EL ESPECTRO RADIOELECTRICO.

Introduccin:Todos sabemos que nuestras radios sintonizan distintas bandas de frecuencias que generalmente denominamos: Onda Media, Onda Corta, FM (VHF), etc. Estas bandas son divisiones del espectro radioelctrico que por convencin se han hecho para distribuir los distintos servicios de telecomunicaciones. Cada una de estas gamas de frecuencias poseen caractersticas particulares que permiten diferentes posibilidades de recepcin para el diexista; por esto es de inters que conozca las caractersticas principales de cada una de ellas. Antes de empezar con las caractersticas de cada Banda de Frecuencias; conviene aclarar que se denomina Espectro Radioelctrico a la porcin del Espectro Electromagntico ocupado por las ondas de radio, o sea las que se usan para telecomunicaciones. El Espectro Electromagntico esta compuesto por las ondas de radio, las infrarrojas, la luz visible, la luz ultravioleta, los rayos X y los rayos gamas: todas estas son formas de energa similares, pero se diferencian en la FRECUENCIA y la LONGITUD de su onda (como se indica en la figura)

Las Frecuencias se miden en Hertzios (o ciclos por segundo): en telecomunicaciones se usan los siguientes mltiplos de esta medida para las frecuencias de radio:Mltiplo abreb. Hertz tambin denominado:

Kilo-Hertz Mega-Hertz Giga-Hertz

KHz MHz GHz

1.000Hz 1.000KHz 1.000MHz

Kilociclos (Kc/s) Megaciclos(Mc/s) Gigaciclos (Gc/s)

La longitud de onda se mide en metros (en ondas de radio se usan: metros, centmetros y milmetros); la relacin entre frecuencia y amplitud es inversa y la relacin entre ambas se expresa en la siguiente ecuacin:

300.000 longitud de onda en metros

= Frecuencia en KHz

La divisin del espectro radioelctrico:

DISTRIBUCIN CONVENCIONAL DEL ESPECTRO RADIOELECTRICOSIGLA DENOMINACION LONGITUD GAMA DE DE ONDA FRECUENC. 30.000 m a 10.000 m 10.000 m. a 1.000 m. 10 KHz a 30 KHz 30 KHz a 300 KHz CARACTERISTICAS USO TIPICOA

VLF

VERY LOW FRECUENCIESFrecuencias Muy Bajas

Propagacin por onda de ENLACES DE RADIO tierra, atenuacin dbil. GRAN DISTANCIA Caractersticas estables.

LF

LOW FRECUENCIESFrecuencias Bajas

Similar a la anterior, pero Enlaces de radio a gran de caractersticas menos distancia, ayuda a la estables. navegacin area y martima. Similar a la precedente RADIODIFUSIN pero con una absorcin elevada durante el da. Prevalece propagacin ionosfrica durante la noche. Prevalece propagacin COMUNICACIONES DE Ionosfrica con fuertes TODO TIPO A MEDIA Y variaciones estacionales y LARGA DISTANCIA en las diferentes horas del da y de la noche. Prevalece propagacin Enlaces de radio a corta directa, ocasionalmente distancia, TELEVISIN, propagacin Ionosfrica o FRECUENCIA MODULADA Troposfrica. Solamente propagacin Enlaces de radio, Ayuda a directa, posibilidad de la navegacin area, enlaces por reflexin o a Radar, TELEVISIN travs de satlites artificiales. COMO LA PRECEDENTE Radar, enlaces de radio

MF

MEDIUM FRECUENCIESFrecuencias Medias

1.000 m. a 100 m.

300 KHz a 3 MHz

HF

HIGH FRECUENCIESFrecuencias Altas

100 m. a l0 m.

3 MHz a 30 MHz

VHF

VERY HIGH FRECUENCIESFrecuencias Muy Altas

10 m. a 1 m.

30 MHz a 300 MHz

UHF

ULTRA HIGH FRECUENCIESFrecuencias Ultra Altas

1 m. a 10 cm.

300 MHz a 3 GHz

SHF

SUPER HIGH FRECUENCIESFrecuencias Superaltas

10 cm. a 1 cm. 1 cm. a 1 mm. 1 mm. a 0,1 mm.

3 GHz a 30 GHz 30 GHz a 300 GHz

EHF

EXTRA HIGH FRECUENCIESFrecuencias Extra-Altas

COMO LA PRECEDENTE

COMO LA PRECEDENTE

EHF

EXTRA HIGH FRECUENCIESFrecuencias Extra-Altas

300 GHz COMO LA PRECEDENTE a 3.000 GHz

COMO LA PRECEDENTE

Esta divisin del ESPECTRO DE FRECUENCIAS fue establecida por el CONSEJO CONSULTIVO INTERNACIONAL DE LAS COMUNICACIONES DE RADIO (CCIR) en el ao 1953. Debido a que

la radiodifusin naci en los Estados Unidos de Amrica las denominaciones de las divisiones se encuentran en idioma ingls y de all las abreviaturas tal cual las conocemos adoptadas en la Convencin de Radio celebrada en Atlantic City en 1947. A su vez la UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (UIT-ITU) dividi al planeta en tres regiones, en las cuales la distribucin de las frecuencias para los distintos usos y servicios son similares para los pases que integran una regin determinada. La REGIN 1 es Europa, Africa, El Medio Oriente, Mongolia y las Repblicas de la ex-Unin Sovitica. La REGIN 2 son los pases de las Amricas. LaREGIN 3 es el resto del Mundo, principalmente Asia y Oceana.

Hecha la distribucin del Espectro Radioelctrico, veamos que tipo de emisoras se pueden recepcionar en cada una de las divisiones: o o o o o o

VLF - Frecuencias muy bajas. LF - Bajas frecuencias (onda larga). MF - Frecuencias medias (onda media). HF - Altas frecuencias (onda corta). VHF/UHF - Muy/Ultra altas frecuencias. Sistemas de modulacin.

Redes pticasArquitectura de la Red Una Red ptica est compuesta de varios nodos que implementados sobre plataformas SONET/SDH ATM pueden proporcionar la variedad de servicios demandados, cada servicio con un modelo de trfico diferente, calidad de servicio (QoS) y capacidad. Una caracterstica distintiva de las Redes pticas es que provee de servicios de diferentes tipos de una forma rpida y eficiente en respuesta a las cambiantes demandas de los usuarios, con SONET/SDH que es la base de la mayora de las MAN actuales esta provisin de servicios es largo y complejo, la planificacin y el anlisis de las redes, as como el aprovisionamiento ADM, la reconfiguracin DCS (Sistemas Cross-Conet Digitales), la verificacin de caminos y circuitos y la creacin del servicio puede tardar varias semanas, a diferencia del equipo DWDM instalado la provisin de un nuevo servicio puede ser tan simple como activar una nueva longitud de onda en la fibra ya existente.

