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Cables Ópticos Submarinos– Análisis y Diseño Prof. Diógenes Marcano [email protected] Cap. 1. Las Comunicaciones Ópticas 1
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Cap. 1. Las Comunicaciones pticas 1
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Con la introduccin de los amplificadores EDFA, por vez primera se poda amplificar laseal en el dominio ptico sin necesidad de hacer la conversin O-E-O.
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seal en el dominio ptico sin necesidad de hacer la conversin O-E-O.An en esa poca, a nivel de los equipos terminales era necesario multiplexar todo elmulticanal si haba que insertar o extraer algn canal en los nodos de la red, en ese procesotodos los canales deban ser regenerados incurrindose en un gasto innecesario. A fin deevitar estos costos adiciones, los canales passthrough no se demultiplexaban, sino que seunan travs de un jumper, pero se produca un trabajo manual enorme cada vez que senecesitaba modificar la configuracin de los canales.
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Gracias a DWDM se ha conseguido incrementar sustancialmente la cantidad de lambdas enuna sola fibra ptica.
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una sola fibra ptica.En estos momentos se dispone de la tecnologa de 100G por lambda, y se ir incrementadosu aparicin en los equipos de las redes de gran alcance.Ya se est hablando de capacidades x100G para significar mltiplos de 100G.
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Todos estos protocolos corresponden a la capa fsica del modelo OSI.
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Las redes pticas han evolucionado de manera vertiginosa; aumento considerable de lacapacidad hasta 100Gbps en una sola lambda actualmente y ya se est hablando de
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capacidad hasta 100Gbps en una sola lambda actualmente y ya se est hablando decapacidades x100 G.Gran alcance sin regeneracin, la distancia mxima depende de muchos factores; porejemplo se puede mencionar un sistema comercial 800 Gbps en 2000 KM, con un sistema80x10G sin regeneracin.Tpicamente se han usado los amplificadores EDFA, pero actualmente con la inclusin delos amplificadores RAMAN se alcanzan tasas de transmisin muy elevadas sin complicar lamodulacin o los cdigos de lnea.
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La conmutacin de circuitos, es decir de ligthpath es una tcnica bien desarrollada en elmundo ptico. Pero los ligthpath no se establecen de manera dinmica en funcin de los
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mundo ptico. Pero los ligthpath no se establecen de manera dinmica en funcin de losencabezados de los paquetes, sino que por el contrario se establecen como resultado deun proceso de anlisis y tienen una duracin que pueden ser das, semanas, meses.El problema de OPS es que hay que hacer procesamiento en el header de los paquetes paraconocer, entre otros, la direccin final y el tratamiento que debe drsele; y hasta ahora elprocesamiento ptico no est muy desarrollado.
Los beneficios de OBS sobre OCS es que no es necesario una longitud de onda dedicadapara la sesin completa entre un par de nodos.Por otro lado, OBS no requiere ni almacenamiento ni procesamiento en los nodosintermedios. En OBS se envan primero los headers de los paquetes, y una vez definidos lospuertos de salida de cada paquete, estos son enviados en rfagas.
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Actualmente hay muchas redes y protocolos que realizan la conmutacin de paquetes anivel electrnico; esta labor es realizada por los router, dentro de los cuales existen todos
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nivel electrnico; esta labor es realizada por los router, dentro de los cuales existen todoslos circuitos electrnicos para hacer el almacenamiento y procesamiento de los paquetes ydecidir, en base al header, por cual puerto deben salir.En OPS se requiere la misma funcin pero realizada totalmente en el dominio ptico sinninguna conversin al dominio elctrico.Los bloques bsicos para realizar la conmutacin en la capa ptica son conocidos, pero suconstruccin es rudimentaria, costosa y ocupa mucho espacio. Por lo pronto laconmutacin seguir realizndose en el dominio electrnico basada en Router IP o SwitchEthernet.
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La conmutacin a nivel electrnico es una tecnologa muy madura y conocida eimplementada con mucho xito en internet desde hace varios aos.
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implementada con mucho xito en internet desde hace varios aos.
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En este caso el dispositivo de retransmisin (Forwarding Engine) es un procesadorelectrnico ubicado fuera del conmutador como tal, el cual es un cross connect de FKxFK
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electrnico ubicado fuera del conmutador como tal, el cual es un cross connect de FKxFKlongitudes de onda.
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El gran desafo de las comunicaciones pticas actuales es lograr grandes distancias sinregeneracin y a velocidades de 100 Gbps o superior.
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regeneracin y a velocidades de 100 Gbps o superior.Los amplificadores RAMAN permiten amplificar en un mayor ancho de banda, lo cualreduce el costo en comparacin con las estrategias de desarrollar complicados esquemasde modulacin.
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Tpicamente la modulacin en ptica ha sido el formato universal OOK (On-Off Keying)junto a mtodos de deteccin directa. Estos mtodos son suficientes cuando tenemos unos
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junto a mtodos de deteccin directa. Estos mtodos son suficientes cuando tenemos unos10 Gbps por cada canal DWDM.Con la finalidad de aumentar la capacidad por canal se ha desarrollado ciertas tecnologascomo la modulacin differential phase-shift keying (DPSK) y la deteccin coherente la cualpermite recuperar informacin de amplitud (como en el caso de OOK) y ademsinformacin de fase y de polarizacin.En la deteccin coherente el receptor calcula las variables de decisin basado en lainformacin de fase y de amplitud contenida en el campo elctrico. Dado que la sealrecibida es demodulada por un oscilador local que sirve como referencia absoluta de fase,entonces es necesario que el receptor tenga conocimiento de la fase de la portadora.Al mismo tiempo se han desarrollado tcnicas de FEC como la denominada "Soft-DecisionFEC" para usarse en canales de 100 Gbps.
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Pueden existir otras clasificaciones en funcin de la capacidad, la topologa, el sistema deproteccin, etc. Pero la clasificacin arriba mostrada es la que generalmente se usa.
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proteccin, etc. Pero la clasificacin arriba mostrada es la que generalmente se usa.
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La cantidad de fibras en un cables submarino es entre 4 a 6 pares de fibra.Actualmente se han instalado cerca de 600.000 Km de fibra ptica submarina, una cifra
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Actualmente se han instalado cerca de 600.000 Km de fibra ptica submarina, una ciframuy grande si la comparamos con el dimetro de la tierra en el ecuador de 12.756 Km,cerca de 1.6 veces la distancia entre la tierra y la luna.
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Los sistemas pueden ser con repeticin o sin repeticin. Cuando son con repeticin esnecesario instalar equipos de energa a fin de llevar alimentacin a los regenerados en
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necesario instalar equipos de energa a fin de llevar alimentacin a los regenerados enforma de una corriente DC.
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Los amplificadores RAMAN tiene un ancho de banda superior al de los amplificadoresEDFA.
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EDFA.Sin embargo, la mayora de los sistemas actuales usan amplificadores EDFA por haber sidolos primeros en desarrollarse y llegar al mercado.Un mtodo para duplicar la capacidad de una fibra es una Polarization Division Multiplexing(PDM). PDM consiste en enviar dos seales en la misma lambda pero con estados depolarizacin ortogonales. En el receptor las seales son separadas en funcin de lapolarizacin de cada una.
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