Subido por ramcqb15.1997

Fibras ópticas

Anuncio
Redes ópticas
 Nuevas tecnologías ópticas:
Por un lado, los investigadores de la Universidad de Boston (Massachusetts), dirigidos
por el profesor de ingeniería Siddharth Ramachandran, han desarrollado una nueva
tecnología de transporte de datos que se basa en rayos láser denominados “vórtices
ópticos” (OAM, Orbital Angular Momentum), utilizando técnicas de multiplexado del
momento angular orbital, debido a que la luz se desplaza como un tornado en vez de
hacerlo con la forma de onda de los medios actuales. Según estos científicos, ésta
podría ser una solución al continuo incremento de la demanda de ancho de banda,
que es la cantidad de datos por segundo que pueden ser transmitidos a través de los
canales de comunicación de la red.
Por otra parte, en otros estudios realizados por la Universidad de Southampton,
dirigidos por Franceso Poletti, han ideado fabricar una nueva fibra que consigue que la
velocidad de la luz a través de ella se acerque a la transmisión en el vacío. Hay que
tener en cuenta que, en condiciones normales, la velocidad de propagación de la luz a
través de una fibra convencional de sílice es un 30% inferior a la velocidad de la luz en
el vacío. Para acercarse a ese valor pensaron en una fibra en cuyo núcleo hubiese
aire. Con esta idea ya no sólo se incrementa la velocidad de transporte, sino que se
disminuye otro parámetro muy crítico para muchas aplicaciones de tiempo real: la
latencia, es decir, lo que tardan los datos en alcanzar el extremo receptor desde que
son enviados desde el extremo emisor.
La fibra es el medio de transporte de datos que más capacidad ofrece en estos
momentos y todavía queda terreno por explorar en este sentido. No olvidemos que las
fibras transportan actualmente 10.000 veces más datos que hace 30 años y ofrecen
muchas más posibilidades que los “cables tradicionales”. El abanico de posibilidades
de uso de la fibra es enorme y todos estos avances provocarán que se continúen
ampliando: redes “backbone” de operadoras, comunicaciones transoceánicas,
conexiones locales, aplicaciones militares, de automatización industrial o de
sensormetría, por ejemplo.
 Conmutación distribuida:
Red Óptica de Conmutación Automática (ASON). Sistema distribuido, basado en redes
ópticas, encargado del enrutamiento, señalización, establecimiento de recursos y
facturación.
Características de la conmutación óptica
La conmutación totalmente óptica ha sido propuesta como un camino viable para
resolver la diferencia de tasas de transmisión de la fibra óptica y de envío de los
conmutadores electrónicos, que hasta ahora provocan grandes cuellos de botella en la
redcomo. Esta técnica implementa el enrutamiento y envío de paquetes directamente
en la capa óptica sin conversiones óptica/electrónica/óptica, encaminando los
paquetes o ráfagas independientemente de la tasa de bit, formato y longitud de
paquetes aumentando así la flexibilidad y granularidad de las redes. Permitiendo que
se alcancen altos anchos de banda al trabajar con etiquetas y se simplifica la
implementación de los transmisores.
Tipos de conmutación óptica
Conmutación de circuito óptica (OCS): La conmutación de circuitos está orientada a
conexión y asocia una longitud de onda (λ) a cada conexión entre el nodo origen y
destino. Una vez establecida, se envía la información sin retardo alguno y sin
necesidad de almacenar y reenviar paquetes en cada nodo.
Conmutación de paquetes óptica (OPS): La señal de información generada por un
equipo o fuente asociada a un nodo de entrada se convierte en una serie de paquetes
ópticos que se envían a través de los enlaces de fibra óptica de la red. Cada paquete
contiene un campo de datos o carga y una cabecera donde se incluyen la dirección de
su nodo destino. Al llegar a un nodo o router intermedio, se realizan las siguientes
funciones: en primer lugar se separa la cabecera de la carga, la información contenida
en los bits de cabecera se lee para determinar la dirección final del paquete y, en
virtud de la información almacenada sobre el estado de la red en una serie de tablas
de encaminamiento, obtener el puerto de salida y la longitud de onda que habrá que
asignar a la carga que, mientras tanto, se almacena en una memoria o buffer óptico.
Una vez determinada la información de salida del paquete se restituye la cabecera
antes de enviarlo al próximo router.
Características de la Red óptica de Conmutación Automática (ASON)
Capacidad para introducir nuevos servicios ópticos: Entre estos servicios, se destacan
dos: “Servicio de Ancho de Banda BW bajo Demanda” (BODS) y “Red Privada
Virtual Ópticas (OVPN).
El servicio de BODS es implementado básicamente por las conexiones conmutadas, y
está dirigido a usuarios con gran demanda de capacidad y que necesitan nuevas
conexiones o reconexiones por períodos cortos. ASON puede proveer nuevas
conexiones en segundos, en lugar de días u horas que tardaba cuando se realizaba la
petición vía TMN.
El servicio de OVPN debe cumplir con los requerimientos de los operadores,
permitiéndole al usuario tener visibilidad y un control más o menos limitado sobre los
recursos de la red reservados para este fin. Se le puede dar un control limitado a los
usuarios. de enrutamiento dinámico y sus factores fundamentales son la auto
detección de enlaces de conexión, auto detección de topología, la arquitectura de
enrutamiento está basado en áreas, y el aumento de la estabilidad y escalabilidad en
los sistemas de gestión de operaciones.
Restauración más eficiente de servicios: Ofrece una restauración que es
descentralizada. La actualización de la base de datos de la red es lograda virtualmente
en tiempo real. Esto permite recalcular los caminos de restauración con más precisión.
Enrutamiento y Señalización
La arquitectura de ASON trata separadamente las llamadas y su control de conexión.
Esto permite la introducción de servicios mejorados, en donde una simple llamada
puede estar compuesta de más de una aplicación. Esta característica brinda
beneficios a las áreas de mantenimiento y restauración. El control de la conexión a
través de múltiples dominios requiere la cooperación entre los controladores de estos
diferentes dominios Una Federación se define como la comunidad de dominios que
cooperan para una mejor gestión de sus conexiones Están definidos dos tipos de
Federaciones: el modelo de federación conjunta, en donde un controlador de conexión
tiene autoridad sobre otros controladores de dominios diferentes. El segundo modelo
es un modelo totalmente cooperativo, en donde no existe la figura de un líder.
Ventajas





La capacidad de las redes que permite a las operadoras dar soporte a los
clientes permitiendo la integración de todos los clientes sobre una misma
plataforma lo que reduce mucho los costos y simplifica el manejo de la red.
La utilización de protocolos generalistas, actualizables y escalables,
permitiendo la posibilidad de conmutar canales ópticos y gran movimiento en la
estructura de la red.
El plano de control permite una gran supervisión de los recursos libres de la
estructura, pudiendo gestionarlos sacando un rendimiento óptimo.
El operador podrá garantizar un servicio a un cliente aplicando sus políticas de
control sobre los recursos, pudiendo de esta manera ajustar el precio.
La separación del plano de control del plano de transporte permite dar los
servicios de canales semipermanentes conmutados automáticamente, canales
permanentes automáticos y redes ópticas virtuales.
Desventajas