DWDM puede ayudar a la exhausta fibra, su valor se extiende ms all de esta simple ventaja, en SONET/SDH el aumento de la capacidad es la base de tirar ms cable o ampliarlo, pero DWDM hace ms que esto, porque lo que le da valor aadido en las redes metropolitanas, es su rpido y flexible aprovisionamiento de protocolos del DWDM, transparente en cuanto a la velocidad, centralizacin de datos, servicios protegidos, junto a la posibilidad de ofrecer nuevas y ms altas velocidades a menor costo Las Redes DWDM deben ser capaces de soportar la amplia gama de servicios que se implementan sobre TDM (SONET o PDH) y ATM, adems debe soportar conexiones de redes punto a punto, anillo, permitir la conectividad entre anillos, mallas y topologa de estrella mientras provee la combinacin de redes de banda ancha y transporte ptico. Figura 1. Arquitectura de la Red.

El subsistema tributario permite proveer de forma directa de una variedad de servicios desde conexiones LAN, IP y servicios ATM hasta los tradicionales servicios de voz, porque mltiples servicios pueden ser adaptados a un formato comn y de esta forma se conforman los paquetes y son multiplexados para que los recursos se puedan compartir eficazmente. El subsistema de multiplexacin debe llevar a cabo la conformacin de los paquetes y el mltiplex basado en ATM, en SONET la combinacin de los dos, donde la combinacin ATM/SONET se beneficiar de las ventajas de ambos sistemas. La capa WDM proporciona la flexibilidad para mapear el trfico generado en las longitudes de onda mltiple y la topologa bsica es un anillo de Fibraptica que interconecta varios puntos de acceso que usan los canales pticos.

Figura 2. Anillo de Fibra con diferentes conexiones. En esta topologa, un solo par de fibra conecta muchos elementos y les permite que transporten el trfico entre si y hacia cada uno de ellos, la configuracin en anillo es la de mxima conectividad con mnimo de ramas, permitiendo la constitucin de redes gestionables flexibles adems es tolerante a fallos, una estructura en anillo permite proteccin eficiente al establecer los canales de servicio y de proteccin por caminos diferentes. Cada punto de acceso ofrece un

Multiplexor Add/Drop ptico que agrega y extrae canales pticos hacia y desde el anillo, adems cada punto de acceso debe procesar el trfico segn la capa y el protocolo con el trfico asociado, como SONET, ATM, TDM, IP, etc, los canales de WDM son utilizados para conectar a los nodos en el anillo y soportar la conectividad punto a punto entre ellos y los sistemas de proteccin deben aplicarse para que el canal ptico se transmita en ambas direcciones en el anillo y el receptor selecciona la seal con ms calidad, adems si una de las trayectorias se interrumpe se conmuta la otra. II.1.- Conexin entre anillos. La Red ptica debe soportar la interconexin de muchos anillos para formar una red de rea metropolitana multi-anillo, las opciones de topologasadicionales como son la malla y estrella tambin deben ser asimiladas. Una red de anillo dual se muestra en la figura 3, donde pueden ser implementados canales adicionales ajenos al DWDM fuera de los anillos y pueden usarse para proteccin o para aumentar el ancho de banda que puede cruzar entre los anillos.

Figura 3. Anillo de Fibra Dual. II.2.- Capa ptica. La capa ptica en una arquitectura de DWDM provee el transporte ptico para las capas superiores. (SONET y ATM) La funcin principal de la capa ptica ser que consiste en transformar las seales elctricas de las capas superiores a las longitudes de onda definidas por las Recomendaciones de la UIT-T para los sistemas DWDM en la banda de los 1550nm, adems debe cuidar que el BER de extremo a extremo de cada canal ptico debe ser mejor que 10-12. Los Amplificadores pticos deben ser capaces de lograr amplificar la seal sin necesidad de llevar a cabo la regeneracin ptico-elctrico-ptico para mayores distancias. Los sistemas de administracin de la red deben supervisar los canales pticos proporcionando una gestin eficiente y un rendimiento ptimo facilitando el manejo de la capa ptica y detectando cualquier falla potencial en la red. II.3.- Equipos utilizados en las Redes pticas. En las Redes pticas se emplean diferentes equipos, como el caso de los EDFA y los multiplexores Add/Drop pticos tratados anteriormente, ahora nos referiremos entonces a otro equipo que es el elemento que ms flexibilidad dota a una Red ptica: Los Transconectores pticos (Cross Connect ptico o OXC)

Figura 4. Transconductor ptico. Por matriz de conmutacin ptica (OXC), se suelen entender dos elementos diferentes: El Conmutador Espacial de fibra y el Reencaminador en longitud de onda, en ambos casos un conjunto de Fibras pticas de entrada se conecta con otro conjunto de fibras de igual nmero de salida, en el primer caso todas las seales pticas de una fibra de entrada se encaminan hacia otra de salida y en el segundo las portadoras pticas de las fibras de entrada se reencaminan hacia las de salida de forma individual.

Figura 5. Funciones de un Transconectores ptico. El tamao de la matriz de conmutacin lo determina el nmero de fibras, no el de longitudes de onda y en un conmutador ptico son necesarios tantos conmutadores espaciales individuales como longitudes de onda y el nmero de puertos de cada conmutador espacial son iguales al de fibras de entrada. (Igual al de salida). Los OXCs permiten el establecimiento de enlaces pticos en longitudes de onda individuales entre elementos de diferentes subredes. Los Transconectores pticos al igual que sus homlogos de SONET trabajan con independencia de la seal y con ausencia de bloqueo de esta, es decir, una seal puede conectarse a cualquier salida e incluso a varias salidas, por ejemplo la distribucin de la seal de TV.

Limitaciones de las Redes pticasActualmente la implementacin de redes totalmente pticas presenta algunos inconvenientes, los cuales se mencionan a continuacin:

Escasa madurez con dispositivos DWDM recientes. Existencia de dispersin cromtica y por modo de polarizacin en las fibras ya instaladas. Acumulacin de diferencias de ganancias para distintas longitudes de onda en redes con EDFA en serie. La conmutacin de paquetes sobre las capas pticas obliga a disponer de buffers de almacenamiento en los nodos pticos.

Los dispositivos sintonizables son caros y tienen rango de sintona baja lo que reducen la cantidad de canales a Multiplexar. Ausencia de mtodos efectivos de administracin y gestin de redes.

