LA RED

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA RED

FTTN - (del inglés Fiber-to-the-node). En FTTN o fibra hasta el nodo, la fibra termina en una central del operador de telecomunicaciones que presta el servicio, suele estar más lejos de los abonados que en FTTH y FTTB, típicamente en las inmediaciones del barrio. ( Troba= Nodo )

·         FTTC - (del inglés Fiber-to-the-cabinet o fiber-to-the-curb). Similar a FTTN, pero la cabina o armario de telecomunicaciones está más cerca del usuario, normalmente a menos de 300 metros.

·         FTTB - (del inglés Fiber-to-the-building o Fiber-to-the-basement). En FTTB o fibra hasta la acometida del edificio, la fibra normalmente termina en un punto de distribución intermedio en el interior o inmediaciones del edificio de los abonados. Desde este punto de distribución intermedio, se accede a los abonados finales del edificio o de la casa mediante la tecnología VDSL2 (Very high bit-rate Digital Subscriber Line 2) sobre par de cobre o Gigabit Ethernet sobre par trenzado CAT5. De este modo, el tendido de fibra puede hacerse de forma progresiva, en menos tiempo y con menor coste, reutilizando la infraestructura del edificio del abonado.

·         FTTH - (del inglés Fiber-to-the-home). En FTTH o fibra hasta el hogar, la fibra llega hasta el interior de la misma casa u oficina del abonado.

·         FTTP - (del inglés Fiber-to-the-premises). Este término se puede emplear de dos formas: como término genérico para designar las arquitecturas FTTH y FTTB, o cuando la red de fibra incluye tanto viviendas como pequeños negocios.

Para asegurar el consenso, especialmente cuando se comparan los niveles de penetración de FTTH entre países, los tres Consejos de FTTH de Europa, Norte América y el Pacífico Asiático acordaron las definiciones para FTTH Y FTTB. Estos tres Consejos no dan definiciones formales para FTTC Y FTTN.

De un tiempo a esta parte se evidencia una creciente demanda en el ancho de banda

de los accesos a Internet desde abonados residenciales.

Si bien las respuestas basadas enservicios móviles han crecido en gran forma (y se espera que con el advenimiento de LTE aumente aún más), más de un 90% de los accesos a Internet se basan en tecnologías cableadas,principalmente soluciones xDSL y DOCSIS.

Estas dos tecnologías presentan un límite práctico

alcanzable en un horizonte a mediano plazo. Por ello, en mercados muy avanzados

tecnológicamente (Japón, Corea, etc.) se está instalando en forma masiva soluciones de fibra al

hogar (FTTH)

Este artículo describe a alto nivel las características más resaltables de una red FTTH, pensada

para brindar servicio masivo de conectividad con un gran ancho de banda.

Redes de Planta Externa, Redes Ópticas Pasivas, FTTx, GEPON

A fin de posibilitar el acceso a servicios de gran ancho de banda a usuarios localizados a

distancias tales que no es posible brindarlos con tecnologías xDSL por sus limitaciones técnicas

en cuantos a sus condiciones de funcionamiento, o que para ello se deben acercar los nodos

xDSL a la zona a servir (es decir un modelo FTTC), en este caso se tornan atractivas las

tecnologías de acceso mediante fibra óptica hasta el domicilio del cliente, es decir FTTH.

En este sentido existen diversas tecnologías disponibles y topologías implementables a fin de

realizar un despliegue de acceso mediante fibra hasta el hogar. Estas tecnologías pueden

clasificarse en primera instancia en dos grandes grupos:

· Redes Activas: red de fibra óptica con elementos activos en ella (fuera de la central), como

en el caso de SDH-NG, o una red Metro Ethernet suficientemente distribuidas de modo que

se pueda conectar directamente los clientes a la red. En ese caso estas redes cumplirían la

función de red de acceso y no únicamente de transporte como es actualmente.

· Redes Pasivas: son redes de fibra óptica cuyos componentes son enteramente pasivos en la

red de distribución (no en la central y domicilio del cliente). Estas se denominan PON( Pasive Optical Network). Permiten compartir una misma fibra entre varios usuarios

El presente documento se centra en el análisis de una red pasiva PON, en particular con tecnología GEPON según se describe luego. Las redes PON típicas están conformadas por:

· Un Terminal de Línea Óptico (Optical Line Terminal) OLT ubicado en la central,

· Varios elementos pasivos de ramificación óptica, denominados Splitter

· Varios Terminales de Red Ópticos (Optical Network Terminals) ONTs también

denominados ONU (Optical Network Unit), los que se encuentran en la casa del usuario y

presentan las interfaces hacia los dispositivos que con los cuales se hace uso del servicio.

En el siguiente diagrama se esquematiza una posible arquitectura de una red PON genérica.

