En los primeros años de la telefonía existían las centrales telefónicas manuales donde trabajaban operadoras que te conectaban con la persona con la que deseabas hablar. Al descolgar el teléfono para hacer una llamada, en automático se encendía una lámpara de aviso delante de la operadora que tenía a cargo nuestro número telefónico; ella era quien contestaba y solicitaba el número al que queríamos comunicarnos, acto seguido; ella se contactaba con la central y operadora encargada de ese número. Entonces la operadora encargada del número destino se ponía en contacto con la persona y así ambas creaban el canal de comunicación. Este proceso llevaba más tiempo de lo que ahora nos toma hacer una llamada, sin mencionar que era muy costo y que mientras hablábamos se creaba un canal especial que no podía ser ocupado, era como usar un cable especial para nosotros.
Ahora cuando realizamos una llamada telefónica, enviamos un mensaje de Whatsapp, vemos televisión satelital o jugamos videojuegos en línea o cuando hablamos por celular con varias personas simultáneamente, el servicio es rápido y no nos damos cuenta de cómo sucede, pero todo esto se gracias a la multiplexación o multiplexaje.
La multiplexación es la acción de combinar dos o más canales de información en un solo medio de transmisión, los medios de transmisión son guiados o no guiados; en los no guiados se encuentra el espacio libre y entran todos los sistemas de comunicación inalámbricos como el bluetooth, WiFi y las antenas que logran este tipo de comunicación. Por otro lado, están los medios guiados como los cables de cobre y la fibra óptica.
La multiplexación tiene como objetivos minimizar la cantidad de líneas físicas y maximizar el ancho de banda del medio de transmisión; existen varios tipos de multiplexación y su esquema es el mismo sin importar el tipo, lo podemos ver en la Figura 1:
Figura 1. Multiplexación y demultiplexación
Los sistemas de comunicación satelital usan la multiplexación por división de tiempo (TDM), la radio convencional la división por frecuencia (FDM) y la multiplexación por código (CDM) se usa en las comunicaciones celulares y GPS; también es muy común combinar varias de estas técnicas en un solo sistema. La multiplexación WDM es en la que nos vamos a enfocar, ya que es la usada para sistemas de comunicación óptica.
WDM
Como podemos ver en la Figura 1, tendremos “n” cantidad de canales o mejor dicho fibras conectadas a un dispositivo que conoceremos como multiplexor, cada fibra deberá tener un haz de luz de diferente longitud de onda que se encuentre en la ventana de comunicaciones ópticas y que estén separadas al menos por 20nm, los multiplexores (Figura 2) ya tienen definidas las longitudes de ondas con las que trabajan. El multiplexor óptico actúa como un prisma donde “junta” todas las longitudes de onda en un solo haz y lo envía por el medio de transmisión como se muestra en la Figura 3.
Figura 2. Multiplexor
Figura 3. Multiplexación WDM
Para revertir el efecto y separar las longitudes de onda tenemos al demultiplexor, que realiza la operación inversa al multiplexor.
Hay dos tipos de WDM:
DWDM (Dense WDM):
La multiplexación por longitud de onda densa usa la banda C de la tercera ventana de comunicaciones ópticas, es usada para largas distancias y para hasta 240 longitudes de onda. Una de las desventajas es que puede presentarse más atenuación.
CWDM (Coarse WDM):
La multiplexación por longitud de onda ligera se usa en el intervalo de 1270 a 1610 nm; es para pocas longitudes de onda, hasta 18. Su uso es en las áreas metropolitas y puede implementarse con topologías punto a punto o anillos locales y redes PON con distancias no mayores a 80 km. Su límite de velocidad es de 2.5 Gbps.