Redes pticas Pasivas. (PON- Passive Optical Networks)En los ltimos aos, la Sociedad de la Informacin ha experimentado un rpido desarrollo debido en gran parte a la mayor competitividad impulsada por la desregulacin del mercado de las Telecomunicaciones y a la aparicin de nuevos servicios de banda ancha, el resultado de estos dos factores se ha traducido en una necesidad de mejores las redes de comunicaciones para que sean capaces de ofrecer un mayor ancho de banda a un menor coste, en la actualidad la tecnologa ADSL es la estrella indiscutible en el panorama europeo, ya que es una tecnologa que sigue explotando el bucle de abonado en cobre. Por otro lado, la demanda de los usuarios es cada vez mayor porque la necesidad de aumentar el ancho de banda ha hecho replantear a los operadores consolidados y emergentes sus estrategias, comenzando una carrera por la duplicacin de la velocidad de sus lneas que a los ojos del profano parece no tener fin, sin embargo, ADSL cuenta con una limitacin tcnica importante: El mximo ancho de banda que puede ofrecer no supera en ningn caso los 8Mbps en canal descendente y los 4Mbps en canal ascendente, adems estos valores disminuyen drsticamente a medida que el usuario se aleja de la central. En vista a lo planteado anteriormente se dice que la tecnologa de la Fibra ptica se presenta como una firme solucin al problema gracias a la robustez, a su potencial ancho de banda ilimitado y al continuo descenso de los costes asociados a los lseres y si a lo dicho anteriormente unimos que las nuevas construcciones (nuevas urbanizaciones, nuevos bloques de viviendas, centros comerciales) ya integran cableado estructurado de Fibra ptica Monomodo por su bajo coste marginal en el proyecto, estamos hablando de un escenario completamente abonado para poder desplegar soluciones de conectividad en Fibra ptica que directamente lleguen hasta la vivienda, y si por otro lado hablamos de arquitecturas de futuro, que son las conocidasRedes PON se postulan como una apuesta fiable, porque su costo contenido en equipamiento electroptico y la eficiencia de las topologas rbol-rama aportan un incentivo adicional frente a los despliegues tradicionales basados en conectividad punto a punto. IV.1.- Caractersticas comunes de los sistemas PON. Las Redes pticas Pasivas (PON) toman su modelo de las redes CATV recicladas para ofrecer servicios de banda ancha mediante la habilitacin del canal de retorno, una red CATV est compuesta por varios nodos pticos unidos con la cabecera a travs de Fibra ptica de los cuales se derivan mediante una arquitectura compartida de cable coaxial, los accesos a los abonados, habitualmente en CATV cada nodo ptico ataca a un determinado nmero de usuarios (en funcin del ancho de banda que se quiere asignar a los usuarios) utilizando cable coaxial y Splitters (divisores) elctricos, por ello las Redes pticas Pasivas sustituyen el tramo de coaxial por Fibra ptica Monomodo y los derivadores elctricos por divisores pticos, para de esta manera la mayor capacidad de la fibra permite ofrecer unos anchos de banda mejorados en canal descendente y sobre todo en canal ascendente, superando la limitacin tpica de 36Mbps de los sistemas cable-modem DOCSIS y EURODOCSIS por nodos pticos.

Figura 6. Modelo de las Redes. Esta nueva arquitectura es una evolucin de menor coste a alternativas tradicionales como las redes punto a punto o las redes conmutadas hasta la manzana, puesto que reducen el equipamiento necesario para la conversin electroptica y prescinden del equipamiento de red de alta densidadnecesario para la conmutacin.

Figura 7. Arquitectura punto a punto vs punto-multipunto con Switch. Las arquitecturas PON estn centrando la atencin de la industria de las Telecomunicaciones como una manera de atacar a la problemtica de la ltima milla, puesto que presenta evidentes ventajas:

Las Redes PON permiten atacar a usuarios localizados a distancias de hasta 20Km desde la central (O nodo ptico), dicha distancia supera con creces la mxima cobertura de las tecnologas DSL. (Mximo 5Km desde la central) Las Redes PON minimizan el despliegue de fibra en el bucle local al poder utilizar topologas rbol-rama mucho ms eficientes que las topologas punto a punto, adems de que este tipo de arquitecturas simplifica la densidad del equipamiento de central, reduciendo el consumo. Las Redes PON ofrecen una mayor densidad de ancho de banda por usuario debido a la mayor capacidad de la fibra para transportar informacin que las alternativas de cobre (xDSL y CATV) Como arquitectura punto-multipunto, las Redes PON permiten superponer una seal ptica de Televisin procedente de una cabecera CATV en otra longitud de onda sin realizar modificaciones en los equipos portadores de datos. (ver apartado: Tecnologa VPON)

Las Redes PON elevan la calidad del servicio y simplifican el mantenimiento de la red, al ser inmunes a ruidos electromagnticos, no propagar las descargas elctricas procedentes de rayos, etc. Las Redes PON permite crecer a mayores tasas de transferencia superponiendo longitudes de onda adicionales.

IV.2.- Breve descripcin para las topologas PON. Las Redes PON es una tecnologa punto-multipunto, todas las transmisiones en una Red PON se realizan entre la unidad ptica Terminal de Lnea OLT (Optical Line Terminal), localizada en el nodo ptico o central y la Unidad ptica de Usuario (ONU), habitualmente la unidad OLT se interconecta con una red de transporte que recoge los flujos procedentes de varias OLTs y los encamina a la cabecera de la red y la unidad ONU se ubica en domicilio de usuario configurando un esquema FTTH. (Fibra hasta el usuario Fiber To The Home) Existen varios tipos de topologas adecuadas para el acceso a red, incluyendo topologas en anillo (no muy habituales), rbol, rbol-rama y bus ptico lineal, cada una de las bifurcaciones se consiguen encadenando divisores pticos 1x2 o bien divisores 1xN, en algunos casos dependiendo de la criticidad del despliegue a la red de acceso puede requerir proteccin.

Figura 8. Topologa de una Red PON. Todas las topologas PON utilizan Monofibra para el despliegue y en canal descendente una PON es una red punto multipunto, donde el equipo OLT maneja la totalidad del ancho de banda que se reparte a los usuarios en intervalos temporales, en el otro canal el canal ascendente la PON es una red punto a punto donde mltiples ONUs transmiten a un nico OLT, trabajando sobre Monofibra la manera de optimizar las transmisiones de los sentidosdescendente y ascendente sin entremezclarse consiste en trabajar sobre longitudes de onda diferentes utilizando tcnicas WDM (Wavelength Division Multiplexing), aqu la mayora de las implementaciones superponen dos longitudes de onda, una para la transmisin en sentido descendente (1290nm) y otra para la emisin a la cabecera (1310nm) sentido ascendente, la evolucin de la tecnologa ptica ha permitido miniaturizar los filtros pticos necesarios para esta separacin hasta llegar a integrarlos en los transceptores pticos de los equipos de usuario y se utilizan estas portadoras pticas en segunda ventana (en lugar de trabajar en tercera ventana) para contener al mximo los costes de la optoelectrnica. Al mismo tiempo las arquitecturas PON utilizan tcnicas de multiplexacin en tiempo TDMA para que en distintos instantes temporales determinados por el controlador de cabecera OLT, los equipos ONU puedan enviar su trama en canal ascendente, de manera equivalente el equipo

