Redes FTTX I
July 14, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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INGENIERIA ELECTRONICA
TECNOLOGIA DE REDES DE ACCESO FTTx
POTOSI – BOLIVIA ABRIL - 2013
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INDICE 1. Introduccion. 2. Descripción de la Red de Acceso FTTx. 3. Historia. 4. Definición. 5. Tipos de Redes de Acceso FTTx. - FTTN - FTTH - FTTB - FTTC - FTTP
6. Definiciones de las Redes FTTx. 7. Arquitectur Arquitecturas as de las Redes Redes FTTx. 8. Problemas en las redes FTTx. 9. Conclusiones.
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1. Introducción.
La ibra optica ocupa un lugar importante actualmente. Tiene grandes características sticas excepcionales como su pequeno peso y volumen, su bajo coste (la ibra en sí misma), es facil de manejar e instalar, tiene un gran ancho de banda, s han conseguid conseguidoo bajas atenuacion atenuaciones, es, grandes velocidades con pocos repetidores (conectores y ampliicadores opticos) ademas presenta posibilidades subterraneas y submarinas, y es por todo ello, que desde su aparicion a inales de los 70, se ha ido haciendo hueco en los sistemas de redes. En el ano 2000 aparecieron las redes opticas (sistemas de transporte con una gran capacidad de transmision, enrutamiento y recuperacion sin necesidad de conversion E/O) sustituyendo en gran parte a los cables coaxiales. Un ejemplo de sustitucion son las lín neas eas telefonicas interurbanas, y la distribucion de TV por cable es un ejemplo de la coexistencia de la ibra optica con el coaxial, red formada por ibra optica que va desde la cabecera de red hasta los nodos o pticos y coaxial conectado desde ese punto hasta el equipo del abonado. E E sta red híbrida brida ibracoaxial, denominada HFC, proporciona servicios de distribucion de television así como tambien servicios de telefoníaa,, Internet, radio y víd deo eo interactivo. Con el tiempo, las redes HFC evolucionaron y actualmente, aunque de forma experimental, la ibra llega hasta la acera, mas alla del nodo de acceso, adquiriendo el nombre de: FTTC (Fiber to the curb) o al ediicio, llamado FTTB (Fiber To The Building) y hasta la vivienda (evitando totalmente el cobre): FTTH (Fiber to the home). 2. Descripción de redes FTTx.
El desarrollo de la ibra optica monomodo con su enorme capacidad de transmision, ha abierto la puerta al despliegue de redes opticas punto a punto. El uso de la ibra como sustituto del cable de cobre ha permitido aumentar de forma signiicativa la calidad del servicio (QoS) sin sufrir aumentos relevantes del precio de este, permitiendo de esta manera que cada ca da vez haya ma ma s usuarios que adquieran este tipo de servicio. Telecomunicaciones II
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Pero, a pesar de sus ventajas, la ibra optica sigue sin ser demasiado utilizada en los tramos inales, es decir, en tramos desde el nodo central hasta el bucle de abonado. Es por ello, que esta parte de la red normalmente es de cobre, y los usuarios sufren las limitaciones de las lín neas eas de suscripcion digital (xDSL) y las lín neas eas ibra-coaxial (HFC). La otra opcion podría ser el uso de enlaces de redes inalambricos, asumiendo las interferencias y la alta atenuacion presentes en este tipo de medios de transmision. Por eso la explotacion de las tecnologí as actuales tiene los siguientes inconvenientes: Tienen una capacidad de transmision limitada, a la vez que hay un crecimiento
explosivo de la demanda de ancho de banda y otros servicios de altas velocidades. Utilizan aparatos y herramientas que requieren un mantenimiento continuo.
No permiten al proveedor ofrecer voz, video y datos al mismo tiempo a los
abonados de una manera econo econo mica. A pesar de que la ibra queda libre de las mencionadas limitaciones, tiene un obsta obsta cculo ulo que interieren en el despliegue de los servicios opticos al sector residencial y al pequeno comercio- que es el elevado coste de la conexion de cada abonado al nodo central. Tal cantidad de interconexiones de tipo punto apunto requiere mayor cantidad de componentes activos, cable de ibra optica y al mismo tiempo aumentarí a el coste del propio despliegue.
La arquitectura FTTx (Fiber-to-the-x) ofrece una solucio solucio n interesante para este tipo de problemas. Con FTTx, las redes opticas pasivas (PON) de banda ancha, permiten utilizar un enlace a varios usuarios al mismo tiempo, sin la necesidad de utilizar elementos activos, es decir, componentes electroopticos que aumentan (regeneran) la sen sen al. 3. Definición FTTx.
