3. Sistemas Ópticos
La internet fue precursora de una nueva era, integrando diversos medios
para ofrecer conocimiento, diversión y comunicación a las personas.
Impulso también la evolución en las técnicas de transmisión y permitió gran
expansión de las redes de telecomunicaciones que demandan ancho de
banda cada vez mayor para soportar sus aplicaciones.
El desarrollo tecnológico de las ultimas décadas muestra claramente que,
para soportar múltiples aplicaciones con elevada calidad de servicio, la
infraestructura de telecomunicaciones debe basarse en redes ópticas.
4. Sistemas Ópticos
Conmutación Óptica
La conmutación se puede definir como el proceso de direccionamiento
y entrega de la información a través de una red, haciendo un uso
eficiente de los recursos.
A nivel de conmutación debemos reconocer dos procesos: la
conmutación en sí, llevada a cabo por los equipos que dirigen un flujo
de datos de un puerto de entrada a un puerto de salida. Este proceso
se define como conmutación física, y la conmutación lógica, que es la
forma en que la información viaja a través de la red (circuitos,
paquetes)
5. Sistemas Ópticos
Conmutación Óptica De Circuitos (OCS)
La OCS (Optical Circuit Switching) consiste en el establecimiento de
caminos ópticos entre los nodos de la red, para encaminar los datos por
la longitud de onda correspondiente entre los nodos de entrada y
salida.
6. Sistemas Ópticos
Conmutación Óptica De Paquetes (OPS)
La OPS (Optical Packet Switching) , el emisor divide la información a
enviar en un número arbitrario de paquetes del mismo tamaño, que
luego serán transmitidos por diferentes medios de conexión entre nodos
temporales hasta llegar a su destino
7. Sistemas Ópticos
Passive Optical Network (PON)
La red óptica pasiva PON son redes de FO punto-multipunto que
eliminan el uso de los equipos activos que existen entre el servidor y el
cliente.
La señal del servidor es enviada a cada usuario gracias al uso de un
divisor óptico (Splitter)
8. Sistemas Ópticos
Passive Optical Network (PON)
Una PON está formada básicamente por:
La Terminal de Línea Óptica -OLT (Optical Line Terminal)
El Divisor Óptico (Splitter)
ONT o ONU (Terminal de Red Óptica o Unidad de Red Óptica )
ONT
OLT SPLITTER
9. Passive Optical Network (PON)
Clasificación
En la actualidad existen varias tecnologías unidas al concepto PON:
APON / BPON (ITU – T G.983)
GPON(ITU – T G.984)
EPON (IEEE 802.3ah)
10G-EPON (IEEE 802.3av)
10. APON
APON - (ATM ((Asynchronous Transfer Mode) PON):
APON basa su transmisión en ATM (Modo de transferencia
asíncrona) con una tasa máxima de 155 Mbps que se reparte
entre el número de ONUs que estén conectadas.
La principal desventaja de las redes APON constituye en la
incapacidad de manejo de video, debido a la carencia en
longitud de onda asignada para este efecto.
11. BPON
BPON - (Broadband PON)- Red Óptica Pasiva de Banda Ancha:
BPON se presentaron como una evolución a las redes APON con
una tasa máxima de 622 Mbps.
Pueden dar soporte a otros servicios de banda ancha, brindando
servicios Ethernet, video y multiplexación por longitud de onda
(WDM)
12. GPON
GPON - (Gigabit-Capable PON):
Son redes opticas pasivas con capacidad de gigabit.
Presentan una mejora en el transporte de trafico, pueden dar
soporte a servicios de voz, Ethernet, entre otros.
Presenta una tasa máxima de transmisión de 2.5 Gbps.
El alcance físico, definido como la distancia entre la ONU/ONT y
la OLT esta entre 10km y 20km.
La razón de división (Splitter) máxima de 1:64
13. EPON – 10G EPON
EPON - (Ethernet PON):
La arquitectura de una red EPON se basa en el transporte de
tráfico Ethernet manteniendo las características de la
especificación 802.3.
Presenta una tasa máxima de transmisión de 2.5 Gbps.
10G EPON
Presenta una tasa máxima de transmisión de 10 Gbps.
14. Solución FTTx
La solución FFTx es un término genérico para designar
arquitecturas de redes de transmisión de alto desempeño,
totalmente pasivas (PON), basadas en tecnología óptica.
El acrónimo FTTx es conocido ampliamente como Fibre-to-the-x,
donde x puede denotar distintos destinos.
16. Solución FTTx
Central Office
Es el local donde están instalados los equipamientos ópticos de
transmisión (OLTs) y el Distribuidor General Óptico (DGO),
responsable por la interfaz entre los equipamientos de transmisión y
los cables ópticos troncales de transmisión.