de cabecera OLT tambin debe utilizar una tcnica TDMA para enviar en diferentes slots temporales la informacin del canal descendente que selectivamente debern recibir los equipos de usuario. (ONU) Las arquitecturas PON tambin han tenido que resolver otro aspecto importante: La dependencia de la potencia de transmisin del equipo OLT con la distancia a la que se encuentra el equipo ONU, que como se ha detallado anteriormente, puede variar hasta un mximo de 20Km, evidentemente un equipo ONU muy cercano al OLT necesitar una menor potencia de su rfaga para no saturar su fotodiodo y los equipos muy lejanos necesitarn que su rfaga temporal se transmita con una mayor potencia, donde esta prestacin tambin ha sido introducida recientemente en los transceptores pticos PON que han simplificado notablemente la electrnica anteriormente necesaria para actuar sobre un control de ganancia externo al transceptor y la nueva ptica miniaturiza, integra y simplifica el trabajo con rfagas de diferente nivel de potencia.

Variantes de Redes pticas: APON, BPON y GPON.La transmisin en canal descendente est formada por rfagas de celdas ATM estndar de 53bytes a las que se le aaden un identificador de tres bytes que identifican el equipo ONU generador de la rfaga, la mxima tasa soportada en canal ascendente suponiendo una nica unidad ONU es de 155Mbps, este ancho de banda se reparte en funcin del nmero de usuarios asignado al nodo ptico (Nmero de ONUs), en canal ascendente la trama se construye a partir de 54 celdas ATM donde se intercalan dos celdas PLOAM y se introduce informacin de los destinatarios de cada celda e informacin de operacin y mantenimiento de la red. Aunque el sistema funciona internamente en modo ATM, lo cual permite una mayor eficiencia que utilizando protocolos Ethernet hacia el exterior, tanto en el lado "Usuario", como en el lado "Central" tiene interfaces, adems del nativo ATM del tipo TDM (Por ejemplo 2Mbit/s.) o Ethernet mediante emulacin de ambos tipos de seales, los distintos fabricantes disponen tambin normalmente tanto de terminales de usuario (ONT/ONU) como del lado ncleo de la red (OLT) con los distintos interfaces de usuarios adaptados a telefona convencional o cualquier aplicacin de datos, video, o telemetra. Posiblemente APON provee el conjunto ms rico y exhaustivo de caractersticas de operacin y mantenimiento (OAM) de todas las tecnologa PON. Como contrapartida, la interconexin de los equipos de cabecera APON OLT con las redes de transporte se realiza a nivel SDH/ATM, requiriendo una infraestructura de transporte de esta naturaleza y por otro lado el ancho de banda de los equipos APON est limitado a 155Mbps repartido entre los usuarios que componen en nodo ptico, pero posteriormente este lmite fue ampliado a 622Mbps. El trmino APON acuado inicialmente por la FSAN fue reemplazado por BPON (Broadband PON Redes pticas Pasivas de Banda Ancha-) haciendo referencia a la posibilidad de dar soporte a otros estndares de banda ancha, incluyendo Ethernet, distribucin de video, VPL (lneas privadas virtuales, virtual private line), etc. En 1997 FSAN envi las especificaciones al comit ITU-T, tras un perodo de siete aos ITU-T aprob las siguientes recomendaciones relacionadas con las Redes pticas Pasivas de banda ancha:

G.983.1. (Descripcin general)

G983.2. (Capa de gestin y mantenimiento) G983.3. (Calidad de servicio en BPON) G983.4. (Asignacin de ancho de banda dinmico) G983.5. (Mecanismos de proteccin) G983.6. (Capa de control de red OTN) G983.7. (Capa de gestin de red del ancho de banda dinmico) G983.8. (Soporte del protocolo IP, Video, VALN y VC).

La recomendacin original especificada en la G.983.1 de la arquitectura BPON define una red simtrica de un ancho de banda total de 155Mbps, tanto en canal descendente como en ascendente, dicha especificacin fue modificada en el 2001 para permitir configuraciones asimtricas (622 Descendente y 155 Ascendente) y simtricas de mayor capacidad. (622Mbps) BPON no es la ltima contribucin de la FSAN a las Redes pticas Pasivas, el incremento del ancho de banda demandado por los usuarios unido al balanceo del tipo de trfico exclusivamente hacia trfico IP, incidieron directamente en el desarrollo de una nueva especificacin que se apoyaba en el estndar BPON, altamente ineficiente para el transporte de trfico IP, el cual mejorara utilizaba un procedimiento de encapsulacin denominado GFP (Procedimiento General de Segmentacin General Framing Procedure-) que aumentaba la eficiencia de la arquitectura permitiendo mezclar tramas ATM de tamao variable. Esta nueva recomendacin, estandarizada por ITU-T y denominada Gigabit-capable PON (GPON) fue aprobada en 2003-2004 por ITU-T en las Recomendaciones G.984.1, G984.2 y G.984.3.

En la Recomendacin G.984.1 se describen las caractersticas generales de un sistema PON capaz de transmitir en ATM: Su arquitectura, velocidades binarias, alcance, retardo de transferencia de la seal, proteccin, velocidades independientes de proteccin y seguridad. En la Recomendacin G.984.2 se describe una red flexible de acceso en Fibra ptica capaz de soportar los requisitos de banda ancha de los servicios a empresas y usuarios residenciales. Las tcnicas GPON permiten mantener la red de distribucin ptica, el plano de longitud de onda y los principios de diseo de la red de servicio integral consignados en las Recomendaciones G.983, asimismo aparte de acrecentar la capacidad de la red, las nuevas normas permiten un manejo ms eficiente de IP y de Ethernet.

GPON es un estndar muy potente pero a la vez muy complejo de implementar que ofrece:

Soporte global Multiservicio incluyendo voz (TDM, SONET, SDH), Ethernet 10/100 Base T, ATM, Frame Relay y muchas ms. Alcance fsico de 20km. Soporte para varias tasas de transferencia, incluyendo trfico simtrico de 622Mbps, trfico simtrico de 1.25Gbps y asimtrico de 2.5Gbps en sentido descendente y 1.25 en sentido ascendente.

Importantes facilidades de gestin, operacin y mantenimiento, desde la cabecera OLT al equipamiento de usuario ONU. Seguridad a nivel de protocolo (Encriptacin) debido a la naturaleza multicast del protocolo.