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La tecnología de telecomunicaciones FTTx (del ingles Fiber To The x) es un termino generico para designar cualquier acceso de banda ancha sobre ibra optica que sustituya total o parcialmente el cobre del bucle de acceso al abonado. El acronimo FTTx se origina como generalizacion de las distintas coniguraciones desplegadas (FTTN, FTTC, FTTB, FTTH...), diferenciandose por la ultima letra que denota los distintos destinos de la ibra (nodo, acera, ediicio, hogar...).
Que es FTTx?
Fibra hasta alguna parte… Describe un conjunto de topologíaass utilizadas en las redes de acceso por ibra oo ptica. 4. Elemento que determinan el tipo de una red FTTx:
•Alcance
> Longitud de la ibra oo ptica. •Medios de Transmision > UU nicamente de ibra oo ptica > Combinacio Combinacio n de ibra oo ptica y par de cobre trenzado •Componentes de Red > Terminales Terminales de usuario (o (o pticos) > Equipos concentradores (DSL). 5. Tipos de Redes FTTx:
Se pueden distinguir distintos tipos de redes de la familia de FTTx dependiendo de la distancia entre el tramo de ibra y el usuario inal, tal y como se indica en la Figura 1. Entre las ma ma s destacables tenemos:
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FTTH - (Del ingles Fiber-to-the-home). En FTTH o ibra hasta el hogar, la ibra
llega hasta el interior o fachada de la casa u oicina del abonado. FTTB - (Del ingles Fiber-to-the-building o Fiber-to-thebasement). En FTTB o
ibra hasta el ediicio, la ibra normalmente termina en un punto de distribucion intermedio en el interior del ediicio de los abonados. Se accede a los abonados inales del ediicio o de la casa mediante la tecnologí a VDSL2 (Very high bit -rate Digital Subscriber Line 2) sobre par de cobre. FTTN - (Del ingles Fiber-to-the-node). En FTTN o ibra hasta el vecindario, la
ibra termina en un cabinete en la calle, típ picamente icamente en las inmediaciones del barrio o residencial. FTTC - (Del ingles Fiber-to-the-cabinet o iber-to-the-curb). Similar a FTTN,
pero el gabinete esta mas cerca del usuario, normalmente a menos de 300 metros. FTTP - (Del ingles Fiber-to-the-premises). Este termino se puede emplear de
dos formas: como termino generico para designar las arquitecturas FTTH y FTTB, o cuando la red de ibra incluye tanto viviendas como pequenos negocios.
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6. Característica Característicass principales de cada Red FTTx.
FTTN Fiber To The Node.
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- Fibra oo ptica y cable coaxial (Outdoor) - 200 – 500 hogares por ibra - Servicios de 30 Mbps.
FTTC Fiber To The Curb.
- Fibra oo ptica y par de cobre (Outdoor) - 10 –100 hogares por ibra - Servicios de 50 Mbps.
FTTB Fiber Toe The Building.
- Fibra oo ptica (Outdoor) y par de cobre (Indoor) - 32 hogares por ibra - Servicios de 100 Mbps.
FTTH Fiber To The Home,
- Enteramente de ibra o o ptica - 1 hogar por ibra
ma s de 100 Mbps. - Servicios de ma -
7. Arquitectur Arquitecturas as de las Redes Redes FTTx. Red FTTC. FTTC es un método de servicios de banda ancha de alta velocidad para negocios y hogares, acortando la distancia que viaja la conexión de la línea de cobre. Esto se logra mediante la instalación de "DSLAM de la calle" que actúan como un cambio pequeño cerca de la casa o negocio. La conexión entre estos DSLAM Street y la central telefónica es de fibra (por lo tanto de fibra hasta el gabinete). El resto de la distancia entre el DSLAM calle y las instalaciones del cliente es el cobre, pero la distancia es lo suficientemente corto como para usar la tecnología VDSL (Very-high-bitrate de línea de abonado digital), que tiene una velocidad máxima de carga teórica de 10 Mbps y una velocidad de descarga de 40Mbps.
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Red FTTB.
FTTB, de las siglas en ingles Fiber To The Building (ibra hasta el ediicio), permite la transmision de informacion a altas velocidades aprovechando las ventajas de la ibra oo ptica y los sistemas de distribucio distribucio n oo pticos. Este tipo de arquitectura se esta empezando a implementar en la actualidad y puede tener buenos resultados puesto que es mas econo econo mica que arquitecturas similares como FTTH (ibra hasta el hogar) debido a que en este caso se llega con ibra optica hasta el hogar o domicilio donde se encuentra el abonado, razo n por la cual los cos razo costos tos se incrementan. Con FTTB en cambio, llega una sola terminal de red optica (ONT) hasta el ediicio y es compartida por todos los abonados en el ediicio. Desde la terminal de red optica hasta el abonado o usuario se tiene cobre con tecnología que puede ser del tipo xDSL y que para el caso concreto de este proyecto de titulacio n sera titulacio sera VDSL2. Basicamente se encuentran 4 elementos principales en la arquitectura FTTB que fueren descritos anteriormente, estos son: - Cabecera.
nea ea oo ptica (OLT). - Terminal de lín - Fibra oo ptica.
