Redes PON: Redes ópticas pasivas (Passive Optical Network)
Una red óptica pasiva es una configuración de red que por sus características provee una gran variedad de servicios de banda ancha a los usuarios mediante accesos de fibra óptica.
La utilización de arquitecturas pasivas permite reducir los costes y son utilizadas principalmente en las redes FTTH. Por contrapartida, el ancho de banda no es dedicado, sino multiplexado en una misma fibra en los puntos de acceso de red de los usuarios. En definitiva, se trata una configuración de red punto-multipunto.
Avanzando desde la red hacia el usuario podemos decir que una arquitectura de red PON está formada por los siguientes equipos: un Terminador de red Óptico (OLT, Optical Line Termination) en la central local del proveedor de servicios y una serie de Unidades de Red Ópticas (ONU, Optical Network Units) próximo a los usuarios de acceso.
Fig1. Red PON
Redes AON: Redes ópticas activas (Active Optical Network)
Red óptica activa (Active Optical Network) AON, en la cual se utilizan elementos activos que requieren energía para su alimentación y permiten largas distancias entre la sala de equipos y los abonados.
Basado en el Standard IEEE 802.ah, las redes activas Ethernet proveen de ancho de banda simétrico con velocidades superiores a 1Gbps por puerto sobre una única fibra utilizando para ello dos longitudes de onda multiplexadas y diferenciadas sobre cada fibra óptica. De ésta manera con cada longitud de onda tenemos dos slots de transmisión, un slot se utiliza como canal de transmisión y otra para el canal de recepción.
Esto nos permite una transmisión de datos Full-Dúplex mediante una conexión punto a punto con un ancho de banda dedicado al usuario.
En las redes PON define como máxima distancia entre un OLT y un equipo ONU de 20 Km para que la red PON sea operativa, con las redes Ethernet activas éste límite desaparece permitiéndose distancias superiores a 80Km desde el punto de distribución hasta el usuario.
Fig2. Red AON
Banda Ancha de 2 Megas
La FCC estableció que una conexión podía ser considerada de Banda ancha si es mayor a 200 kb/s. Nueve años después, se considera banda ancha a una conexión de al menos 2 Mbps.
Varias formas de transmisión de baja velocidad como los módems analógicos de más de 600 bps son de banda ancha, esta denominación se ha asociado más estrechamente con formas transmisión de alta velocidad tales como DSL. Por ello la denominación "banda ancha" también se utiliza para indicar velocidades relativamente altas, mientras que la denominación "banda estrecha" se utiliza para indicar velocidades relativamente bajas. Hoy en día es bastante común oír que a un método de banda ancha como un módem de 9600 bits se lo tilde de "banda estrecha", mientras que a un método de banda base como Ethernet 10BASE-T se lo denomine como de "banda ancha".
La recomendación I.113 de ITU-T, encuadra dentro de banda ancha a las técnicas capaces de transmitir más rápido que un acceso primario de RDSI, sea éste a 1,5 ó 2 Mbps. Sin embargo las velocidades de 512 kbps o incluso 1024 kbps se comercializan como de "banda ancha ".
DWDM
Es el acrónimo, en inglés, de Dense wavelength Division Multiplexing, que significa Multiplexación por división en longitudes de onda densas. DWDM es una técnica de transmisión de señales a través de fibra óptica usando la banda C (1550 nm).
DWDM es un método de multiplexación muy similar a la Multiplexación por división de frecuencia que se utiliza en medios de transmisión electromagnéticos. Varias señales portadoras (ópticas) se transmiten por una única fibra óptica utilizando distintas longitudes de onda de un haz láser cada una de ellas. Cada portadora óptica forma un canal óptico que podra ser tratado independientemente del resto de canales que comparten el medio (fibra óptica) y contener diferente tipo de tráfico. De esta manera se puede multiplicar el ancho de banda efectivo de la fibra óptica, así como facilitar comunicaciones bidireccionales. Se trata de una técnica de transmisión muy atractiva para las operadoras de telecomunicaciones ya que les permite aumentar su capacidad sin tender más cables ni abrir zanjas.
Para transmitir mediante DWDM es necesario dos dispositivos complementarios: un multiplexor en lado transmisor y un demultiplexor en el lado receptor. A diferencia del CWDM, en DWDM se consigue mayor números de canales ópticos reduciendo la dispersión cromática de cada canal mediante el uso de un láser de mayor calidad, fibras de baja dispersión o mediante el uso de módulos DCM "Dispersion Compensation Modules". De esta manera es posible combinar más canales reduciendo el espacio entre ellos. Actualmente se pueden conseguir 40, 80 o 160 canales ópticos separados entre sí 100 GHz, 50 GHz o 25 GHz respectivamente.
En su núcleo, DWDM involucra un pequeño número de funciones de capa física. Estas son bosquejadas en la Figura 3, la que muestra un sistema DWDM de cuatro canales. Cada canal óptico ocupa su propia longitud de onda.
Fig3. Esquema funcional DWDM
El sistema ejecuta las siguientes funciones principales:
- Generación de la señal. La fuente, un láser de estado sólido, puede proveer luz estable con un específico ancho de banda estrecho, que transmite la información digital, modulada por una señal análoga.
- Combinación de señales. Modernos sistemas DWDM emplean multiplexores para combinar las señales. Existe una pérdida asociada con multiplexión y demultiplexión. Esta pérdida es dependiente del número de canales, pero puede ser disminuida con el uso de amplificadores ópticos, los que amplifican todas las longitudes de onda directamente, sin conversión eléctrica.
- Transmisión de señales. Los efectos de Crosstalk y degradación de señal óptica o pérdida pueden ser calculados en una transmisión óptica. Estos efectos pueden ser minimizados controlando algunas variables, tales como: espaciamiento de canales, tolerancia de longitudes de onda, y niveles de potencia del láser. Sobre un enlace de transmisión, la señal puede necesitar ser amplificada ópticamente.
- Separación de señales recibidas. En el receptor, las señales multiplexadas tienen que ser separadas. Aunque esta tarea podría parecer el caso opuesto a la combinación de señales, ésta es hoy, en día, difícil técnicamente.
- Recepción de señales. La señal demultiplexada es recibida por un fotodetector.
Además de estas funciones, un sistema DWDM podría ser equipado con una interfaz Cliente-Equipo para recibir la señal de entrada.
