Mux/demux CWDM e bilancio di potenza

Un collegamento CWDM è una catena di componenti passivi — ricetrasmettitore, multiplexer, fibra, demultiplexer, ricetrasmettitore — e funziona solo se la luce che arriva è più intensa di quanto serve al ricevitore. Fare questo calcolo è il nucleo dell’ingegneria CWDM.

I componenti passivi

Componente	Funzione	Perdita di inserzione tipica
Multiplexer/demultiplexer (4/8/16/18 ch)	combina i canali su un’unica fibra o li separa	1,0–2,5 dB (8 ch), fino a ~3,5 dB (16–18 ch)
OADM (aggiunta/estrazione)	inserisce ed estrae uno o due canali a metà tratta	0,8–1,5 dB per canale, ~1 dB di passaggio diretto
Porta di passaggio 1310/1550	consente a un collegamento grigio legacy di condividere la fibra	~1 dB
Connettori, giunzioni	—	0,2–0,5 dB per connettore, 0,1 dB per giunzione

Tutto è passivo: nessuna alimentazione, nessuna configurazione, nessuna modalità di guasto oltre a sporco e danni. I multiplexer sono filtri a film sottile in uno chassis 1RU o in una cassetta LGX; i due estremi devono usare lo stesso piano di canali.

Perdita di fibra per banda

L’attenuazione della fibra non è la stessa a ogni lunghezza d’onda CWDM:

Banda	Lunghezze d’onda	Perdita (G.652.D)	Nota
Banda O	1271–1331 nm	~0,33–0,35 dB/km
Banda E	1351–1451 nm	~0,3–0,5 dB/km	picco d’acqua vicino a 1383 nm su fibra G.652.A/B più vecchia; può essere inutilizzabile
S/C/L	1471–1611 nm	~0,20–0,25 dB/km	migliore portata

La fibra a basso picco d’acqua (G.652.C/D, «ZWP») abilita tutti i 18 canali; su fibra legacy i canali 1371–1411 nm sono spesso saltati, motivo per cui i sistemi a 8 canali preferiscono 1471–1611 nm (vedi Piano dei canali CWDM).

Il bilancio di potenza

Bilancio = potenza Tx (min) − sensibilità Rx deve superare la somma di tutte le perdite più un margine di sicurezza:

Perdite = multiplexer + demultiplexer + fibra × km + connettori + giunzioni + margine di invecchiamento (≈3 dB)

Esempio svolto — modulo SFP+ CWDM 10G «40 km», multiplexer a 8 canali, 30 km:

Tx min  0 dBm, sensibilità Rx −16 dBm      → bilancio 16 dB
Mux 2,0 + demux 2,0                        =  4,0 dB
Fibra 30 km × 0,25 dB/km (banda 1550)      =  7,5 dB
4 connettori × 0,3                         =  1,2 dB
Margine                                     =  3,0 dB
Totale                                      = 15,7 dB  → OK, per poco

Lo stesso modulo su un canale in banda O (0,35 dB/km → 10,5 dB di fibra) non chiuderebbe. Per questo i collegamenti CWDM lunghi assegnano i canali in banda 1550 alle tratte più lunghe.

Dispersione a 10G

A 10 Gb/s, anche la dispersione cromatica limita la portata: nella banda 1550–1611 nm è di circa 17–20 ps/nm/km, quindi una tratta di 80 km accumula ~1 600 ps/nm, il limite di un ricevitore standard a rilevazione diretta da 10G. Il CWDM a 1G non ne risente; il CWDM a 10G oltre ~80 km richiede compensazione della dispersione o una tecnologia diversa (DWDM e coerente).

In CodingBox

La potenza Tx e la classe di sensibilità Rx del ricetrasmettitore stesso sono i valori da inserire nel bilancio. CodingBox legge i codici di portata/velocità dichiarati dal modulo e, in tempo reale, la sua potenza Tx e potenza Rx nella schermata DDM, così la Rx misurata all’estremità lontana può essere confrontata con il bilancio calcolato.

Verifica di un bilancio in esercizio rispetto alle letture DDM: perdita misurata, politica di margine, asimmetria tra le direzioni: Potenza Rx e bilancio di potenza.

Bilanci con OADM e coppie a fibra singola, con un esempio svolto di aggiunta/estrazione: CWDM a fibra singola e OADM.

L’attenuazione per banda e tipo di fibra in dettaglio: Attenuazione e finestre di trasmissione; il metodo generale di bilancio con penalità e politica di margine: Ingegneria del bilancio di potenza.

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