La organizacin de la red y la terminologa utilizada es la misma que en las Redes BPON, se espera no obstante que la normativa GPON aumente todava ms la interoperatividad entre los distintos fabricantes permitiendo en un mismo sistema utilizar ONUs y OLTs de distintos fabricantes. V.1.- Ethernet PON, EPON. En Enero de 2001 el IEEE (Instituto de los Ingenieros Elctricos y Electrnicos) configur un grupo de estudio llamado Ethernet en la ltima milla (EFM), este grupo tena como objetivo extrapolar la tecnologa Ethernet al rea residencial y de negocios llevndola hasta el hogar aprovechando el auge que esta tecnologa haba experimentado en los ltimos aos por su simplicidad, rendimiento y facilidad de despliegue. Este grupo de trabajo gener una nueva especificacin de Redes pticas Pasivas denominada Ethernet PON (EPON), esta nueva arquitectura se diferencia de las anteriores en que no transporta celdas ATM sino directamente trfico nativo Ethernet, usa el estndar 8b/10b (codificacin de lnea) y siempre que es posible mantiene fielmente el espritu de la recomendacin 802.3, incluyendo el uso full dplex de acceso al medio. Posiblemente el principal atractivo que presenta esta tecnologa es su evidente optimizacin para el trfico IP frente a clsica ineficiencia de las alternativas basadas en ATM, adems la interconexin de islas EPON es mucho ms sencilla que la interconexin de APON/BPON, GPON puesto que no requiere arquitecturas SDH para realizar el transporte WAN.

Figura 9. Interconexiones de APON, BPON y GPON. Toda la arquitectura de red EPON trabaja a velocidad de Gigabyte-Ethernet, por lo tanto, el mximo ancho de banda que se ofrecer a los usuarios depende del nmero de ONUs que cuelguen de cada OLT, si un nodo ptico diera servicio a 10 usuarios la mxima capacidad del servicio por usuario sera de 1Gbps/10 = 100Mbps, evidentemente con 100 usuarios por nodo ptico el ancho de banda por usuarios se reducira hasta los 10Mbps, no obstante existen tcnicas pticas generalizables a todas las arquitecturas PON, como por ejemplo, utilizar mltiples portadoras pticas de coloresdiferentes, como es el caso de WDM para incrementar el ancho de banda por nodo ptico si modificar la infraestructura.

En una arquitectura de medianas dimensiones coexisten varios controladores de cabecera en funcin del ancho de banda mximo que se quiera garantizar a los usuarios, un valor recomendado para este tipo de redes puede ser 10 abonados por nodo ptico, pero valores de 64, 100 y 256 tambin pueden ser posibles para obtener alcances de 20Km en fibra desde la cabecera de la red hasta el abonado. Entre las variaciones de interfaces disponibles para el equipamiento de usuario (ONU o Gateway VoIP) se encuentran puertos 10/100 (orientados al mercado domstico) o bien puertos Gigabyte-Ethernet orientados al mercado empresarial, donde se necesite una granularidad de ancho de banda superior a los 100Mbps. EPON permite asignar calidad de servicio en canal descendente y en canal ascendente al tiempo que codifica todas las comunicaciones mediante elalgoritmo DES, el uso de EPON permite a los operadores de transporte eliminar los complejos y costosos elementos ATM y SDH, simplificando las redes y de esta manera abaratando el coste de implantacin a los abonados, actualmente los costes de EPON por unidad de usuario repercutidos son aproximadamente un 10% menores del coste de equipamiento GPON equivalente. Por ltimo IEEE ya anuncia una nueva revisin del estndar que permitir, utilizando la tecnologa 10GbE multiplicar en un factor 10 el ancho de banda de una arquitectura EPON de primera generacin, este esfuerzo de desarrollo se recoger en la futura especificacin GEPON un nuevo estndar IEEE que tender hacia la convergencia con el estndar UIT GPON. V.2.- Resumen de los diferentes estndares. El siguiente cuadro resumen las principales caractersticas de los tres estndares dominantes.

Tabla 1. Resumen de las tecnologas PON. V.4.- VPON.

Gracias a una nueva variedad de Transceptores pticos es posible superponer una seal de video junto al tradicional caudal de datos de las Redes pticas Pasivas A/B/GPON y EPON, esta seal transmitida a 1550nm y modulada en frecuencia desde un lser ultra lineal tipo CATV ubicado en la cabecera de la red, puede transportar el espectro UHF y VHF a todos los equipos ONUs de la arquitectura PON, a travs de una sencilla circuitera, esta seal es extrada en los equipos de usuarios por el Transceptor ptico y amplificada utilizando un amplificador de banda ancha para el rango V/UHF y directamente puede ser introducida al conector de antena de televisores analgicos o decodificadores digitales.

Figura 10. Mdulo electroptico de usuario (ONU) preparado para una arquitectura VPON. Este esquema de trabajo denominado Video RF, Video PON o VPON no utiliza el ancho de banda de la seal de datos para encapsular las seales de video, sino que se trata de un esquema mucho ms simplificado que puede ser implementado utilizando una cabecera tradicional analgica deTelevisin por Cable disminuyendo de este modo los costes de los codificadores digitales IP de cabecera y los decodificadores de usuario para el transporte de las tramas MPEG2. V.5.- Comparacin entre EPON y GPON. Claramente hay sustanciales diferencias entre la tecnologa EPON y GPON sobre todo en capa 2, sin embargo, los diseadores de arquitectura de red tambin encontraran diferencias en trminos de ancho de banda, alcance, eficiencia, coste por usuario y gestin, a continuacin trataremos estas diferencias con mayor detalle: Ancho de banda aprovechable: Los anchos de banda varan entre los dos protocolos, GPON promete 1.25Gbps 2.5Gbps en canal descendente y un ancho de banda escalable desde 155Mbps hasta los 2.5Gbps y EPON por su parte ofrece un acho de banda simtrico de 1Gbps donde se desperdician aproximadamente 250Mbps en la codificacin 8b/10b. (Hasta completar la velocidad de lnea de 1.25Gbps) GPON no minora ancho de banda para la codificacin, puesto que utiliza un esquema NRZ y un entrelazado de datos tpico de las redes SDH, de esta manera GPON dispone de un ancho de banda superior en un 25% a EPON en canal ascendente. Sin embargo, cuando se trata de agregar el trfico de varios controladores de cabecera, lo que pareca en GPON una ventaja en ancho de banda, se pierde al hacer una conversin a los flujos Gigabyte-Ethernet que necesitan los conmutadores de cabecera, es decir, en lneas generales GPON aade un ancho de banda que no ser aprovechado por los operadores cuando la seal GPON se transporte en redes WAN Gigabyte-Ethernet.