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- Terminal de red o o ptico (ONT).
Tecnología FTTH. A continuacio continuacio n se va a hablar de las redes FTTx haciendo ma ma s hincapie sobre todo en las redes FTTH, su estado actual, las distintas tecnologíaass utilizadas y sus aplicaciones. Red FTTH. hogar, enmarcada dentro de las tecnologías Conocida como fibra hasta el hogar, FTTx, se basa en la utilización de cables de fibra óptica y sistemas de distribución ópticos adaptados a esta tecnología para la distribución de servicios avanzados, como el Triple Play: telefonía, Internet de banda ancha y televisión, a los hogares y negocios de los abonados. La tecnología FTTH propone la utilización de fibra óptica hasta el domicilio del usuario. La red de acceso entre el abonado y el último nodo de distribución puede realizarse con una o dos fibras ópticas dedicadas a cada usuario (una conexión punto-punto que resulta en una topología en estrella) o una red óptica pasiva (del inglés Passive Optical Network , PON) que usa una estructura arborescente con una fibra en el lado de la red y varias fibras en el lado usuario.
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Red FTTN. Fibra hasta el nodo (FTTN), también llamada fibra para el barrio o la fibra hasta el armario (FTTCab), es una arquitectura de telecomunicaciones basados en cables de fibra óptica para ejecutar un armario que sirve un barrio. Normalmente, los clientes conectarse a este aparato con cable coaxial tradicional o el cableado de par trenzado. El área servida por el gabinete es por lo general menos de 1.500m de radio y puede contener varios cientos de clientes. (Si el gabinete atiende un área de menos de 300 m de radio luego de la arquitectura que se suele llamar la fibra hasta la acera). Fibra hasta el nodo permite el suministro de servicios de banda ancha, como Internet de alta velocidad. Protocolos de comunicaciones de alta velocidad, tales como acceso de banda ancha por cable (DOCSIS general) o alguna forma de línea de abonado digital (DSL) se utilizan entre el gabinete y los clientes. Las tarifas de datos varían de acuerdo con el protocolo exacto utilizado y de acuerdo con lo cerca que el e l cliente es el gabinete.
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Red FTTP. La fibra óptica hasta las instalaciones FTTP se refiere a un tipo de tecnología de telecomunicaciones donde se utilizan cables de fibra óptica para conectar el equipo de distribución que se encuentra más cercano c ercano al usuario destinatario de la conexión directamente a la red principal p rincipal de telecomunicaciones. iber T o T h he e H ome ome) radica en que la La diferencia entre FTTP y FTTH (F iber
conexión FTTH tiene un alcance directo hasta el espacio físico donde se encuentra el destinatario final de la conexión (hogar, negocio, etc.) mientras que la conexión de tipo FTTP se realiza hasta "el equipo distribuidor más cercano" al destinatario, llegando hasta el lugar físico donde se encuentra el
destinatario de la conexión por otros medios como pueden ser cable coaxial o par trenzado de cobre, entre otros.
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8. Ventajas y desventajas de la fibra óptica en la tecnología FTTx.
Entre las ventajas que tiene la fibra óptica se citan las siguientes: Permite
altas velocidades de transmision por el gran ancho de banda que
soporta. Son
inmunes a la diafonía (crosstalk ), ), en pares de cobre se presenta
acoplamiento magnetico entre conductores, la ibra optica esta construida de pla sstico pla tico o vidrio, es decir, no son conductores y eliminan este problema. Son
inmunes a la interferencia por estatica, es decir son inmunes al ruido
causado por motores ele ele cctricos, tricos, rayos, luces luorescentes, etc. No generan ruido electromagne electromagne tico tico debido a
que como se dijo anteriormente
las ibras estan construidas con materiales no conductores y por tanto no radian energíaa.. Las
ibras opticas no transmiten senales electricas sino luz, por esta razon
son mas seguras que los medios que transportan senales electricas en ambientes con presencia de gases o líq quidos uidos vola vola tiles. Se
puede decir que el costo por metro de ibra optica, en la actualidad, es
aproximadamente igual al cobre, aunque sigue siendo mayor. Los sistemas con ibra optica tienen menor atenuacion, lo que representa un menor numero de equipos repetidores y ampliicadores, razo razo n por la que se reduce costos costo s en este sentido. Entre las desventajas de la fibra óptica se citan las siguientes: Los
equipos de interconexion de ibra son costosos, para que la instalacion sea util, la transformacion de las senales electricas en luz requeriran de conversores electro-opticos y para transformar las senales luminosas en electricas se emplearan conversores optico-electricos, ademas de otros equipos como multiplexores-demultiplexores. Tienen
menor resistencia a la tension mecanica que otros medios de
transmisio n como el cable coaxial. Esto puede solucionarse con re transmisio recubrimientos cubrimientos en la ibra con chaquetas protectoras de PVC o Kevlar normal (polí mero mero altamente cristalino). Telecomunicaciones II
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Es
mas difíccil il así como costosa la reparacion y empalme de la ibra optica en
relacio n al cobre. relacio Ejemplo de Topologías FTTx. Selección de la Topología Física de las Redes FTTx.
