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lunes, 16 de diciembre de 2024

OSNR en redes de fibra óptica

En las redes ópticas que usan sistemas DWDM, es importante la medición del OSNR (ratio señal-ruido óptico)  para determinar la diferencia entre el OSNR real y el OSNR mínimo requerido para la detección de señales sin errores (normalmente definido por un umbral de tasa de errores de bits).


Este "margen de maniobra" o tolerancia, de un sistema, nos permite conocer antes de que deje de mantener un rendimiento aceptable.

El Margen OSNR = OSNR real − OSNR requerido

Importancia:

Indica la robustez del sistema frente a degradaciones como el ruido, la dispersión y los efectos no lineales.

Un margen OSNR más alto significa que el sistema es más resistente a la degradación con el tiempo o debido a cambios en la red.


Factores que afectan el margen OSNR

Longitud y calidad de la fibra: Las distancias más largas o las fibras de baja calidad aumentan la atenuación y amplifican el ruido.

Amplificadores: (EDFA) y amplificadores Raman añaden ruido, lo que afecta a la OSNR.

Formato de modulación: Los formatos avanzados como QPSK o 16-QAM pueden requerir una OSNR más alta.

DWDM: Los canales más densos pueden dar lugar a una mayor diafonía y a una menor OSNR.

Envejecimiento de los equipos: Los componentes como los láseres y los amplificadores se degradan con el tiempo, lo que reduce la OSNR.



miércoles, 21 de agosto de 2024

Fibra óptica: CWDM y DWDM

 Multiplexación por división de longitud de onda

Espaciado de canales en CWDM y DWDM 

La separación entre canales se define como la diferencia nominal de longitud de onda entre dos canales ópticos adyacentes. Comparando estas dos tecnologías WDM diferentes:

• El espaciado de canales de CWDM es más amplio que el de DWDM: el CWDM puede transmitir en 18 longitudes de onda CWDM y el espaciado de canales ópticos adyacentes es de 20 nm. , y el rango de espectro es de 1271 nm a 1611 nm .

• El DWDM puede transportar  muchas longitudes de onda en cantidades de 40, 80 y 160 con un espaciado de canales de 0,8 / 0,4 nm / 0,2 nm (cuadrícula de 100 GHz / 50 GHz / 25 GHz). La situación de 80 longitudes de onda y espaciado de canales de 0,8 nm es la más utilizada. 

El rango de longitud de onda DWDM es la banda C (1525 nm a 1565 nm) y la banda L (1570 nm a 1610 nm)



 DWDM está altamente integrada con la fibra óptica en el proceso de transmisión óptica, la distancia de transmisión de DWDM está más lejos que CWDM. A diferencia del sistema DWDM, CWDM no puede transmitir señales ópticas con distancia ilimitada. La distancia máxima de transmisión de CWDM es de aproximadamente 80 km. DWDM puede hacer que la distancia de transmisión sea mayor según la dispersión CD y PMD


miércoles, 12 de julio de 2023

Fibra multinúcleo de 19 núcleos logra récord de velocidad de 1.7 Pb/s en 63.5 Km

 Un equipo de investigadores del Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (NICT) y Sumitomo Electric Industries (SEI), en colaboración con la Universidad Tecnológica de Eindhoven, la Universidad de L'Aquila y la Universidad Macquarie, ha desarrollado una fibra óptica de 19 núcleos con una capacidad de transmisión récord, que podría aumentar potencialmente la capacidad en redes submarinas y otras redes de gran capacidad y larga distancia.


La fibra de 19 núcleos con un diámetro de revestimiento estándar (0,125 mm)  tiene el mayor número de núcleos entre las fibras multinúcleo de diámetro de revestimiento estándar. Esto se logró mediante la optimización de la estructura y el diseño del núcleo, lo que permitió que la fibra acomodara los núcleos en el diámetro de revestimiento estándar, mientras se lograba un acoplamiento aleatorio entre los núcleos (canal de señales ópticas) y se suprimían las diferencias en las características de propagación. Demostró una transmisión de gran capacidad a una velocidad de datos de 1,7 Pb/s en una distancia de 63,5 km


El equipo utilizó un diseño de fibra multinúcleo acoplado aleatoriamente para lograr una alta densidad de núcleo, así como un procesamiento de señal digital (DSP) de entrada múltiple salida múltiple (MIMO) para eliminar la interferencia de señal entre núcleos. 

SEI diseñó y fabricó la fibra de 19 núcleos acoplada aleatoriamente con un diámetro de revestimiento estándar, mientras que NICT construyó un sistema de transmisión óptica para recibir simultáneamente señales de 19 núcleos a una alta tasa de símbolos. El experimento utilizó bandas de longitud de onda de uso común (C y L) y señales 64QAM multiplexadas por polarización

La Universidad de Macquarie contribuyó con un multiplexor y demultiplexor de núcleo grabado con láser tridimensional, que se puede utilizar como interfaz con fibras ópticas monomodo convencionales. El chip de vidrio impreso con láser 3D permite un acceso de baja pérdida a los 19 flujos de luz transportados por la fibra y garantiza la compatibilidad con los equipos de transmisión existentes.

Chip de vidrio impreso con láser en 3D de la Universidad de Macquarie (Crédito: Universidad de Macquarie)

El Dr. Simon Gross, de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Macquarie, explica: "Podríamos aumentar la capacidad mediante el uso de fibras más gruesas. Pero las fibras más gruesas serían menos flexibles, más frágiles, menos adecuadas para cables de larga distancia y requerirían una reingeniería masiva de la infraestructura de fibra óptica". "Podríamos simplemente agregar más fibras. Pero cada fibra agrega gastos generales y costos al equipo y necesitaríamos muchas más fibras. Aquí en la Universidad de Macquarie, hemos creado un chip de vidrio compacto con un patrón de guía de ondas grabado con un láser 3D tecnología de impresión. Permite la alimentación de señales en los 19 núcleos individuales de la fibra simultáneamente con pérdidas bajas uniformes. Otros enfoques tienen pérdidas y están limitados en el número de núcleos. Espero que veamos esta tecnología en cables submarinos dentro de cinco a 10 años".

