TRABAJO DEL SEMINARIO DE FIBAR ÓPTICA

2010

TRABAJO DE SEMINARIO

DE FIBRA ÓPTICA 01 de Julio del 2010

Alex Dávila V.

Ancho de Banda

Es un conjunto de tecnologías que brindan a los usuarios altas velocidades de

comunicación y conexiones permanentes. Se brinda a través de las tecnologías

y el equipamiento adecuado para llegar al usuario con servicios de voz, video y

datos.

Última Milla

Es la conexión entre el usuario y la estación local o central, de forma alámbrica

o inalámbrica y sus desventajas son:

Tiene el costo más alto de todos los elementos de una red.

Hay pocos usuarios en áreas rurales, la “milla intermedia” no se

comparte eficientemente.

Altos precios para los clientes.

La selección de la tecnología condiciona los servicios que se pueden ofrecer:

El ancho de banda.

El monto de inversión.

Los costos de operación y de venta.

TECNOLOGÍAS DE ACCESO

TECNOLOGÍAS

ALÁMBRICAS

TECNOLOGÍAS

INALÁMBRICAS

* Redes de Acceso por par de Cobre (xDSL, Modems). * Redes de Acceso por Cable. * Redes híbridas de fibra y cable (HFC). * Acceso Fijo por Red eléctrica (PLC). *Redes de Acceso por Fibra óptica (FTTx, PON, EFM , otros).

* Bucle inalámbrico (WiLL o Wireless Local Loop, LMDS, MMDS). * Redes MAN/LAN inalámbricas (WLAN, Wi-Fi, WiMAX,HiperLAN2). •Comunicaciones móviles de segunda y tercera generación (CDMA, GSM, UMTS, 3G). * Óptica por Aire (HAPs, FSO). * Redes de acceso por satélite. * Televisión digital terrestre (TDT).

Tecnologías que pasan por la Última Milla

Es la conexión entre el usuario y la estación local o central, de forma alámbrica

o inalámbrica y sus desventajas son:

CAPA 1 • Redes SDH.

• Redes ópticas transparentes (OTH).

• Cobre, Microondas y otros medios.

CAPA 2 • Redes ATM.

• Redes Frame Relay.

• Redes basadas en Ethernet.

CAPA 3 • Redes Basadas en IP, IP/MPLS.

Redes de Acceso por par de Cobre

• Red de acceso tradicional para telefonía (PSTN).

• Los servicios ofrecidos son:

* Telefonía

* Datos

Datos se ofrecen sobre dos tecnologías:

* Modems de banda vocal.

* Tecnologías DSL (Digital Subscriber Line).

xDSL

Permite la transmisión de información digital en pares de cobres.

DSL

Características

Implica el uso de dos hilos de cobre y pares de equipos.

Tecnología no conmutada (siempre conectado)

Velocidades diferentes de bajada y subida.

Mercado: Hogares y Negocios.

Limites Físicos

Alcance/calidad del par.

Gráfico 1: Configuración de un sistema ADSL

Equipamiento adicional

Splitters, Microfiltros

Fortalezas

Conexión dedicada.

Basada en Estándares.

Flexibilidad en opciones.

Debilidades

Rango Limitado.

Problemas con co-location y unbundling

Servicio de Contención.

Gráfico 2: Esquema de Red de Acceso ADSL

Redes de Cable

Ventajas del Cable: Liberación de la línea telefónica convencional.

Mayores velocidades que los sistemas tradicionales ISDN.

Conexión permanente a la red HFC (Datos, Teléfono y Televisión). Desventajas del Cable: Recableado interno y externo muy costoso, que lleva tiempo

implementar. Conexión trabaja a alta velocidad sólo cuando el número de usuarios es

razonablemente bajo.

Gráfico 3: Esquema de Red de Cable General

HFC (Redes Híbridas de Fibra y Cable)

Características

Redes de acceso cableadas terrestres, basadas en sistemas híbridos que combinan fibra óptica y cable coaxial.

Es un medio bidireccional, permite desplegar redes de telecomunicación

multiservicio. Mayor capacidad de transmisión, distancias de acceso y servicios

asociados. Se extiende a áreas metropolitanas cada vez más extensas e

interconectadas.

Típicamente empleadas para distribución de CATV. Emplean fibra óptica en la red troncal, desde la cabecera de generación

de señales hasta los nodos ópticos. Los nodos ópticos son receptores que hacen la conversión

óptico/eléctrica de la señal en las áreas deservicio. A partir de los nodos se extiende la red de distribucióntradicional de

cable coaxial.

