tema 1 comunicaciones opticas

C i i Ó tiComunicaciones ÓpticasTEMA 1: Sistemas de Comunicaciones Ópticas, Conceptos Básicos

(Las figuras y tablas extraídas de los textos recomendados del curso, sonpropiedad intelectual de sus respectivas editoriales, y aquí se reproducencon el único objetivo de ayudar al alumno)

Paloma Rodríguez Horche

Dpto de Tecnología Fotónica y Bioingeniería

con el único objetivo de ayudar al alumno)

Dpto. de Tecnología Fotónica y BioingenieríaE.T.S.I. Telecomunicación

Universidad Politécnica de Madrid

COPT-TFB-UPM-(13-14)-1-1

Universidad Politécnica de Madrid

Tema 1Sistemas de Comunicaciones Ópticas Conceptos BásicosSistemas de Comunicaciones Ópticas, Conceptos Básicos

1 Si t d C i i Ó ti1. Sistemas de Comunicaciones Ópticas– Fundamentos– Formatos de Modulación– Elementos de un sistema– Balances de potencia y tiempo

2. Técnicas de Multiplexación– Sistemas TDM– Sistemas WDM– Multiplexación por polarización

3. Evolución de los sistemas

4 R d ó i4. Redes ópticas– Tipos de redes y su evolución


1. SISTEMAS DE COMUNICACIONES ÓPTICASÓPTICAS


datos eléctricos datos eléctricos

1. Sistemas de Comunicaciones Ópticas

divisores

(splitters)

empalmesdatos eléctricos datos eléctricos

OO G

amplificadores

Transmisorconectores

Receptor

EEO Gt

reflexiones

Transmisor Óptico: Convierte datos eléctricos en datos ópticos adaptados a la transmisión La modulación habitual es digital en amplitud (intensidad) con tasa binaria B

conectores reflexiones

La modulación habitual es digital en amplitud (intensidad), con tasa binaria B (bits/s)

Convierte corriente eléctrica en potencia óptica

Canal: Fibra ópticap Respuesta dependiente de la longitud de onda Las discontinuidades atenúan y reflejan Puede incorporar divisores pasivos, filtros...

Receptor convierte potencia en corriente limitado por relación Señal a Ruido SNR Regenera la señal digital con posibles errores (BER: bit error rate)

Amplificador Amplifica la señal en el dominio óptico


Introduce ruido adicional

Diferencial en enlaces ópticos: Banda óptica

La diferencia con respecto a otras tecnologías está en la banda de frecuenciasLa diferencia con respecto a otras tecnologías está en la banda de frecuencias que se emplea para realizar la transmisión de señales:

• La banda propia de las comunicaciones ópticas en general se extiendeLa banda propia de las comunicaciones ópticas, en general, se extiende desde el infrarrojo hasta el ultravioleta.

• La banda empleada para la transmisión por fibra óptica comprende unaLa banda empleada para la transmisión por fibra óptica comprende una región de frecuencias situadas en el infrarrojo cercano

800 nm = 0,8 m 1,675 m=1675 nm

375Thz = 3,75 1014 Hz 1,791 1014 Hz=179,1 Thz

(1 nm = 10-9 m)

(1 m = 10-6 m)


(1 m = 10 6 m)

Diferencial en enlaces ópticos: Banda óptica

caracteriza la señal depende del medio: 0/n

z) (m)

p 0

0(m)

X ray

-radiationcosmic radiation10-12

10-10

1020

1018

Visible Light:380 - 760 nm (nm)0(nm)

U.V.

X-ray

10-8

10 1018

1016

greenblueviolet 400

500

I R

10-61014

orangeyellowgreen 500

600I.R.

10-41012

Milimetric

red700

TV Radio1

10-21010

108

MilimetricMicrowave Optical

Communication


TV - Radio1 108


Relaciones Fundamentales

S l ió d l ió l

22

2E ó H

t

0 exp j( t kz ) Solución de la ecuación escalar

de ondas electromagnéticas

Velocidad de fase de la luz en un medio dieléctrico homógeneo sin pérdidas

1 Velocidad de la luz en el vacío

0

22

nt z

1 c

n phv

Velocidad de la luz en el vacío

Í

c = 0 ≈ 3·108 m/s

0

k

→ Frecuencia angular

Índice de refracción

Frecuencia angulark → vector de onda→ frecuencia óptica l d d d

1

1

ph

ph m

n c

cn c

v v

v→ longitud de onda 1 ph mn cn n

v

2


0 00

2mVacio k Medio de índice n k nk y

n

Relación entre Espectros y Longitudes de Onda

2c 2

2d c

d

d c 1

2d

1

2

1300 nm

1 nm 175 GHz

1 nm 125 GHz

1 2

1550 nm

1550 nm

100 GHz 0.8 nm


Anchuras eficaces rms (root mean square)

• Las señales, tanto temporales como espectrales, pueden tener formas arbitrarias f(t), f(), f(), f()

Se modelan a través de sus anchuras eficaces rms ()

Señales temporales ( ) (Anchura temporal rms) tf t

pueden tener formas arbitrarias f(t), f(), f(), f() anchuras eficaces rms ()

2 2

2

2

( )

( )t

t f t dt

f t dt

Señales espectrales ( ), ( ), ( ) , , (Anchuras espectrales rms)f f f

2 2

2

2

( )f d

2

2 2

2

( )

( )

f d

f d

2 22

( )c

2 ( )f d

2

2 2

2 2 2

( )

( )( )

f d c


2 2 222

( )( )

c

f d

Anchura a media altura FWHM (Full width at half maximun)FWHM (Full width at half maximun)

La relación entre y FWHM depende de la forma del pulsoLa relación entre y FWHM depende de la forma del pulso


I(t) t= 10 ps

Pulso Gaussiano de Intensidad I(t)2

2( ) exp

2

Anchura temporal rmst

tI t

0.8

1

1.2t 10 psFWHM = 23,5 psTr = 16,9 ps

1

2

Anchura temporal rms

FWHM 2 2·ln 2 2 35

t

0.4

0.6

0.8

FWHM 2 2 ln 2 2,35

(10% 90%) 1,69 t t

r tT

0

0.2

-60 -40 -20 0 20 40 60

Ti ( )

2 2

Su transformada de Fourier

( ) exp ( ) expI I

Tiempo (ps)

1 2

I() = 7,96 GHzFWHM 18 7 GH2 2

( ) exp ( ) exp2 2

1 1 ; Anchura espectral r

2 4

I I

ms 0.8

1

1.2 FWHM = 18,7 GHzFWHM = 0,15 nm

(@1550 nm)