17. Solución FTTx
Red Óptica Torncal
Está compuesta básicamente por cables ópticos que llevan la señal de la
central a los puntos de distribución.
En estos locales son instalados pequeños armarios ópticos de distribución,
asociados a splitters ópticos, donde se realizan la división, la distribución y el
gerenciamiento de la señal óptica asociada a esta área.
18. Solución FTTx
Red Óptica de Distribución
La Red Óptica de Distribución está formada por cables ópticos, que llevan
la señal de los puntos de distribución a las áreas específicas de atención.
Estos cables, generalmente, son de tipo autosustentables con núcleo seco
para facilitar la instación.
Asociadas a los cables, se utilizan cajas de empalme para derivación de las
fibras. Las cajas de empalme, también denominadas NAP (Network Access
Point), son debidamente colocadas para la distribución de la señal
realizando la transición de la red óptica troncal a la red terminal,
denominada red drop.
19. Solución FTTx
Red Óptica Drop
Compuesta por cables ópticos formados por pocas fibras, la red drop lleva
la señal óptica de la caja de empalme terminal hasta el suscriptor.
La red óptica DROP puede terminar en pequeños DIOs (Distribuidor Interno
Óptico) o en bloques ópticos (FOB) en el interior de la casa/predio.
Debido a las grandes restricciones de espacio y utilización de ductos ya
existentes, generalmente son utilizadas fibras ópticas especiales, que
cumplen los requisitos de la norma ITU-T G.657.A (Fiber Bending Insensitive).
20. Solución FTTx
Red Interna
La red interna inicia a partir del bloque óptico (FOB) o desde el distirbuidor
interno óptico (DIO), y se utilizan extensiones ópticas o cordones ópticos
para realizar la transición de la señal óptica de la fibra al receptor interno
del suscriptor
22. Componenetes Ópticos Para FTTx
Terminal De Linea Óptica (OLT)
El OLT es un equipamiento que recibe las señales de datos y voz de los
proveedores de servicio, para la retransmisión en formato óptico.
En los casos donde existan transmisión de señales de video, encontramos
multiplexadores WDM y amplificadores ópticos.
23. Componenetes Ópticos Para FTTx
Divisores Ópticos (Splitters)
Los splitters son componentes ópticos utilizados para dividir una fibra óptica
en varias. Se proveen en las razones de 1x2, 1x4, 1x8, 1x16 y 1x32.
24. Componenetes Ópticos Para FTTx
Bastidores Y Armarios Gerenciadores
Los bastidores son utlizados en instalaciones internas para acomodar los
splitters ópticos y cordones ópticos.
Los armarios son utilizados en proyectos de media y alta concentración de
accesos y en estaciones remotas pasivas para una mejor distribución de la
red óptica.
Los armarios permiten la instalación de splitters modulares (1x32) y filtros
WDM, y pueden ser instalados indoor o outdoor en poste, pedestal o pared.
25. Clasificación De Las Soluciones FTTx
La clasificación de una solución FTTx es definida por el local
donde la terminal óptica de recepción es implementada.
FTTB (Fiber-To-The-Building) Fibra hasta el Edificio
FTTA (Fiber-To-The-Apartment) Fibra hasta el Apartamento
FTTH (Fiber-To-The-Home) Fibra hasta la Casa
26. Clasificación De Las Soluciones FTTx
Solución FTTB (Fiber-To-The-Building)
La solución FTTB es una arquitectura de red de transmisión óptica, en la
cual la red drop finaliza en la entrada del edificio.
27. Clasificación De Las Soluciones FTTx
Solución FTTA (Fiber-To-The-Apartment)
La Solución FTTA es una arquitectura de red de transmisión óptica, en la
cual la red drop penetra en el edificio (Comercial o Residencial)
llegando a una Sala de Equipos (ER).
A partir de ésta, la señal óptica puede ser dividida, con el uso de
splitters ópticos, y direccionado individualmente a cada departamento.
28. Clasificación De Las Soluciones FTTx
Solución FTTH (Fiber-To-The-Home)
La Solución FTTH es una arquitectura de red de transmisión óptica en la
cual la red drop penetra en la residencia del suscriptor, que es servido
por una fibra exclusiva.
Generalmente, entre una red drop de descenso y la red interna del
suscriptor, es utilizado un mini-DIO o bloqueo óptico (FOB) para realizar
la transición de la señal óptica para el interior de la residencia.
29. Modulación Y Multiplexación
Modulación
La modulación es un proceso, en el cual una señal contiene una
información que es llamada señal modulante, altera de manera
sistemática, una segunda señal llamada portadora, de tal forma que
esta segunda llevará a la información.