La granularidad de las longitudes de onda, hace que la asignación de una
llamada a un cliente sea improbable mientras el costo de ésta sea muy
elevado.
No es posible asignar llamadas a tráficos exclusivos trayendo consigo
perdidas.
Redes superpuestas
es una red virtual de nodos enlazados lógicamente, que está construida sobre
una o más redes subyacentes (underlying network). Se dice que los nodos de
la red superpuesta están conectados por enlaces virtuales. Su objetivo es
implementar servicios de red que no están disponibles en la/s red/es
subyacente/s. Las redes superpuestas pueden apilarse de forma que tenga
capas que proporcionen servicios a la capa superior.
En una red, los nodos se comunican entre sí usando los llamados protocolos
de red. Un protocolo de red es un conjunto de reglas usadas
por computadoras para comunicarse entre sí a través de una red.
Los protocolos de la red normalmente se organizan en capas formando pilas.
Por esta razón la forma habitual de crear una red superpuesta es añadir capa/s
adicional/es sobre los protocolos de la/s red/es subyacente/s.
Podemos construir una red superpuesta operando exclusivamente a nivel
lógico. Por ejemplo, se puede aprovechar una red de nodos ya conectados
para construir sobre ella una nueva red que proporcione servicio/s adicional/es.
Sin embargo, a veces también es necesario operar a nivel físico (además de a
nivel lógico). Por ejemplo, para conectar dos redes de área local se necesita
interconectar las dos redes a través de un router. La conexión a través
del router no solamente proporciona una conexión física entre las redes,
también implementa una nueva capa de protocolos que permite la
interconexión.
Internet es una red superpuesta cuyo objetivo es la conexión de redes de área
local y otro tipo de redes. Para su construcción utiliza las redes subyacentes,
una serie de líneas de comunicación (por ej. líneas de teléfono o líneas de fibra
óptica) y el protocolo IP (nueva capa sobre los mensajes que circulan en las
redes subyacentes).
 Redes de dos capas
Red óptica de nueva generación
La estructura tradicional de cuatro capas, mostrada en la Figura 4, consume un mayor
ancho de banda, por lo que se ha llevado a cabo una disminución de las capas del
modelo OSI (Open Systems lnterconnection) hasta obtener el nivel óptico (ver Figura
6).
Se ha evolucionado hacia un nuevo modelo de red basado en una estructura de dos
niveles: IP directamente sobre DWDM (capa óptica), eliminando las capas ATM y SDH
[6].
Figura 6. Nuevo modelo para red de transporte.
 Conmutación óptica
La conmutación se refiere existen tres tecnologías que dominarán el panorama
a largo plazo: OCS (circuitos ópticos), OPS (paquetes ópticos) y OBS (ráfagas
ópticas).

OCS: Conmutación de Circuitos Óptica
En este tipo de conmutación se reserva un circuito desde el origen hasta el
destino y se asigna una λ entre cada conexión entre nodos. Debido a esto,
puede ser necesaria la conversión de λ en los nodos de la red óptica.
Conmutación de Circuitos Ópticos)
consiste en reservar un camino entre dos nodos de una red, siendo ese
camino una longitud de Onda (0 canal) dedicada, Esto presenta un importante
problema de eficiencia. ya que la mayor parte del tráfico soportan las redes
hoy en día es tráfico de Internet, que tiene une característica de ráfaga, no de
flujo
constante
Sin embargo, este tipo de conmutación presenta dos problemas a considerar:
1. Problemas de escalabilidad, lo que obliga a signar una λ para cada circuito
2. Este tipo de conmutación no es útil para realizar redes con conmutación de
paquetes.
Estructura del nodo de borde OCS
La estructura de este tipo de nodo presenta, para cada entrada de la línea, un
buffer diferente y una λ diferente.
Fases de reserva de circuitos en OCS
El proceso de reserva de circuitos se produce en dos fases:
– La de asignación de recursos o El nodo mantiene una tabla de estado de
recursos de la red, lo que exige buscar un camino cuyos nodos tengan
suficientes longitudes de onda mediante un algoritmo de optimización.
– La reserva de recursos, con el envío de un paquete de reserva a los nodos. o
Si se produce una falla en la respuesta de alguno de los nodos OCX, se debe
repetir proceso. o Por otro lado, si todas las respuestas validas mando un
mensaje a todos los nodos de la red para que actualicen su tabla.

OPS: Conmutación de Paquetes Óptica
Este tipo de conmutación presenta tres problemas:
1. Es necesario leer en cada nodo la cabecera para realizar la conmutación
2. Se hace necesario el almacenamiento de paquetes, lo que exige una
memoria óptica consistente en fibras de retardo y memorias RAM (ya que el
proceso es más lento debido a la conversión O/E/O).
3. En cada salto es necesario configurar la matriz de conmutación, lo que limita
la tasa máxima del sistema.]
Estructura del nodo OPS
En este tipo de nodo, los paquetes que llegan desde diferentes líneas
comparten un mismo buffer y λ.

OBS: Conmutación de Ráfagas Óptica
En este tipo de conmutación, las redes sufren tráfico autosimilar, es decir,
aparecen ráfagas de paquetes que viajan a un mismo nodo.
Luego, empaqueta todos los paquetes que van a un mismo nodo con una única
cabecera.
Finalmente, separa la cabecera de los datos, que viajan en diferentes líneas.
Esta tecnología de conmutación se encuentra a medio camino entre circuitos y
paquetes. − Es similar a la conmutación de circuitos, en cuanto asigna un
camino entre origen y destino y asigna una λ a cada ráfaga. − Es similar a la
conmutación de paquetes, puesto que en cada ráfaga se toma la decisión del
camino a tomar y no se realiza almacenamiento y reenvío en los nodos.
Su principal ventaja: trata a los paquetes que van hacia un nodo como un único
paquete, lo que disminuye la congestión de la red.
Nodos de borde OBS
En este tipo de nodo, todos los paquetes que van aun mismo nodo pasan a un
buffer común y se les asigna una cabecera.
Cada buffer tendrá un número máximo de capacidad que determinara el
máximo tamaño de una ráfaga.
Estos nodos se encargan de enviar la cabecera de reserva de recursos.
 Conmutación MEMS
Las siglas MEMS son en conjunto, un acrónimo para denotar a lo que
actualmente
se
conoce
como
Sistemas
Micro-Electro-Mecánicos
(Microelectromechanical systems).
Son definidos típicamente como dispositivos de pequeñas dimensiones
compuestos por elementos activos y pasivos microfabricados y que realizan
diferentes funciones como percepción, procesado de datos, comunicación y
actuación sobre el entorno.
Los tipos de dispositivos MEMS pueden variar desde estructuras relativamente
simples que no tienen ninguna parte móvil, hasta sistemas electromecánicos
muy complejos en la que múltiples elementos se mueven bajo el control de la
electrónica integrada. Gracias a los avances en el campo de los
semiconductores, los MEMS son una tecnología que puede aplicarse utilizando
una gran diversidad de materiales y técnicas de fabricación; la elección
dependerá del tipo de dispositivo que se pretenda fabricar y el sector comercial
en el que desee operar. Esta visión de los MEMS, donde microsensores,
microactuadores, microelectrónica y otras tecnologías se pueda integrar en un
microchip, se espera que sea uno de los avances más importantes del futuro.
Los MEMS en general varían en tamaño desde un micrómetro (una
millonésima parte de un metro) a un milímetro (una milésima parte de un
metro). En este nivel de escala de tamaño, las construcciones de la física
clásica no son siempre ciertas. Debido a la gran superficie en relación al
volumen de los MEMS, los efectos de superficie como electroestática y
viscosidad dominan a los efectos de volumen tales como la inercia o la masa
térmica. Por ello, la etapa de diseño y caracterización de los microsistemas
será básica de cara al análisis y desarrollo de nuevas aplicaciones.
La motivación para el uso de esta tecnología con respecto a los dispositivos
utilizados hasta ahora es que ofrece, además de un costo menor, un menor
consumo, un peso más reducido y un alto desempeño
Los MEMS poseen una serie de ventajas frente a los sistemas de mayor
tamaño, entre las cuales se encuentran:
‐ Posibilidad de fabricación masiva con bajo costo.
‐ Componentes más sensibles.
‐ Tamaño y peso reducidos.
‐ Consumo de energía pequeño.
‐ Alta precisión y biocompatibilidad.
‐ Partes mecánicas específicamente diseñadas, las cuales serán más rápidas y
eficientes.
‐ Materiales con propiedades que les permiten ser más fuertes y ligeros.
‐ Desarrollo de componentes electrónicos más rápidos.
‐ Sistemas mecánicos y ópticos más rápidos y complejos.
‐ Nuevos dispositivos opto-electrónicos
 MULTIPLEXOR ÓPTICO INSERCIÓN / EXTRACCIÓN (OADM). Estos
dispositivos son capaces de extraer la información contenida en
cualquiera de las longitudes de onda de la fibra en cualquier punto
intermedio de la misma; además de la extracción, también permiten
introducir canales a mitad de fibra.
Los OADM proporcionan una solución eficiente para gestionar el tráfico de
paso en redes Metro y WAN; se pueden implementarse en las redes de larga
distancia junto a los amplificadores o solos. En conclusión los OADM ayudan a
ahorrar componentes fotónicos.(elementos irradiantes de luz) introduciendo
encaminamiento en la capa óptica.
REQUISITOS IDEALES DE OADMS




