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Redes PON – Trabajo SST curso 2011/12

En esta entrada os damos una pinceladas sobre cada uno de los tipos de trabajo que se van a realizar en la asignatura a partir de la información que durante varios cursos se ha introducido en la plataforma Wikitel de la Comisión del Mercado de las Telecomunicaciones. Este curso podéis escoger la forma de realización del trabajo (presentación en clase, trabajo escrito, vídeo,…). Cualquier duda, aclaración,…, que tengáis relativa a los trabajos la podéis también plasmar en los comentarios de esta entrada.

1. EQUIPOS REDES PON

Las redes PON (Redes ópticas pasivas) se basan en la tecnología multipunto. Los 3 elementos básicos en una red PON son:
– Una OLT (Optical Line Terminal o Unidad óptica terminal de línea) en el nodo central,
– Uno o varios divisores ópticos que ramifican la red y
– Tantos ONU’s/ONT’s (Optical Network User o unidad óptica de usuario/ Optical Network Terminal o unidad óptica terminal de red) como viviendas.

La OLT y la ONU se comunican a través del divisor, la OLT se interconecta con una red de transporte que recoge los flujos porcedentes de varias OLT’s y los encamina a la cabecera de la red. La función del divisor dependerá de si el canal es ascendente o descendente. La ONU se ubica en el domicilio de cada usuario, configurando un esquema FTTH.

2. PROTOCOLOS Y EVOLUCIÓN HISTÓRICA (APON y BPON) DE LAS REDES PON
Las redes PON toman su modelo en en las redes CATV recicladas para ofrecer servicios de banda ancha mediante la rehabilitación del canal de retorno. Una red CATV está compuesta por varios nodos ópticos unidos con la cabecera a través de fibra óptica, de los cuales se derivan, mediante una arquitectura compartida de cable coaxial y divisores. Las redes PON sustituyen el tramo coaxial por fibra óptica monomodo y los derivadores electrónicos por divisores ópticos.

BPON:
– FSAN, Full Service Acces Network, creado con el objetivo de unificar especificaciones para el acceso en banda ancha a los hogares.
– Desarrollan una especificación de una red óptica totalmente pasiva que desde un nodo óptico ataca a un número definido de usuarios utilizando la tecnología ATM y su protocolo de nivel 2: APON
– Provee el conjunto más rico y exhaustivo de características de operación y mantenimiento de todas las tecnologías PON.
– APON sustituido por BPON (Broadband PON) haciendo referencia a la posibilidad de dar soporte a otros estándares de banda ancha, incluyendo Ethernet, distribución de vídeo, VPL (líneas privadas virtuales).

3. GPON (Gigabit PON)
– Organización de red y terminología igual que en red BPON.
– Soporte global multiservicio: voz (TDM, SONET, SDH), Ethernet 10/100 Base T, ATM, Frame Relay…
– Seguridad a nivel de protocolo.
– Soporte para varias tasas de transferencia.
– Tráfico de tipo IP
– Procedimiento de encapsulación GFP
– Gestión de la OLT a la ONT.

4. EPON (Ethernet PON)
– Nueva especificación de redes ópticas pasivas, Ethernet PON.
– No transporta celdas ATM, directamente tráfico nativo Ethernet.
– Estándar 8/10b (codificación de línea)
– Recomendación 802.3
– Optimizada para el tráfico IP
– Velocidad Gigabit Ethernet

5. INSTALACIÓN EN PLANTA EXTERIOR DE REDES PON

La instalación del equipo exterior de una red FTTx puede hacerse de diferentes maneras y cada instalación puede ser diferente, dependiendo de factores como la distancia desde la central, la densidad residencial y la distribución urbana, por nombrar algunos. Los cables de fibra óptica pueden instalarse usando las técnicas de instalación aérea – o enterrada – más convenientes. La localización de los divisores y otros componentes pasivos y los tipos de armarios usados, dependen de factores geográficos y de la topología PON.

5.1 Fibra
La instalación de cable de fibra óptica es uno de los elementos más costosos en la implantación de una red PON. Existen muchos métodos disponibles, y la elección del método depende de varios factores, incluyendo el coste, la prioridad de paso, los códigos locales, los factores estéticos, etc…, y también de si la instalación se realiza sobre una nueva construcción (Greenfield installation) o sobre una construcción ya existente sobre trayectos existentes (revestimiento/). Existen tres métodos básicos para la instalación del cable:

– El método de entierro directo pone el cable bajo tierra en contacto directo con el suelo; esto se hace excavando o perforando.

