DEDICATORIA

MULTIPLEXACION POR WDM NWDM EN FIBRAS OPTICAS PARA ACCESO MS RAPIDO A LA INTERNETINDICE

Dedicatoria...........................................................................................................4

Resumen................5

Introduccin.........................................................................................................6

CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1 Antecedentes Bibliogrficos............11

1.2 Determinacin del Problema...........11

1.3 Formulacin del Problema...12

1.4 Objetivos................12

1.5 Justificacin del problema..............12

CAPITULO II: MARCO TERICO

2.1 Evolucin de WDM......................................................................................13

2.2 WDM...........................................................................................................15

2.3 Bases Tericas...........................................................................................15

2.3.1 Caractersticas tcnicas de WDM.............................................................15

2.3.2 Fibras pticas conexin a internet............................................................19

2.3.3 Tipos de redes WDM..............................................................................212.3.4 Fibra ptica.............................................................................................23

2.3.5 Tipos de fibra...........................................................................................23

2.3.6. Caractersticas de los tipos de fibra ptica..............................................24

2.3.6 a. Ventajas................................................................................................25

2.3.6 b. Desventajas..........................................................................................28

2.4 Comunicaciones pticas............................................................................30

2.4.1 Multiplexaciones pticas Principios de Multiplexacion y Conmutacin....302.4.2 Introduccin a la Multiplexacin................................................................30

2.4.3 Mtodos de Multiplexacin.......................................31

2.4.4 Sistemas de Multiplexacin pticos.........................................................33

2.4.5 Redes actuales y su evolucin hacia redes totalmente pticas................342.4.6 Estndares para redes pticas.................................................................372.5 Aplicaciones y ventajas de WDM...............................................................38

2.6 Definicin de trminos bsicos...................................................................42CAPITULO III: APLICACIONES

3.1 Larga distancias ( Long Haul)......................................................................49

3.2 Anillos (Flexring)..........................................................................................49

3.3 Tcnicas para el FWM insensible a la polarizacin.....................................51

3.4 Banda ancha tambin por laser...................................................................51

Conclusiones.....................................................................................................53Referencias Bibliogrficas.................................................................................54DEDICATORIA

Dedicado a aquellas personas que con su paciente colaboracin logran que da a da me esfuerce ms y hacen que yo transmita esos nuevos conocimientos a todos aquellos que deseen aprenderlo.

RESUMEN

WDM consiste en la transmisin en paralelo de un nmero determinado de seales pticas a longitud de onda diferentes sobre una nica fibra ptica donde cada una de las mltiples portadoras pticas transporta diferentes flujos de datos.

Cada portadora ptica tiene acceso al ancho de banda de la fibra con una modulacin particular que puede ser de varios GHz.

Un sistema WDM utiliza varias fuentes pticas, cada una de ellas emitiendo a una longitud de onda diferente en un enlace formado por una sola fibra ptica. Los sistemas WDM se pueden utilizar en redes locales, en comunicaciones de larga distancia (troncales), en general para aplicaciones de banda ancha, tales como video telfono, video conferencia, televisin, multimedia internet, audio y

otros.INTRODUCCIN

Las aplicaciones de comunicaciones actuales demandan un ancho de banda cada vez mayor. Dado que muchas veces no es posible, por su elevado coste, realizar nuevos tendidos de fibra, es necesario encontrar procedimientos que permitan aumentar la capacidad de la disponible. Hay dos maneras fundamentales de conseguirlo: aumentar la tasa de bit realizando TDM ( Time Division Multiplexing), para lo que se necesitan aparatos electrnicos de alta velocidad, y utilizar multiplexacin por divisin en longitud de onda WDM (Wavelength Division Multiplexing).La idea detrs de WDM es la misma que la de la multiplexacin por divisin en

frecuencia, es decir, transmitir datos simultneamente a lo largo de la fibra con portadoras de distintas longitudes de onda. La separacin entre dichas longitudes de onda ha de ser suficiente para garantizar que no interfieran entre s. WDM permite aumentar la capacidad de transmisin empleando mltiples canales a distintas frecuencias lo que es una solucin.

La introduccin de nuevos servicios de valor aadido tales como vdeo bajo demanda o aplicaciones multimedia requiere de una gran cantidad de ancho de banda para satisfacer las necesidades de los usuarios. Las soluciones que tienen los proveedores de servicio para satisfacer este aumento de la demanda de trfico son diversas. Por una parte pueden instalar ms fibra, aunque sta es una solucin cara y en algunos casos inviable. Otra solucin consiste en utilizar tcnicas de multiplexacin por divisin en el tiempo (TDM), donde el aumento de capacidad se consigue por medio de ranuras de tiempo ms pequeas que permiten transmitir mayor cantidad de bits (datos) por segundo. Esta tecnologa ha sido utilizada en las redes de transporte basadas en los estndares SDH/SONET. No obstante, el principal problema al que se enfrentan los proveedores de servicio es el relacionado con el salto a una capacidad mayor. Basndose en la jerarqua SDH, la capacidad inmediatamente superior a los 10 Gbit/s son los 40 Gbit/s, por lo que se obtiene ms capacidad de la que pudiera necesitarse en un principio, con el correspondiente desembolso econmico pues hay que actualizar todos los transmisores y receptores del sistema. Finalmente, la tercera alternativa consiste en DWDM, que permite aumentar de una forma econmica la capacidad de transporte de las redes existentes. Por medio de multiplexores, DWDM combina multitud de canales pticos sobre una misma fibra, de tal modo que pueden ser amplificados y transmitidos simultneamente. Cada uno de estos canales, a distinta longitud de onda, puede transmitir seales de diferentes velocidades y formatos: SDH/SONET, IP, ATM, etc. Es decir, DWDM puede multiplexar varias seales TDM sobre la misma fibra. Las redes DWDM futuras se espera que transporten 80 canales OC-48/STM-16 de 2,5 Gbit/s (un total de 200 Gbit/s), 40 canales OC-192/STM-64 de 10 Gbit/s (un total de 400 Gbit/s), la capacidad equivalente a unos 90.000 volmenes de enciclopedia por segundo. A diferencia del sistema WDM convencional, en este caso todas las portadoras pticas viajan por la fibra con separaciones inferiores a 1 nm.

Una de las principales ventajas de los sistemas DWDM es su modularidad, la cual permite crear una infraestructura conocida como "grow as you go", que se basa en aadir nuevos canales pticos de forma flexible en funcin de las demandas de los usuarios. As, los proveedores de servicio pueden reducir los costes iniciales significativamente, al tiempo que desarrollan progresivamente la infraestructura de red que les servir en el futuro.

Sin embargo, la revolucin de los sistemas DWDM no hubiese sido posible sin las caractersticas clave de tres tipos de tecnologa:

- La capacidad que poseen los diodos lseres de emitir luz a una longitud de onda estable y precisa con un ancho de lnea espectral muy estrecho.

- El formidable ancho de banda de la fibra ptica (varios THz), el cual no ha sido aprovechado completamente durante tiempo.

- La transparencia de los amplificadores pticos de fibra (EDFA) a las seales de modulacin y su habilidad para amplificar de forma uniforme varios canales simultneamente.

Los rpidos avances producidos en DWDM en los ltimos aos, junto con la creciente demanda de servicios de alta velocidad y gran ancho de banda, estn provocando cambios sustanciales en las arquitecturas de las redes pticas. As, la tecnologa DWDM se est expandiendo progresivamente desde el ncleo de las redes pticas de alta velocidad hacia las redes metropolitanas y de acceso. Y todo ello provocado por el xito alcanzado por las soluciones DWDM de largo alcance que han permitido un aumento espectacular en la capacidad de las redes pticas de transporte.

La primera generacin de redes WDM surgi para aliviar el problema del agotamiento de capacidad de las redes SDH/SONET, y tal y como se ha comentado, consista simplemente en combinar mltiples longitudes de onda en una misma fibra. El nmero de canales era pequeo (del orden de 16) y la proteccin se realizaba en las capas 2 3.