2 4t t

FWHM 2,35 0 2

0.4

0.6

2 2

,

1

4 tc c

0

0.2

-60 -40 -20 0 20 40 60

Frecuencia (GHz)


0,637( ) @1550

( )t

nm nmps

Frecuencia (GHz)

Cuanto básico

1/

( )fotónJs s

E h J346 63·10h Js

Cte de Plank

-eV Energia cinética de un e acelerado

electrónVq

E qV

6,6310h Js

19

eV Energia cinética de un e acelerado

por una diferencia de potencial de V voltios 1 ( ) 1,6 ·10 ( )eV q J J

hc

1, 24

( ) ( )fotón

h qE eV eV

q m

/Watios Fotones seg

P N h Julios

Ej:

COPT-TFB-UPM-(13-14)-1-13 1,24 1,240,8 eV 1,55 1550

0,8m m nm

m

Potencias, energías y fotones en pulsos

Ppeak

T

• Pulso de potencia de pico P ; duración y periodo T• Pulso de potencia de pico Ppeak; duración y periodo T• Potencia media <P> = Ppeak /T• Energía de un pulso: Epulse = Ppeak∙ Energía de un pulso: Epulse Ppeak • Energía en un periodo Eperiod= <P> T = Ppeak∙ = Epulse• Número de fotones de un pulso: Npulse = Epulso / h = Ppeak∙ / hp p p

• Número de fotones de un periodo: Nperiod = Npulse


Naturaleza corpuscular de la conversión Optoelectrónica (I)

Interacción Radiación-Materia

AbsorciónE2, N2

AbsorciónE1, N1

Emisión Espontánea

Emisión EstimuladaSe genera un fotón igual al incidente Luz coherente

• Misma frecuenciaMi F


• Misma Fase• Misma Dirección

TX RXNaturaleza corpuscular de la conversión Optoelectrónica (II)

E

Oe- h

E

Oe-h

TX RX

• La generación y detección optoelectrónica en dispositivos

EFotoemisor optoelectrónico

EFotodetector optoelectrónico

La generación y detección optoelectrónica en dispositivos semiconductores se basa en la generación de un fotón a partir de un electrón y en la generación de un electrón a partir de un fotón, respectivamente El principio físico se detalla más adelante al estudiarrespectivamente. El principio físico se detalla más adelante al estudiar emisores y receptores.

• Ello implica que la potencia óptica generada en el transmisor (fotones por segundo) es aproxidamente proporcional a la corriente (electrones por segundo), y a la raíz de la potencia eléctrica aplicada

– P I (P )1/2– Popt‐TX ITX(Pele‐TX) /

• Similarmente la corriente eléctrica generada en el receptor es proporcional a la potencia óptica incidente, por lo que la potencia eléctrica es proporcional al cuadrado de la potencia óptica.

– IRX Popt‐RX Pele‐RX (Popt‐RX)2

• Por ejemplo si la potencia óptica en el receptor disminuye un factor 2 (3


• Por ejemplo, si la potencia óptica en el receptor disminuye un factor 2 (3 dB), la potencia eléctrica generada disminuye un factor 4 (6 dB)

Formatos de Modulación

E(t) = ê A(t) cos (ω(t)t + (t)) Datos digitales

Parámetro modulado de la portadora

Datos analógicos

Datos digitales

A → Amplitud AMAmplitude-Shift

Keying

(ASK)

ω→ Frecuencia FMFrequency-Shift

ω→ Frecuencia FMKeying (FSK)

F PMPhase-Shift → Fase PMPhase Shift

Keying (PSK)

Polarization-ê → Polarización Shift Keying

(PoSK)


Formatos digitales en Sistemas de comunicaciones ópticasg p

Tradicional: Modulacíon binaria en amplitud (intensidad), On-Off Shiftp ( ), ff fKeying (OOK), con detección directa. Sistemas denominados

Intensity Modulation/ Direct Detection (IM/DD).

A partir de 2005 aumenta el empleo de nuevos formatos, con modulación en fase y a veces también amplitud, y detección coherente. Los formatos más empleados son:

DPSK Diff ti l Ph Shift K i DPSK: Differential Phase Shift Keying

QPSK: Quaternary Phase Shift Keying

QAM Q d t A lit d M d l ti QAM: Quadrature Amplitude Modulation


Modulación PSK (Phase Shift Keying)

1 → una fase Si la diferencia es de 180º

0 → otra bifase PSK-Binario

1 → cambia la faseDPSK (“Differential PSK”) 0 → mantiene la anterior

QPSK (Quaternary Phase Shift Keying) 00 → 0 01 → π/211 → π10 3 /2

Cada 2 bits → una fase

10 → 3π/2

Differential QPSK (DQPSK)


ff Q ( Q )

Códigos digitales

-Suministran al receptor información de reloj muestrear en tiempos de máxima S/N

-Introducen información redundante detectar y corregir errores cometidos en la transmisión

Introducen información redundante detectar y corregir errores cometidos en la transmisión

-Optimizar el ancho de banda

optimizar el uso de los canales aumentar S/N

-Tipos: NRZ, RZ, Manchester, De Bloque

p , , , q

No retorno a cero0 0 0 0 001 11 1

No retorno a cero NRZ

Retorno a cero RZ

Señal de reloj

Bifase o Manchester (1B2B)


( )

TB

B = 1/ TB

NRZ (No Return to Zero)

El l t d l ti d bit

RZ (Return to Zero)

El l t d l ti• El pulso ocupa todo el tiempo de bit

– Tp = TB• La potencia óptica no cae a cero

• El pulso ocupa una parte del tiempo de bit

– Tp = TB ∙ dc , dc = duty cycleLa potencia óptica no cae a cero entre bits 1 sucesivos

• La anchura del pulso depende del ú d í b l i l

p B c c y y

– Caso típico dc = 0,5

• La potencia óptica cae a cero entre bit 1 inúmero de símbolos iguales

consecutivos

• El ancho de banda es la mitad que la

bits 1 sucesivos

• Todos los pulsos de datos tienen la misma anchuraq

tasa binaria

– máxima frecuencia cuando la secuencia es 101010 cuyo

• El ancho de banda es, como mínimo, la tasa binaria

á i f i d lsecuencia es 101010, cuyo periodo son 2 bits

• No mantiene la potencia media de la

– máxima frecuencia cuando la secuencia es 111111, cuyo periodo es 1 bit

señal

• Dificulta la recuperación de reloj

• Más sensible que el formato RZ a

• No mantiene la potencia media de la señal

• Si hay muchos ceros seguidos se


• Más sensible que el formato RZ a efectos no lineales y dispersión

• Si hay muchos ceros seguidos se puede perder el reloj

Espectros eléctricos de señal de datos NRZ y RZ

aa

pote

ncia

e po

tenc

i

50%

ectr

al d

e

pect

ral d

e 50%

dad

Esp

e

idad

Esp

Den

sid

Den

s

F iF i FrecuenciaFrecuencia

T = TB (tiempo de bit) = 1/B B


Prevención de pérdida de reloj y fluctuaciones de amplitud independientemente del mensaje