– Instalación con conducto, en la que el cable óptico se sitúa en un conducto de red subterráneo. A pesar de que la instalación inicial por conducto es más cara que la instalación enterrada, el uso de conductos hace mucho más fácil añadir o eliminar cables.

– La instalación aérea sitúa el cable en postes o torres sobre el suelo. Este tipo de instalación, comúnmente usada para edificios ya construidos, es normalmente más económica que la instalación bajo tierra y no requiere maquinaria pesada. El cable óptico puede estar atado a un cable mensajero de apoyo o pueden usarse cables ópticos de auto apoyo.

Para áreas con una gran densidad de población con una prioridad de paso particular, hay varios métodos alternativos como la instalación del cable en surcos en el pavimento o dentro de tuberías o usando los conductos del gas natural. Hay tres tipos de cables: alimentación F1, distribución F2 y de caída F3 (opcional).

5.2 Divisores, panel de conexiones y sistemas mantenimiento de fibra.
Los divisores y paneles de conexión suelen instalarse en armarios montados sobre pedestales o fijados en postes, también llamado “centro de distribución de fibra” (fiber distribution hub, FDH). El número, tipo y localización de los divisores depende de la topología de la red y del número de fibras en el cable de alimentación F1.

5.3 Empalmes y recintos
Los empalmes pueden ser mecánicos o fundidos. Los empalmes mecánicos son más caros y tienen mayor pérdida por inserción y reflexión que los empalmes fundidos, que tienen pérdidas muy bajas (0,02 dB) y casi no tienen reflexión pero normalmente requieren un vasto y caro equipamiento y un técnico bien entrenado. El número de empalmes depende de la longitud de las secciones de cable usados (la longitudes de la secciones típicas son <= 2 km, 4 km y 6 km). Cuanto más corta sea la longitud, más sencillo es el mantenimiento, pero el montaje de todo el cable requiere más empalmes, más tiempo y costes mucho mayores que la longitud, y además son difíciles de mantener. Observar que los empalmes están protegidos del exterior por empalmes con cierre.

5.4 Terminales de caída
Los terminales de caída se usan normalmente para facilitar el servicio de conexión y distribución y su instalación puede ser aérea, enterrada o localizada en edificios de apartamentos, dependiendo de la instalación. Los cables de caída entre el divisor y el local pueden estar, a veces, pre conectado y pueden estar enterrados o montados de forma aérea. Suelen tener un longitud corta (<= 30 m).

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Internet de alta velocidad para todos, ¿un derecho?

Ahora que hemos visto todos el tema de las redes PON, y por tanto sabemos que en Estados Unidos llevan varios años implantando redes FTTx  parece interesante comentar la noticia del siguiente párrafo. Una vez más parece que Estados Unidos vuelve a sacar ventaja a Europa en cuanto a los servicios de telecomunicaciones y más concretamente en lo que se refiere a internet. 

“El gobierno de Obama ha revelado que pretende instalar en Estados Unidos una conexión a internet de 100 Mbps de bajada y 50 Mbps de subida, además garantizarla como servicio básico, equiparándolo de esta manera a servicios como la luz, el agua o las carreteras. Además se pretende que la conectividad sea inalámbrica y en movilidad. Para lograrlo se han liberado frecuencias que estaban reservadas para otros servicios de menos futuro como la radio o la televisión, así quedarán frecuencias para uso público y la mayoría para empresas que en algunos casos tendrán que garantizar el servicio de manera gratuita o de bajo coste para asegurar la conexión a los ciudadanos.”

 ¿Qué os parece?, ¿Creéis que es tan necesario asegurar la conexión a internet para todos?, ¿Es algo básico como el agua o la luz?, ¿Es el camino a seguir?

 Dejad vuestra opinión en los comentarios y desarrollad todas las iniciativas que conozcáis en este sentido no sólo en EEUU.

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Trabajo sobre Redes PON

En esta entrada os damos una pinceladas sobre cada uno de los tipos de trabajo que se van a realizar en la asignatura a través de la plataforma Wikitel de la CMT. Cualquier duda, aclaración,…, que hagáis relativa a los trabajos la podéis también realizar en los comentarios de esta entrada así como también nosotros contestaremos a aquellos temas que se queden sin aclarar.

1.  EQUIPOS REDES PON 

Las redes PON (Redes ópticas pasivas) se basan en la tecnología multipunto.

Los 3 elementos básicos en una red PON son:

– Una OLT (Optical Line Terminal o Unidad óptica terminal de línea) en el nodo central,

– Uno o varios divisores ópticos que ramifican la red y

– Tantos ONU’s/ONT’s (Optical Network User o unidad óptica de usuario/ Optical Network Terminal o unidad óptica terminal de red) como viviendas.