La modulación permiten un mejor aprovechamiento del canal de
comunicación lo que posibilita transmitir más información de forma
simultánea además de mejorar la resistencia contra posibles ruidos e
interferencias
En los sistemas ópticos la modulación ocurre internamente en la fuente
óptica (LED, VCSEL o LASER)
30. Modulación Y Multiplexación
Modulación
La modulación más utilizada es la On Off Keying (OOK), donde el bit "1"
es representado por el pulso luminoso y la ausencia del mismo
representa el bit "0".
La modulación OOK puede utilizar diversas codificaciones de línea para
mejor desempeño de transmisión siendo las modulaciones NRZ y RZ las
más utilizadas.
31. Modulación Y Multiplexación
Modulación Non Return To Zero
Dos niveles de tensión o corriente representan los dos símbolos digitales
(0 y 1). El bit 1 se codifica bajo la forma de una tensión elevada y el bit
0 bajo la forma de una tensión baja o nula.
Non Return to Zero (NRZ)
32. Modulación Y Multiplexación
Modulación Return To Zero
En la modulación RZ el nivel de tensión o corriente regresa siempre al
nivel cero después de una transicion. Probacada por los datos
transmitidos.
Return to Zero (RZ)
33. Modulación Y Multiplexación
Multiplexación
En telecomunicación, la multiplexación es la combinación de dos o
más canales de información en un solo medio de transmisión (permite
varias comunicaciones de forma simultánea) usando un dispositivo
llamado multiplexor. El proceso inverso se conoce como
demultiplexación.
34. Modulación Y Multiplexación
Multiplexación
Para sistemas de cableado metálico es posible aplicar técnicas de
multiplexación FDM y TDM.
En los sistemas de comunicación por medio de fibras ópticas
podemos encontrar multiplexación por FDM, TDM aplicadas en el
plan de multiplexación electrónica y la WDM que se produce sólo en
el plan de la multiplexación óptica.
El MUX óptico recibe en su entrada señales que ya fueron
multiplexados electrónicamente y realiza una segunda
multiplexación en el plan óptico, es decir, el plan óptico posibilita
una segunda etapa de multiplexación.
35. Modulación Y Multiplexación
Multiplexación Por Longitud De Onda - WDM
La WDM se utiliza en sistemas de comunicación óptica,
multiplexando longitudes de onda diferentes, que podemos
considerar como colores diferentes en una única fibra óptica.
La cantidad de longitudes de onda utilizadas depende de la
distancia entre ellos, dentro del espectro de transmisión.
36. Modulación Y Multiplexación
Multiplexación Por Longitud De Onda - WDM
Esta distancia puede ser dada en GHz o en nm, y cuanto menor el
valor de este espacio, mayor será el número de canales posibles.
37. Modulación Y Multiplexación
Tecnología Wide Wavelength Division Multiplexing -WWDM
El primer sistema WDM desarrollado utilizaba dos canales, 1310 nm y
1550 nm, posibilitando la transmisión bidireccional en una misma
fibra.
La versión de 4 canales fue WWDM, presenta una separación de
24,5 nm.
Es utilizada en LAN, para posibilitar transmisiones a 10 Gbps
(10GBaseLX4/LW4) en fibras de 50/125 micrones y 62,5/125 micrones.
38. Modulación Y Multiplexación
Tecnología Coarse Wavelength Division Multiplexing -CWDM
La Tecnología CWDM presenta un gran espaciamiento entre canales, de 20
nm, en el espectro que va de 1310 nm a 1610 nm (Banda ópticas, O, E y C),
permitiendo actualmente hasta 16 canales con capacidad de transmisión
de 2,5 Gbps.
Su estandarización sigue la Recomendación ITU-T G.694.2, y es utilizada en
la implementación de MAN e interconexión de SAN.
39. Modulación Y Multiplexación
Tecnología Dense Wavelength Division Multiplexing -DWDM
La tecnología DWDM posee espaciamientos menores variando de 0,2 a 1,6
nm, llegando a 128 canales cubriendo las bandas ópticas S, C y L.
Estos canales pueden transportar señales de 10Gbps (OC-192/ STM64) y en
algunos sistemas llegan hasta 40Gbps.
El ITU-T, en Junio de 2002, editó una recomendación G.694.1, que presenta
una tabla de frecuencias para aplicaciones DWDM
40. Modulación Y Multiplexación
Tecnología Ultra Dense Wavelength Division Multiplexing –U-DWDM
El U-DWDM es considerado como la siguiente etapa en las
comunicaciones. Esta tecnología combina 128 o 256 longitudes de onda
en una misma fibra óptica, siendo que cada longitud de onda tendría una
tasa de transmisión de 2.5 Gb/s, 10 Gb/s y hasta 40 Gb/s. En el U-DWDM los
canales están espaciados de 10 GHz, lo que corresponde a 0.08 nm.
En el laboratorio ya fue posible la transmisión de 1022 longitudes de onda
en una misma fibra óptica, utilizándose el U-DWDM.