La segunda generacin de redes metropolitanas DWDM dobla el nmero de canales e introduce proteccin de anillo y OADMs estticos, permitiendo que los proveedores de servicio proporcionen servicios basados en longitud de onda. Adicionalmente, las arquitecturas de red que emplean DWDM de segunda generacin soportan interfaces multiservicio protegidos, tales como Gigabit Ethernet, ESCON y SDH/SONET. Si bien estas mejoras son enormes en comparacin con las redes SDH/SONET convencionales, la segunda generacin de redes posee limitaciones en cuanto a capacidad, coste, escalabilidad y gestin de red. La conmutacin entre mltiples anillos metropolitanos se realiza de forma centralizada y las longitudes de onda se demultiplexan antes de ser conmutadas/enrutadas de forma individual. Esto da lugar a conmutadores con un gran nmero de puertos (por ejemplo, 1024 x 1024) para poder gestionar el trfico entre anillos, resultando en costes elevados. Adicionalmente, la mayora de OXCs existentes realizan conversiones optoelectrnicas a la entrada y a la salida del conmutador debido a la falta de estndares de interconexin de longitudes de onda en entornos donde existen equipos de mltiples fabricantes.

Finalmente, las redes pticas de tercera generacin se caracterizan por ofrecer gestin dinmica de las longitudes de onda directamente en el dominio ptico, proporcionando ventajas significativas con respecto a la segunda generacin de redes. Asimismo, el nmero de canales es mayor y existe una monitorizacin de prestaciones ms sofisticada que se realiza sobre cada canal ptico. Por medio de lseres sintonizables y filtros, junto con tarjetas de interfaz de mltiples velocidades, se puede realizar la gestin dinmica de longitudes de onda en el dominio ptico de una forma rpida y eficiente. Sin embargo, la clave para ganar clientes consiste en su habilidad para proporcionar nuevos servicios o cambiar la capacidad de los existentes de forma rpida.CAPITULO I

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1 Antecedentes bibliogrficos

Los primeros comienzos de WDM, a fines de la dcada de los 80s, utilizaban dos longitudes de onda ampliamente espaciadas en las regiones de los 1310 [nm] y 1550 [nm] (o 850 [nm] y 1310 [nm]), algunas veces llamadas WDM banda ancha (Wideband WDM). A comienzos de los 90s floreci una segunda generacin de WDM, algunas veces llamada WDM Banda estrecha (Narrowband WDM), en la cual se utilizaban entre dos a ocho canales, que estaban separados a intervalos de aproximadamente 400 [GHz] en la ventana de los 1550 [nm].

1.2 Determinacin del Problema

El servicio de conexin a Internet por fibra ptica, deriva la mayor limitacin del ciberespacio: su exasperante lentitud. Para navegar por la red mundial de redes, Internet, no slo se necesita un computador, un mdem y algunos programas, sino tambin una gran dosis de paciencia. Esto se debe a que las lneas telefnicas, el medio que utiliza la mayora de los 50 millones de usuarios para conectarse a Internet, no fueron creadas para transportar videos, grficas, textos y todos los dems elementos que viajan de un lado a otro en la Red.

Pero las lneas telefnicas no son la nica va hacia el ciberespacio. Recientemente un servicio permite conectarse a Internet a travs de la fibra ptica. La fibra ptica hace posible navegar por Internet a una velocidad de dos millones de bps, impensable en el sistema convencional, en el que la mayora de usuarios se conecta a 28.000 33.600 bps.

1.3 Formulacin del Problema

Actualmente las tecnologas de transporte de informacin utilizan las tecnologas necesarias para poder establecer una correcta transmisin?Existen Algunos mtodos o tecnologas que mxime la transmisin de informacin entre terminales de medios alambritos, bsicamente en sistemas constituidos por fibras pticas?1.4 Objetivos

Establecer una veloz comunicacin en las redes alambicas de internet mediante el uso de la tcnica de multiplexado de longitud de onda en las fibras pticas poder trabajar en descargar informacin a una rapidez mucho ms alta que la actual, que es la de las redes con cableado metlico.1.5 Justificacin del problema

Internet se ha convertido en una herramienta necesaria para globalizarnos con los dems pases del mundo y el Per no puede quedar al margen de ello, es por eso que se necesita de una cada vez mayor velocidad en la transferencia de datos que las que actualmente existen as como una optima comunicacin y la multiplexacion por longitud de onda en la fibra ptica tiene como ventajas indiscutibles, la alta velocidad al navegar por Internet, as como su inmunidad al ruido e interferencia.CAPITULO II MARCO TEORICO

2.1 Evolucin de WDM

A principios de 1990, se denomin transmisin WDM en banda ancha a la transmisin de una seal a 1550 nm y otra de retorno a 1310 nm. Ms tarde, a mitad de los 90, el desarrollo WDM permita espaciamientos ms cortos, implementando transporte bidireccional de 2x2 y 4x4 canales a 1550 nm, alcanzando velocidades de 2,5 Gbps en enlaces punto a punto. Finalmente, a finales de los 90, los sistemas densos (DWDM) llegaron a ser una realidad cuando gran nmero de servicios y multitud de longitudes de onda comenzaron a coexistir en la misma fibra, llegando a enviar 32/40/64/80/96 longitudes de onda a 2,5 Gbps y 10 Gbps. Aun as, pronto se vern los sistemas ultra-densos (UDWDM) con transmisin de 128 y 256 longitudes de onda a 10 Gbps y 40 Gbps por canal, ya que la infraestructura actual de fibra ptica no ser suficiente para cubrir la demanda.

Mediante el uso de DWDM, cada longitud de onda transmitida por la misma fibra soporta un canal independiente y, consecuentemente, aumenta el ancho de banda disponible para diferentes servicios. Por ejemplo, con tecnologa estndar SONET, 1344 seales T1 se transmiten por un par de fibras. Empleando tecnologa DWDM y el mismo par de fibras, llegan a transmitir hasta 53.760 seales T1 .

Con todo este tipo de tecnologas apoyando al sistema DWDM, cada aplicacin en la red DWDM tendr asociada una nica longitud de onda, por lo cual, se necesitar un tipo de fibra ptica diseada para soportar un gran nmero de longitudes de onda (canales) transmitidas a muy alta potencia. Esta fibra no deber variar su comportamiento a causa de fenmenos como PMD (Dispersin por cambio de Modo de Polarizacin) u otros efectos no lineales. En resultados de las investigaciones realizadas por Lucent Technologies Bell Labs Innovation se puede ver el gran desarrollo de esta tecnologa durante la ltima dcada

En teora, el ancho de banda total disponible en una fibra monomodo es de 50THz, mientras que es muy difcil predecir el ancho de banda necesario para cubrir la demanda y los servicios esperados. DWDM est siendo aceptada por la mayora de los operadores, y seguir siendo aceptada como la tecnologa ideal de transporte en todas sus combinaciones, tanto en tierra como en grandes tramos troncales submarinos.

2.2 WDM

La multiplexacin por divisin de longitud de onda (del ingls Wavelength Division Multiplexing) es una tcnica que nos permite multiplexar n canales o seales sobre un solo medio ptico (fibra ptica), a cada una de estas seales se les asigna cierto ancho de banda, mediante portadoras pticas de diferente longitud de onda, donde se utiliza como luz procedente un diodo LED o un rayo lser. Los primeros sistemas WDM aparecieron en torno a 1985 y combinaban tan slo dos seales. Los sistemas modernos pueden soportar hasta 160 seales y expandir un sistema de fibra de 10 Gb/s hasta una capacidad terica total de 1,6 Tbit/s sobre un solo par de fibra.La multiplexacin o multicanalizacin se lleva a cabo utilizando un multiplexador y la demultiplexacin o demulticanalizacin con un demultiplexor, que suelen ser dispositivos distintos pero en algunas ocasiones, se cuenta con un dispositivo que realiza ambas tareas conocido como multiplexor ptico de insercin-extraccin.