La OLT y la ONU se comunican a través del divisor, la OLT se interconecta con una red de transporte que recoge los flujos porcedentes de varias OLT’s y los encamina a la cabecera de la red. La función del divisor dependerá de si el canal es ascendente o descendente.

La ONU se ubica en el domicilio de cada usuario, configurando un esquema FTTH.

2.  HISTORIA (APON y BPON) Y FUTURO DE LAS REDES PON

Las redes PON toman su modelo en en las redes CATV recicladas para ofrecer servicios de banda ancha mediante la rehabilitación del canal de retorno. Una red CATV está compuesta por varios nodos ópticos unidos con la cabecera a través de fibra óptica, de los cuales se derivan, mediante una arquitectura compartida de cable coaxial y divisores.

Las redes PON sustituyen el tramo coaxial por fibra óptica monomodo y los derivadores electrónicos por divisores ópticos.

BPON:

 –   FSAN, Full Service Acces Netwrok, creado con el objetivo de unificar especificaciones para el acceso en banda ancha a los hogares.

–   Desarrollan una especificación de una red óptica totalmente pasiva que desde un nodo óptico ataca a un número definido de usuarios utilizando la tecnología ATM y su protocolo de nivel 2: APON

–   Provee el conjunto más rico y exhaustivo de características de operación y mantenimiento de todas las tecnologías PON.

–   APON sustituido por BPON (Broadband PON) haciendo referencia a la posibilidad de dar soporte a otros estándares de banda ancha, incluyendo Ethernet, distribución de vídeo, VPL (líneas privadas virtuales).

3.  GPON (Gigabit PON)

–   Organización de red y terminología igual que en red BPON.

–   Soporte global multiservicio: voz (TDM, SONET, SDH), Ethernet 10/100 Base T, ATM, Frame Relay…

–   Seguridad a nivel de protocolo.

–   Soporte para varias tasas de transferencia.

–   Tráfico de tipo IP

–   Procedimiento de encapsulación GFP

–   Gestión de la OLT a la ONT.

4.  EPON (Ethernet PON)

 –   Nueva especificación de redes ópticas pasivas, Ethernet PON.

–   No transporta celdas ATM, directamente tráfico nativo Ethernet.

–   Estándar 8/10b (codificación de línea)

–   Recomendación 802.3

–   Optimizada para el tráfico IP

–   Velocidad Gigabit Ethernet

5.         INSTALACIÓN DEL EQUIPO EXTERIOR DE REDES PON

La instalación del equipo exterior de una red FTTx puede hacerse de diferentes maneras y cada instalación puede ser diferente, dependiendo de factores como la distancia desde la central, la densidad residencial y la distribución urbana, por nombrar algunos. Los cables de fibra óptica pueden instalarse usando las técnicas de instalación aérea – o enterrada – más convenientes. La localización de los divisores y otros componentes pasivos y los tipos de armarios usados, dependen de factores geográficos y de la topología PON.

5.1      Fibra

La instalación de cable de fibra óptica es uno de los elementos más costosos en la implantación de una red PON. Existen muchos métodos disponibles, y la elección del método depende de varios factores, incluyendo el coste, la prioridad de paso, los códigos locales, los factores estéticos, etc…, y también de si la instalación se realiza sobre una nueva construcción (Greenfield installation) o sobre una construcción ya existente sobre trayectos existentes (revestimiento/). Existen tres métodos básicos para la instalación del cable:

–         El método de entierro directo pone el cable bajo tierra en contacto directo con el suelo; esto se hace excavando o perforando.

–         Instalación con conducto, en la que el cable óptico se sitúa en un conducto de red subterráneo. A pesar de que la instalación inicial por conducto es más cara que la instalación enterrada, el uso de conductos hace mucho más fácil añadir o eliminar cables.

–         La instalación aérea sitúa el cable en postes o torres sobre el suelo. Este tipo de instalación, comúnmente usada para edificios ya construidos, es normalmente más económica que la instalación bajo tierra y no requiere maquinaria pesada. El cable óptico puede estar atado a un cable mensajero de apoyo o pueden usarse cables ópticos de auto apoyo.

Para áreas con una gran densidad de población con una prioridad de paso particular, hay varios métodos alternativos como la instalación del cable en surcos en el pavimento o dentro de tuberías o usando los conductos del gas natural. Hay tres tipos de cables: alimentación F1, distribución F2 y de caída F3 (opcional).

