Aplicacion de la tecnologia FSO (Free space Optics) Como solucion de ultima milla

1. Nombre: Luis Eduardo Márquez Rodríguez.
Saia: “E”
Titulo
PROPUESTA PARA LA APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA FSO (FREE
SPACE OPTICS), COMO SOLUCIÓN PARA CUBRIR LAS NECESIDADES DE
CONEXIÓN DE ÚLTIMA MILLA
Problemática
La última milla es definida en materia de telecomunicaciones como el tramo
final de una línea de comunicación, ya sea telefónica o un cable óptico, que da
servicio al usuario. Este es quizá el mayor problema al que se enfrenta una
empresa de telecomunicaciones en incluso un país cuando pretende extender los
servicios de este tipo. Hoy son muy importantes los avances a nivel de las redes
de comunicaciones, y estas son mucho más consistentes, tienen alta capacidad
de tráfico y un excelente nivel de confiabilidad, lo cual les permite ofrecer servicios
de transmisión de voz, video y datos. Sin embargo, llegar al usuario final es mucho
más complicado.
Si bien se requieren grandes inversiones para concretar los trazados de
fibra óptica que conecten con el exterior, y los que enlacen internamente los
centros de comunicaciones, en la última milla aparentemente la inversión de un
solo cable es menor, pero en cambio es mucho mayor la cantidad de lugares a los
que se debe llegar y por ende se multiplica varias veces su costo lo cual no sería
muy viable para las empresas de comunicación. Esto significa que si, por ejemplo,
para tender la red nacional de fibra óptica hubo que perforar cientos de kilómetros,
instalar repetidores, llegar a cada centro de servicio etc… llevar fibra óptica a cada
hogar representaría muchísimos inconvenientes.
A eso hay que sumarle que en países menos desarrollados en este tema,
las redes de telecomunicaciones se han ido estructurando sobre otras ya
existentes, lo que implica que se produzca un salto en calidad y velocidad de la
conexión cuando se pasa desde un sistema de transmisión de fibra óptica a uno
de cable de cobre, mucho menos potente como el caso de la tecnología xDSL.
Incluso en no pocas ocasiones la densidad de este cableado es tal, que dificulta o
impide tender otros nuevos, así como el equipamiento y accesorios inherentes a
ellos.

2. Solución
De lo argumentado anteriormente, la presente es una tecnología en la cual
se propone como solución para cubrir las necesidades de conexión de última milla,
de tal manera que al pensar en una tecnología que ofrezca el rendimiento de
procesamiento full-dúplex de gigabit Ethernet; que no requiera licencia de
instalación y que se puede instalar en muy poco tiempo, ofreciendo una rápida y
alta tasa de transmisión de información; es la óptica del libre-espacio (FSO). El
proceso de realizar la transmisión de datos, voz o imágenes a través de láser,
utilizando banda ancha y sin necesidad de levantar calles para cablear. La
tecnología inalámbrica es un sistema de línea de vista en el cual voz video y datos
son transmitidos en un haz de luz a velocidades de hasta 2.5 Gigabits por
segundo, algo más de dos mil veces un enlace tradicional xDSL.
La transmisión de señales a través de FSO es lo que representa una
alternativa a otras formas de conexión de capa física, independiente al protocolo y
ancho de banda; pues a diferencia de lo que ocurre en transmisiones de radio o
microondas, estas utilizan la luz a través del aire como medio de transmisión,
Transmiten una longitud de onda entorno a 785nm. Esta longitud de onda no
requiere licencia, eliminando la necesidad de su obtención o en su defecto los
costos de las líneas arrendadas.
Su funcionamiento es simple, está basada sobre la conectividad entre
unidades inalámbricas ópticas; cada unidad consta en un transceiver (convertidor)
con un transmisor/receptor laser que posee la capacidad de transmisión de
1.5Mbps hasta 2Mbps dependiendo del fabricante; estas unidades utilizan
dispositivo óptico de alto poder y un lente o telescopio que transmite luz a través
de la atmosfera hacia otro lente que recibirá la información que se está
transmitiendo, la potencia del láser según el rango operacional que se desea
alcanzar se pueden encontrar transmitiendo desde 100mW hasta 640mW.
Son de fácil administración por lo que el soporte es muy sencillo y rentable
ofreciendo calidad de servicio hasta 5km, en gran parte poseen interfaz de fibra
óptica con conectores dúplex-SC para monomodo o multimodo. También se
cuenta con interfaces Ethernet y RJ-45 para administración y con interfaces RS-
232 y DB9 para el usuario terminal. Se maneja el concepto de independencia de
protocolos así como una gran variedad, entre ellos, ATM, SONET, SDH, IP,
Ethernet, Gigathernet, entre otros. Su topología es flexible ha sido diseñada para
trabajar en cualquier topología de red, incluyendo malla, punto-multipunto, punto a
punto. Esta flexibilidad permite a los proveedores de servicios, la libertad de crecer