2.3 Bases Tericas2.3.1 Caractersticas tcnicas de WDM

Los sistemas de comunicacin que utilizan como medio de transmisin una fibra ptica se basan en inyectar en un extremo de la misma la seal a transmitir (previamente la seal elctrica procedente del emisor se ha convertido en ptica mediante un LED o Lser y ha modulado una portadora) que llega al extremo receptor, atenuada y, probablemente con alguna distorsin debido a la dispersin cromtica propia de la fibra, donde se recibe en un fotodetector, es decodificada y convertida en elctrica para su lectura por el receptor. El tipo de modulacin y/o codificacin que se emplea con los sistemas de fibra ptica depende de una serie de factores, y algunas fuentes de luz se adaptan mejor a unos tipos que a otros. As, los LED, con un amplio espectro

en el haz luminoso, admiten muy bien la modulacin en intensidad, mientras que el lser un haz de luz coherente que se adapta mejor a la modulacin en frecuencia y en fase.

Los dos mtodos tradicionales para la multiplexacin de seales en un sistema de fibra ptica que utiliza luz coherente (lser) han sido TDM (Time Divisin Multiplexing) y FDM (Frequency Division Multiplexing), al que se viene a aadir WDM. Al contrario que las otras tcnicas, WDM suministra cada seal en una frecuencia lser diferente, de tal manera que puede ser filtrada pticamente en el receptor.

En distancias cortas, como es en el entorno de una oficina, la atenuacin de la fibra (mnima para una longitud de onda de 1,55 (mm) y la dispersin (mnima para 1,3 (mm) no presenta un gran problema, pero a distancias mayores, como las que se requieren en los enlaces de comunicaciones a larga distancia, realmente lo es y se requiere el uso de amplificadores/repetidores que regeneren la seal cada cierta distancia. Por ejemplo en los cable trasatlnticos se colocan repetidores cada 75 km que, primero, convierten la seal ptica degradada en elctrica, la amplifican y la vuelven a convertir en ptica mediante un diodo lser, para inyectarla de nuevo en la fibra ptica, todo un proceso complejo y que introduce retardos debido a los dispositivos electrnicos por los que ha de pasar la seal. Este inconveniente se evitara si todo el camino pudiese ser ptico (all-optical), algo que ya es posible gracias a los resultados obtenidos, hace ya ms de una dcada, por investigadores de la Universidad de Southampton, que descubrieron la manera de amplificar una seal ptica en una longitud de onda de 1,55 mm hacindola pasar por una fibra de 3 metros de longitud dopada con iones erbio e inyectando en ella una luz de lser a 650 mm (fenmeno que se conoce como bombeo o pumping).

Los iones de erbio, que reciben la energa del lser, se excitan cediendo su energa mediante un proceso de emisin estimulada, lo que proporciona la amplificacin de la seal, consiguindose de esta manera hasta 125 dB de ganancia. Dependiendo de la distancia y del tipo de fibra se pueden requerir amplificadores pticos para unir dos sistemas WDM, que son las piezas clave en esta tecnologa Los sistemas amplificadores comerciales actuales (EDFA/ Erbium Doped Fiber Amplifier) utilizan, tpicamente, un lser con una longitud de onda de 980 o 1.480 (m, en lugar de los 650 mm de las primeras pruebas de laboratorio y la inyeccin de la radiacin (con diodo lser DFB) en el ncleo de la fibra se hace mediante un acoplador dicrico (beam-splitter), viajando ambas seales juntas por el ncleo, necesitndose muy poca potencia debido a las reducidas dimensiones de ste, pero que ha de ser bombeado a lo largo de toda l para evitar resonancias debido a la absorcin causada por tomos de erbio no excitados. Cada receptor lleva un filtro ptico constituido por dos espejos que forman una cavidad resonante (DBR) en la que se puede seleccionar la longitud de onda, lo que sirve para sintonizarlo con la frecuencia que se desea separar.

2.3.2 Fibras pticas conexin a internet

Las redes inalmbricas bsicamente se diferencian de las redes conocidas hasta ahora por el enfoque que toman de los niveles ms bajos de la pila OSI, el nivel fsico y el nivel de enlace, los cuales se definen por el 802.11 del IEEE

802.11a: Fue la primera aproximacin a las WN y llega a alcanzar velocidades de hasta 54 Mbps dentro de los estndares del IEEE y hasta 72 y 108 Mbps con tecnologas de desdoblamiento de la velocidad ofrecidas por diferentes fabricantes, pero que no estn (a da de hoy) estandarizadas por el IEEE. Esta variante opera dentro del rango de los 5 Ghz. Inicialmente se soportan hasta 64 usuarios por Punto de Acceso.

Sus principales ventajas son su velocidad, la base instalada de dispositivos de este tipo, la gratuidad de la frecuencia que usa y la ausencia de interferencias en la misma.

Sus principales desventajas son su incompatibilidad con los estndares 802.11b y g, la no incorporacin a la misma de QoS (posibilidades de aseguro de Calidad de Servicio, lo que en principio impedira ofrecer transmisin de voz y contenidos multimedia online).

802.11b: es la segunda aproximacin de las WN. Alcanza una velocidad de 11 Mbps estandarizada por el IEEE y una velocidad de 22 Mbps por el desdoblamiento de la velocidad que ofrecen algunos fabricantes pero sin la estandarizacin (a da de hoy) del IEEE. Opera dentro de la frecuencia de los 2'4 Ghz. Inicialmente se soportan hasta 32 usuarios por PA.

Adolece de varios de los inconvenientes que tiene el 802.11a como son la falta de QoS, adems de otros problemas como la masificacin de la frecuencia en la que transmite y recibe, pues en los 2'4 Ghz funcionan telfonos inalmbricos, teclados y ratones inalmbricos, hornos microondas, dispositivos Bluetooth..., lo cual puede provocar interferencias.

En el lado positivo est su rpida adopcin por parte de una gran comunidad de usuarios debido principalmente a unos muy bajos precios de sus dispositivos, la gratuidad de la banda que usa y su disponibilidad gratuita alrededor de todo el mundo. Est estandarizado por el IEEE.

802.11g: Es la tercera aproximacin a las WN, y se basa en la compatibilidad con los dispositivos 802.11b y en el ofrecer unas velocidades de hasta 54 Mbps. A 05/03/2003 se encuentra en estado de borrador en el IEEE, se prevee que se estandarice para mediados de 2003. Funciona dentro de la frecuencia de 2'4 Ghz.

Dispone de los mismos inconvenientes que el 802.11b adems de los que pueden aparecer por la an no estandarizacin del mismo por parte del IEEE (puede haber incompatibilidades con dispositivos de diferentes fabricantes).

Las ventajas de las que dispone son las mismas que las del 802.11b adems de su mayor velocidad.

2.3.3 Tipos de redes WDMAunque la topologa fsica de una red WDM debe ser del tipo ring, la distribucin lgica de trfico puede ser arbitraria.

a.- Enlace WDM.

Dada la capacidad de transportar varios canales pticos en una fibra, un enlace

WDM cumple la funcin de lo que antes hacan varias fibras en paralelo, reduciendo los costos.

b.- Red ptica pasiva.

Su principal caracterstica es que la fibra se comparte entre una Oficina Central y Unidades de Red ptica, entre las cules se establece una conexin bidireccional en estructura de rbol, con control centralizado y ruteamiento en la Oficina Central.

c.- Redes de difusin y de seleccin.

Los transmisores difunden su seal a diferentes canales. Los receptores pueden seleccionar la seal deseada. Generalmente se basan en topologa estrella. Su principal desventaja es la poca capacidad de reuso de longitudes de onda, por lo que resulta conveniente para redes de rea local pero no mayores.

d.- Redes de Enrutamiento por Longitud de Onda.

