Convergencia de sistemas de comunicación ópticos e inalámbricos
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Convergencia de sistemas de comunicación ópticos e inalámbricos Los usuarios de servicios tele-informáticos están demandando acceso instantáneo y confiable en cualquier tiempo y lugar. Los sistemas de convergencia óptico-inalámbrica (híbridos ópticoinalámbricos) ofrecen una solución a éstas demandas combinando lo mejor de ambas tecnologías, como la movilidad y flexibilidad de la tecnología inalámbrica, con el mayor ancho de banda, seguridad y bajo consumo de energía de los sistemas basados en fibra óptica.
Sumario
Introducción
Los sistemas de comunicación por fibra óptica están desde los años 70-80 bien establecidos para las conexiones transoceánicas, de larga distancia y en redes regionales y metropolitanas. En los últimos años la demanda de ancho de banda y la
introducción de servicios como telefonía sobre el protocolo omnipresentes cuando se trata de dar acceso directo a servicios tales como telefonía móvil, Internet inalámbrica, acceso fijo inalámbrico (redes WIFI) y más recientemente sistemas inalámbricos fijos y móviles basados en WiMaX. Los requisitos de los servicios de banda ancha y las demandas de los usuarios comprenden gran capacidad, flexibilidad, movilidad, acceso en todo momento, y lugar, a un coste accesible. Ni las redes inalámbricas ni las fijas de fibra óptica pueden satisfacer independientemente este conjunto completo de requisitos. Por ello, la convergencia de sistemas ópticos e inalámbricos ofrece una solución que combina lo mejor de cada una de estas tecnologías. En particular, el gran ancho de banda, seguridad y bajo consumo de energía es ofrecido por las redes de fibras ópticas, siendo la flexibilidad y movilidad ofrecida por las redes inalámbricas, que sirven como el último enlace con el usuario final. En este artículo, presentamos una descripción de las tecnologías ópticas que están jugando un papel importante en el desarrollo de los sistemas convergentes ópticos e inalámbricos en comunicaciones. Así mismo, presentamos ejemplos de los resultados de investigación de nuestro grupo en DTU Fotonik, enfocados hacia la integración de señales tanto para servicios fijos como inalámbrico sobre una misma red de acceso, para así maximizar la utilización de la infraestructura óptica presente actualmente.
Redes ópticas pasivas de acceso
(POM)
Las redes de acceso ópticas extienden el alcance de la fibra óptica hasta las premisas del usurario final. Existen varias configuraciones y arquitecturas donde la fibra llega hasta el hogar (FTTH), al edificio o a la acera de las calles; como se presenta
en la Fig. 1. En todas estas configuraciones podemos clasificar la red en sus componentes principales: la unida óptica del hogar (ONU), el quipo de la oficina central (OC), la fibra de distribución y el punto (pasivo) de distribución de señales. Actualmente, los sistemas mas dominantes en el mercado son los basados en los estándar GPON y EPON, ofreciendo una cobertura de 20
Km. a entre 34 y 64 usuarios con una tasa de datos individual de hasta 100 Mbit/s, dependiendo del numero de usuarios que comparten la red FTTH .
Redes de acceso pasivas por longitud
de onda (WDM –PON)
Futuras aplicaciones y servicios como HDTV a lacarta, televisión interactiva, servicios de telemedicina etc. representan un desafío para las redes actuales GPON y EPON. En particular, actualizar la capacidad de una red pasiva de FTTH (PON) implica actualizar todos los equipos ONU en la red, debido a que las señales que estos reciben es la misma para todo los usuarios conectados a la red. Con el uso de protocolos especiales, como de acceso por multiplexación de tiempo, cada usuario puede seleccionar la parte de la información que es destinado para el. Una tecnología alternativa es la multiplexación por longitud de onda (WDM). Estas
redes usan una longitud de onda dedicada para conectar cada ONU con la oficina central. De esta manera se eliminan las limitaciones de capacidad, con la posibilidad de emplear tasas de datos de 1 a 10 Gbit/s por cada longitud de onda. La actualización de la tasa de datos para un usuario en una red WDM se puede realizar sin necesidad de actualizar los demás equipos ONU de los otros usuarios. Sin embargo, los componentes ópticos para implementar una red WDM son más
complejos y costosos. Por lo tanto, la reducción de costes es uno de los retos actuales a vencer para realizar el potencial ofrecido por estas redes. Los componentes claves para estas redes son, multiplexores WDM con estabilidad térmica, preferiblemente pasiva, y fuentes WDM tanto para los transmisores en la oficina central como en las unidades ONU del usuario. Los láseres con longitud de onda sintonizable pueden jugar un papel muy importante en la realización de redes WDM de acceso. Si son usados en las unidades ONU ofrecen gran flexibilidad en la asignación de recursos. Del mismo modo al ser usados en la oficina central
ofrecen además de flexibilidad una asignación de de longitud de onda dinámicos. Además, una sola unidad puede ser usada en toda la red simplificando tanto la instalación y reemplazo de unidades defectuosas, como el inventario de los operadores
de la red.
Fuente
http://www.ofcom.org.uk/consult/condocs/uwb/uwbstatement/uwbstatement.pdf
L. G. Kazovsky, Wei-Tao Shaw, D. Gutierrez, N. Cheng, and Shing-Wa Wong, “Next-generation optical
access networks”, J. Lightwave Technol. 25, 3428-3442 (2007).
A. Cooper, “`Fibre/radio' for the provision of cordless/mobile telephony services in the access network”,
Electron. Lett., 26, 2054-2056 (1990).
T. Kuri, K. Kitayama, Y. Takahashi, “60-ghz-band full-duplex radio-on-fiber system using two-rf-port
electroabsorption transceiver”, IEEE Photonic Tech. L. 12, 419–421 (2000).