Necesidad de potencia media constante, equilibrando el número de "0" y "1".

amplitud, independientemente del mensaje

• Códigos de bloque mBnB, con n>m (p.ej. 4B5B, usado en FDDI o 8B10B en FiberChannel))

• Transforman un bloque de m bits e otro de n bits a transmitir• Al menos dos transiciones por bloque (pueden detectar o corregir errores)

P l i l id d bi i B i bi h• Para la misma velocidad binaria B, requieren mayor bit ratemayor ancho de banda (Btransmisión ≠ Bseñal)

• Aleatorizadores (scramblers)

• Puesto que no modifican los requisitos de ancho de banda es el método mas• Puesto que no modifican los requisitos de ancho de banda, es el método mas usado

• A veces en combinación con códigos de bloque• Los más utilizados son los aditivos o síncronos que suman a la secuencia de• Los más utilizados son los aditivos o síncronos, que suman a la secuencia de

datos una señal seudoaleatoria procedente de un registro de desplazamiento que se reinicia al comienzo de la trama.

• En condiciones extremas pueden perder reloj


En condiciones extremas pueden perder reloj

Transmisor Óptico

• Basados en diodos semiconductor (tema 4)Saturación debida a calentamiento

• Tipos: LED (diodo emisor de luz) y LD (diodo láser)

• Características principales:

i i

Popt (W)

– Curva Potencia‐corriente

– Potencia media en fibra

A h t l (ó ti ) P I

LED

– Anchura espectral (óptica)

– Ancho de banda eléctrico

PLED = LEDILED

ILED

LED– Distancias moderadas; redes locales, o enlaces a bordo

LD

ILED

Popt (mW)(aviones, barcos, vehículos, sensores)

– Eficiencia de acoplo a la fibra limitada

– En desuso en Telecomunicaciones

LD

Emisión a partir de corriente umbral

LD:– Distancias cortas y largas.

– Alta eficiencia de acoplo a fibra

PLD = LD (ILD - Ith )corriente umbral

Ith


Alta eficiencia de acoplo a fibra

– El más utilizado en TelecomunicacionesIth

ILD

Anchura espectral de la fuente

LD-MLM

FWHM

FWHM: Anchura espectral a mitad de altura:

• LED: 50 ‐ 150 nm

LD-SLM

• LD‐MLM (Multi‐Longitudinal‐Mode): 1‐5 nm

• LD‐SLM (Single‐Longitudinal‐Mode): 0.00001 0 001nm ‐ 0.001 nm

• Las fuentes estrechas se ensanchan en modulaciónmodulación

Modulación On/Off Keying (OOK) en LEDff y g ( ) La corriente es conmutada entre ION y cero

La potencia óptica conmuta entre P y cero La potencia óptica conmuta entre PON y cero

Si la señal es NRZ aleatorizada (scrambled) con igual número de ceros y unos, o se usa un código Manchester, la potencia media emitida esunos, o se usa un código Manchester, la potencia media emitida es

PLED = PON /2

datos

IONLED

Popt

P

ILED

ION

ILED


Modulación On/Off Keying (OOK) en LD

La conmutación desde corriente cero produce oscilaciones y no permite altas velocidades de transmisión (tema 4)

ff y g ( )

altas velocidades de transmisión (tema 4)

Para evitarlo se polariza el láser por encima del umbral.

ILED El láser emite potencia tanto en el estado ON,

datos NRZ

Imod IpolLD

como en el OFF:mod o

o

on LD p l th

off LD p l th

ON P I I I

OFF P I I

Popt Se denomina Relación de Extinción a la relaciónentre ambas: rex = Pon /Poff

ooff LD p l th

Pon

ex on / off

La potencia media emitida para señales NRZaleatorizadas o manchester es

ILD

Imod

Ith

Poff

Ipol

PLD = (Pon+Poff)/2 = (1+rex) Poff/2

• Para la misma potencia media, el pulso tienemenor excursión pico a pico cuanto menor r


Imod

Ioff

pol

Ion

menor excursión pico a pico cuanto menor rex

Modulación Directa/Externa (LD)

DATA MODULACIÓN DIRECTA (DML):

sólo amplitud hasta 2.5 - 10 Gbps

SMF

LD

DRIVER SMF

LD

DATA

SMFDC SOURCEEXTERNAL

MODULATOR

LD

MODULATOR

MODU ACIÓN EXTERNA (EM )MODULACIÓN EXTERNA (EML)

amplitud y/o fase 10 40 Gbps


10- 40 Gbps

Receptor: Características de los Fotodiodos (PD)Receptor óptico → Conversor óptico‐eléctrico

• Convierte la potencia óptica Popt encorriente eléctrica Ip (tema 5)

p p p

p

• Ip (fotocorriente generada) esproporcional a Popt (potencia ópticaincidente) si el fotodiodo estáincidente) si el fotodiodo estácorrectamente polarizado en inversa(Vpol < 0)

• La Responsividad del fotodiododepende de su eficiencia cuántica (relación entre electrones generados y( g yfotones incidentes) y esaproximadamente proporcional a lalongitud de onda hasta una lambdalongitud de onda, hasta una lambdamáxima (gap): Vpol PDRpol

/pI qA W

/pI q /

opt

A WP h c

/optP h

- PIN


Tipos:- PIN - APD (Avalanche Photodetector)

Receptores de fibra óptica

+VccPre-

Front End Canal lineal Recuperación de datos

AFiltro

+ Datos

amplificador

A

amplificador

Fotodiodo

Cto decisión

A

RL

+Ecualizador

Recuperación de

μA

Control de prelojt

ganancia Automático

El l d dif l f di d ( 5)• El receptor completo consta de diferentes etapas tras el fotodiodo (tema 5) para convertir la señal óptica en datos eléctricos

• Si se emplea un preamplificador integrado con el fotodiodo la salida es directamente una tensión y la Responsividad se mide en V/W

• Un receptor se caracteriza por su Sensibilidad, que es la potencia mínima que debe recibir para asegurar: i) la máxima tasa de error permitida y depende del p g ) p y pcircuito decisión (receptor digital); o ii) la máxima SNR permitida (receptor analógico)