Estn compuestas por uno o varios nodos selectores de longitud de onda llamados enrutadores de longitud de onda y por fibras que los interconectan. Cada uno de estos enrutadores tiene puertos de salida y entrada, los que se conectan a nodos terminales o bien a otros enrutadores. Toman sus decisiones de acuerdo al puerto y la longitud de onda de la seal de entrada. Dado que dos canales cualesquiera no comparten el mismo enlace de fibra en alguna parte de la red, stos pueden utilizar la misma longitud de onda en redes de enrutamiento por longitud de onda. Esta reutilizacin de la longitud de onda implica una tremenda reduccin del nmero de longitud de onda requerido para construir redes de rea amplia. Dependiendo del diseo y componentes en uso, un enrutador de longitud de onda puede poseer distintas capacidades, como por ejemplo, enrutamiento esttico o reconfigurable, proveer o no conversin de longitud de onda.

2.3.4 Fibra ptica

La fibra ptica es un conductor de ondas en forma de filamento, generalmente de vidrio, aunque tambin puede ser de materiales plsticos. La fibra ptica es capaz de dirigir la luz a lo largo de su longitud usando la reflexin total interna. Normalmente la luz es emitida por un lser o un LED.

Las fibras son ampliamente utilizadas en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a gran velocidad, mayor que las comunicaciones de radio y cable. Tambin se utilizan para redes locales. Son el medio de transmision inmune a las interferencias por excelencia. Tienen un costo elevado.

2.3.5 Tipos de fibraLa fibra ptica est considerada an como una tecnologa relativamente nueva con respecto a otros medios fsicos. Su ya extendida utilizacin, se encuentra en plena evolucin. Segn sea la forma de guiar los rayos de luz por la fibra ptica (ya sea en un cierto nmero de modos o en uno solo) el tipo de fibra se denomina multimodo o monomodo.

2.3.6 Caractersticas de los tipos de fibra ptica

2.3.6 a. Ventajas

Baja Atenuacin

Las fibras pticas son el medio fsico con menor atenuacin. Por lo tanto se pueden establecer enlaces directos sin repetidores, de 100 a 200 Km . con el consiguiente aumento de la fiabilidad y economa en los equipamientos.

Gran ancho de banda

La capacidad de transmisin es muy elevada, adems pueden propagarse simultneamente ondas pticas de varias longitudes de onda que se traduce en un mayor rendimiento de los sistemas. De hecho 2 fibras pticas seran capaces de transportar, todas las conversaciones telefnicas de un pas, con equipos de transmisin capaces de manejar tal cantidad de informacin (entre 100 MHz/Km a 10 GHz/Km).

Peso y tamao reducidos

El dimetro de una fibra ptica es similar al de un cabello humano. Un cable de 64 fibras pticas, tiene un dimetro total de 15 a 20 mm . y un peso medio de 250 Kg/km. Si comparamos estos valores con los de un cable de 900 pares calibre 0.4 (peso 4,000 Kg/Km y dimetro 40 a 50 mm ) se observan ventajas de facilidad y costo de instalacin, siendo ventajoso su uso en sistemas de ductos congestionados, cuartos de computadoras o el interior de aviones.

Gran flexibilidad y recursos disponibles Los cables de fibra ptica se pueden construir totalmente con materiales dielctricos, la materia prima utilizada en la fabricacin es el dixido de silicio (Si0 2 ) que es uno de los recursos ms abundantes en la superficie terrestre. Aislamiento elctrico entre terminales

Al no existir componentes metlicos (conductores de electricidad) no se producen inducciones de corriente en el cable, por tanto pueden ser instalados en lugares donde existen peligros de cortes elctricos.

Ausencia de radiacin emitida

Las fibras pticas transmiten luz y no emiten radiaciones electromagnticas que puedan interferir con equipos electrnicos, tampoco se ve afectada por radiaciones emitidas por otros medios, por lo tanto constituyen el medio ms seguro para transmitir informacin de muy alta calidad sin degradacin.

Costo y mantenimiento

El costo de los cables de fibra ptica y la tecnologa asociada con su instalacin ha cado drsticamente en los ltimos aos. Hoy en da, el costo de construccin de una planta de fibra ptica es comparable con una planta de cobre. Adems, los costos de mantenimiento de una planta de fibra ptica son muy inferiores a los de una planta de cobre. Sin embargo si el requerimiento de capacidad de informacin es bajo la fibra ptica puede ser de mayor costo.

Las seales se pueden transmitir a travs de zonas elctricamente ruidosas con muy bajo ndice de error y sin interferencias elctricas.

Las caractersticas de transmisin son prcticamente inalterables debido a los cambios de temperatura, siendo innecesarios y/o simplificadas la ecualizacin y compensacin de las variaciones en tales propiedades. Se mantiene estable entre -40 y 200C . Por tanto dependiendo de los requerimientos de comunicacin la fibra ptica puede constituir el mejor sistema.

Compatibilidad con la tecnologa digital.

Alta calidad de transmisin. Inmunidad a transmisiones cruzadas entre cables, causadas por induccin magntica.

Reduccin de costos de proteccin contra el ruido. Inmunidad a interferencia esttica debida a las fuentes de ruido.

Eliminacin de los problemas de bucle de tierra. No es necesario tener puesta a tierra de seales, como ocurre con alambres de cobre que quedan en contacto con ambientes metlicos.

Comparte una bandeja con cables de energa, an de alta tensin o frecuencia, o al aire con mnimas fijaciones.

Travesa segura en zonas peligrosas. La seguridad en cuanto a la instalacin y mantenimiento, es decir, las fibras de vidrio y plstico no son conductoras de electricidad, se pueden usar cerca de lquidos y gases voltiles. Seguridad contra descargas elctricas.

Mayor confiabilidad gracias al menor nmero de repetidoras. En el sistema de fibra ptica se pueden instalar tramos de hasta 70 Km. Sin que halla necesidad de recurrir a repetidores lo que tambin hace ms econmico y de fcil mantenimiento este material.

Gran capacidad de transmisin debido al ancho de banda mayor disponible en frecuencias pticas.

Eliminacin de igualadores.

Confiabilidad y alta privacidad de la transmisin, las fibras no pierden luz, por lo que la transmisin es segura y no puede ser perturbada.

Niveles pequeos de potencia elctrica en el transmisor.

Gran abundancia en la naturaleza del material base SiO2, por tanto, fciles de conseguir en el mercado.

2.3.6 b. Desventajas

El costo de la fibra slo se justifica cuando su gran capacidad de ancho de banda y baja atenuacin son requeridos. Para bajo ancho de banda puede ser una solucin mucho ms costosa que el conductor de cobre.

La fibra ptica no transmite energa elctrica, esto limita su aplicacin donde el terminal de recepcin debe ser energizado desde una lnea elctrica. La energa debe proveerse por conductores separados.

Las molculas de hidrgeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir cambios en la atenuacin. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el mecanismo ms importante para el envejecimiento de la fibra ptica.

Dificultad de reparar un cable de fibras roto en el campo.

Slo puede utilizarse por las personas ubicadas en las zonas por las cuales ya est instalada la red de fibra ptica.

El coste es alto en la conexin de fibra ptica, las empresas no cobran por tiempo de utilizacin sino por cantidad de informacin transferida al computador, que se mide en megabytes.

Disponibilidad limitada de conectores.

Las fibras pticas presentan limitaciones qumicas que adquieren mayor intensidad para determinadas longitudes de onda, a los efectos de la irradiacin, determinndose que los lseres de elevada potencia pueden motivar cierto deterioro. La irradiacin conduce a modificar el color del material transparente de las fibras, produciendo su oscurecimiento.