5.2      Divisores, panel de conexiones y sistemas mantenimiento de fibra.

Los divisores y paneles de conexión suelen instalarse en armarios montados sobre pedestales o fijados en postes, también llamado “centro de distribución de fibra” (fiber distribution hub, FDH). El número, tipo y localización de los divisores depende de la topología de la red y del número de fibras en el cable de alimentación F1.

5.3      Empalmes y recintos

Los empalmes pueden ser mecánicos o fundidos. Los empalmes mecánicos son más caros y tienen mayor pérdida por inserción y reflexión que los empalmes fundidos, que tienen pérdidas muy bajas (0,02 dB) y casi no tienen reflexión pero normalmente requieren un vasto y caro equipamiento y un técnico bien entrenado. El número de empalmes depende de la longitud de las secciones de cable usados (la longitudes de la secciones típicas son <= 2 km, 4 km y 6 km). Cuanto más corta sea la longitud, más sencillo es el mantenimiento, pero el montaje de todo el cable requiere más empalmes, más tiempo y costes mucho mayores que la longitud, y además son difíciles de mantener. Observar que los empalmes están protegidos del exterior por empalmes con cierre.

5.4      Terminales de caída

Los terminales de caída se usan normalmente para facilitar el servicio de conexión y distribución y su instalación puede ser aérea, enterrada o localizada en edificios de apartamentos, dependiendo de la instalación. Los cables de caída entre el divisor y el local pueden estar, a veces, pre conectado y pueden estar enterrados o montados de forma aérea. Suelen tener un longitud corta (<= 30 m).

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Google vuelve a liarla

A raiz del “intento” de Google de hacerse con parte del espectro de frecuencias que se subastó en EEUU para montar una red inalámbrica nacional, vuestros compañeros de hace ya 2 cursos analizaron las acciones que se tomarían en España y la Unión Europea una vez quedaran libres ciertas partes del espectro radioeléctrico tras los apagones analógicos tomando como muestra la manera en que se estaba haciendo entonces en los EEUU.

Google pujó hasta 4.6 billones (americanos, en España serían miles de millones) de dólares y no obtuvo ni una sola frecuencia pero, como ya nos tiene acostumbrados, “ganó en la puja”. La astronómica cifra por la que pujó Google era la cifra mínima a la que la puja debía llegar, según sus normas, para que se obligara al ganador de la licencia (el que se quedase con las frecuencias) a que la red que monte sea abierta para que puedan acceder todo tipo de dispositivos así como otras reglas de apertura relativas a las aplicaciones.

Como ya decíamos en aquel post de 2008: Construir una red de telecomunicaciones, incluso inalámbrica como es el caso, es un negocio con un margen de beneficios mucho menor que el de la publicidad contextual y muchos accionistas de Google no lo veían muy claro (sobre todo ahora que las acciones están bajando bastante). Al poner los billones sobre la mesa Google marcó las reglas del juego que le interesaban, reglas que Verizon va a tener que cumplir. Todo lo que Google quería era que no se discriminase a sus aplicaciones y teléfonos móviles. De todas maneras, si hubiese ganado las licencias tampoco era una drama, el espectro electromagnético es un bien muy codiciado y un valor en alza.

Entonces, ¿por qué Google ha vuelto a liarla? Pues podéis acceder a esta entrada de su blog oficial donde también está este vídeo:

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Comienzo del curso 09/10

Como viene siendo habitual, marcamos el comienzo del curso en la asignatura con la ayuda de un vídeo que nos pone al día sobre muchos datos importantes del mundo de los medios audiovisuales y de telecomunicaciones que serán tratados a lo largo del presente curso académico.

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Para comenzar las actividades online e ir fijando referencias bibliográficas os recomendamos el blog de la propia CMT, concretamente a la habitual entrada de repaso del año que hemos dejado atrás. El objetivo es manejar los conceptos, nomenclatura, sistemas y servicios de telecomunicación que se nombran con una soltura y destreza suficientes, redes de nueva generación, accesos indirectos de banda ancha, servicio universal, FTTH, obligaciones simétricas, …, y todos los que aparecen ¿qué significan?

A partir de este punto se contabilizan vuestras aportaciones como ya sabéis.

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Redes de Acceso de Nueva Generación (NGA)

Durante el curso pasado analizamos la consulta pública de la CMT sobre las entonces denominadas NGaNs, es decir, las Redes de Acceso de Nueva Generación que en la actualidad llamaremos NGA.

Como ya hemos indicado en varias ocasiones, un año es mucho tiempo en este sector y se ha avanzado mucho en este tema.

Lo más importante es la publicación de los Principios y líneas maestras de la futura regulación de las NGA de los que se pueden consultar en el blog de la CMT una serie de resúmenes, FAQs y adiciones sobre cómo llegará la fibra óptica de los operadores hasta las viviendas.