• La respuesta en frecuencia se caracteriza por su ancho de banda f


a espuesta e ecue c a se ca acte a po su a c o de ba da

Fibra Óptica

nn1 > n2

n1

típica SMF típica MMF

n2

• Tipos: monomodo (single mode fiber SMF) y multimodo (multimodefiberMMF)

C í i li i l fib di d i ió

( ) 1 (0)LP L P

• Características que limitan la fibra como medio de transmisión:

• Atenuación: pérdida de potencia de la señal

10( ) 1 (0)10 [ / )] 10log

(0) ( )

LP L PdB km

P L P L

• Dispersión temporal: ensanchamiento temporal de los pulsos transmitidos

• Interferencia entre pulsos (ISI)


• Limita la máxima tasa binaria en transmisión digital

Dispersión en sistemas digitales


Atenuación de la Fibra y concepto de “ventanas”

Normativa de características de fibras monomodo estándar para 2ª y 3ª

Normativa de características de fibras monomodo estándar para 2ª y 3ª

10

2ª ventana 2ª ventana 1ª ventana1ª ventana 3ª ventana3ª ventana

Fibra óptica tradicional

estándar para 2 y 3 ventana

ITU-T G.652 y G.657

estándar para 2 y 3 ventana

ITU-T G.652 y G.657

n (d

B/km

) 1260-1360

0,3 dB/Km @ 1,31 m

1260-1360

0,3 dB/Km @ 1,31 m

800-900nm

2,5 dB/Km @ 0,85 m

800-900nm

2,5 dB/Km @ 0,85 m

1530-1625

0,2 dB/Km @ 1,5 m

1530-1625

0,2 dB/Km @ 1,5 m

208 THzFibra óptica tradicional

(planta instalada)

Fibra óptica actual

(fibra “seca”)

1

Ate

nuac

ión

OH‐

( )

0 1

A

0,1800 1000 1200 1400 1600 1800

(nm)

Ventanas: regiones espectrales en que las primitivas fibras tenían mínimos locales de g p q patenuación.

Primera ventana: 850nm + 50nm

Segunda ventana: 1310 nm + 50nm Segunda ventana: 1310 nm + 50nm

Tercera ventana: 1550 ‐20nm/+75nm

Actualmente se tiende a utilizar un continuo entre 1240nm y 1625nm


Componentes pasivos y sus parámetros

1

Componentes pasivos Interconexionado óptico (tema 2)

PP

23

PP

1

-Características fundamentales ( )

Transmisión 10log (Pérdidas de insercción)

f

P

2

1

Transmisión 10log (Pérdidas de insercción)

Reflexión 10log ( 40 ) (Pérdidas d

P

Ptípico dB

e retorno)

3

Reflexión 10log ( 40 ) (Pérdidas dtípico dBP

e retorno)

-Tipos

Acopladores

Conectores

Atenuadores

Multiplexores, Filtros

Aisladores Filtros


Aisladores, Filtros

Amplificadores Ópticos

Bombeo

Amplificador óptico mplifica directamente la señal ópticaA

P P

Pin

Bombeo

Pout

Ganancia 10log (dB)

-Características

out outdb

in in

P PG G

P P

Características

Ganancia

Potencia de Saturación (Máxima potencia de salida)Potencia de Saturación (Máxima potencia de salida)

Ancho de banda óptico

Tiempo de respuestaTiempo de respuesta

Ruido

Tipos-Tipos

Semiconductor Optical Amplifier (SOA)

Doped Fiber Amplifier (DFA)Doped Fiber Amplifier (DFA),

el más empleado es el EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier)

RAMAN Amplifier


RAMAN Amplifier

Regeneradores de señal: 1R, 2R ó 3R

Redes OOO (ó ti ó ti ó ti )

Recuperan la señal original, tras su degradación por la transmisión en línea, reconstruyendo su amplitud, forma y tiempo

Redes OEO (óptico‐ eléctrico‐óptico) Procesado en el dominio eléctrico

Redes OOO (óptico‐ óptico‐óptico) Procesado en el dominio óptico con señales de

control eléctricas y/u ópticas

Rx Tx versus

Regeneration (1R) – La señal óptica es amplificada para compensar las pérdidas de potencia No se aplica al dominio eléctrico en el dominio óptico es un amplificadorpotencia. No se aplica al dominio eléctrico, en el dominio óptico es un amplificador óptico

Regeneration and Reshaping (2R) Amplifican y recuperan la forma de la señalRegeneration and Reshaping (2R) –Amplifican y recuperan la forma de la señal. Repetidor de una señal digital. Configuración conseguida actualmente en el dominio óptico; mejora el SNR y compensa dispersiones

Regeneration, Reshaping and Retiming (3R) Amplifican, recuperan la forma y la frecuencia de reloj eliminando el jitter. Repetidores clásicos del dominio eléctrico


(sincronización de bit y recuperación de datos). Dominio óptico en I+D

Limitaciones (Balances) de un enlace

o Balance de Potencia análisis de pérdidaso Balance de Potencia, análisis de pérdidas.

Límite por S/N (analógico) o BER (digital)

l d d bido Balance de Tiempos de subida.

Límite por dispersión temporal

Los balances ("budget" en inglés) nos indican, en forma aproximada la máxima distancia o tasa binaria en un enlace

Transmisor ReceptorOptico

TransmisorOptico

Receptor

aproximada, la máxima distancia o tasa binaria en un enlace

Tramo de fibra CTramo de fibraLC

emisorPreceptorP

C pérdidas del canal (channel loss)


CL: pérdidas del canal (channel loss)

Balance de Potencia

-Receptor

min

( )R

recept

Sensibilidadreceptor S

P P maxor

saturaciónreceptor

P

P

( )Rp p

( )P P C M L ( ) min max

Margen de ( ) seguridad( )

( )emisor dB L S

Sensibilidadreceptor dB dB

P P C M L

( ) max min( )emisor dB L SP P C M L ( ) Margen de

seguridad( )saturaciónreceptor

P dBdB

Pérdidas del Canal C (dB)

- Conectores- Fibra

Empalmes


Pérdidas del Canal, CL (dB) - Empalmes- Otros componentes

Análisis de pérdidas

TransmisorP

Fibra ÓpticaReceptorPrPemisorPr

• Pérdidas de acoplo: Potencia inyectada en fibra.