2.4 Comunicaciones pticas

2.4.1 Multiplexaciones pticas principios de multiplexacion y conmutacinExiste una Relacin muy cercana entre multiplexacin y conmutacin. La multiplexacin es definida por ser el proceso por el cual mltiples canales de informacin comparten un comn medio de transmisin. Mientras que conmutacin toma estos multiplexados canales de informacin del medio de transmisin y los re-ordena o direcciona, es decir cumple la funcin de nodo de entrada y salida, el cual conmuta la posicin de diferentes canales de informacin multiplexados en la entrada del conmutador (switch) a otro con diferente posicin.

2.4.2 Introduccin a la Multiplexacin

La Multiplexacin es usada para la transmisin de una pluridad de canales de informacin sobre simple medio de transmisin. Un canal de informacin puede ser un canal de voz, un canal de datos o un canal para transportar imgenes. Por ejemplo, un canal telefnico es un canal optimo para transportar trafico de voz, el cual trabaja en el rango de frecuencia entre 300 Hz y 3400 Hz, segn el CCITT, este rango se aproxima a un ancho de banda de 4KHz.

El numero de canales de voz que pueden ser multiplexado por un simple medio, depender del ancho de banda mximo del medio de transmisin, por ejemplo un par alambrado puede transmitir 24, 48 o hasta 96 canales de voz, un coaxial varios miles canales de voz, un radio de microondas desde cientos hasta varios miles, un satlite puede llevar desde varios cientos hasta varios miles canales de voz, as como la fibra, este numero varia dependiendo de las caractersticas del medio. Pero para realizar este proceso de llevar desde varios a varios miles canales de voz, es necesario realizar diferentes mtodos de multiplexacin. Los mtodos mas comunes de multiplexacin son FDM (Frecuency Division Multiplex) y TDM (Time Division Multiplex), pero existen otros no tan comunes pero muy tiles los cuales sern cubiertos en la prxima seccin.

2.4.3 Mtodos de Multiplexacin

Existen cuatro diversos tipos de multiplexacin, los cuales son : Espacio, Frecuencia, Tiempo y Direccin.Dos de los mayores inconvenientes de las actuales redes de comunicaciones son, por un lado, la falta de capacidad para soportar el aumento de trfico producido en los ltimos aos, y por otro, la diversidad de protocolos de comunicacin utilizados , incompatibles unos con otros. Las redes de fibra ptica con multiplexacin en longitud de onda se presentan en este entorno como las candidatas ideales para resolver ambos problemas: las nuevas tecnologas de multiplexacin densa en longitud de onda (DWDM) aumentan la capacidad de la fibra como medio de transmisin y proporcionan una nueva forma de conmutacin, totalmente ptica, transparente al formato de transmisin de los datos.

Durante los ltimos aos la rpida demanda de acceso a la informacin y en especial el aumento del trfico de Internet, ha hecho que se prestara especial atencin y esfuerzo al desarrollo de las redes de comunicaciones de gran capacidad y anchura de banda.

Estas nuevas redes han de proporcionar un acceso rpido y fiable a diversos tipos de trfico, con caractersticas bien diferenciadas: voz, vdeo, trfico de datos. Para conseguirlo, se han ido implementando redes con diversos protocolos.

El estndar ATM (Asynchronous TransferMode) fue el escogido por la UIT-T (Unin Internacional de Telecomunicaciones- Sector de Estandarizacin de Telecomunicaciones) como el protocolo de transmisin para las redes digitales de servicios integrados de banda ancha (RDSIBA), debido a la calidad de servicio que garantiza. Por otro lado, y gracias a su simplicidad, el protocolo IP , utilizado como estndar de trfico de datos en Internet, ha experimentado un enorme crecimiento. Tambin se han desarrollado frmulas para tratar de conjugar ambos estndares, con soluciones que incluyen la transmisin de IP sobre ATM. Adems de estos protocolos asncronos, las jerarquas sncrona (JDS) y plesicrona (JDP) siguen soportando un gran volumen del trfico en las redes actuales.

El resultado es la aparicin de una gran cantidad de redes distintas e incompatibles entre s.

Se espera que el crecimiento del trfico de datos contine en los prximos aos, superando el ao que viene el volumen del trfico telefnico.

La gran anchura de banda potencial que ofrece la fibra ptica la hace idnea para absorber este aumento de trfico sustituyendo al cable de cobre.2.4.4 Sistemas de Multiplexacin pticos

Desde un principio, las redes de fibra han utilizado un sistema de multiplexacin por divisin en el tiempo (TDM) con una sola portadora ptica. Los sistemas TDM actuales han alcanzado una velocidad de 10 Gbps, siendo la velocidad ms habitual en sistemas comerciales de 2,5 Gbps.

El aumento de esta velocidad hacia sistemas de 40Gbps y superiores supone grandes inconvenientes tecnolgicos debidos a las limitaciones impuestas por la velocidad de la electrnica. Por otra parte, el uso de TDM aprovecha nicamente unos pocos gigahercios de ancho de banda de los aproximadamente 30 THz que ofrece la fibra ptica.

Con el fin de aprovechar de manera ms eficiente la capacidad de la fibra ptica, aparece la multiplexacin en longitud de onda (WDM), mediante la que se insertan sobre una nica fibra distintas portadoras pticas, cada una con un ancho de banda modulable de varios gigahercios. Las primeras redes WDM experimentales, realizadas en los aos 70, utilizaban nicamente dos longitudes de onda, una en 1300 nm y otra en 1550 nm, cada una en un sentido de la transmisin, para lograr la comunicacin en dplex total. Desde entonces, y gracias al desarrollo de fuentes de gran pureza espectral y de dispositivos altamente selectivos en longitud de onda, se han conseguido multiplexar ms de cincuenta portadoras pticas dentro de la tercera ventana de comunicaciones: es la llamada multiplexacin densa en longitud de onda. La combinacin de TDM y WDM es la solucin ms habitual: los sistemas DWDM comercializados en 1998 disponen de 16 canales a 2,5Gbps (40 Gbps), esperndose que en este ao se alcancen sistemas comerciales de 40 canales a 10 Gbps (400 Gbps).

En la reunin de OFC99 celebrada en San Diego en febrero de este mismo ao los laboratorios NTT de Japn mostraron la transmisin de datos a 3 Tbps por un enlace de 40 km, utilizando para ello la multiplexacin de 19 longitudes de onda con 160 Gbps cada una.2.4.5 Redes actuales y su evolucin hacia redes totalmente pticasLa utilizacin de tcnicas WDM en los enlaces pticos supone el primer paso hacia las futuras redes totalmente pticas (all optical networks-AON), denominadas tambin redes pticas transparentes. En estas redes los canales son conmutados basndose en su longitud de onda y las seales conservan su naturaleza ptica a lo largo de todo el trayecto, sin necesidad de reconversiones opto electrnicas.

Este avance supone una mejora sustancial de las caractersticas de capacidad y flexibilidad de las redes de comunicaciones, proporcionando transparencia a los formatos de modulacin y a los protocolos utilizados y evitando el cuello de botella debido a las limitaciones en la velocidad de la electrnica asociada a la conmutacin. Esto supone una gran ventaja para los usuarios extremo a extremo, al eliminarse los requerimientos de conversin de protocolos en las interfaces de transporte a lo largo de la ruta.

Las actuales redes que incluyen WDM utilizan la tecnologa ptica para realizar enlaces punto a punto de larga distancia, que no suelen multiplexar ms de 40 longitudes de onda centradas entorno de 1550 nm. En estas redes las labores de encaminamiento, multiplexacin y regeneracin son realizadas por los equipos electrnicos de SONET Synchronous Optical Network), JDS o ATM. Dos ejemplos de enlaces punto a punto utilizando WDM son los instalados por la compaa British,Telecom entre las ciudades de Edimburgo Newcastle y Belfast y Carlisle, que utilizan 16 longitudes de onda con 2,44 Gbps cada uno . El uso de WDM en los enlaces punto a punto permite que la capa ptica soporte transmisiones de seal de varios protocolos diferentes, aunque el encaminamiento se realiza en el dominio electrnico y de forma separada para cada uno de ellos, utilizando equipos especficos para cada tipo de transmisin.