Se deben configurar para extraer un número máximo de canales.
La selección de canales a extraer se debe realizar por el usuario
mediante control remoto, incluyendo los transpondedores sin afectar a
los que ya operan .
No deben forzar al usuario a realizar una planificación de antemano de
los canales que deben de extraerse en un nodo.
Deben mantener pérdidas constante independientemente del número de
canales que se deseen extraer.
ARQUITECTURAS OADMS
Existen 4 tipos de arquitecturas o configuraciones con los OADMs:
A.- Configuración paralelo: Conmutación de λ (wavelength routing)
B.- Configuración paralelo: Conmutación de banda (waveband routing)
C.- Configuración serie: Conmutación de λ (wavelength routing)
D.- Configuración serie: Conmutación de banda (waveband routing)
A.-CONFIGURACIÓN PARALELO: CONMUTACIÓN DE λ (WAVELENGTH
ROUTING)
Configuración Paralelo: Conmutación de λ En está configuración de
conmutación de λ (longitud de onda) se puede insertar o extraer cualquier λ
donde se puede observar que estos multiplexores ópticos se encuentran en
derivación o en paralelo.
B.-CONFIGURACIÓN
PARALELO:
(WAVEBAND ROUTING
CONMUTACIÓN
DE
BANDA
Configuración Paralelo: Conmutación de Banda. En la conmutación de banda
nos permite manejar un ancho de banda de varias λ (longitud de onda); se
puede insertar o extraer cualquier banda pero manejando otros multiplexores
ópticos.
C.-CONFIGURACIÓN SERIE: CONMUTACIÓN DE λ (WAVELENGTH
ROUTING)
Configuración Serie: Conmutación de λ En cambio en la configuración serie de
conmutación se colocan los multiplexores ópticos de tipo SC (Serial Conection)
- OADM, uno a continuación de otros dando una forma serial de los elementos;
la ventaja de este tipo de configuración es que se puede insertar o extraer una
λ en cualquier parte de la red óptica lo que no pasa en la configuración paralelo
ya que es central .
D.-CONFIGURACIÓN SERIE: CONMUTACIÓN DE BANDA (WAVEBAND
ROUTING)
configuración Serie: Conmutación de Banda Finalmente en la configuración
serie de conmutación de banda es simplemente colocar un multiplexor OADM
tipo SB (Serial Band) que pueda insertar o extraer una determinadas longitudes
de ondas en la red óptica; ya que una longitud de onda maneja un determinado
ancho de banda
 Conexión cruzada óptica (OXC)
La conexión cruzada óptica (OXC) es un dispositivo de transmisión OTN
multifuncional que combina la multiplexación, el cableado, la protección /
recuperación, el monitoreo y la administración de la red. OADM puede verse
como una función simplificada de la estructura OXC.
Concepto
Para una red de transmisión general, OXC no es un elemento de red necesario
(por ejemplo, cuando la topología de la red es principalmente un anillo o una
cadena, y su esquema de protección y recuperación también se basa en la red
de anillo), su necesidad e importancia dependen de la red Factores como el
tamaño, la estrategia de protección / recuperación del planificador y los
requisitos para la confiabilidad de la red. Sin embargo, desde la perspectiva de
toda la red de transmisión, para proporcionar las capacidades de configuración
flexible necesarias de la red y las funciones de protección / recuperación
necesarias con menos redundancia (incluidas líneas y equipos), el equipo OXC
debe configurarse en la red, y una vez en la red, se adopta el equipo OXC, que
se encuentra en el centro de la red y se convierte en el elemento central de la
red. El uso básico de OXC en la red es llevar a cabo la preparación
automatizada de negocios con un enfoque en la red.
Caracteristicas
OXC es un dispositivo para nodos de red de fibra. Puede gestionar de forma
flexible y eficiente las redes de transmisión óptica mediante la conexión
cruzada de señales ópticas. Es un medio importante para lograr la protección /
recuperación confiable de la red y el cableado y monitoreo automáticos. OXC y
DXC tienen el mismo rol en la red, pero la función y la implementación son
diferentes.
Las principales diferencias son: [1]
1. OXC es una conexión cruzada de señales ópticas, y DXC es una
conexión cruzada de señales eléctricas.
2. OXC tiene un formato de código de transmisión transparente y una
velocidad de bits, que puede cruzar señales de diferentes formatos de
códigos de transmisión y diferentes niveles de velocidad de bits, con
pocos modelos de dispositivos. En teoría, un dispositivo puede
interconectar señales de varias velocidades y formatos de PDH (140
Mbit / s, 565 Mbit / s), SDH (155 Mbit / s, 622 Mbit / s, 2,5 Gbit / s) y
ATM; Los dispositivos DXC tienen un procesamiento diferente para
diferentes formatos de código de transmisión y diferentes niveles de
velocidad de bits, por lo que hay muchos modelos diferentes, tales
como: DXC4 / 4, DXC4 / 1, DXC1 / 0, ATM-DXC, etc.
3. La capacidad cruzada de OXC, la tasa de conexión cruzada y la tasa de
acceso son altas, la tasa de conexión cruzada y el rango de la tasa de
acceso son amplios, desde 140 Mbit / s hasta 10 Gbit / s, y la capacidad
de cruce total puede alcanzar Tbit / s; DXC Limited por componentes
electrónicos, la velocidad de conexión cruzada y la velocidad de acceso
actualmente no superan los 622 Mbit / s, y la capacidad total de cruce
solo alcanza los 40 Gbit / s.
4. OXC no necesita sincronización de reloj y procesamiento de gastos
generales; DXC debe realizar la sincronización del reloj y el
procesamiento de gastos generales.
5. OXC es fácil de actualizar la red, generalmente no es necesario
reemplazarlo cuando se actualiza la red; DXC necesita ser reemplazado
cuando se actualiza la red.
6. El equipo OXC tiene pocos modelos, pocos parámetros de monitoreo y
mantenimiento y es fácil de estandarizar; El equipo DXC tiene muchos
modelos, muchos parámetros de monitoreo y mantenimiento, y es difícil
de estandarizar.
7. OXC es adecuado para la conexión cruzada de señales de alta
velocidad de bits; DXC puede manejar señales con más detalle y es
adecuado para la conexión cruzada de señales de baja tasa de bits.
8. OXC se utiliza generalmente para reemplazar el marco de distribución
principal óptico existente; DXC se utiliza generalmente para reemplazar
el marco de distribución digital existente.
La unción de M ain
1. Proporcionar una función de conexión cruzada semipermanente basada
en longitud de onda;
2. Configure el canal de longitud de onda para optimizar los recursos de
fibra de la red;
3. Cuando la red falla, proporcione rápidamente la reconfiguración de la
red;
4. Optimizar la red en función de los cambios en el volumen de negocios;
5. Intente permitir que los operadores utilicen libremente varios formatos de
señal (es decir, mantenga la red lo más transparente posible).
Aplicación en la red.
OXC y la fibra forman una red totalmente óptica con señales totalmente ópticas
en la red. El DXC está conectado al conmutador local. La mayoría del tráfico a
través de los nodos de la red no tiene que pasar DXC, sino que se realiza una
conexión cruzada solo a través de OXC, lo que reduce la necesidad de
capacidad y complejidad de DXC.Cuando el cable se interrumpe o el nodo falla,
el OXC completa automáticamente las operaciones, como el aislamiento de
fallas, el reencaminamiento y la reconfiguración de la red, para que el servicio
de transmisión no se interrumpa. Cuando el desarrollo comercial requiere
ajustes en la estructura de la red, OXC puede completar la programación y las
