Evolución de la red

Evolución de la red

• La historia de la transmisión por fibra óptica ha sido acerca de cómo transmitir datos a la máxima capacidad durante la mayor distancia posible

Fibra Multimodo

• En 1960 demostraron que la información codificada en señales de luz podría ser transmitida a través de una guía de ondas de fibra de vidrio

• La fibra óptica consta de dos partes: un material de núcleo interior y un material de revestimiento exterior, diseñados para mantener las señales de luz guiada dentro de la fibra

Fibra Multimodo

• En 1970 se crea la fibra optica de bajas perdidas (a base de silice)

• La pérdida más baja es de alrededor de 0,25 dB / km en la banda de 1,55 μm y aproximadamente 0,5 dB / km en la banda de 1.3 μ m.

• En las fibras multimodo la señal consiste en múltiples rayos de luz, cada uno de los cuales potencialmente toma un camino diferente a través de la fibra

• Primeros sistemas funcionaron a velocidades de bits que van desde 32 hasta 140 Mb/s con regeneradores cada 10 km.

Fibra Multimodo

• Se utilizaron leds y láseres multilongitudinales (MLM) para transmisión de información.

• Estos primeros sistemas tenían que tener regeneradores cada pocos kilómetros para regenerar la señal

• La limitación de la distancia se debió principalmente a un fenómeno conocido como dispersión intermodal (diferencia en los tiempos de propagación de los rayos de luz que toman diferentes trayectorias por una fibra)

Fibra Monomodo

• En 1984 se usa fibra de modo único como un medio de eliminar la dispersión intermodal

• La fibra monomodo tiene un diámetro de núcleo de aproximadamente 8 a 10 micras

• El uso de la fibra monomodo permitió un aumento dramático en las tasas de bits y la distancia posible entre regeneradores

Fibra Monomodo

• Distancia entre regeneradores de 40 km y velocidades binarias de unos pocos cientos de megabits por segundo

• Un factor limitante fue la dispersión cromática (cambio que experimenta el índice de refracción con la longitud de onda).

Fibra Monomodo

• Se desarrollo una fuente laser con un ancho de espectro angosto (narrow spectral width) - laser de realimentación distribuida (DFB)

• Este avance tecnológico impulsó nuevos aumentos de la tasa de bits a más de 1 Gb / s.

Amplificadores Ópticos y WDM

• Entre 1980 – 1990 se utiliza amplificadores de fibra dopada de erbio (EDFAs)

• El EDFA consiste en unos pocos metros a decenas de metros, dopados con erbio

• Los amplificadores EDFA amplifican señales en muchas longitudes de onda simultáneamente, lo que a su vez incrementa la capacidad del sistema

• Se utiliza la multiplexación por división de longitud de onda (WDM)

• Un amplificador óptico único reemplaza todo un arsenal de regeneradores caros

Amplificadores Ópticos y WDM

• Sistemas WDM con EDFAs alcanzan hoy las capacidades de más de 1 Tb / s sobre una sola fibra.

• Las tasas de bits de transmisión en un solo canal se han elevado a 10 Gb / s.

• Dispersión cromática

• Se utilizo modulación externa en vez de directa, permitiendo alcanzar distancias de 600 km en 2,5 Gb / s entre regeneradores

• Efectos no lineales en la fibra, el espectro de ganancia no plana de EDFAs, y varios efectos relacionados con la polarización.

Amplificadores Ópticos y WDM

• Desarrollo de nuevas fibras monomodo para gestionar la dispersión y no linealidades de la fibra.

• Primeros sistemas WDM utilizaron la banda C, hoy tenemos EDFAs que funcionan en la banda L, que permiten a los sistemas WDM utilizar bandas C y L.

Transmisión de enlaces a redes

• Despliegue de redes de área metropolitana, como el de 100 Mb / s fiber distributed data interface (interfaz de datos distribuidos por fibra) (FDDI), y redes para interconectar computadoras centrales, tales como el de 200 Mb / s enterprise serial connection (ESCON).

• La conmutación y enrutamiento de conexiones de alta capacidad es es mucho más económico en la capa óptica

• Capacidad de instalar y desmontar lightpaths a través de la red de manera dinámica, y para volver a los lightpaths con rapidez (redes inteligentes de anillo y malla ópticas)

Transmisión de enlaces a redes

• Los problemas con los conceptos de fibra hasta el hogar (FTTH) y sus muchas variantes, como la fibra hasta la acera (FTTC), a finales de 1980 y principios de 1990 fueron el alto costo de la infraestructura.

• Empresas grandes están siendo atendidos por fibra basada en SONET / SDH o redes Ethernet

• Redes ópticas pasivas están surgiendo como candidatos para proporcionar servicios de alta velocidad a los hogares y las pequeñas empresas.