Alcance: Como sucede con cualquier otro protocolo el alcance sobre fibra viene definido por el rango dinmico del enlace ptico, en la actualidad el alcance de ambos protocolos es aproximadamente de unos 20Km, siendo limitado por el nmero de ONUs definidos para el nodo. GPON promete soportar hasta 128 ONUs, con EPON no existe una limitacin en el nmero de nodos aunque 256 es un valor mximo adecuado, en estas condiciones de equipado mximo de nodos, evidentemente el alcance mximo de EPON se reduce frente a GPON al existir mayores prdidas de insercin derivadas del uso de un nmero mayor de divisores pticos. Coste por suscriptor: El uso de EPON elimina completamente los costosos y complejos equipos de transporte ATM/SDH de los operadores de transporte, simplificando sus redes y por lo tanto no imputando sus costes a los usuarios, se ha estimado que EPON repercute un 10% menos que GPON el coste de los equipos de cabecera sobre los usuarios, estando al mismo nivel que otras tecnologas de acceso como VDSL. Eficiencia de cada estndar: Ambos protocolos PON aaden Overhead (Trfico no til) a las tramas del protocolo que encapsulan (IP), EPON es una estndar optimizado para longitud variable de paquete (Tramas Ethernet de hasta 1518bytes) segn el estndar 802.3 Ethernet en sistemas PONs ATM (Incluido GPON) los datos se transmiten en tramas fijas (celdas) de 53bytes (48bytes de carga til y 5bytes de Overhead), este formato es extremadamente ineficiente para el transporte de trfico IP cuyos segmentos pueden variar hasta alcanzar tamaos de 64Kbytes. Los sistemas GPON que transportan trfico IP deben segmentarlo en tamaos de 48bytes introduciendo la informacin de segmentacin en cabeceras de 5bytes, este proceso adems de complicado aade latencia. Se ha calculado que una encapsulacin Ethernet como la que realiza EPON sobre trfico IP aade una ineficiencia de un 7.42% mientras que la encapsulacin de IP sobre ATM eleva este valor hasta el 13.22%. Por otro lado, la codificacin 8b/10b que realiza EPON y que desperdicia ancho de banda se convierte en una ventaja a la hora de realizar la conversin electroptica, puesto que precisa de una electrnica de sincronismo mucho ms simplificada y no tan precisa como necesita GPON. Sistemas de gestin: EPON basa su experiencia en sistemas de gestin Ethernet sobre SNMP, mucho ms simplificados que los modelos de gestin y mantenimiento de capa 2 de ATM, de esta manera los sistemas de gestin EPON suelen poder integrarse con soluciones que ya dispone el operador, como HPOpenView o similares. Encriptacin: GPON utiliza la encriptacin definida en ITU estndar, sin embargo GPON slo limita la encriptacin al canal descendente, de forma tal que EPON utiliza mecanismos DES para canales ascendentes y descendentes. Proteccin de red: Ambos protocolos disponen de mecanismos de proteccin de red especficos de cada implementacin por parte del fabricante, estos mecanismos incluyen proteccin del tramo de red y del tramo de interconexin con el operador de transporte.

AplicacionesLAN de fibra son ampliamente utilizadas para comunicacin a larga distancia, proporcionando conexiones transcontinentales y transocenicas, ya que una ventaja de los sistemas de Fibra

ptica es la gran distancia que puede recorrer una seal antes de necesitar un Repetidor o Regenerador para recuperar su intensidad, ya en la actualidad los Repetidores de los sistemas de transmisin por Fibra ptica estn separados entre s unos 100km, frente a aproximadamente 1,5km en los sistemas elctricos y los Amplificadores pticos recientemente desarrollados pueden aumentar todava ms esta distancia. Una aplicacin cada vez ms extendida de la Fibra ptica son las redes de rea local, comnmente abreviadas LAN (Local rea Network), dichas redes de rea local estn formadas por un conjunto de computadoras que pueden compartir datos, aplicaciones y recursos, por ejemplo, impresoras, las computadoras de una red de rea local estn separadas por distancias de hasta unos pocos kilmetros y suelen usarse en oficinas o campus universitarios, una LAN permite la transferencia rpida y eficaz de informacin entre un grupo de usuarios y reduce los costes de explotacin y en este sistema aumenta el rendimiento de los equipos y permite fcilmente la incorporacin a la red de nuevos usuarios, lo cual conduce al desarrollo de nuevos componentes electropticos y de ptica integrada aumentar an ms la capacidad de los sistemas de fibra. Otros recursos informticos conectados son las redes de rea amplia o redes WAN y las centralitas particulares (PBX), las WAN son similares a las LAN pero conectan entre s computadoras separadas por distancias mayores, situadas en distintos lugares de datos de corta duracin empleados por la mayora de las aplicaciones informticas, al momento de conectar las WAN lo hacemos a travs de sus interfaces seriales ms luego para conectar Routers con PC a travs de las interface Ethernet. Nuevos requerimientos tcnicos y econmicos Las redes por Fibra ptica son un modelo de red que permite satisfacer las nuevas y crecientes necesidades de capacidad de transmisin y seguridad demandadas por las empresas operadoras de telecomunicacin, todo ello adems con la mayor economa posible, mediante las nuevas tecnologas y con elementos de red puramente pticos se consiguen los objetivos de aumento de capacidad de transmisin y seguridad. Aumento de la capacidad de transmisin. Cuando las empresas encargadas de abastecer las necesidades de comunicacin por medio de fibra necesitaron mayor capacidad entre dos puntos, pero no disponan de las tecnologas necesarias o de unas fibras que pudieran llevar mayor cantidad de datos, la nica opcin que les quedaba era instalar ms fibras entre estos puntos, pero para llevar a cabo esta solucin haba que invertir mucho tiempo y dinero, o bien, aadir un mayor nmero de seales Multiplexadas por Divisin en el Tiempo en la misma fibra, lo que tambin tiene un lmite. Es en este punto cuando la Multiplexacin por Divisin de longitud de onda (WDM) proporcion la obtencin, a partir de una nica fibra de muchas fibras virtuales, transmitiendo cada seal sobre una portadora ptica con una longitud de onda diferente, de este modo se podan enviar muchas seales por la misma fibra como si cada una de estas seales viajara en su propia fibra. Aumento de la seguridad. Los diseadores de las redes utilizan muchos elementos de red para incrementar la capacidad de las fibras ya que un corte en la fibra puede tener serias consecuencias, en las arquitecturas