actualizaciones de la red de manera simple y rápida. [1]
Porque OXC tiene mucha flexibilidad. Por lo tanto, se puede utilizar no solo
para la red local sino también para las redes de transmisión de larga
distancia. La topología de la red también puede ser variada. Las topologías de
red más utilizadas son estrella, árbol, anillo, bus, etc.
OPTICO COMMUNICATION) se enfoca en el desarrollo de líneas de productos
de comunicación de redes de fibra óptica y proporciona una solución integral
para los componentes del sistema de conectividad de fibra. Suministramos
componentes de fibra óptica, como cable de conexión de fibra, cable flexible de
fibra, divisor de PLC, conector rápido, MTP / MPO, CWDM / DWDM, SFP,
solución FTTH, solución de cableado para centros de datos, etc. Todos los
productos adoptan estrictos estándares de calidad en el producción e
inspección, asegurando un excelente rendimiento de operación y buena
estabilidad del producto, y asegurando de manera segura y confiable el uso a
largo plazo de los productos.
 Mejoras en el manejo de las nuevas arquitecturas de redes.
Arquitecturas de protocolos aplicadas en redes de transporte
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
vii.
viii.
ix.
x.
i.
PDH: Plesiochronous Digital Hierarchy
SDH: Synchronous Digital Hierarchy
NG-SDH: Next Generation Synchronous Digital Hierarchy
RPR: Resilient Packet Ring
WDM: Wavelength Division Multiplexing
OTN: Optical Transport Network
PTN: Packet Transport Network
ASON: Automatically Switched Optical Network
GMPLS: Generalized MultiProtocol Label Switching
PON: Passive Optical Network
PDH: Plesiochronous Digital Hierarchy
• Surge a finales de los años 60, del siglo XX.
• Hasta dicho momento la transmisión telefónica era de naturaleza analógica y
es entonces cuando comienzan los primeros esfuerzos para digitalizar el canal
de voz de 4 KHz que cristalizan en la aparición de PDH como una tecnología
capaz de transmitir de forma simultánea múltiples canales telefónicos digitales.
• Como es bien sabido, la digitalización de una canal telefónico de 4 KHz
mediante muestras de 8 bits requiere una velocidad de transmisión de 64 Kb/s
que constituye la unidad básica de PDH. • Plesiócrono =“casi” síncrono.
• Objetivo: Multiplexar Voz Digitalizada (64 Kbps).
• Agregados de orden superior son casi múltiplos de 64 Kbps..
Características de las señales PDH
• Señales plesiócronas.
• Multiplexado bit por bit.
• Adaptación de reloj mediante relleno positivo bit por bit.
• Para cada etapa múltiplex se define una trama de transmisión propia.
• El multiplexor no se tiene que sincronizar en el lado F2 a la señal de entrada.
• La relación de fases entre la trama y la información útil no se conserva.
• Por ello, no es posible obtener acceso directo a los canales individuales
concatenados en la señal múltiplex.
• El acceso es solo posible después del proceso de demultiplexado..
Los problemas de PDH
• Incompatibilidad intercontinental, no existe estándar mundial (no hay
interoperabilidad).
• Capacidades máximas bajas: Japón 98 Mbps, Norteamérica 274 Mbps, Resto
mundo 139 Mbps.
• El uso de bits de relleno impide el multiplexado entre niveles no contiguos.
• Los tributarios no son visibles en la señal multiplexada.
• Multiplexación / demultiplexación paso a paso (justificación).
• Multiplexación de bits en vez de bytes.
• Diferentes estructuras de trama a diferentes niveles.
• Capacidad de OAM muy limitada.
• Diseñada para voz, inflexible para datos si volumen es alto..
ii.
SDH: Synchronous Digital Hierarchy
• Problemas de las redes asíncronas:
– El Multiplexado asíncrono requiere excesivo hardware. o Inserta errores,
“jitter” y retardos de propagación. o La señal debe ser seccionada y agrupada
frecuentemente.
– Cada proveedor posee un sistema
Incompatibilidad entre proveedores
administrador de red
propio.
– El Ancho de Banda depende del proveedor (p.e. 565 Mb/s)
– La depuración de la red requiere tiempo y gran cantidad de equipos. o Baja
capacidad de aislamiento de los fallos en transmisión.
– No existen normativas para transmisión óptica.
• Solución:
– Una nueva arquitectura de red : Synchronous Digital Hierarchy..
Ventajas de las redes SDH
• Monitoreo de rendimiento y gestión de tráfico.
• Utilización optimizada de red.
• Alarma/diagnóstico centralizado.
• Mantenimiento preventivo.
• Aprovisionamiento rápido.
• Flexibilidad.
• Disponibilidad de calidad.
• Sistema de transporte robusto.
• Sincronización controlada.
• Adecuada para aplicaciones ópticas.
• Información diversa..
Desventajas de las redes SDH
• Técnica compleja, sofisticada.
• A causa del origen norteamericano se conservan algunas deficiencias en la
transmisión de señales de la jerarquía CEPT.
• No hay una estructura uniforme para la transmisión de las señales
plesiócronas actuales de las jerarquías USA y CEPT.
• El reloj debe suministrarse desde el exterior.
• El relleno byte por byte produce jitters propios mayores que el relleno por
bits..
iii.
Next Generation – Synchronous Digital Hierarchy
• La nueva generación de nodos SDH ofrece una combinación comprensiva de
paquete de datos e Interfaces TDM, capas físicas ópticas, y un número de
nuevas funcionalidades para soportar eficientemente cualquier tipo de trafico.
• El tandem Ethernet/IP puede obtener las funciones mas remarcables del
SDH, incluyendo: – Flexibilidad, – Integridad, – Escalabilidad, – Protección de
auto - reconstrucción, – Gestión – Re-enrutamiento..
iv.
RPR: Resilient Packet Ring
• RPR es una tecnología de capa 2 para el transporte de paquetes en anillo.
• Es una tecnología definida por el estándar IEEE 802.17 Working Group y
promovida por el Resilient Packet Ring Alliance.
• Este estándar define:
– Las características del Control de Acceso al Medio (MAC).
– Los métodos de interfaz de la capa física
– Los parámetros de dirección de capa para el RPR
– El método del acceso para topologías de anillo.
• Proporciona las especificaciones para un número de interfaces físicas, que
soportan tasas de datos hasta 10 Gbps.
• Proporciona también las consideraciones del sistema y las especificaciones
de la Management Information Base (MIB). .
Características generales de RPR
• Se basa en dos anillos contra-direccionales que transportan paquetes de
datos y control.
• Utiliza como nivel físico tecnologías de acceso GE ó 10 GE.
• Sus nodos son ADMs, que permiten la reutilización espacial de la capacidad
del anillo, así como el soporte de multicast y broadcast.
• Puede realizar un descubrimiento automático de la topología, gestión del AB
soportando distintas calidades de servicio, reconfiguraciones rápidas en menos
de 50 ms en caso de fallo, y tiene mecanismos de operación y mantenimiento.
• Cumple las necesidades de los proveedores de servicios, al migrar sus redes
para acomodar el alto crecimiento de los servicios basados en paquetes,
mientras se continua con el soporte de los servicios basados en circuitos..
v.
WDM: Wavelength Division Multiplexing
WDM:
– Multiplexación por división de compresión de onda.
– Análogo al FDM, en Radio.
– Datos transmitidos simultáneamente en diferentes portadoras de luz en una
misma fibra.
Se basa en propiedad de la FO de transmitir simultáneamente varias longitudes
de onda (colores) sin interferirse. Varias portadoras ópticas individuales (l) se