Se puede observar que en la central se ubica un equipo OLT Desde éste salen cables de fibra,

cada uno de dichos cables es capaz de transportar el tráfico de hasta 64 abonados y corresponde

a un puerto PON en el equipo de la central. Estas fibras pueden tener una o varias etapas de

splitters. En este diagrama se ejemplifica el caso de una red con dos niveles de splitters, donde

la primera etapa presenta una relación 1: n; luego desde allí salen n fibras por cada fibra

“primaria” o Feeder. Desde allí se tiene una etapa de cableado denominada Distribución, la cual

finaliza en un segundo splitter, el cual realiza la segunda etapa de splitter y en general oficia

también de Drop Box, es decir, desde allí se sale con los cables de acometida de fibra

directamente hacia el cliente. Típicamente esta etapa de cableado se realiza con tendido aéreo.

Los terminales de abonado u ONUs son los encargados de dialogar con el equipo PON de la

central terminando dicho enlace, y ofreciendo hacia el usuario generalmente una interfaz

Ethernet para los servicios de datos mediante un conector RJ45 para cable UTP (en algún caso

presentan puertos USB además) y una interfaz telefónica con conector RJ11. La interfaz

telefónica mencionada es brindada gracias a la funcionalidad de gateway de VoIP (o IAD)

embebida en el propio equipo ONU. Para ello la ONU soporta el protocolo SIP y en algún caso

H.248 para dialogar con la red NGN.

Las señales ópticas son trasmitidas por las OLT usando una longitud de onda de 1.490 nm y

por las ONTs usando 1.310 nm, es decir el canal en sentido Downlink utiliza la primer longitud

de onda indicada y el de Uplink la segunda. Es posible además inyectar una señal de video RF

digitalizándolo y transmitiéndolo en el canal de downlink en la longitud de onda de 1550nm.

Tecnologías PON

Las redes PON cuentan con una variada gama de protocolos y estándares. Las dos tecnologías

que actualmente lideran el mercado son las denominadas EPON (a veces también denominada

GEPON) y GPON.

En el siguiente cuadro se presentan las principales características de ambos estándares.

EPON GPON

Estándar IEEE 803.2 ah ITU-T G.984

Ancho de Banda - Hasta 1,25 Gbps simétrico

- Simétrico o asimétrico hasta 2.5/1.25 Gbps de DL/UL*

Downstream (nm) 1490 (voz y datos IP) y 1.550 (vídeo RF)

Upstream (nm) 1.310 1.310

Transmisión Ethernet ATM, Ethernet, TDM

*El grupo FSAN acordó en 2005 utilizar 2.5 Gbps de Downstream y 1.25 Gbps de Upstream.

Ambas tecnologías se encuentran disponibles en el mercado, y se estima que ambas tendrán un

gran crecimiento. Existen grandes despliegues de redes EPON, principalmente en Asia,
(La Red Óptica Pasiva con Capacidad de Gigabit (GPON o Gigabit-capable Passive Optical Network en inglés) )mientras que los despliegues de GPON se encuentran mayoritariamente en EEUU y Europa.

Existe amplia bibliografía dedicada a analizar ambas alternativas y sus comparaciones desde el

punto de vista de ventajas y desventajas técnicas así como su futura evolución en el mercado

mundial. La principal diferencia entre ambas es que GPON permite el soporte de servicios

legacy, ya que contempla acceso TDM, mientras que GEPON permite solo ethernet, además de

que hoy presentan diferentes anchos de banda por enlace.

Como fue mencionado anteriormente este documento se analiza el caso de una red de fibra

óptica pasiva PON con tecnología EPON (GEPON) y una topología de tipo FTTH.

Elementos componentes de la red

Los splitters ópticos pasivos como se mencionó son los elementos de la red que permiten la

conexión punto a multipunto y que permiten que las señales ópticas de una fibra puedan ser

distribuidas a otras varias fibras. Una sola fibra conectada al OLT puede distribuirse y conectar

hasta 64 ONUs diferentes según las recomendaciones.

Los splitters ópticos se implementan cascadeando splitters “físicos” con relación 1:2, donde la

señal de entrada se distribuye en dos caminos diferentes resultando en una perdida de potencia

aproximadamente de 3,5 dB. Cada camino vuelve a separarse en dos permitiendo mayor

distribución pero también adicionando nuevamente una perdida de potencia.

Por ejemplo un splitter de razón 1:32 tendrá 5 etapas de split resultando en una pérdida de

potencia de aproximadamente 5 x 3,5 dB = 17.5dB. En realidad la pérdida introducida no es

exactamente el igual en un splitter 1:32 que si se colocan 5 splitters de relaciones 1:2, esta será

algo superior y se debe a la introducida por los conectores externos necesarios, mientras que en

el otro caso esto se realiza internamente.