3. rápidamente y extender sus redes para distribuir velocidades de fibra óptica a sus
clientes. Cuando se habla de disponibilidad de enlace y rendimiento, está definida
con un 99.999% de disponibilidad con tasa de error (BER) mayor que 10-10 en los
enlaces ópticos inalámbricos.
Polo, línea de investigación y eje conceptual
El presente trabajo de investigación estará enfocado en el polo II,
designada para estudiar y analizar alternativas tecnológicas de desarrollo para la
ciudad, en pro del bienestar del hombre. Debido a que se procura proveer a las
personas el acceso a banda ancha con la finalidad de intercambio de información,
así como también extender los servicios de las centrales de comunicación. A su
vez estará sustentada en los sistemas de transmisión de datos como línea de
investigación. Y finalmente será acotado el sistema de telecomunicaciones como
eje conceptual.

4. Capitulo 1
Introducción
La tecnología óptica de espacio libre (Free Space Optic) es una línea de
tecnología utilizada para transmitir datos, voz y video a través de la atmosfera a la
velocidad de la luz, utilizando rayos laser como medio transmisor y receptor; esta
línea requiere que exista línea de vista directa entre los medios implicados para
tener un desempeño optimo y poder llevar a cabo una transmisión de alta calidad.
La línea de tecnologías tiene como objetivo proveer conexiones con ancho
de banda óptico, capaz de transmitir hasta 2.5 Gbps en comunicaciones de datos,
voz y video simultáneamente a través del aire, permitiendo conectividad óptica sin
requerir de cables de fibra óptica o licencias de seguridad.
Free Space Optic viene de competir contra la tecnología de cable de fibra
óptica en todas sus modalidades, ya que esta es la primera opción que toman las
empresas al realizar proyectos de intercomunicación entre edificios, empresas o
instituciones con distancias geográficas considerables.
Este proyecto tiene como meta desarrollar un análisis de esta tecnología y
determinarla factibilidad de aplicación que pueda tener el entorno nacional, con el
fin de tener una opción adicional de comunicación informática que pueda
satisfacer las necesidades de los usuarios en una mercado globalizado.
Planteamiento del problema
Con el avance de la tecnología surgen una serie de necesidades en el
ámbito mundial que obligan a que todos los países crezcan tanto en servicios
como en desarrollo al nivel empresarial, lo cual conlleva a que se investigue
acerca de nuevas tecnologías y nuevas aplicaciones para poder sobrevivir en el
mercado mundial.
Analizar la tecnología óptica de espacio libre en el entorno nacional es un
tema interesante, dado a la importancia que esta representa para poder crecer
tanto tecnológica como estratégicamente. Por otra parte, todas las empresas
requieren de tecnología para poder realizar su ejercicio; si esta sufre
interrupciones, impacta de manera negativa el servicio que brinda, y por
consiguiente, el cliente se ve afectado.

5. Esta tecnología lo que permitirá es brindar una nueva alternativa de
conexión inalámbrica entre puntos distante mediante laser, innovación tecnología
que puede abrir un sinfín de servicios en el ámbito empresarial.
Solución
Un sistema F.S.O. utiliza amplificadores ópticos y un telescopio que manda
múltiples haces de luz (o pulsos de luz), de distintas longitudes de onda, en los
que manda la información en forma de paquetes; a través de la atmósfera hacia
otro telescopio que es el que espera recibir esta información. El telescopio
receptor está conectado a un receptor altamente sensible a través de una fibra
óptica y un demultiplexor. El haz enviado es un haz infrarrojo de poca potencia en
el espectro de los TeraHertz, por esto; no es extraño esperar tasas de transmisión
de hasta 10 Gbps. Este sistema es bidireccional así que ambos telescopios
pueden estar transmitiendo y recibiendo información en forma simultánea.
Los fotones emitidos por el láser son mucho más rápidos que los electrones
moviéndose a través de un cable, por esta razón grandes cantidades de
información, tales como voz sobre IP y video, pueden ser transmitidos por un
corredor estrecho de espacio. Los equipos F.S.O. tienden a operar en dos bandas
de frecuencia, una con longitudes de onda de entre 780 nm y 900nm, y la otra
entre 1500 nm y 1600 nm. Cuando hablamos de una conexión F.S.O. nos
referimos a dos transmisores (receptores) de rayos láser que conforman un canal
de comunicación full dúplex. Las conexiones operan normalmente en forma
balanceada esto quiere decir que los dos transmisores (receptores) manejan el
mismo ancho de banda.
Dado que F.S.O. es una tecnología de línea de visión (L.O.S.) no genera
lóbulos laterales como uno podría esperar de una antena de microondas
direccional. Esto se traduce en una reducción muy importante de la posible
interferencia que pudiera existir y en una fácil instalación y un sencillo
mantenimiento.