Usa un medio compartido. (Ethernet) Distribución en bus.

Velocidades asimétricas: Download 10Mbit/s compartido, Upload

768kbit/s o 3Mbit/s compartido. Posibilidad de simetría hasta 10 Mbps.

Diseñado para usuarios residenciales.

Límites físicos No hay límite de distancia

Cada bus HFC tiene capacidades hasta 50Mbps en sentido red-usuario

y 10Mbps en sentido usuario-red Equipamiento Adicional

Splitter Tv/Datos

Fortalezas Alta velocidad.

Se vende con contenido.

Bajo Precio.

Debilidades Medio Compartido (pobre seguridad)

Diferentes estándares entre EEUU y Europa.

Gráfico 4: Esquema de Red de Cable HFC

Gráfico 5: Red de Cable HFC Aplicable de 2 Nodos.

Gráfico 6: Red de Cable HFC Aplicable de 2 Nodos Multiservicios.

Gráfico 7: Distribución del Ancho de Banda.

PLC (Comunicaciones x línea eléctrica)

Es aquel que convierte la red de distribución eléctrica de baja tensión en una

red de telecomunicaciones apta para transmitir datos y voz.

Ventajas de la tecnología PLC :

*No se requiere cableado adicional, es de rápida instalación * Gran infraestructura instalada de redes eléctricas a nivel mundial. * Utilización de la tecnología para la gestión de las redes eléctricas. * Velocidades de hasta 45 Mbps en una sola línea demedio voltaje.

Gráfico 8: Esquema del PLC.

Características de PLC

Permite la transmisión de datos hasta 45 Mbits por segundo a través de

las red

secundaria de alimentación eléctrica de 110 Voltios y 60 Hz(Estándar

Americano).

Ideal para la implementación a bajo costo de la última milla y el último

metro.

Utiliza la banda de frecuencias altas, por encima de los 2 Mhz (2-30)

para los datos de manera de no interferir con la señal de energía

eléctrica.

El área de cobertura de una estación Master varía entre 100 y 500m,

dependiendo de las frecuencias de transmisión empleadas.

Red eléctrica no está diseñada para transmitir datos.

Se añade ruido a la señal.

Usa OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).

PLC no puede sobrevivir al paso de un transformador. Solo se utiliza en

la última milla (baja tensión). Los transformadores deben ir acompañados de una estación base PLC

(que extrae los datos, separando frecuencias). Limitación de distancia.

Transmisión óptima: 100 metros entre domicilio y transformador.

Necesidad de repetidores en contadores de las viviendas y edificios muy

altos.

Redes de Acceso por Fibra Óptica

Prometen un enorme incremento en el ancho debanda de la red de acceso

hasta cientos de Gbps.

Se pueden clasificar en dos tipos:

o Por el uso de elementos pasivos y/o activos: Redes PON

o Por la cercanía del tramo de fibra al domicilio de cliente: FTTX

Redes de Acceso por Fibra FTTx

Clases:

o FTTH (Fiber to the Home) fibra directa hasta el hogar.

o FTTC (Fiber to the Curb) fibra hasta la acera.

o FTTB (Fiber to the Building) fibra hasta el edificio.

Las tecnologías FTTx se basan en instalaciones de cable de fibra óptica directo

hasta los hogares o edificios.

Gráfico 9: Esquema de una red por Fibra FTTx

Redes PON (Passive Optical Network)

Es una única fibra óptica bidireccional y compartida que utiliza acopladores

ópticos para ramificarse formando una económica red de acceso con topología

punto-multipunto hasta el usuario final.

Gráfico 10: Esquema de una red por Fibra de tipo PON

EPON (Ethernet PON) Surge pensando en la evolución de las redes LAN de Ethernet a Fast

Ethernet o Gigabit Ethernet. Eliminan la conversión ATM/ IP en la conexión WAN/LAN.

Disminuye la complejidad de los equipos.

EPON es más eficiente en el transporte de tráfico basado en IP.

Disminuye el costo de equipos, costos operativos, y simplifica la

arquitectura.

EFM Ethernet en la primera milla

La ubicuidad de la Ethernet.

La disponibilidad de grandes anchos de banda.

Precios reducidos.

Facilidad de operación y provisión del servicio

EPON (Ethernet Passive Optical Network) permite compartir entre varios

abonados los costes determinaciones de red.