agrupan en una sola señal óptica multicanal Cada l representa un canal óptico
sobre el cual se transporta un servicio
vi.
OTN: Optical Transport Network
• Combina las ventajas de SDH OAM&P (Operaciones, Administración,
Mantenimiento, Aprovisionamiento, además de las funcionalidades de
Protección) con la expansibilidad del ancho de banda DWDM.
• Combina en una estructura común varias redes y servicios, tales como los
tradicionales SDH, Ethernet, protocolos de almacenamiento y vídeo.
• Al contrario que en SDH, OTN es la única capa de transporte de la industria
que puede transportar toda una Ethernet LAN PHY de 10Gb desde
conmutadores y routers IP/Ethernet con AB completo.
• Agrega técnicas de corrección de errores de recepción (FEC) para reducir el
número de regeneradores ópticos y mejorar el desempeño del enlace.
• Transparente para varios clientes.
• Monitoreo de desempeño continuo de extremo a extremo.
• Con la rápida migración hacia una infraestructura basada en IP/Ethernet, las
OTN se han convertido en la capa de transporte preferida por los operadores
de red..
Características
• Máxima disponibilidad de red.
• Reconfiguración automática.
• Nodos universales.
• Una comunicación fiable.
• Procedimiento automático de activación.
• Diversidad de las tarjetas de interfaz.
• Capacidad de ampliación geográfica de la red.
• Acceso directo a la red y ancho de banda garantizado.
¿Por qué usar OTN?
• OTN ofrece las siguientes ventajas en comparación a SONET/SDH:
– Fuerte FEC (Forward Error Correction).
– Mas niveles de TCM (Tandem Connection Monitoring)
– Transporte transparente para señales de cliente.
– Escalabilidad de conmutación.
• OTN tiene la siguiente principal desventaja:
– Requiere nuevo hardware y sistema de gestión..
vii.
Packet Transport Network
• Con el dominio del tráfico Ethernet es necesario un cambio en la arquitectura
de redes centralizadas en TDM para redes centralizadas en paquetes. Dicho
cambio de paradigma debe ser realizado de manera suave y con el mínimo
entrenamiento de la fuerza de trabajo. PTN fue desarrollada tratando la
migración de las rede TDM a redes de paquetes.
• Esta tecnología está dirigida a redes metropolitanas basadas en MPLS-TP.
Aplicación en backbone, redes metropolitanas, redes de acceso, Mobile,
DSLAM y xPON Backhaul y servicios empresariales.
Características Principales de PTN
• Migración suave de la red Legacy (SDH) a una red de paquetes. Siendo la red
orientada a transporte, es necesario un entrenamiento mínimo de la fuerza de
trabajo.
• Solución basada en MPLS-TP, posibilita un sistema de gestión gráfico y
amigable, creación de conexiones bidireccionales, soporte a reloj de alta
precisión demandado por las redes LTE, funcionalidades de OAM y
Performance.
• Se trata de una plataforma Mutiservicio que posibilita la migración suave a la
red de paquetes y coexistencia con la rede SDH existente.
• Desplegada sobre equipos compactos y de bajo consumo de energía,
resultando en reducción de OPEX.
• Permite soporte a OAM y Performance, asi como facilidad en la identificación
y reparación de eventuales fallas en la red y monitoreo de la calidad de los
servicios prestados.
viii.
ASON: Automatically Switched Optical Network
• Las primeras redes ópticas eran totalmente opacas, quiere decir que había
que convertir las señales ópticas al dominio eléctrico.
• Actualmente ya existen equipos que pueden tratar las señales ópticas,
aunque la gestión y el control del equipo siguen realizándose en el dominio
eléctrico (redes semitransparentes).
• La tecnología DWDM permite insertar el tráfico en múltiples ls, y la capacidad
de ls en una fibra sigue aumentando… actualmente es la apuesta de futuro.
• Los operadores tienen la necesidad de herramientas que les ayuden a
predecir el comportamiento de las nuevas arquitecturas de red.
• Una buena planificación ahorra costes y rentabiliza las inversiones..
Definición de interfaces en ASON
• UNI: User to Network Interface – Interfaz entre el control de la conexión óptica
y un agente que demanda. – Se ocupa de establecer conexiones
principalmente ya que la información que lleva está relacionada con la
demanda de un servicio: crear/ modificar/ borrar/ solicitar.
• NNI: Network to Network Interface – Interfaz entre dos controladores de
conexión óptica (aprovisionamiento de servicio y restauración).
INNI: NNI Interior, interfaz bidireccional entre 2 controladores que pertenecen al
mismo dominio de la red. Gestionan la información sobre el encaminamiento
relativa al estado del enlace.
ENNI: NNI Exterior, gestionan el alcance de direcciones de la red mediante
dicho enlace..
ix.
GMPLS: Global Multi Protocol Label Switching
La extensión a GMPLS
• MPLS sólo aplica a conmutación de paquetes.
• Sin embargo MPLS proporciona la capacidad de establecer caminos virtuales.
• Surge la cuestión de si se puede aplicar a conmutación de circuitos.
• La respuesta es afirmativa y se conoce como Generalized MPLS o GMPLS.
• GMPLS define un conjunto de protocolos de control que realizan tres
funciones principales: – Gestión de enlaces. – Descubrimiento de topología y
recursos. – Señalización..
x.
PON: Passive Optical Network
• Tecnología que ofrece:
– Fibra óptica compartida para entregar voz, vídeo y data
– Derivadores (splitters) pasivos usados para compartir fibra entre abonados
– No electrónica en la planta externa
– Soporta RF (CATV) e IPTV en una misma fibra
Justificaciones para la opción PON
• Nuevas redes, nuevos edificios (greenfields):
– ¿Por qué instalar cables de cobre cuando el costo del cable de fibra es
menor?
– ¿Por qué AB medianamente limitado cuando la fibra no ofrece limites?
– ¿Por qué poner electrónica activa en los gabinetes de interior o exterior
cuando se puede usar equipo pasivo?
– ¿Por qué usar broadcast orientado a coaxial cuando el modelo del futuro
requiere capacidad multimedia?
– ¿Por qué no diferir la mayor parte de los gastos de CAPEX hasta que el
abonado sea dado de alta?.
 Conectores cruzados totalmente ópticos.
Cada hilo de un cable o cordón de fibra óptica debe llevar la señal de un trasmisor
(TX) en un extremo a un receptor (RX) en el otro. Cuando al tratar de conectar un
equipo de fibra óptica determinamos que la polaridad está invertida, parece muy
simple su corrección: cambiamos de posición los conectores y asunto arreglado.
Desgraciadamente el problema tiene muchas vertientes:
Es un conector dúplex y no podemos separar los conectores individuales, como es el
caso de los conectores MT-RJ1
Se tiene que realizar un gran número de conexiones y no se puede perder tiempo
invirtiendo la polaridad en cada equipo o puerto que conectamos (por ejemplo, en los
data centers)
Existe un gran número de conexiones en cada canal y no mantenemos una
consistencia en el punto donde invertimos la polaridad
Componentes con conectores MPO2, tales como "caseteras" o arneses, que poseen
varias opciones de polaridad
Previendo esta situación, las normas de cableado establecen pautas para mantener
adecuadamente la polaridad tanto en los enlaces de cableado como en los patch
cords, arneses, cables troncales, módulos adaptadores y demás aditamentos de fibra
óptica.
Lo que nos dicen las normas al respecto:
La norma 568-B.13 desarrollada por la TIA 4, en las cláusulas 10.3.2 y 10.3.3 nos
indica que cada segmento de cableado o cordón deberá configurarse de tal modo que