elctricas empleadas hasta ahora cada elemento realiza su propia restauracin de seal, para un sistema de fibras tradicional con muchos canales en una fibra, una rotura de la misma podra acarrear el fallo de muchos sistemas independientes, sin embargo, lasRedes pticas pueden realizar la proteccin de una forma ms rpida y ms econmica, realizando la restauracin de seales en la capa ptica mejor que en la capa elctrica, adems, la capa ptica puede proporcionar capacidad de restauracin de seales en las redes que actualmente no tienen un esquema de proteccin, as implementando Redes pticas se puede aadir la capacidad de restauracin a los sistemas asncronos embebidos sin necesidad de mejorar los esquemas de proteccin elctrica. Reduccin de costes. En los sistemas que utilizan nicamente multiplexacin elctrica, cada punto que demultiplexa seales necesitar un elemento de red elctrica para cada uno de los canales incluso si no estn pasando datos en ese canal, en cambio si lo que estamos utilizando es una red ptica, solo aquellas longitudes de onda que suban o bajen datos a un sitio necesitarn el correspondiente nodo elctrico y los otros canales pueden pasar simplemente de forma ptica proporcionando as un gran ahorro de gastos en equipos y administracin de red. Otro de los grandes aspectos econmicos de las Redes pticas es la capacidad para aprovechar el ancho de banda, algo que no suceda con las fibras simples, para maximizar la capacidad posible en una fibra las empresas de servicios pueden mejorar sus ingresos con la venta de longitudes de onda, independientemente de la tasa de datos (Bit Rate) que se necesite y para los clientes este servicio proporciona el mismo ancho de banda que una fibra dedicada entre otros.

Redes pticas de alta velocidadAnte los cada vez ms rpidos cambios en la tecnologa de las Telecomunicaciones, impulsadas por los avances de la Fsica lo cual nos permite el disfrute no slo de enviar la voz a muy grandes distancias, sino tambin videos y televisin por Internet, tal vez perdemos la capacidad de asombro pero no el apetito por ms ancho de banda y para discusin de equipos y marcas tales como Viewsat, Coclsat, Fortec, Dreambox, Sonicview, Satellite DVB, PCI cards, antenas, banda C y Banda Ku entre otros temas de instalacin y operacin de satellites FTA y TV por Cable. Por muchos aos Ethernet ha sido el protocolo de Red dominante en las Redes LAN gracias a su simplicidad, que lo hace ser ms fcil de operar y sumamente rentable, en contraste, los grandes operadores con sus Redes MAN y WAN ofrecen servicios muchos ms complicados y con muchos menos ancho de banda como Frame Relay y ATM, ellos siempre han envidiado la simplicidad de Ethernet, en Mxico segn especialistas el mercado de Redes anda por los 800 millones de dlares, de la inversin total en el rubro el gigante de las Telecomunicaciones Telmex aporta el 80% mientras las dems operadoras invierten el restante 29%. Internet, sitios WEB como el sper exitoso You-Tube y la Televisin IP han sido detonadores de una demanda sin precedentes de velocidad y ancho de banda, para enfrentar este reto los proveedores de servicio deben transformar sus Redes regionales y metropolitanas para hacerlas ms rentables y capaces de proporcionar la prxima generacin de servicios de triple play. Los especialistas explicaron la evolucin de los equipos que transmiten a travs de Fibra ptica las primeras redes pticas a mediados de los 90 alcanzaban los 622Mbps con lo que se podan

transmitir unas 16 mil llamadas telefnicas y los nuevos servicios demandan ms ancho de banda y fue entonces cuando a finales de los 90 la explosin masiva de Internet obliga a proporcionar an ms ancho de banda y las Redes alcanzan los 2.5Mbps, por ello la demanda ha seguido creciendo y las Redes se han ido adaptando ahora el estndar es de 10Gbps. Antes explica Luis Ral Garca (Gerente Regional para Amrica Latina de Cisco) por un enlace de Fibra ptica slo se poda pasar una seal, hoy se usa DWDM (Dense Wave Division Multiplexing) una tecnologa de ptica que utiliza diferentes longitudes de ondas para Multiplexar mltiples seales, siendo posible mezclar las seales de transmisores que operan diferentes longitudes de ondas en una sola seal en la Fibra ptica y con la tecnologa WDM se puede multiplicar la capacidad por 4, 8, 16, 32 o incluso por mucho ms alcanzando ms de un Tera bit por segundo 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 multiplexan es superior a 8 la tecnologa se denomina DWDM, la misma combina mltiplex seales pticas de tal manera que pueden ser amplificadas como un grupo y transportadas sobre una nica Fibra para incrementar su capacidad y cada una de las seales pueden tener una velocidad distinta y un formato diferente (ATM, Frame Relay, etc), al final del enlace las seales se pueden volver a discriminar y separar por longitudes de ondas. La alta potencia de los Amplificadores DWDM y el bajo nivel de ruido permiten alcanzar distancias de hasta 600Km sin Repetidores para 2.5Gbits/Seg y 32 canales independientes. Las tres grandes empresas de servicio telefnico Alcatel, Nortel y Cisco tienen el 20% cada uno del mercado de equipos de Redes de alta velocidad y nueva generacin, el resto se lo reparten los dems, es un mercado finito y con un retorno de inversin de largo plazo, es un mercado oligopolio con lo que por su parte Galib Karim de Nortel y representante de la relacin con clientes de gran tamao a nivel nacional comen que las Redes pticas son la columna vertebral de los operadores pues manejan el trfico de larga distancia y el metropolitano, aade adems que un tercer jugador de Redes pticas que an no se ve mucho en Mxico son las cableras que han sustituido el cable por Fibra ptica, Karim explica que los analistas hacen un distingo entre Redes Metropolitanas y Las Redes de Larga Distancia, donde las segundas pueden tener un enlace Mxici-Monterrey en el cual con equipos y Repetidores el mismo haz de luz transmite la informacin o la voz a miles de Km, los equipos de las Redes Metropolitanas no requieren de tanta potencia y la mxima distancia tal alcance los 100Km, aadi que dos tecnologas que han impactado de manera importante en la demanda de ancho de banda son el video servicio como You-Tube y la Televisin por Internet (IP TV), que consumen mucho ancho de banda y han hecho que vivamos una ola de cambio drstico, adems planteo estamos viendo crecimientos de interfaces de 10Gb a unas de 40Gb por una sola fibra. Karim plantea la nueva tendencia PBT (Provider Backbone Tran) la cual ser una nueva tecnologa en la Redes pticas de alta velocidad impulsada por Nortel para transmitir de Ethernet a Ethernet, de punta a punta eliminando protocolos y complejidades, ahorrando tiempo y reduciendo retrasos al crear un tnel entre los extremos, el principal beneficio es parra el operador al simplificar la administracin de la Red y obtener grandes ahorros para que al final del da el usuario pueda tener mayor eficiencia, velocidad y menor costo, muchos operadores aade Karim ya estn haciendo pruebas y seguramente muy pronto el uso de la tecnologa crecer de forma importante.