Pemisor

• Pérdidas en fibra ≡ L

• Pérdidas en empalmes

ptic

a PinyPreceptor ≥ Sensibilidad del Receptor (SR)

p

cia

Óp

Pr

Di t i L

Pot

en


Distancia, L

Ejemplo (I)Diseñar un enlace punto a punto de 60 km de longitud para lo que se dispone de los siguientes componentes (utilice un margen de seguridad de 3 dB):

Fibra AllWave® de LucentTechnologies

g p ( g g )

Transmisor: LD-FP

0= 1,31 µm

Pe = 0 dBm

Otros datos

α ió = 0 9 dBαconexión 0,9 dB

αempal = 0,1 dB ¿Qué receptor se debe seleccionar, de entre los ,mostrados en la figura, para mantener un BER de 10-9 ?


Ejemplo (II)

Sensibilidad del Receptor

BER100 200 500

Bdatos (Mb/s)BER=10-9

10-4

8

10-6

10-10

10-8

10-12

Potencia Recibida (dBm)

-38 -34 -30


Pe (dBm) ≥ Sr (dBm) + CL (dB) + M (dB)Pe (dBm) ≥ Sr (dBm) + CL (dB) + M (dB)

CL = (dB/km) L + Nºconect conect (dB) + Nºemp emp (dB)

/ / Cα = 0,4 dB/Km

αtotal = 0,42 dB/Km CL = 27 dB

M 3 dB

carrete

empalmeTOTAL L

)(

M = 3 dB

carreteL

Lcarrete = 6,4 KmPr = - 30 dBm


Pr 30 dBm

Ejemplo: ResultadoSensibilidad del Receptor

BER100 200 500

Bdatos (Mb/s)BER=10-9

10-4

8

10-6

10-10

10-8

BER=10-9

10-12

Potencia Recibida (dBm)

-38 -34 -30


Balance de tiempos de subida (I)

2 2 2 2

2 2 2 2

( ) ( ) ( ) ( )r sistema r emisor r fibra r receptorT T T T

0,7

0 3

NRZB

( )

0,35( ) Uno de los posibles criterios

0 7

r sistemaT RZB

d

0,7

c

cd

dRZ

B

Ideal

Real

( ) Parámetro del fabricanter emisorT

Real

2 2

( ) (modal) (GVD)r fibra r rT T T

( )

0,35r receptor

receptor

Tf

Tr


Ciclo de trabajocd

Tiempo de la fibra

• Intermodal (modal): Diferencia entre los tiempos de propagación de losmodos que se propagan por una fibra multimodomodos que se propagan por una fibra multimodo.

0,44 qLT

Bo→ Ancho de banda en 1 km (Mhz.km) Fabricante

L L it d d Fibr(modal)o

TB

L → Longitud de Fibra

q → factor de concatenación0,5 < q < 1

Medio: q = 0,75EmpíricaEmpírica

• Intramodal (crómática): dependencia del índice de refracción con lalongitud de onda n = n()

t D L

longitud de onda, n = n()

1ª Ventana (-100 ps/nm km)

2ª V t ( 3 / k )( )r GVDt D L D = 2ª Ventana ( 3 ps/nm km)

3ª Ventana (17 ps/nm km)La relación anterior es una

GVD Group velocity dispersion; D Coeficiente de Dispersión (ps/nm. km)L Longitud de Fibra (km)

aproximación poco válida, pero empleada en cuanto a orden de

magnitud


L Longitud de Fibra (km) Ancho espectral de la Fuente (nm)

magnitud

Balance de tiempos de subida (II)

0 1 0 1 0 70NRZ

Btsys

7,0

RZB velocidad de bit

50%B

tsys

35,0

By

0 7

22

2 2

0,7

0,35 0, 44 0,35( )

q

NRZB

LRZ T D L

(emisor)0

, , ,( )

0,7

rreceptor

c

RZ T D LB B f

dRZ


cdRZ

B

Caso PrácticoTransmisor: 0 = 1550 nm = 0 1 nm t = 0 1 nsFibra: 0,1 nm te 0,1 ns Piny = 0 dBmα = 0,5 dB/km

D = 17 ps/nm.kmpLc = 10 km Sensibilidad Receptor

Sistema: NRZ 10

25

bps)

Sistema: NRZ

αempl = 0,1 dB ¿Lmáx? 5

10

nari

a (G

b

α cnctr = 1,2 dB

M = 5 dB 1

2,5

Tasa

Bin

Ms = 5 dB

BER = 10-9 0,25

1T

COPT-TFB-UPM-(13-14)-1-48-35 -29 -25 -22 -19 -15

Resultado

2

Pe (dBm) ≥ Sr (dBm) + CL (dB) + MS (dB)

400 0

2

222 35,0

esys fLDtt

350,0

400,0 recf

t7,0

250,0

300,0

2,5 Gbps

DispersiónT

sys Bt

34 5 km por potencia

150,0

200,0

P t ix (k

m) L =

34,5 km por potencia

130 km por dispersión

50,0

100,0Potencia

Lm

áx 130 km por dispersión

0,00 2 4 6 8 10

Tasa Binaria (Gbps)

α = 0,2 dB/km

α cnctr = 0,2 dB L = 93,3 km


Tasa Binaria (Gbps) cnctr

É Ó2. TÉCNICAS DE MULTIPLEXACIÓN


Multiplexación en Comunicaciones Ópticas

Obra Civil

M di d

• Más fibraMedio de transmisión Óptico

Má

• SDM – Space Division Multiplexing

• Técnicas de WDM Más • Técnicas de multiplexado

El t i ETDM• Tiempo: TDM Time Division Multiplexing

Válido para señales digitales.G l l d d ó i (J í di i l )

Electronic → ETDM

Optical → OTDM

Generalmente empleado en redes ópticas (Jerarquías digitales)• Código:

CDM Code Division Multiplexing (técnicas de espectro ensanchado)

F i ó i WDM L i d d O d WDM W l h Di i i

p g ( p )

OFDM Orthogonal frequency-division multiplexing o Discrete Multi-tone Modulation (DMT)

SCM Subcarrier Multiplexing

• Frecuencia óptica: WDM→ Longitud de Onda: WDM Wavelength Division Multiplexing

Válido para señales analógicas y digitales


Ó2.1 TDM EN SISTEMAS ÓPTICOS


TDM en sistemas ópticos

Multiplexación electrónica en el tiempoen el tiempo

(E)TDM: (Electronic) Time Division Multiplexing

Muy empleado

Multiplexación óptica 53 p pen el tiempo

OTDM: Optical Time DivisionMultiplexing

E I+D


Fuente: J.A. Martín Pereda

En I+DEn I+D

Jerarquías Digitales (TDM)