los hilos de fibra con número impar sean la posición A en una punta del cable y la
posición B en la otra; y de manera inversa, los hilos con número par sean la posición B
en una punta y A en la otra. Dicho de modo más simple, si miramos ambos extremos
de un canal o cordón dúplex, un hilo lo veremos en un extremo del lado izquierdo (A) y
en el otro del lado derecho (B); inversamente, el otro hilo lo veremos en el primer
extremo del lado derecho (B) y en el otro del lado izquierdo (A).
Independientemente del número de hilos de fibra óptica, y de si poseen conectores
simples o dúplex, se puede mantener la polaridad correcta por medio del método de
posicionamiento de par invertido (reverse-pair positioning), especificado por la norma
568-B.1 y definido ampliamente en el boletín TSB1255.
Posicionamiento de par invertido:
El posicionamiento de par invertido garantiza la polaridad correcta al utilizar
adaptadores de orientación idéntica en ambos extremos del cable, e invirtiendo el
orden de las fibras dentro de cada par. Siguiendo este método, la polaridad correcta se
mantiene independientemente del tipo de conector (simples o dúplex), del tipo de
componentes que se use y del número de interconexiones o conexiones cruzadas que
exista.
Implementación del posicionamiento de par invertido:
Para implementar el posicionamiento de par invertido en el sistema de cableado,
deben seguirse los siguientes pasos:
1. Asignar a cada fibra de cada cable un número secuencial, a cada fibra le
corresponde un color conforme a la norma TIA-598-C6 (Véase la Tabla 1).
2. Instalar los conectores en los adaptadores en ambos extremos del cable de la
siguiente manera:
3. En un extremo del cable, instalar los conectores en los adaptadores en orden
consecutivo (1, 2, 3, 4...) de izquierda a derecha (o de arriba hacia abajo).
4. En el otro extremo del cable, instalar los conectores en los adaptadores en
numeración de par invertido (2, 1, 4, 3...) de izquierda a derecha (o de arriba
hacia abajo).
NOTAS:
Desde la perspectiva del instalador, la fibra azul (1) aparecerá a la izquierda en un
extremo del enlace y a la derecha en el otro extremo; y la fibra anaranjada (2)
aparecerá de la manera opuesta: a la derecha en el primer extremo y a la izquierda en
el segundo.
El posicionamiento de par invertido puede obtenerse ya sea instalando las fibras en los
conectores, o bien instalando los conectores en los adaptadores en la manera
descrita.
Ejemplos de posicionamiento de par invertido
1) Posicionamiento de par invertido en un canal con una interconexión en cada
extremo
Como ejemplos del anterior esquema, en un cableado para edificios, conforme a la
norma TIA- 568-B.1, el enlace puede ser del MC7 a un HC8, del MC a un IC 9, de un
IC a un HC o de un HC a una salida de telecomunicaciones; para centros de cómputo,
conforme a la norma TIA-94210, el enlace puede ser de un MDA11 a un HDA12 o de
un HDA a un EDA13.
2) Posicionamiento de par invertido en un canal con una interconexión en un extremo y
una conexión cruzada en el otro
3) Posicionamiento de par invertido en un canal con una conexión cruzada en cada
extremo
El anterior esquema se puede implementar, en un cableado para edificios, del MC a un
HC, del MC a un IC, o de un IC a un HC; para centros de cómputo, el enlace puede
ser de un MDA a un HDA.
4) Posicionamiento de par invertido en dos canales unidos por medio de una conexión
cruzada
La conexión cruzada se puede implementar, en un cableado para edificios, en el MC,
en el IC o en el HC; para centros de cómputo, la conexión cruzada puede estar en un
MDA o en un HDA.
5) Posicionamiento de par invertido en un canal horizontal de cuatro puntos de
conexión
El canal horizontal de cuatro puntos de conexión se puede implementar, en un
cableado para edificios, del HC a la salida de telecomunicaciones, incluyendo un punto
de consolidación; para centros de cómputo, puede ser de un HDA a un EDA, pasando
por un ZDA14.
Los ejemplos anteriores aplican para cableados que utilizan conectores de fibra óptica
individuales o en configuración dúplex. Para ensambles donde se utilicen conectores
de más de dos hilos de fibra óptica
 Señalización de la capa óptica
Transmisión de la señal
Se pueden utilizar dos técnicas para transmitir las señales codificadas a través de un
cable: la transmisión en banda base y la transmisión en banda ancha.
Transmisión en banda base
Los sistemas en banda base utilizan señalización digital en un único canal. Las
señales fluyen en forma de pulsos discretos de electricidad o luz. Con la transmisión
en banda base, se utiliza la capacidad completa del canal de comunicación para
transmitir una única señal de datos. La señal digital utiliza todo el ancho de banda del
cable, constituyendo un solo canal. El término ancho de banda hace referencia a la
capacidad de transferir datos, o a la velocidad de transmisión, de un sistema de
comunicaciones digital, medido en bits por segundo (bps).
La señal viaja a lo largo del cable de red y, por tanto, gradualmente va disminuyendo
su intensidad, y puede llegar a distorsionarse. Si la longitud del cable es demasiado
larga, la señal recibida puede no ser reconocida o puede ser tergiversada.
Como medida de protección, los sistemas en banda base a veces utilizan repetidores
para recibir las señales y retransmitirlas a su intensidad y definición original. Esto
incrementa la longitud útil de un cable.
Transmisión en banda ancha
Los sistemas de banda ancha utilizan señalización analógica y un rango de
frecuencias. Con la transmisión analógica, las señales son continuas y no discretas.
Las señales circulan a través del medio físico en forma de ondas ópticas o
electromagnéticas. Con la transmisión en banda ancha, el flujo de la señal es
unidireccional.
Si el ancho de banda disponible es suficiente, varios sistemas de transmisión
analógica, como la televisión por cable y transmisiones de redes, se pueden mantener
simultáneamente en el mismo cable.
A cada sistema de transmisión se le asigna una parte del ancho de banda total. Todos
los dispositivos asociados con un sistema de transmisión dado, por ejemplo, todos los
equipos que utilicen un cable LAN, deben ser configuradas, de forma que sólo utilicen
las frecuencias que están dentro del rango asignado.
Mientras que los sistemas de banda base utilizan repetidores, los sistemas de banda
ancha utilizan amplificadores para regenerar las señales analógicas y su intensidad
original.
En la transmisión en banda ancha, las señales circulan en una sola dirección, de forma
que debe existir dos caminos para el flujo de datos para que una señal alcance todos
los dispositivos. Hay dos formas comunes de realizar esto:
A través de una configuración de banda ancha con división del medio, el ancho de
banda se divide en dos canales, cada uno usando una frecuencia o rango de
frecuencias diferentes. Un canal transmite señales y el otro las recibe.
Configuración en banda ancha con doble cable, a cada dispositivo se unen dos cables.
Un cable se utiliza para enviar y el otro para recibir.
 Clases de redes ópticas.
En las redes de comunicaciones por fibra óptica (FO) se emplean sistemas de
emisión láser. Las ondas de luz tienen una frecuencia alta y la capacidad de una señal
para transportar información aumenta con la frecuencia.
Tipos de Cable de Fibra Óptica

