Arquitectura GPON y Sistemas WDM: Características, Componentes y Evolución de Redes Ópticas

Arquitectura GPON: Características Avanzadas

• Es la arquitectura punto a multipunto más avanzada en la actualidad.
• Mayores distancias entre la central y el abonado.
• Mayores velocidades de transferencia de datos (Ancho de Banda):
  • Enlace de bajada de 2.888 Gbps usando 1490 nm.
  • Enlace de subida de 1.244 Gbps usando 1310 nm.
  • Puede proporcionar hasta 100 Mbps por abonado.

Conceptos Fundamentales en Redes de Fibra Óptica

Diferencias entre Banda Ancha y Telefonía

• Banda Ancha: Conexión a internet con servidor DHCP. No existirá conexión PPPoE. Velocidades muy superiores a xDSL.
• Telefonía: VoIP (Voz sobre IP). Protocolo Megaco (TLT).

Fiberbox y WDM

• Fiberbox: Corresponde al dispositivo final de la fibra óptica.
• WDM (Wavelength Division Multiplexing): Separación entre canales: 50 GHz (0.4 nm), 100 GHz (0.8 nm), 200 GHz (1.6 nm).

Redes WDM de Múltiple Acceso

Se clasifican en dos categorías:

• Single-hop: Cada nodo se encuentra directamente conectado con todos los otros nodos.
• Multihop: Los nodos están parcialmente conectados, con lo que la información de un nodo debe pasar por otros nodos para alcanzar su objetivo.

Evolución y Tipos de Sistemas WDM

Los sistemas WDM se dividen principalmente en dos tipos:

• Densa (DWDM): 16 o más longitudes de onda (λ).
• Ligera (CWDM): 4 u 8 longitudes de onda (λ).

Sistemas CWDM (Coarse WDM)

Características y ventajas:

• Bajo consumo de potencia de los láser con respecto a DWDM (0.5 mW < 2 mW).
• Actualmente transportan tráfico de almacenamiento.
• Costos de implementación menores.
• Uso principal en entornos metropolitanos y redes de empresas.

Ventajas Técnicas de CWDM

• Espaciado entre canales de 20 nm.
• Filtros de película delgada (TFF) más simples.
• CWDM no usa amplificadores ópticos. Para distancias superiores a 50 Km se usan repetidores.
• Uso de nuevas fibras G.652.C ZWPF (Zero Water Peak Fiber) – 16 canales CWDM (1310 nm a 1610 nm).

Sistemas DWDM (Dense WDM)

La Multiplexación Densa en Longitud de Onda se rige por estándares:

• La ITU define las longitudes de onda (λ) permitidas entre 1525 nm y 1565 nm.
• Ejemplos de capacidad:
  • 80 canales OC-48/STM-16 de 2.5 Gbit/s (total 200 Gbit/s).
  • 40 canales OC-192/STM-64 de 10 Gbit/s (total 400 Gbit/s).

Ejemplo de Equipo DWDM

Equipo DWDM UPLx160 Marconi:

• 80 canales en banda C (3ª ventana) y 80 en banda L (4ª ventana).
• Separación entre canales: 50 GHz.
• Capacidad por canal: 10 Gb/s.

Componentes y Tecnologías de Implementación WDM

La implementación de WDM se debe a la creación y perfeccionamiento de varios componentes pasivos y activos:

Componentes Activos

• Emisores
• Amplificadores
• Switch/Ruteadores de longitud de onda
• Filtros sintonizables

Componentes Pasivos

• Acopladores
• Aisladores y Circuladores
• Filtros Fijos
• Add/Drop
• Multiplexores/Demultiplexores

Tecnologías Clave en WDM

• Add/Drop: Esta tecnología está especialmente diseñada para permitir el uso y extracción de canales en lugares pequeños, facilitando la penetración de WDM en el mercado metropolitano.
• Sistemas de Conmutación y Enrutamiento Óptico (OXC): Usados en la protección de la red, como en el encaminamiento de señales que viajan por ella.