TDM eléctrico: 1 canal digital de voz 64 kbps (8kHz@8bits, llamado DS0)TDM eléctrico: 1 canal digital de voz 64 kbps (8kHz@8bits, llamado DS0)

T1/J1: 24× 1,544 Mbps 30× 2,048 Mbps E1

T2/J2: 4×T1/J1 6,312 Mbps 4×E1 8,448 Mbps E2PDH

T2/J2: 4 T1/J1 6,312 Mbps 4 E1 8,448 Mbps E2… … …

T4: 6×T3 274,176 Mbps 4×E3 139,264 Mbps E4

SONET(STS) SDH B(Mbps) Canales

OC‐1 ‐‐ 51,84 672

OC‐3 STM‐1 155,52 2016

OC‐9 STM‐3 466,56 6048

OC‐12 STM‐4 622,08 8064

OC‐18 STM‐6 933,12 12096

OC 24 STM 8 1244 16 16128OC‐24 STM‐8 1244,16 16128

OC‐36 STM‐12 1866,24 24192

OC‐48 STM‐16 2488,32[2,5Gbps] 32.256OC 48 STM 16 2488,32[2,5Gbps] 32.256

OC‐192 STM‐64 9953,28[10Gbps] 129.024

OC‐768 STM‐256 39813,12[40Gbps] 516.096


OC: Optical Carrier STM: Synchronous Transport Mode PDH: Plesiochronous Digital Hierachy SDH: Synchronous Digital Hierachy

2.2 SISTEMAS WDM


Sistemas WDM

TX1

WDM: Wavelength Division Multiplexing

Amplificador óptico AO1

RX1

Amplificador óptico -AO

TX2

1

RX2( )

1

2

2(1,2,..n)

2

TXN RXMultiplexor Demultiplexor

n

RXn

n

osc1 n


AO

Ventajas de WDM

• Gran ancho de banda de i ió L ñ ltransmisión: La señal permanece

en el dominio óptico.

C ibl é i d• Compatible con otras técnicas de Multiplexación

• Transparencia: Independencia de la tasa de bit y protocolo de loscanales puede trasmitir simultáneamente IP, SDH (SONET),Gigabit Ethernet, etc.

• Escalabilidad: Facilidad de agregar nuevos canales segúndemanda

• Provisión dinámica: Capacidad de proveer nuevos servicios debanda ancha en pocos días

• Coste: Sobre todo al utilizar amplificadores para un conjunto de


canales sin necesidad de demultiplexar.

Ancho de banda de la fibra óptica

B/k

m

100

1015 THz1ª 14 THz

208 THz

ació

n d

B

(a)1

(b)

OH-

Ate

nu

a0,1

(b)

43 THz

1000800Longitud de onda, (nm)

0,01 1200 1400 1600 1800

Nuevas bandas Banda Nombre Rango (nm) Comentarios

Banda-O Original 1260-1360 Segunda ventana

Sól ibl fib

Nuevas Fibras Nuevas

Banda-E Extendida (Extended) 1360-1460Sólo accesible a fibras

AllWave

Banda-S Corta (Short) 1460-1530 Parte alta de 3ª ventana Nuevas posibilidades de transmisión Banda-C

Convencional (Conventional)

1530-1565 3ª ventana en rango EDFA

B d L L (L ) 1565 1625 Lí i EDFA


Banda-L Larga (Long) 1565-1625 Límite rango EDFA

Banda-U Ultra-larga (Ultra Long) 1625-1675 Sin explotar

Nomenclatura y Parámetros

• Cada canal tiene una diferente → Longitud de onda central del canal i i (nm ó µm) o Frecuencia óptica central del canal ii i (nm ó µm) o Frecuencia óptica central del canal i,

Frecuencia central nominal i (THz)

• Separación entre canales ópticos contiguos

separación entre canales h (GHz) h (nm)separación entre canales ch (GHz), ch (nm) (límite impuesto por la tasa binaria)

• Ancho del canal (el mínimo está determinado por el ancho espectral de la fuente en• Ancho del canal (el mínimo está determinado por el ancho espectral de la fuente en CW, el valor real depende de la tasa binaria)

• Número de canales → N• Número de canales → N

• Capacidad del sistema (b/s) → NBT (Número de canales por velocidad de bit de cada canal)

• Ancho de banda óptico total → N chb/s b/s

En la práctica 0 5TB COPT-TFB-UPM-(13-14)-1-59

• Eficiencia espectral → s sEn la práctica 0,5Hz Hz

T

ch

Tipos de WDM según ch

WWDM- wide wavelength division multiplexing 1ª-2ª ventana

(Primeros sistemas WDM)(Multiplexación por división de longitud de onda amplia )

ch > 50 nm( )

2ª-3ª ventana

DWDM- dense wavelength division multiplexing

Todos los canales (Multiplexación por división de longitud de onda densa )

en Banda C

Bandas C y Lch < 8 nm

(Multiplexación por división de longitud de onda densa )

Bandas C y L

CWDM- coarse wavelength division multiplexing( )(Multiplexación por división de longitud de onda gruesa o aproximada)

Bandas continuas 20


desde la O a la L ch = 20 nm

DWDM: Plan de frecuencias ITUG.694.1

196.1 THz1528.77 nm

192.1 THz1560 61 nm

198.5±1.4 THz(1510±10 nm)

193.1 THz1552 52

193.0 THz1553.33 nm

193.2 THz1551.72 nm

Canal de Supervisión

1528.77 nm 1560.61 nm(1510±10 nm) 1552.52 nm

100 GHz100 GHz

Supervisión

50 GH50 GHz

• Frecuencias equiespaciadas (Normas siempre en HZ) NO en longitud de onda: – Separación de 100 GHz, 50 GHz, 25 GHz y 12,5 GHzSeparación de 100 GHz, 50 GHz, 25 GHz y 12,5 GHz

• Frecuencia central (Krypton line)193.1 THz (1552.52 nm)

i = 193,1 n × 0,1100 Ghz

n → nº entero100 Ghz

= 193 1 n × 0 05


i = 193,1 n × 0,05

n → nº entero50 Ghz

Selección de separación entre canales/tasa binaria

10 Gb/ss

0,8nm@1552nm

( 10 Gb/s 10%)

100 GHz

B

0,4nm@1552nm50 GHz

2,5 Gb/s s

@

( 40 Gb/s 80%)B


WDM de bajo coste CWDMITU-T G.694.2ch = 20 nm

E 1360-1460

2

O1260-1360

S 1460-1530

C 15301565

L 15651625

50 THz

2

12,5 THz1,5

OH

1

OH-(a) (b)

1

1291

1311 1351

1331 1451

1551

1371

1391

1411

1431 1471

1491

1511

1531 1571

1591

0,5

1291 1331 14511371 1411 1491 1531 1571

0

1200 1400 16001300 1500


1200 1400 1600

Longitud de onda, (nm)

1300 1500

Ventajas CWDM

• CWDM se diseña como sistema de transporte básico, donde l á t ti ison muy pocos los parámetros a optimizar.