Cable Auto Soportado ADSS
Es un cable diseñado para ser utilizado en estructuras aéreas, comúnmente redes
eléctricas o de distribución energética (postes o torres), posee características técnicas
que permiten soportar condiciones ambientales extremas y la forma de instalación es a
través de soportes y abrazaderas especiales.

Cable Submarino
Es un cable diseñado para permanecer sumergido en el agua. Estos cables logran
alcanzar grandes distancias, por lo que son muy utilizados para conectar continentes.
Adentro, en su composición, disponen de cables de energía para alimentar los
amplificadores ópticos que normalmente hacen parte de sistema de comunicaciones y,
al encontrarse ubicados a grandes profundidades, se dificulta su mantenimiento, 1
debiendo recurrirse a robots subacuáticos (ROVs) y buques/ tripulaciones
especialmente dedicados a esas tareas como el C/ V Île-de-Bréhat2 o el C/ V León
Thévenin.
Hubo algunos ataques de tiburones a cables submarinos que exigió mayor protección
de los mismos.

Cable OPGW
El cable OPGW (Optical Ground Wire) es un cable que tiene fibras ópticas insertadas
dentro de un tubo, en el núcleo central del cable de tierra de los circuitos eléctricos.
Sus fibras ópticas están completamente protegidas y rodeadas por pesados cables a
tierra. Es utilizado por las compañías eléctricas para suministrar comunicaciones a lo
largo de las rutas de las líneas de alta tensión (generalmente montados en el hilo de
guarda) y poseen gran disponibilidad en el servicio de transmisión de información.
 Redes genéricas
La tecnología de telecomunicaciones FTTx (del inglés Fiber to the x) es un término
genérico para designar cualquier acceso de banda ancha sobre fibra óptica que
sustituya total o parcialmente el cobre del bucle de acceso. El acrónimo FTTx se
origina como generalización de las distintas configuraciones desplegadas
(FTTN, FTTC, FTTB, FTTH...), diferenciándose por la última letra que denota los
distintos destinos de la fibra (nodo, acera, edificio, hogar...).
Descripción
genérica
de
un
cable
de
fibra
óptica
Los cables ópticos están formados por dos componentes básicos, cada uno de los
cuales debe ser seleccionado adecuadamente en función de la especificación recibida,
o
del
trabajo
a
desarrollar:
- El núcleo óptico: Formado por el conjunto de las fibras ópticas, conforma el sistema
guía-ondas responsable de la transmisión de los datos. Sus características vendrán
definidas por la naturaleza de la red a instalar. Definirá si se trata de un cable con
fibras
Monomodo,
Multimodo
o
mixto.
- Los elementos de protección: Su misión consiste en proteger al núcleo óptico frente
al entorno en el que estará situado el cable, y consta de varios elementos (Cubiertas,
armadura, etc.) superpuestos en capas concéntricas a partir del núcleo óptico. En
función de su composición, el cable será de interior, de exterior, para instalar en
conducto, aéreo, etc.
 Anillos ópticos bidireccionales con conmutación de línea
Anillos SONET/SDH
Los anillos SONET/SDH son la arquitectura de red más común debido a su
implementación relativamente simple y a su fácil gestión. El elemento clave para la
construcción de anillos SONET/SDH es el ADM (add-drop multiplexer). Como se
comentó en el anterior artículo, un ADM puede insertar o extraer señales STS-1 o VTs
individualmente, a la vez que permite el paso del resto del tráfico sin ningún tipo de
procesamiento costoso. Adicionalmente, también se encarga de realizar diversas
funciones para mantener la supervivencia de la red. Estos anillos SONET/SDH
basados en ADMs pueden interconectarse posteriormente entre sí por medio de DXCs
(digital cross-connects) mediante topologías de anillos o árboles de anillos.
Existen tres tipos de configuraciones de anillos estandarizadas y que se conocen
como: anillo unidireccional con conmutación de ruta (UPSR, unidirectional pathswitched ring), anillo bidireccional de dos fibras con conmutación de línea (BLSR/2,
two-fiber bidirectional line-switched ring) y anillo bidireccional de cuatro fibras con
conmutación de línea (four-fiber bidirectional line-switched ring). Así, un UPSR
consiste en dos anillos de fibra que propagan las señales de forma unidireccional y
sentidos contrarios. La protección se consigue enviando simultáneamente dos copias
idénticas de la señal sobre los dos anillos. Posteriormente, en el destino se selecciona
la señal del anillo con mejor calidad, basándose en la monitorización de ciertos
parámetros de las señales. Este mecanismo de protección se conoce como
conmutación 1+1, y no requiere ningún tipo de comunicación entre los diferentes
nodos de la red. Por lo tanto, puede implementarse fácilmente y permite la
recuperación de la forma más rápida.
No obstante, el UPSR no utiliza el ancho de banda eficientemente. El requisito de
ancho de banda del UPSR sobre un tramo de fibra situado entre dos nodos es el
máximo, ya que no es posible reutilizar el ancho de banda de ninguna forma. Resulta
imposible transmitir tráfico extra porque la capacidad destinada a la protección se
encuentra siempre reservada para una posible conmutación. La arquitectura UPSR
alcanza su máxima eficiencia cuando todo el tráfico del anillo se encamina entre un
nodo concentrador y otros nodos remotos, es decir, un modelo de tráfico centralizado.
Esta
arquitectura
es
pues
adecuada
para
redes
de
acceso.
Por otra parte, un BLSR/2 consiste en dos anillos formados cada uno de ellos por dos
fibras. Las señales de cada uno de los anillos viajan en sentido contrario. Al mismo
tiempo, la mitad de la capacidad de cada anillo se utiliza para transportar el tráfico de
la red (capacidad de trabajo), mientras que la otra mitad se reserva como protección
(capacidad de protección). Así, los canales operativos de un anillo se protegen con los
canales de protección del otro anillo. Evidentemente, como todavía no se está
hablando de WDM, estos canales se identifican desde un punto de vista temporal
(multiplexación TDM). Por ejemplo, en un anillo OC-n el tráfico a transmitir se coloca
en las primeras n/2 ranuras temporales STS-1, sirviendo de protección las restantes
n/2 ranuras temporales STS-1. A diferencia de la protección 1+1, aquí en un
determinado instante de tiempo sólo se transmite una copia de las señales.
En una situación normal, las señales se transmiten utilizando únicamente la capacidad
de trabajo, mientras que la capacidad de protección puede utilizarse para transportar
tráfico extra de baja prioridad (acceso de protección). En caso de fallo en algún enlace,
la situación se restaura por medio de la conmutación del anillo. La detección de
posibles fallos se realiza mediante la monitorización de ciertos parámetros a nivel
físico que determinan la calidad o la pérdida del canal de señal. Cuando se detecta la
pérdida de la señal o un nivel de calidad inaceptable, el mecanismo de
protección/conmutación debe coordinarse entre los dos nodos adyacentes al enlace
que ha fallado. La coordinación se realiza mediante el intercambio de mensajes APS
(automatic protection switching) siguiendo un determinado protocolo. Estos mensajes
APS se transportan sobre los canales que transportan el tráfico de protección.
El número máximo de nodos en un BLSR/2 no debe exceder de 16 debido a que se
utiliza un campo de tan sólo 4 bits en los mensajes ASP para identificar a los nodos.
Esta limitación de tamaño de los anillos también permite asegurar un tiempo de
restauración inferior a 50 ms. La localización de cada nodo debe conocerse por cada
uno de los otros nodos del anillo por medio de un mapa de red. La arquitectura
BLSR/2 proporciona cierta flexibilidad para liberar de tráfico tramos de fibra saturados
y, de este modo, soporta una carga máxima mayor que en el caso de un UPSR. En la
literatura se pueden encontrar diversos algoritmos de enrutamiento del tráfico para
minimizar la carga del anillo. De todos modos, la utilización de ancho de banda del
BLSR/2 depende del modelo de tráfico del anillo. La mayor eficiencia en la utilización
del ancho de banda se consigue para el caso de redes metropolitanas.
Por último, un BLSR/4 utiliza cuatro anillos de fibra. Dos de los anillos de fibra con
diferentes sentidos de propagación se dedican a la capacidad de trabajo, mientras que
los otros dos se destinan al tráfico de protección. El tráfico se envía normalmente a
través de los anillos de trabajo hasta la utilización máxima de estas fibras. Se permite
además acceso de protección como en BLSR/2. Debido a la separación entre los
anillos de trabajo y de protección, BLSR/4 soporta tanto conmutación de tramo
(directamente entre dos nodos) como conmutación de anillo (a lo largo de la ruta más
larga entre dos nodos). Su funcionamiento es muy similar al caso de BLSR/2,
existiendo un protocolo de intercambio de mensajes APS. El entorno más apropiado
para la utilización de BLSR/4 es en el caso de redes metropolitanas de largo alcance,
ya que duplica el ancho de banda de utilización y posee un grado mayor de protección.
En la tabla I se resumen las características de cada uno de estos anillos.
 GMPLS
Las redes de transmisión de datos actuales están constituidas con elementos como
routers, switches, sistemas Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM),
(sistemas por multiplexación por división en longitudes de onda), Add-Drop
Multiplexores (ADM), interconexiones fotónicas (PXCs), conexiones por fibra
óptica óptico cross-connect (OXCs), etc. Todo ello usará un conmutador general de
etiquetas multiprotocolo (también conocido como GMPLS, acrónimo del idioma inglés
de General Multiprotocol Label Switching) para provisionar los recursos de la red de
forma dinámica y proporcionar una capacidad de supervivencia además de potentes
técnicas de codificación.
Describiremos la arquitectura de GMPLS:
GMPLS es la versión extendida de MPLS para abarcar la división en el tiempo, (por
ejemplo, SONET / SDH, PDH, G.709), longitudes de onda (lambdas) y conmutación
espacial.
GMPLS está enfocado al plano de control de las distintas capas ya que cada una de
ellas pueden usar físicamente diferentes tipos de datos. Por lo tanto, la intención es
cubrir tanto la señalización como la parte de enrutamiento de este plano de control.
 Protocolo de GMPLS
Para solventar los problemas existentes a la hora de trabajar con muchos enlaces,
GMPLS introduce un Protocolo de Gestión de Enlace LMP (Link Management
Protocol), de esta forma se va a permitir trabajar con una jerarquía de LSP´s,
permitiendo anidar unos LSP´s dentro de otros LSP´s.
La gestión del enlace se basa en gestionar los fallos, para ello GMPLS desarrolla
dicha gestión en cuatro fases: detección, localización, notificación y mitigación. Como
se ha comentado con anterioridad, GMPLS haciendo uso de LMP, permite la gestión
de errores, esto es la conocido como P&R (Protection and Restoration).