El paso siguiente es permitir la conexin sin reconversin electrnica de enlaces pticos formando estructuras ms complejas, como anillos buses. Para ello son necesarios dispositivos selectivos en longitud de onda, como los multiplexores pticos de add/drop (OADM), que ya son comerciales. Los OADM extraen la informacin que llega en su longitud de onda de trabajo y transmiten una nueva seal en el mismo canal, eliminando la necesidad de reconvertir al dominio elctrico todos los canales para extraer la informacin de uno de ellos. El proyecto PROMETEO, llevado a cabo por Telecom Italia, Pirelli Ericsson, y operativo en Roma desde julio de 1996, utiliza tres OADM en una red de 4x2,5 Gbps. Los OADM programables, que permiten reconfigurar la longitud de onda de trabajo del multiplexor, tardarn todava un par de aos en llegar al mercado de forma masiva.El ltimo paso para lograr la flexibilidad completa de las redes es la aparicin de los crossconects pticos (OXC), que redireccionan los canales entre varias fibras de entrada y salida en funcin de la longitud de onda. Estos componentes permitirn implementar redes totalmente reconfigurables en las que las distintas longitudes de onda podrn ser encaminadas trasladadas. Los OXC actuales estn todava en fase experimental, y se prevn al menos tres aos antes de lograr equipos fiables y econmicamente viables. Ser ya en la prxima dcada cuando estos equipos se extiendan de forma habitual por las redes de comunicaciones. Por el momento, el uso de OXC se limita a algunas redes experimentales, como las de los proyectos OPEN Optical Pan-European Network) y PHOTON Pan-European Photonic Transport Overlay Network) de la Unin Europea, que utilizan conmutacin ptica en una red WDM de 16 canales para transportar seales JDS de 10 Gbps, aunque tambin admiten otros protocolos digitales.

Utilizando OXC, la tecnologa WDM puede ofrecer un servicio de transporte universal y transparente a las capas superiores electrnicas, ya sea JDS/SONET o ATM.

El empleo de redes transparentes se extender en la medida en que las tcnicas DWDM se implanten en reas locales (LAN) y metropolitanas (MAN), con distancias cortas y gran nmero de clientes de alto volumen de trfico. Para hacer rentable la multiplexacin en longitud de onda en las LAN y MAN es necesario que la demanda de ancho de banda de estas redes sea suficientemente grande, lo que parece asegurado con la aparicin de nuevos servicios como la televisin de alta definicin o la telemedicina. El uso de DWDM en aplicaciones de corta distancia, como la comunicacin entre conmutadores dentro de un nodo de encaminamiento de red o en el sector de las redes de datos, ha hecho que aparecieran dispositivos de WDM con precios reducidos especficos para redes MAN. Una ventaja aadida de las redes WDM con conmutacin ptica es su capacidad para restaurar la comunicacin en milisegundos tras la aparicin de un fallo en el nivel ptico del sistema, de modo que el restablecimiento de la conexin se realice en la capa ptica, sin que los niveles superiores se vean implicados. En las redes con conmutacin electrnica el proceso de restablecimiento parcial del servicio lleva segundos y puede tardarse horas enteras en conseguir reanudar el servicio completo.

2.4.6 Estndares para redes pticasLas tecnologas ms maduras, como ATM o JDS/SONET tienen ya estndares muy detallados.

Por el contrario, los estndares de las nuevas tecnologas, como es el caso de WDM, estn muy poco desarrollados. El uso potencial de WDM para la creacin de redes pticas hace que organismos reguladores, como la ITU-T, estn comenzando a impulsar la creacin de estndares especficos para las futuras redes pticas. Las especificaciones para las nuevas redes AON debern definir las interacciones de estas redes con diversos tipos de trfico (JDS, JDP, ATM,...) y topologas fsicas mucho ms complejas que los actuales enlaces pticos punto-punto.

El trabajo comenz en octubre 1996 con el borrador de la recomendacin G. otn Arquitectura de las redes pticas de transporte, realizado por el grupo de trabajo 13 de la ITU-T. La recomendacin, basada en una idea de British Telecom, propone tres capas pticas, correspondientes a las tres capas JDS .

El estandarizar la arquitectura de encaminamiento en longitud de onda como una serie de capas por debajo de los protocolos de comunicacin actuales ATM, TCP/IP, JDP y JDS, supone hacer la nueva arquitectura de red compatible con los equipos terminales ya existentes, y dotar a las AON de transparencia.

Adems de la arquitectura de red tambin se han publicado ya recomendaciones acerca de otros aspectos como los requerimientos tcnicos de las redes WDM, las funciones de administracin o las caractersticas bsicas de los componentes pticos utilizados. No obstante, la propia tecnologa est todava en desarrollo, por lo que la definicin de estndares completos resulta complicada.

2.5 Aplicaciones y ventajas de WDMEn cualquier tendido de cable puede resultar ms cara la infraestructura necesaria para ello que el propio costo del cable. Se entiende, pues, que haya que realizar una planificacin muy cuidadosa de cualquier red, pero an as, las previsiones ms optimistas se pueden ver ampliamente superadas por la demanda -Internet, por ejemplo, est dando lugar a una gran demanda de ancho de banda- y hacer necesaria la ampliacin de la capacidad de transmisin de la red. Llegados a tal situacin, cabe plantearse o bien incorporar nuevas lneas de transmisin o aumentar la capacidad de las ya existentes, siendo, normalmente, esta segunda opcin la ms adecuada, debido a que suele representar menor costo y su puesta en servicio ser ms rpida. Si el tendido de nueva fibra resulta econmico, puede ser una buena solucin, aunque con ello no se garantiza que el proveedor de nuevos servicios va a obtener las ventajas de disponer de un sistema de gestin del ancho de banda unificado sobre la capa ptica, lo que puede representar una gran desventaja.

Para incrementar la velocidad de transferencia existen varias alternativas, como se ha comentado y la multiplexacin TDM viene siendo la tradicional, aunque presenta el problema de los saltos en la capacidad de sistema ya que pasar de un nivel a otro requiere hacerlo de golpe, con lo que puede resultar excesivo. En el caso de la fibra ptica, con la tecnologa WDM se puede multiplicar la capacidad por 4, por 8, por 16, 32o incluso por mucho ms, alcanzando (con 128 canales STM-64-DWDM) ms de 1 Tbit/s sobre una nica fibra, una capacidad suficiente para transmitir simultneamente 20 millones de conversaciones telefnicas, de datos o fax. Cuando el nmero de longitudes de onda (canales) que se mltiplexan es superior a 8, la tecnologa se denomina DWDM (Dense DWM). DWDM combina mltiples seales pticas de tal manera que pueden ser amplificadas como un grupo y transportadas sobre una nica fibra para incrementar su capacidad; cada una de las seales puede ser a una velocidad distinta (STM-1/OC-3 a STM-16/OC-48, o incluso STM-64/OC-192) y con un formato diferente (ATM, Frame Relay, etc.).

El nmero de amplificadores en un tramo se reduce en la misma proporcin en la que se multiplexan los canales, lo que aumenta la fiabilidad del sistema, aunque, eso s, los necesarios son ms complejos y costosos. Debido a la alta potencia de los amplificadores DWDM y el bajo nivel de ruido se consiguen distancias de hasta 600 km sin repetidores para 2,5 Gbit/s y 32 canales independientes.

El uso de DWDM permite a los propietarios de infraestructuras dotar a la fibra ya instalada de ms capacidad, casi de manera inmediata, y a los proveedores de servicios ofrecer cualquier tipo de trfico de voz, datos y/o multimedia, tanto sobre IP como ATM con transmisin sncrona JDS o SONET, todo ello sobre una infraestructura de transporte sobre capa ptica, con una estructura unificada de gestin haciendo uso de los OXC (Optical Cross Connect) y ADM (Add Dropp Multipexer) para la gestin del ancho de banda.