• La simplicidad del diseño facilita a los operadores la adopción e implementación de esta tecnologíae implementación de esta tecnología.

• Permite el uso de todo tipo de fibras.

A h i f i l d• Aprovecha infraestructuras ya instaladas.

• Debido a su bajo coste permite la funcionalidad de “extraer y ti ” d t ill di t d ticontinuar” en redes metro en anillo mediante nodos activos,

regenerando cada uno de los canales CWDM en cada uno de los nodos del anillo diseño CWDM regenerativolos nodos del anillo diseño CWDM regenerativo

• El diseño de un CWDM regenerativo aventaja a su afín DWDM, en precio, sencillez de diseño y operación.DWDM, en precio, sencillez de diseño y operación.


Comparación de Tecnologías

TFF: Thin Film Filter

AWG: Array Waveguide

DFB: Distributed Feedback

FBG: Fiber Bragg Grating


AWG: Array Waveguide FBG: Fiber Bragg Grating

Características del WDM

Muchos canales en una fibra: Mucha potencia en una longitud de onda:

• Fuentes sintonizables y ancho de

Mucha potencia óptica

línea estrecho• Necesidad de multiplexores y

demultiplexores (filtros)Mucha potencia óptica

por la misma fibra

p ( )• Tecnología de conmutación selectiva

en longitud de onda o en bandas ópticasópticas

Posible Diafonía entre canales WDM

Efectos no lineales


Multiplexación por Polarización (PM)•Cada polarización se modula independientemente

•Se aumenta la transmisión un factor dos sin modificar el espectro

•Ejemplo: PM‐32QAM x 8 canales WDM


Fuente: http://www.ntt.co.jp/news2012/1209e/image/120920a_6.gif

Ó3. EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS ÓPTICOSÓPTICOS


* El apartado 3 no se considera materia de examen

Generaciones históricas

RecepciónRecepción Coherente


Nota: En esta gráfica B0 es B(Fundamentals of Photonics,2nd Ed., B.E.A Saleh and M.C. Teich, Wiley, New York, 2007)

Tasa binaria demostrada en trasmisión transoceánicatransoceánica


100G Transmission Over Transoceanic Distance With High Spectral Efficiency and Large CapacityJin-Xing CaiLightwave Technology, Journal ofVolume: 30 , Issue: 24 2012 , Page(s): 3845 - 3856

Tasa binaria transmitida por una única fibra óptica

Fuente: Essiambre and Tkach, IEEE Proc. 100, 1035 (2012)


, , ( )

Fuente: P J Winzer J Lightwave Techno 30 3824 (2012)


Fuente: P.J. Winzer, J. Lightwave Techno. 30, 3824 (2012)


Ó4. REDES ÓPTICAS


Redes Ópticas: Nomenclatura y Estándares

Nomenclatura en redes que emplean fibra óptica Estándares Se emplea en

Estándares más empleados

Nombre Comentarios

emplean fibra óptica Estándares Se emplea en

SDH (ITU) Metro, troncales

E h (IEEE802 3)SAN LAN acceso

Redes de acceso

También llamadas “Última Milla”, FTTX (X = Home, Building, Curb, Cabinet)

Ethernet (IEEE802.3)SAN, LAN, acceso, (metro)

Fiber Channel (ANSI) SAN)

Redes metro(MAN)

También llamadas de agregación, agregan y distribuyen tráfico en grandes

xPON (ITU, IEEE, ...) Acceso

OTN (ITU) Troncales

(MAN)zonas urbanas

Redes troncales

También llamadas de transporte, “backbone”, “core”

FTTX: Fiber To The X

ITU: International Telecommunication Union

Redes locales (LAN)

Entorno local (oficina, hogar, universidad...)

LAN: Local Area Network

MAN: Metropolitan Area Network

Redes de almace-namiento

(SAN)

Distancias cortas y gran cantidad de datos

PON: Passive Optical Network

OTN: Optical Transport Network


(SAN)SAN: Storage Area Network

Elementos en redes ópticas: OADM, OXC

( )(1,2,..n) (1,2,..n)

OADM: Optical Add drop MultiplexerOADM OADM: Optical Add-drop Multiplexer

Local TX and RX

(i,j) (i,j)

i i

i i

i i

i ii i

i i

i i

OXCOXCi i

i i

i i

COPT-TFB-UPM-(13-14)-1-78OXC: Optical Cross Connect

Local TX and RX

Tendencias en arquitectura de redes

N t k E l ti O ti ATMNetwork Evolution Options

FTTHVDSLRadio/Mobile

(100 Mb/s)(50 Mb/s)

C

(10 Mb/s)

Direct optical access(SDH, ATM, WDM, IP, other)

open opticalinterface

UMTS

ATM: AsyncronousTransfer Mode

ACCE

SS

IP:ATM

PON(ATM) (Super)

Copper+ ADSL

PON(ATM)xGPON/xEPON

(SuperPON/WPON)

xGPON/xEPONor xGE p2p

LTE

ORT

/

SDH

WDM

SDH: ADM

Packet OADM

Metro Ethernet / MPLSEvolución a GMPLS

(enrutado óptico)

TRAN

SPO 32 x 10 Gb/s

OADM WDM

SDH: DXCPacket OXC

Conmutación de Paquetes

PhotonicTransport Layer OXC

1 Tb/s WDM

PaquetesLector óptico de cabecera de tramaRegeneradores 3R

Chapter 2 - p13

Para aprovechar al máximo la posibilidades que ofrece la capa de transporte fotónica se requieren tecnologías de conmutación y de filtrado -rentables y flexibles- en todo el espectro de aplicación, y de bajo consumo (Redes Verdes).

“Roadmap towards the Optical Communication age”. A European view by the HORIZON project and the ACTS Photonic Domain. Nov 1999 draft editionAuthors : P. Lagasse, P. Demeester, A. Ackaert, W. Van Parys,B. Van Caenegem (IMEC), M. O'Mahony, A Tzanakaki (UoE),K. Stubkjaer (DTU), J. Benoit(ENST)

Redes troncales

• Arquitecturas en línea illo en anillo.

• Interconexiones entre redes mediante OXC o router óptico

• Inserción y extracción de canales – OADM.