Las topologíaass responden a las distintas necesidades de las areas Urbana Densa y Suburbana/Rural. •Propiedad Vertical Ediicios Residen Residenciales ciales
FTTB/FTTA
Ediicios Comerciale Comercialess FTTB Centros Comerciales FTTC/FTTB. •Propiedad Horizontal Zonas Residen Residenciales ciales FTTH Barrios Privados FTTC 10. Conclusiones. Conclusiones.
Las ventajas de la ibra optica, o lo que se denomina FTTx (siglas en ingles por ‘ibra hasta cualquier punto x’), en comparacion con otras tecnologí aass de transmision hacen de ella una tecnología irresistible para futuras aplicaciones de amplitud de banda elevada. El termino FTTx en general puede incluir por ejemplo la “ibra hasta el hogar” (FTTH o ‘Fibre-To-The-Home’), la “ibra hasta el local o las instalaciones” (FTTP o‘Fibre-To-The-Premises’), la “ibra hasta la acera” (FTTC o ‘Fibre-ToThe-Curb’). La FTTx se convertira dentro de poco en el estandar del sector de las redes gracias a los beneicios que ofrece, como por ejemplo: La reduccion cada vez mayor y mas rapida de los costes relacionados con el despliegue de la ibra. La PON (Red OO ptica Pasiva) que supone la ausencia de componentes activos entre el usuario inal y la central. Una demanda creciente de servicios de voz, informacion y vídeo deo en una sola ibra. Su excelente iabilidad, extensibilidad y seguridad. Su posicion en calidad de arquitectura preparada para el futuro.
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Las companíaass con una vision hacia el futuro estan trabajando con una amplia gama de tecnologíaass innovadoras de ibra que acabaran de forma efectiva con el desequilibrio entre la transmisio transmisio n de red y los requerimientos de acceso. Las conexiones de ibra optica y una distribucion segura son la base sobre la que la comunidad global de redes construira nuevos servicios y prestaciones a la velocidad de la luz, a la vez que generara nuevos y enormes lujos de ingresos. Con el aumento de la demanda del consumidor para paquetes de servicios de alta velocidad como la HDTV (Television de Alta Deinicion), la FTTx ha sido reconocida como la mejor solucion. Las redes de cable de par trenzado, redes de cable coaxial y redes híb bridas ridas de ibra y coaxial (HFC) no tienen tanto futuro como la arquitectura FTTx. Con el continuo descenso del coste del material optico, la FTTx se convierte en una tecnologí a que hay que tener en cuenta, ya que atrae el interes de los proveedores de servicios. Su ventaja mas convincente es la creacion de una red optica pasiva (PON), que se puede decir que simplemente proporciona una vía de traico y cuyos componentes son pasivos en su totalidad. Es de decir que no hay componentes activos entre el distribuidor de servicios en la central de la red y el usuario inal. De este modo, se minimiza drasticamente el coste del mantenimiento y las necesidades de la red ademas de eliminar la necesidad de una red de alimentacion CC. Permite tambien que la gestion y distribucion de servicios se realice a traves de una unica ibra que llega hasta el usuario inal, proporcionando servicios lucrativos con interfaces de usuario estandares. Estos servicios pueden ser de voz, de transmision de datos a alta velocidad, de HDTV y/o de víd deo. eo. La solucion mas recomendada actualmente es la FTTC – Fibra hasta el gabinete y terminar la ultima milla con tecnología ADSL2+ o VDSL2 cuando ya tenemos plantel de cobre instalado pudiendo así brindar Triple Play sumando un servidor de video IPTV o VOD. El FTTH es una excelente solucio solucio n para cundo no tenemos ninguna infraestructura previa o cuando tenemos un cabezal de video analogico y queremos brindar Triple Play. Telecomunicaciones II
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Hoy en día PON es una tecnología mucho mas costosa que la xDSL y con una mejora y reacomodamiento del plantel actual vamos a llegar con mayor ancho de banda sin tener que hacer grandes inversiones. Diagrama de interconexión entre la tecnología PON + VDSL2/ADSL2+
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