Los niveles de detección, localización y notificación se llevan a cabo de la
siguiente manera:
La detección de fallos depende de la tecnología implementada. En general, los
fallos son detectados por las capas más bajas. Cuando un nodo detecta un
fallo, se pasa una notificación a la entidad a la entidad GMPLS, que tomará las
medidas adecuadas.
La localización de fallos se puede hacer con ayuda de GMPLS, utilizando LMP
para la localización de averías.
La notificación también se lleva a cabo a través de GMPLS, puede usarse
como en MPLS, RSVP-TE.
Una vez localizado el fallo, LMP activa los mecanismos de P&R, activando
otros LSP a fin de solventar el problema. La elección de un sistema de P&R es
una solución de compromiso entre la utilización de la red (costo) y el tiempo de
interrupción del servicio. El nivel de servicio asociado a un determinado LSP,
se asigna a uno o más esquemas P&R, de tal forma que cada enlace pueda
usar la protección que considere oportuna.

Además, GMPLS añade información adicional a los protocolos IGP, tales como
OSPF, a fin de que sean capaces de proporcionar información acerca de la
topología y disponibilidad de recursos. Para ello, GMPLS contempla algoritmos
de encaminamiento basados en restricciones que utilizan la información
topológica y de recursos disponibles para calcular caminos a través de la red y
realizar las conexiones ópticas. Una vez que es seleccionado un camino,
GMPLS extiende los protocolos para la señalización e ingeniería de tráfico,
tales como RSVP o CR-LDP, para la creación de los LSP a lo largo de la red
óptica. Estos protocolos son utilizados para llevar a cabo los distintos niveles
de gestión de errores a la hora de corregir un fallo.
 Tipos de conmutaciónGMPLS
Así que la nueva serie de LSRs, o, mejor dicho, las nuevas interfaces de LSRs pueden
dividirse en las siguientes clases:
Packet Switch Capable (PSC) interfaces: Interfaces que reconocen el límite de los
paquetes y pueden mandar datos basándose en el contenido de sus cabeceras. Se
trata de los routers que transmiten datos basados en contenido de la cabecera IP y las
interfaces de los routers que conmutan los datos basados en el contenido de la
corrección de la cabecera MPLS.
Layer - 2 Switch Capable (L2SC) interfaces: Interfaces reconocen los límites de la
trama / celda y pueden conmutar los datos basados en el contenido de las cabeceras
de la trama / celda. Son interfaces sobre bridges Ethernet que conmutan datos
basados en el contenido de la cabecera MAC e interfaces sobre ATM – LSRs que
transmiten datos basados en la VPI / VCI de ATM.
Time - Division Multiplex Capable (TDM) interfaces:
Interfaces que conmutan los datos basadas en un intervalo de tiempo repitiendo un
ciclo. Un ejemplo de este tipo de interfaces es el SONET/SDH Cross–
Connect (XC), Terminal multiplexer (TM), o Add-Drop Multiplexer (ADM).
Lambda Switch Capable (LSC) interfaces:
Interfaces que conmutan datos basados en longitudes de onda sobre la que se reciben
los datos. Un ejemplo de este tipo de interfaces es el Photonic Cross – Connect (PXC)
o Optical Cross que pueden operar al nivel de una longitud de onda individual.
Fiber - Switch Capable (FSC) interfaces:
Interfaces que conmutan datos basados en una posición relativa de un espacio físico.
Un ejemplo de esta interfaz es el PXC o OXC que pueden operar al nivel de una o
múltiples fibras.

Diferencias
entre
GMPLS
y
ASON
Descargar
Fichas aleatorios
Prueba

4 Tarjetas Arthas Quinzel

test cards set

10 Tarjetas Антон piter

tarjeta del programa pfizer norvasc

0 Tarjetas joseyepezsumino

tarjeta del programa pfizer norvasc

0 Tarjetas joseyepezsumino

tarjeta del programa pfizer norvasc

0 Tarjetas joseyepezsumino

Crear fichas