• Nodos con grooming(optimización del tráfico a diferentestráfico a diferentes niveles de velocidad de trama)


Fuente: The handbook of optical communication networks / Mohammad Ilyas, Hussein T. Mouftah [editors]. (Electrical engineering handbook series; 30) 2003 by CRC Press LLC

Ejemplo de red metro

Dominio óptico

Tecnología de conmutaciónTecnología de conmutación óptica

Redes metropolitanasRedes metropolitanas, suelen ser las redes de agregación (agrupan diferentes servicios)

El equipamiento de cada nodo configura la capacidad de la red.

Significado de las siglas:Significado de las siglas:

Fuente: The handbook of optical i ti t k / M h d Il


communication networks / Mohammad Ilyas, Hussein T. Mouftah [editors]. (Electrical engineering handbook series ; 30) 2003 by CRC Press LLC

Optical Transport Network

• 1980s – SDH: tráfico de voz (Tecnología TDM)

• 2000s –Nace OTN (Optical Transport Network); convive con el desarrollo del SDH para

OTN (ITU G 709) l l t d t d DWDM d d

• 2000s Nace OTN (Optical Transport Network); convive con el desarrollo del SDH para WDM y transporte de datos (EoS‐ Ethernet) en NG‐SDH ( Next‐Generation SDH)

• OTN (ITU G.709) regula el entramado entre redes DWDM y redes dediferentes tipos que mayoritariamente transportan paquetes de datos

Permite el transporte de cualquier tipo de protocolo existente actualmente yPermite el transporte de cualquier tipo de protocolo existente actualmente yprovee de la flexibilidad para futuras incorporaciones

La jerarquía de transporte óptico OTH (optical transport hierarchy) multiplexaOTU (O ti l Ch l T t U it ) i t t d dOTUs (Optical Channel Transport Units) que consisten en tramas de carga dedatos OTP (Optical Transport Payload) entramadas entre sí, y suscorrespondientes cabeceras.

Multiplexado en el tiempo más eficienteConmutación de servicios de gran ancho de bandaMayor FEC (Foward Error Correction):Mayor FEC (Foward Error Correction):

Permite multiplexar mayor número de canales ópticosMantener una señal durante más tiempo en el dominio óptico (sistemas de b ó ti )


bypass óptico)

Fuente: Ciena

Optical Transport Hierarchy

Tasa de bit comercial

Señal de ClienteTipo de señal

OTU

OTU Velocidad o tasa de bit

(Gb/s)

OPU Payload Rate (Gb/s)

Fuente: Ciena

comercial ( / )

2,5 G

STM‐1/OC‐3, STM‐4/OC12, STS‐48/STM‐16,FC‐100/200 1GbE, CMGPON

OTU1 2,6661 2,48832

10GbE LAN OTU1e 11,049 10,3215

10GSTS‐192/STM‐64/OC‐192, FC‐400/800, 10GbE WAN, 10GbE LAN…

OTU2 10,709 9,995310G 400/800, 10GbE WAN, 10GbE LAN…

10GBASE‐R/10GFC OTU2e 11,095 10,356

40G STS‐768/STM‐256 OTU3 43,018 40 15040G STS 768/STM 256 40,150

4 x ODU2e OTU3e1 44,5709 41,6111

Up to 4 10GBASE‐R OTU3e2 44,5833 41 5995Up to 4 10GBASE‐R 41,5995

100G 100GBASE‐R, 100GbE OTU4 111,80997 104,35597

• La OTH define las tramas y señales de cada OTU (siempre en TDM) de cada• La OTH define las tramas y señales de cada OTU (siempre en TDM) de cada canal (lambda) en DWDM, para agregar a las diferentes tributarias (SDH, Ethernet, Fibre Channel)

á d d f d l d l


• Los sucesivos estándares ITU van definiendo la arquitectura del transporte DWDM

Optical Transport Hierarchy

Client Signal Type Client Signal

OTN Line Signal (G.709)

OTUk Line Rate (kbit/s)

OPUk Payload Rate (kbit/s)

SONET/SDH STS‐48/STM‐16 OTU1 2,666,057 2,488,320

SONET/SDH STS‐192/STM‐64 OTU2 10,709,225 10,037,629

/Ethernet/Fibre Channel 10GBASE‐R/10GFC OTU2e 11,095,727 10,356,012

SONET/SDH STS‐768/STM‐256 OTU3 43,018,413 40,150,519SONET/SDH STS 768/STM 256 OTU3 43,018,413 40,150,519

Ethernet Up to 4 10GBASE‐R OTU3e2 44,583,355 41,611,131

Ethernet 100GBASE R OTU4 111 809 973 100 376 298Ethernet 100GBASE‐R OTU4 111,809,973 100,376,298


Conceptos importantes del Tema 1

Fundamentos de COPT: espectros, frecuencia y longitud de onda, fotones...onda, fotones...

Formatos de modulación: OOK (NRZ y RZ) el más empleado

Elementos de un sistema: TX RX fibra componentes pasivosElementos de un sistema: TX, RX, fibra, componentes pasivos, OA, y sus características principales

Ventanas atenuación dispersiónVentanas, atenuación, dispersión

Balances de potencias y de tiempos

Multiplexación: TDM WDM PMMultiplexación: TDM, WDM, PM

DWDM y CWDM: ventajas e inconvenientes

B d d COPTBandas de COPT

Redes ópticas: nomenclatura, estándares

dComponentes para redes: OADM, OXC

Tendencias en redes: OTN


ADM Add‐drop Multiplexer OTN Optical Transport Network

Acrónimos en redes

ATM Asynchronous Transfer Mode OTP Optical Transport Payload

CWDM Coarse Wavelength Division OTUs Optical Channel Transport UnitsCWDM Coarse Wavelength Division Multiplexing

OTUs Optical Channel Transport Units

DWDM Dense Wavelength Division M l i l i

OXC Optical Cross ConnectMultiplexing

FTTX Fiber to the X (H, Home; B, Building; C, Curb; Cab,

PON Passive Optical Networkg; , ; ,

Cabinet; Ex, Exchange)

IP Internet Protocol SAN Storage Area Network

LAN Local Area Network SDH Synchronous Digital Hierarchy

MAN Metropolitan Area Network STM Synchronous Transport Mode

OADM Optical Add‐drop Multiplexer STS Synchronous Transfer Signal

OC Optical Carrier SONET Synchronous Optical NETworkOC Optical Carrier SONET Synchronous Optical NETwork

OLT Optical Line Terminal TDM Time Division Multiplexing


OTH Optical transport hierarchy WDM Wavelength Division Multiplexing

tema 1 comunicaciones opticas

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