Estos sistemas tambin presentan algunos inconvenientes ya que no todos los tipos de fibra lo admiten, las tolerancias y ajustes de los lser y filtros son muy crticos y los componentes que utiliza son sumamente caros aunque a pesar de ello la solucin es ms barata que otras, y por otra parte presentan el problema de la normalizacin que es inexistente, por lo que no se puede asegurar la compatibilidad entre equipos de distintos fabricantes, algo en lo que ya est trabajando la UIT-T para lograr una especificacin a corto plazo

AT&T empez a utilizar en sus redes el sistema WDM de Lucent en 1995, que ya dispone de un sistema de 3,2 Tbit/s sobre 8 fibras. Otros fabricantes activos en este campo son Alcatel, Ciena, Ericsson, Nortel, Pirelli, etc., todos con una amplia oferta de productos en este campo, aunque algunos de ellos se surten de los componentes electro-pticos de otros fabricantes de chips, menos conocidos.

En 1998 el uso ms extendido de WDM ha sido en sistemas punto a punto para larga distancia con una configuracin 4-32x2,5 Gbit/s canales pero, durante los prximos aos, JDS/SONET ser un interface que se incorporar en los equipos de datos y de WDM, con lo que ser posible su interconexin, y se utilizar para extender los protocolos propios de las LAN (por ejemplo, Gigabit Ethernet, FDDI, etc.) a los entornos de las MAN y WAN. La construccin de anillos pticos flexibles encuentra en WDM una tecnologa muy apropiada ya que se puede enviar la misma informacin en dos longitudes de onda distintas y monitorizar en el receptor el resultado; si se producen errores en un canal se conmuta al otro de forma inmediata. El resultado es similar al que se obtiene en JDS con un anillo doble, pero utilizando dos longitudes de onda en lugar de dos fibras, lo que resulta ms econmico, aunque resulta evidente que si la fibra se rompe la comunicacin se corta.

2.6 Definicin de trminos bsicos

Fibra ptica : Los hilos de fibra ptica son filamentos de vidrios flexibles, con un dimetro tpico de 125 m. Llevan mensajes en forma de haces de luz que pasan a travs de ellos de un extremo a otro, donde quiera que el filamento vaya (incluyendo curvas y esquinas) sin interrupcin.

Para alcanzar los objetivos se deben tener presentes ciertas cualidades de la fibra ptica, como son su sensibilidad a la curvatura y a la microcurvatura, la resistencia mecnica, y las caractersticas de envejecimiento.

Multiplexacin por divisin de frecuencia:

Tipo de multiplexacin utilizada generalmente en sistemas de transmisin analgicos. Mediante este procedimiento, el ancho de banda total del medio de transmisin es dividido en porciones, asignando cada una de estas fracciones a un canal. Una variante de MDF es la utilizada en fibra ptica, donde se multiplexan seales, que pueden ser analgicas o digitales, y se transmiten mediante portadoras pticas de diferente longitud de onda, dando lugar a la denominada multiplexacin por divisin de longitud de onda, o WDM del ingls Wavelength Division Multiplexing.

Multiplexacion por Divisin de Frecuencia (FDMA):Tcnica que consiste en transmitir varios mensajes al mismo tiempo a travs de un canal de banda ancha modulando primero las seales de mensajes en varias subportadoras y formando una seal de bandabase compuesta que consiste en la suma de estas subportadoras moduladas. Se puede usar cualquier tipo de modulacin tal como AM, DSB, SSB, PM, PAM, FM, etc. Es importante resaltar que el espectro de la seal compuesta se debe componer de seales moduladas sin espectros traslapados; de lo contrario, se presentar diafona entre las seales de mensaje a la salida del receptor. La seal de banda base compuesta en seguida modula un transmisor principal para producir la seal FDM que se transmite a travs del canal de banda ancha. La seal FDM recibida primero se demodula para reproducir la seal de bandabase compuesta que se hace pasar a travs de filtros para separar las subportadoras moduladas individualmente. Las subportadoras luego se demodulan para reproducir las seales de mensajes originales.

Multiplexacin por divisin de tiempo :Es la ms utilizada en la actualidad, especialmente en los sistemas de transmisin digitales. En ella, la anchura de banda total del medio de transmisin es asignada a cada canal durante una fraccin del tiempo total (intervalo de tiempo).

Multiplexor :El multiplexor (MUX) es un dispositivo que puede encontrarse en casi todas las instalaciones. Su misin consiste en permitir que varios ETD o puertos compartan una misma lnea de comunicacin, por lo general un canal telefnico. Ello es posible siempre que en el canal tenga capacidad suficiente para permitir su uso compartido. Son dispositivos que logran transmitir varios canales en un solo medio de transmisinreuniendo varias seales a baja velocidad ytransmitindolas posteriormente a todas a travs de un canal de alta velocidad. Pudiendo ser estos analgicos (FDM) o digitales (TDM).

Multiplexaje :

Todas las terminales estn conectadas a otro multiplexor por medio de uno solo. Los dos multiplexores tiene la capacidad de informacin por separado. El multiplexor del nodo A dispositivos conectados a el y los transmite por velocidad, el multiplexor del nodo B recibe la seal el canal y los enva a los dispositivos correctos. A un multiplexor, el cual esta en el enlace. El enlace que existe entre transportar mltiples canales de A multiplexa la informacin de los el medio de transmisin de alta separa la informacin de acuerdo a el canal y los enva a los dispositivos correctos.

Multiplexores para Fibra ptica:Los multiplexores de multiplexores para fibra ptica monomodo constan de una o dos ramas de entrada y salida. Fabricados en tecnologa de fusin, estn diseados para introducir muy bajas prdidas de insercin y alto aislamiento. La presentacin mecnica habitual se realiza sobre bandejas de empalme o cassettes comerciales normalizados. Los extremos de conexin pueden suministrarse terminados con conectores a requerimiento del cliente, pudiendo ser tanto de pulido angular convexo y altas prdidas de retorno (FC/APC, SC/APC), como de pulido convexo (FC/PC, SC/PC, ST/PC).

Multiplexado estadstico o asncrono: Es un caso particular de la multiplexacin por divisin en el tiempo. Consiste en no asignar espacios de tiempo fijos a los canales a transmitir, sino que los tiempos dependen del trfico existente por los canales en cada momento. Sus caractersticas son: Tramos de longitud variables, Muestreo de lneas en funcin de su actividad, Intercala caracteres en los espacios vacos, Fuerte sincronizacin.

Control inteligente de la transmisin.

Los multiplexores estticos asignan tiempos diferentes a cada uno de los canales siempre en funcin del trfico que circula por cada uno de estos canales, pudiendo aprovechar al mximo posible el canal de comunicacin.

E1:Este es un medio de transmisin de altas velocidades el cual esta formado por 32 timeslots de 64 Kb c/u lo cual hacen la suma de 2.048 Mb, dos de ellos no son utilizados para la transmisin de datos sino que son utilizados para la sealizacin y sincronizacin del mismo medio de Transmisin.

DSO:Este es solo un canal de 64 Kb el cual es utilizado por lo regular en enlaces dedicados.

Interfaces Elctricas:Las interfaces elctricas especifican la manera en que dos equipos sern conectados para la transferencia de informacin entre uno y otro.

PVCS :

Los pvcs son inicialmente definidos como una conexin entre dos sitios o puntos finales. Nuevos pvcs pueden ser agregados cuando exista la demanda para nuevos sitios, ancho de banda adicional, o cuando nuevas aplicaciones requieran puertos existentes para comunicarse.