PBT ya ha sido propuesto como un nuevo estndar Ethernet al IEEE, cuenta con el apoyo de British Telecom y algunos operadores de China, lo que vemos como tendencia indiscutible afirma Karim es que el trfico seguir creciendo de manera impresionante y con todo los avances y mejoran que puedan haber en las Redes pticas, por ello habr que darles ms capacidad, ms ancho de banda y hacerlas ms eficientes afirma.

Redes pticas de Nueva GeneracinRelacionado con las nuevas tecnologas de Telecomunicaciones sobre Fibra ptica, en este acpite se describir los componentes y bloques principales que integran las Redes pticas. IX.1.- Componentes y Redes pticas. Las Redes pticas realizan el procesamiento de la seal en el dominio ptico, en la figura 16 se muestra un conjunto de bloques bsicos que resume lasoperaciones elementales sobre la seal.

Figura 16. Bloques bsicos en los sistemas DWDM.

Figura 17. Multiplexor ptico de insercin y extraccin. En la figura 17, por su parte, se muestran los detalles de un Multiplexor de Insercin Extraccin ptico (OADM) en el cual se permite extraer las longitudes de onda deseadas y a su vez, incorporar otro grupo de longitudes de onda, esto permite dar servicios a puntos intermedios. Un bloque muy importante por la flexibilidad que incorpora a la red, es el denominado Conmutador ptico (Cross-Conet), mostrado en la figura 18, el cual permite la conmutacin de longitudes de onda de una canal de entrada hacia otro canal de salida.

Figura 18. Diagrama de bloques de un Conmutador ptico. Un ejemplo sencillo de Red ptica se ofrece en la figura 19, con un enlace entre dos equipos terminales y un punto intermedio de servicio mediante OADM.

Figura 19. Red ptica.

Nuevo modelo para Red de Transporte

Figura 20. Disminucin de las capas del modelo OSI hasta obtener el nivel ptico. Proceso de evolucin mostrando como se introduce el protocolo de QoS y control de trfico, MPLS en el nivel ptico.

Figura 21. Desarrollo de los niveles del modelo OSI hasta el 2002 que surge el nivel ptico. La Red de Telecomunicaciones es tradicional se considera formada por cuatro capas: IP, ATM, SDH y DWDM, superpuestas de la forma que se ilustra en el diagrama 1 de la figura 30, esta estructura es muy robusta porque el nivel IP es portador de la inteligencia y la capa de ATM, por su parte, garantiza la calidad de servicio (QoS); SDH asegura la fiabilidad pues contiene los mecanismos para la recuperacin ante fallas, mientras que DWDM aade una alta capacidad de transporte. Sin embargo, la estructura tradicional de cuatro capas consume un mayor ancho de banda por lo que se han desarrollado un importante trabajo investigativo para simplificar este modelo, los principios en que se fundamentan las nuevas propuestas son los siguientes:

IP se ha convertido en el protocolo unificador para todas las redes y servicios. Hay un aumento considerable del trfico IP. Se incorporan nuevos servicios de VoIP, VPN y aumento de los servicios de banda ancha a travs de ADSL. El protocolo MPLS de calidad de servicio y control de trfico se incorpora al nivel ptico como GMPLS. Se desarrollan Routers al nivel ptico.

Surgen alternativas de proteccin contra fallas al nivel ptico. Sobre estas premisas se ha evolucionado hacia un nuevo modelo de red basado en una estructura de dos niveles: IP directamente sobre DWDM, eliminndose las capas ATM y SDH, tal como se muestra en las secuencias 2, 3 y 4 de figura 30. Un aspecto a destacar en esta red es que realiza el enrutamiento de los paquetes IP completamente en el dominio ptico para lo cual varias compaas de fabricantes, especialmente en Estados Unidos y Japn han desarrollado e introducido en el mercado, equipos enrutadores (Routers) que operan directamente en el nivel ptico. Estos nuevos paradigmas forman parte de las denominadas Redes de Prxima Generacin las cuales presentan un conjunto de caractersticas novedosas que aqu solo se enfocan hacia los aspectos de transmisin o transporte. La figura 31 ofrece un esquema de una red de nueva generacin que conforma un backbone con enrutamiento al nivel ptico, estos Routers de nuevo tipo operan sobre longitudes de onda utilizando un bloque de Conmutacin ptica (Optical Cross-Conet) como el explicado anteriormente, en este esquema la red de acceso se presenta en tres alternativas: IP, ATM y

SDH lo cual permite aplicar cualquier modelo de red, mostrndose tambin la capacidad de proteccin contra fallas.

Figura 31. Red ptica de nueva generacin.

SDH de nueva generacinActualmente se siguen desarrollando extensiones al protocolo para solucionar algunos de sus inconvenientes para el transporte de datos como por ejemplo:

GFP (Generic Framing Protocol), UIT-T G.7041 que es un protocolo que estandariza el empaquetado de datos en tramas SDH/SONET, es superior a POS. (Packet over Sonet). VCAT (Virtual Concatenation), es una extensin de G.707 para la concatenacin de contenedores virtuales (VC) de bajo y alto nivel. (VC-12, VC-3, VC-4) LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme), G.7042 un mecanismo que permite la reconfiguracin dinmica de los contenedores virtuales que transportan los datos. La combinacin LCAS y VCAT es una herramienta para el ajuste del ancho de banda en demanda. Especificacin de la interfaz STM-256. (40Gbits/Seg)

Perspectivas de la Tecnologa SDH.

Figura 32. Evolucin de la capa ptica segn el modelo OSI. Se ha trabajado en la supresin de la capa SDH, pero simultneamente esta tecnologa evoluciona tambin hacia una alternativa que mejora lasprestaciones en redes de datos y se mantiene en la competencia.

La mayora de los equipos de transmisin actuales utilizan tramas SDH y SONET, las cuales estn optimizadas para el trfico de servicios de voz a 64 Kbit/s. Algunas caractersticas de SONET y SDH han justificado su empleo en las Redes de Fibra ptica durante los ltimos tiempos, la ms importante es que permite restaurar las conexiones punto a punto en caso de fallas en los enlaces o equipos intermedios, encontrando caminos alternativos para la transmisin. Actualmente se desarrollan alternativas para la sustitucin total de SDH. XI.1- Ventajas de SONET/SDH.

Ms de 30000 anillos instalados al nivel mundial. Restauracin rpida de 50ms, por fallo en equipo o corte de fibra. QoS y Prestaciones.

XII.2.- Problemas que ocasiona SDH.

El trfico esta cambiando, como hacer uso eficiente del ancho de banda para voz y datos. Falta de granularidad fina para acomodar todos los flujos (Streams) de todos los clientes potenciales. Necesidad de una gestin fcil en la Oficina Central. (CO)

XIII.3.- Estndares actuales de velocidad en SDH.