No hay duda acerca de los costes que esto va a suponer así como que en la situación actual donde se dijo digo ahora se dice Diego. La partida más importante de los costes está en la infraestructura civil aunque esto se podría reducir tal y como se analiza en los vídeos de la sesión docente de Campus Virtual, la cuestión quizá sea a qué otro coste. Como muestra de cómo se consigue en otros lugares del mundo que no os decimos cuáles son, incluimos las siguientes imágenes recogidas en distintos blogs que mencionaremos próximamente cuando os digamos dónde se implementan las redes FTTx de esta manera. ¿Sería posible hacerlo así aquí?

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Habemus Paquete Telecom 09

Tras un arduo y tortuoso camino de muchos meses, incluso años (comenzando en noviembre 2007), se ha aprobado por el Parlamento Europeo la nueva normativa que regirá a nivel europeo el sector de las telecomunicaciones. En otros sectores productivos estos acontecimientos  suceden cada mucho más tiempo pero es que en el sector telco lo cierto es que seguir trabajando con la normativa de 2002 ya empieza a anquilosar bastante las cosas.

A partir de mañana comenzaremos a leer artículos, editoriales y opiniones en diversos medios aunque ya se haya dicho y escrito mucho.

Como complemento a los temas sobre accesos de banda ancha que iniciamos esta misma semana nos ha venido muy bien que hayan tenido esta deferencia con nosotros desde el Parlamento Europeo. En este enlace tenéis el resumen en formato HTML que también se puede descargar en PDF o en DOC desde la misma página.

ACTUALIZACIÓN: Debe haber algún problema con la página web del MEMO/09/219 que es el que sirve de nota de prensa porque ahora da un error. Al tenerlo aún abierto en el navegador, lo he pasado a PDF y subido aquí para que podáis consultarlo.

ACTUALIZACIÓN (y II): Han modificado el MEMO/09/219 del primero que publicaron que es el que tenéis en el párrafo anterior.

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Redes de Nueva Generación (NGN): Cómo la fibra óptica llegará hasta casa

Es indudable que el proceso de sustitución de los cableados de cobre por los de fibra óptica y la migración a redes ‘todo-IP’ no ocurrirá de forma inmediata, sino que será un proceso que durará varios años y cuyo ritmo dependerá de un buen número de factores:

  • Ritmo y extensión del despliegue 

  • Grado de competencia

  • Capacidad inversora de los operadores

  • Facilidades para la compartición

  • Acceso a infraestructuras de obra civil (canalizaciones, arquetas, postes, armarios etc.)

  • Facilidad de ocupación del domino público, los nuevos desarrollos tecnológicos y de estándares

  • Demanda de servicios con altas tasas de velocidad

  • Evolución de la regulación, tanto de las comunicaciones electrónicas como del acceso a los contenidos.

Para llevar a cabo esta ingente inversión (os recuerdo que actualmente hay más de 750 millones de pares de cobre instalados en todo el mundo y a 4 personas por vivienda pueden dar servicio a más de 3000 millones de personas) implica analizar si se puede continuar de la misma manera que en la actualidad, es decir,  con el mismo modelo de administración/compartición de la red tradicional de cobre para estas nuevas redes NGN que, por cierto, no las instalará el Estado sino las empresas privadas como sucedió con la de cobre.

La Comisión del Mercado de las Telecomunicaciones tiene la política de realizar consultas públicas para recabar el pulso de las empresas, particulares y agentes del sector sobre diferentes temas de actualidad. Así es como proporcionó a través de su página un primer documento en el cual plantea una serie de cuestiones que como ingenieros debemos ser capaces de comprender, analizar e incluso responder.

La información que precisáis para responder las preguntas se encuentra disponible tanto en este documento como en la documentación presente en la Sesiones Docentes de Campus Virtual y si aún así os parece que no sabéis cómo o por dónde empezar, aquí tenéis los informes con las respuestas generados por agentes del sector de las telecomunicaciones tan dispares como el Colegio de Ingenieros Técnicos de Telecomunicación de la Comunidad ValencianaAlcatel-Lucent, ONO, la Generalitat de Catalunya o el Partido Pirata. Ya que esta información es la más fidedigna que podéis disponer, a partir de ahora, ésta será la justificación documental por la que se valoran los comentarios.

No tenéis que contestar en cada comentario a todas las preguntas (son más de 50) sino que podéis escoger cuál o cuáles queréis tratar en vuestro comentario y, sí, podéis comentar sobre preguntas que ya hayan sido comentadas por vuestros compañeros previamente.