e DWDM sfruttano più lunghezze d’onda per moltiplicare la capacità di una fibra.
WDM: più segnali, una sola fibra
La sigla lambda (λ) indica in fisica ottica una specifica lunghezza d’onda della luce. I sistemi WDM (Wavelength Division Multiplexing) sfruttano il fatto che si possono far viaggiare contemporaneamente più lambda diverse sulla stessa fibra, ciascuna come un canale indipendente, un po’ come più stazioni radio che condividono l’etere su frequenze diverse.
CWDM vs DWDM
| CWDM | DWDM | |
|---|---|---|
| Standard | ITU-T G.694.2 | ITU-T G.694.1 |
| Spaziatura canali | 20 nm | da 0,8 nm fino a 0,1 nm (100-12,5 GHz) |
| Numero canali tipico | fino a 8 | 40, 80, fino a 96+ |
| Amplificazione | difficoltosa, solo brevi distanze | possibile con amplificatori ottici (EDFA) |
| Costo apparati | relativamente contenuto | più elevato |
| Uso tipico | reti locali, tratte brevi senza amplificazione | dorsali di trasporto a lunga distanza e alta capacità |
Gli amplificatori ottici più diffusi nei sistemi DWDM sono basati su fibre drogate all’erbio (EDFA, Erbium Doped Fiber Amplifier), che permettono di rigenerare il segnale luminoso direttamente in forma ottica, senza doverlo riconvertire in elettrico. Questo consente di costruire dorsali capaci di trasportare terabit al secondo su una singola coppia di fibre, per distanze anche di migliaia di km.
Domande frequenti
Perché non si usa sempre il DWDM se è più potente del CWDM?
Perché costa di più: gli apparati DWDM richiedono laser a banda di emissione molto stretta e spesso amplificatori ottici dedicati. Per tratte brevi che non necessitano di grande capacità, il CWDM resta una soluzione più economica.
Cosa serve per aggiungere più canali DWDM su una fibra già in uso?
Servono apparati di multiplazione/demultiplazione compatibili con la griglia di canali già in funzione e, per tratte lunghe, amplificatori ottici EDFA per rigenerare il segnale complessivo lungo il percorso.
Gli apparati che gestiscono i singoli canali
Oltre a multiplexer e amplificatori, le reti DWDM più complesse usano apparati dedicati a gestire selettivamente le singole lunghezze d’onda, senza dover smontare l’intero segnale aggregato:
| Apparato | Funzione |
|---|---|
| OADM (Optical Add-Drop Multiplexer) | Estrae e reinserisce una singola lunghezza d’onda dalla linea, lasciando transitare tutte le altre senza toccarle |
| OXC (Optical Cross-Connect) | Commuta una lunghezza d’onda da una porta di ingresso a una porta di uscita scelta, permettendo di reindirizzare il traffico tra direzioni diverse |
Le reti di trasporto ottico si costruiscono tipicamente secondo tre topologie: lineare (con terminali alle due estremità e OADM intermedi che estraggono/inseriscono canali lungo il percorso), ad anello (dove i canali entrano ed escono in corrispondenza degli OADM lungo un percorso chiuso, utile per la ridondanza) e a maglia (dove da ogni nodo partono tre o più direzioni, combinando tratte lineari e anelli secondo le esigenze del traffico).
Amplificazione Raman, oltre all’EDFA
Oltre agli amplificatori EDFA già descritti, esiste una seconda tecnica di amplificazione ottica basata sull’effetto Raman: sfrutta la fibra stessa del collegamento come mezzo amplificante, su tratte dell’ordine dei 20-30 km, complementando l’EDFA nei sistemi a lunghissima distanza dove serve rigenerare il segnale più volte lungo il percorso.