Gráfico 11: Esquema de una red por Fibra de tipo EFM

Aplicaciones: Conectividad Internet

Transparent LAN service (punto a punto LAN to LAN)

L2VPN (punto a punto o multipunto a multipunto LAN to LAN)

Extranet

LAN a Frame Relay/ATM VPN

Conectividad a centro de backup

Storage area networks (SANs)

Metro transport (backhaul)

VoIP

Gráfico 12: Esquema de una red por Fibra de tipo Ethernet

Ethernet en redes LAN/WAN/MAN

La Arquitectura efpunto a punto, punto multipunto y multipunto a

multipunto.

Flexibilidad de ancho de banda: 10/100/1000/10000 Mbps

Originalmente para entornos LAN

Redes de Acceso Inalámbrico

Se conectan a la red usando señales de radio en reemplazo del cobre,

en parte o en toda la conexión entre el cliente y la central de

conmutación.

Para países de reciente iniciación de competitividad se vuelve ideable

para un rápido despliegue de red.

Redes de Acceso Inalámbrico

Los diferentes tipos de redes de acceso inalámbrico son:

WLL (Wireless Local Loop)

Broadband Wireless

WiFi

Wimax

LMDS

MMDS

FOS

Sistemas celulares

Gráfico 13: Representación de los estándares de las redes inalámbricas

Wireless Local Loop

Se instala una estación transmisora y antenas receptoras en los sitios de abonado.

Requiere línea de vista para la transmisión.

Transmisión sujeta a licencias de uso del espectro.

Permiten la transmisión y recepción de señales de datos.

Wireless Local Loop

Se instala una estación transmisora y antenas receptoras en los

sitios de abonado.

Transmisión sujeta a licencias de uso del espectro.

Permiten la transmisión y recepción de señales de datos.

Gráfico 14: Representación de Wireless

WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave WiMAX

Ventajas:

Rapidez de instalación

Velocidad

Seguridad

Calidad de Servicio

LofS, NLOS

La tecnología WiMAX se utiliza en: Enlaces de última milla

Banda Ancha por Demanda

Áreas urbanas sin planta externa

Banda Ancha en zonas rurales

Gráfico 15: Representación de WiMAX

Gráfico 16: Representación de los estándares de WiMAX

Gráfico 17: Cuadro WiFi vs WiMAX

FOS Free Optic Spaces

Permite establecer conexiones de alta velocidad entre dos

edificios o múltiples conexiones a distancias más cortas, usando

transmisión en la banda infrarroja.

Solución alternativa a fibra óptica

No requiere Licencia.

Inmune a la Interferencia de radio frecuencia.

Velocidades de hasta 1.25 Gbps (futuro 10 Gbps WDM).

Requiere Línea de Vista.

Evolución de GSM a GPRS - General Packet Radio

Services (2.5G) de EDGE

GPRS

Servicios avanzados de Conmutación por paquetes.

Velocidades de hasta 115 kbit/s (Agrupación TS)

Tarificación flexible.

“Always connected, always online”

Basado en Interfaces estándares.

Evolución a WCDMA (UMTS/IMT-2000)

Acceso por códigos

Velocidades hasta 2 Mbps

Banda ancha (5 MHz carrier)

Verdaderos servicios multimedia con múltiples conexiones por circuitos

o paquetes desde un único terminal

Convergencia Sobre Redes Móviles

Mobile Multimedia Communication (MMC) designa un sistema de

comunicaciones de Cuarta Generación (4G) con múltiples formas

de presentar la información, como combinación de texto, datos

gráficos,animación, imágenes, voz, sonido y vídeo.

4G alcanzará desde 20 a 100 megabits por segundo en los tramos

UMTS, e incluso un gigabyte en las redes locales y los hotspots.

•En el mercado japonés de millones de abonados 3G, NTT DoCoMo

viene investigando con móviles 4G.

Satelital de Órbita Alta Satélites de Órbita Geosíncrona

(GEO)

Características:

Cobertura extensa

Capacidad de decenasde Mbit/s

Adecuación paramservicios de difusión

Retardo detransmisión inherente

Tendencia de las redessatelitales es evolucionarhacia prestación

de servicios multimedia debanda ancha.

Nuevos sistemas incluyen conmutación a bordo y uso de

terminales portátiles.

Gráfico 18: Esquema de red Geoestacionaria Alta

Satelital de Órbita Baja Satélites de Órbita Baja (LEO)

Características:

Constelaciones de satélites

Retardo satelital disminuido

Pocos sistemas en operación

Sistemas satelitales de 3G utilizan:

Conmutación a bordo

Redes terrestres complementarias

Desventajas:

Alto costo

Complejidad

Gráfico 19: Esquema de red Geoestacionaria Baja