SVCs :

Implementando SVCs en la red es mas complejo que utilizar pvcs, pero es mas transparente para los usuarios finales. Debido a que este mtodo es muy parecido a la utilizacin de un telfono normal. Los usuarios deben especificar las direcciones de destino como si fuera un numero telefnico.

Modulacin por impulsos codificados:

Es una tcnica utilizada en la multiplexacin por divisin en el tiempo, muy adecuada para el tratamiento y transmisin de seales digitales.Consiste bsicamente en muestrear la seal analgica de cada canal 8000 veces por segundo y cada muestra obtenida es codificada o transformada a seales digitales (0 - 1), llegando a conseguir una velocidad de transmisin 64 Kbits/s, llegando a transmitir 32 canales, que forman un circuito MIC primario.Optical Local Area Network (OLAN) :

Red de rea Local ptica o simplemente Red Local. Una red local es la interconexin de varios ordenadores y perifricos. Su extensin esta limitada fsicamente a un edificio o a un entorno de unos pocos kilmetros. Su aplicacin ms extendida es la interconexin de ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas, fbricas, etc; para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva, permite que dos o ms mquinas se comuniquen. Su caracterstica principal es el uso de tecnologas pticas para la comunicacin entre equipos.

Redes Hbridas Fibra ptica-Coaxial (HFC):Es una red de telecomunicaciones por cable que combina la fibra ptica y el cable coaxial como soportes de la transmisin de las seales. Soporta simultaneamente la transmisin digital y la anloga . HFC soporta todas las tecnologas emergentes de transmisin, incluyendo ATM, Frame Relay, SONET, y SMDS (switched multimegabit data service).La potencia de la flexibilidad de HFC ha hecho que estas redes sean ideales tanto para los proveedores de CATV y de Telfonia.CAPITULO III

APLICACIONES

3.1 Larga distancias ( Long Haul )

El propsito de una red de larga distancia es transportar gran trfico entre un punto y otro, sobre largas distancias de aproximadamente 300 a 1000 Km o ms. El trfico, generalmente es multiplexado y canalizado a 2.5 Gbps (STM 16) o de 10 Gbps (STM 64). Las redes de larga distancia utilizan como estandard, las seales pticas de los clientes con tecnologas SDH, enrutadores IP o conmutadores de ATM. La implementacin de redes de larga distancia, por lo general sugieren la utilizacin de OTM, OLA y en algunos casos de OADM que pueden reutilizar las longitudes de ondas. Este tipo de redes puede tener proteccin OMSP 1+ 1 (Multiplex Section Proteccin), que puede transferir todo el trfico a una ruta paralela en caso de corte de fibra.

3.2 Anillos (Flexring)

Este tipo de red, es de topologa anillo y permite el establecimiento de nuevas conexiones en forma rpida y transparente con proteccin en el dominio ptico, a travs de enlaces de dos pares de fibras, adems de la facilidad de incluir nodos sin afectar el trfico existente. Tambin permite las interconexiones multipunto y el enrutamiento dinmico. Estos anillos pueden tener una longitud de hasta 600 Km, cuya capacidad mxima de transmisin, est dada por la cantidad de lamdas en la lnea. Todos los elementos de red son OADM, es decir, Multiplexores pticos de extraccin- insercin que permiten protecciones sobre canales determinados, adems y dependiendo de las distancias, se pueden incluir OLA.

La integracin de las distintas aplicaciones DWDM es como se muestra en la figura

3.3 Tcnicas para el FWM insensible a la polarizacin.

Se manejan dos tcnicas bsicas para generar el FWM insensible a la polarizacin en el AOS: FWM con bombas copolarizadas y FWM con bombas ortogonales.

FWM con bombas copolarizadas, consiste hacer incidir dentro de un AOS, dos bombas alineadas al modo TE del AOS y la seal de sonda con polarizacin arbitraria. Las seales de bomba baten entre s y modulan la ganancia del medio a la frecuencia de desacuerdo que existe entre ellas, produciendo un armnico de modulacin de la seal de informacin a dicha frecuencia de desacuerdo.

FWM con bombas ortogonales, la polarizacin entre las dos seales de bomba es ortogonal, de esta manera las bombas no baten entre s . Cada una de las seales de bomba bate con la componente de igual polarizacin de la seal de informacin y modulan la ganancia del amplificador. De manera que se generan armnicos de modulacin sobre la bomba ortogonal a ellos a la frecuencia de desacuerdo de las seales que batieron.

3.4 Banda ancha tambin por laser

Las dificultades que encuentran las operadoras de telecomunicaciones para hacer llegar sus redes hasta el punto de trabajo en una empresa o el domicilio de un consumidor, el famoso problema de la ltima milla, est generando tecnologas alternativas que tratan de solventar el problema de conectividad en los ltimos metros. En el caso de la fibra ptica, una de las respuestas tecnolgicas ha sido la creacin de una red ptica inalmbrica de antenas basadas en lser. El servicio, se sustenta en una arquitectura que combina una red de fibra ptica terrestre con una malla inalmbrica compuesta por nodos pticos (antenas) situados en las azoteas de cada edificio que demande el servicio, al cual estn unidos por cable. Estos nodos son dispositivos cilndricos, colocados en trpodes, que miden 89 centmetros de alto por 30 de dimetro y pesan entre 30 y 40 kilos. Slo uno de ellos, el nodo raz, est conectado a los anillos de fibra terrestre. La malla que componen los nodos se apoya en tecnologa lser de baja potencia, instalado en cada uno de los nodos o antenas, concentrando la seal y ralentizando su dispersin, de manera que puede llegar ms lejos y con mayor calidad. El resultado es que el usuario final puede disponer de accesos universales a Internet de alta velocidad (por encima de 2 Mbs), interconexin entre redes de rea local, televisin digital interactiva, videoconferencia o aplicaciones multimedia para B2B y B2C.CONCLUSIONES

La tecnologa WDM es una tecnologa que necesariamente tiene que ir acompaada de la fibra ptica para su funcionamiento.

La fibra ptica es el medio de transmisin que presenta un ancho de banda que excede tanto la velocidad a la cual puede ser accesada por los medios actuales como la tasa de bits que ser usada. El xito de las operaciones WDN depende de la estabilidad de la seal fuerte.

Las redes transparentes que utilizan encaminamiento de longitud de onda requiere que la fibra compatible con todas las longitudes de onda utilizadas en la red y con los sistemas de multiplexacion.

WDM viene a rescatar las necesidades de ancho de banda dando lugar a una mejor administracin de la fibra instalada y la prxima a instalar. Con la llegada de nuevos negocios soportados por internet, las redes de telecomunicaciones tienes que afrontar nuevos retos. Los sistemas WDM y DWDM han establecido el camino para dar respuesta a la demanda continua de nuevos servicios que requieren mas capacidad, resultando finalmente una gran demanda de ancho de banda. La multiplexacion por longitud de Onda (WDM) ha sido una de las tecnologas claves que ah permitido la rpida expansin de internet en todo el mundo durante los ltimos aos.

RECOMENDACIONES La multiplexacion por longitud de onda (WDM) se debe considerar como una solucin al rpido crecimiento del acceso a internet y el trafico de datos en general.

Las tecnologas innovadoras no presentan inters para los operadores de red, a no ser que supongan un retorno de inversiones significativo. Por este motivo en valor aadido de las tecnologas de ruptura debe considerarse a la luz de las infraestructuras de telecomunicaciones existentes y de la evolucin de las necesidades de operadores.

Para los enlaces entre centrales telefnicas es recomendable emplear fibras monomodo debido a su gran ancho de banda y bajas perdidas. Para aplicaciones donde se pretende utilizar encaminamiento de longitud de onda se requiere que la fibra sea compatible con las longitudes de onda se requiere que la fibra sea compatible con todas las longitudes de onda utilizadas en la red y con los sistemas de multiplexacion de longitud de onda.REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS[1] TOMASI, WAYNE. Sistemas de Comunicaciones Electrnicas.

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