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