Los investigadores dijeron que los resultados de velocidad y distancia demuestran la posibilidad de reducir significativamente el consumo de energía de MIMO DSP en sistemas internacionales. 

Los investigadores de NICT también establecieron previamente un récord mundial de velocidad de Internet de 319 Tb/s

Referencia

G. Rademacher, M. van den Hout, RS Luís, BJ Puttnam, G. Di Sciullo, T. Hayashi, A. Inoue, T. Nagashima, S. Gross, A. Ross-Adams, MJ Withford, J. Sakaguchi, C. Antonelli, C. Okonkwo y H. Furukawa, "Fibra multinúcleo de 19 núcleos acoplada aleatoriamente con diámetro de revestimiento estándar", en la Conferencia de comunicación de fibra óptica (OFC) 2023, serie Technical Digest (Optica Publishing Group, 2023), papel Th4A.4.

fuente; IEEE






jueves, 6 de julio de 2023

La longitud de onda de corte en fibras ópticas monomodo (SM)

 La longitud de onda de corte es la longitud de onda (nm) por encima de la cual una fibra óptica permitirá la transmisión monomodo. 

La longitud de onda de corte también se puede definir como la longitud de onda por debajo de la cual comienza la transmisión multimodo. 

Sólo significa que por encima de una cierta longitud de onda, múltiples modos  son detenidos y la fibra óptica monomodo opera a un solo modo para la transmisión. 

La longitud de onda de corte también es un parámetro único de la fibra monomodo.


La condición de instalación del cable reducen la longitud de onda de corte. La longitud de onda del cable es más importante que la longitud de onda de corte por fibra.

Por lo tanto, está claro que la longitud de onda de corte determina el destino de la transmisión en monomodo 

El UIT-T recomienda que la longitud de onda de corte sea inferior a 1260 nm  para fibras monomodo.

 Significa que la longitud de onda que está por debajo de 1260nm es un modo único aceptable. 

Sabemos que la longitud de onda 1310nm y 1550nm se utiliza ampliamente y con la introducción de DWDM y fibra desplazada, la longitud de onda de 1260nm no es más aceptable que 1310nm.

 Esto significa que la fibra monomodo permitirá un modo de longitud de onda sobre 1261 nm. 

La longitud de onda cortada es importante para la fibra monomodo, ya que son los estándares de condición y fibra monomodo para permitir la transmisión de modo único. 


ITU G.654  FO monomodo de longitud de onda de corte desplazada

Esta Recomendación describe los atributos geométricos, mecánicos y de transmisión de las fibras y los cables ópticos monomodo que tienen dispersión nula con una longitud de onda de alrededor de 1300 nm con pérdida minimizada y longitud de onda de corte desplazada en la región de longitud de onda de alrededor de 1550 nm.


5.5 Longitud de onda de corte

Pueden distinguirse tres tipos de longitudes de onda de corte para fines prácticos:

a) longitud de onda de corte del cable, λcc;

b) longitud de onda de corte de la fibra, λc;

c) longitud de onda de corte del cable puente, λcj.

La correlación de los valores medidos de λc, λcc y λcj depende del diseño específico de la fibra y del cable, así como de las condiciones de prueba. Aunque en general λcc < λcj < λc, no puede establecerse fácilmente una relación cuantitativa.

NOTA 1 − Para algunas aplicaciones específicas de cables submarinos pueden ser necesarios otros valores de longitud de onda de corte.


Es de suma importancia garantizar la transmisión monomodo en el mínimo tramo de cable entre uniones a la mínima longitud de onda de funcionamiento del sistema. Para ello, pueden utilizarse dos enfoques alternativos:

1) recomendar que λc sea inferior a 1600 nm: cuando sea pertinente utilizar un límite inferior, λc debe ser superior a 1350 nm;

2) recomendar que el valor máximo de λcc sea 1530 nm.

NOTA 2 – Los valores indicados garantizan una transmisión monomodo en torno a 1550 nm. Para aplicaciones WDM que requieren funcionamiento a una longitud de onda de (1550 nm-x), los valores indicados deben reducirse en x nm.

No resulta necesario invocar ambas especificaciones. Dado que la especificación de λcc es una forma más directa de asegurar el funcionamiento del cable monomodo, es la opción preferida.

Cuando las circunstancias no permiten especificar de forma directa λcc (por ejemplo, en los cables monofibra tales como cables puente o cables que hay que instalar de una manera considerablemente diferente que en el RTM de la λcc), resulta entonces apropiada la especificación de λc.

Cuando el usuario decide especificar λcc como en 2, debe entenderse que λc puede ser superior a 1600 nm.

Cuando el usuario decide especificar λc como en 1, no es necesario especificar λcc.

En el caso de que el usuario decida especificar λcc, puede permitirse que λc sea superior a la mínima longitud de onda de funcionamiento del sistema, confiando en que los efectos de la fabricación e instalación del cable harán que los valores de λcc sean inferiores a la mínima longitud de onda de funcionamiento del sistema para la distancia más corta de cable entre dos uniones.

En el caso de que el usuario decida especificar λcc, puede ser suficiente una prueba de aptitud para verificar que se cumple el requisito de λcc.

La longitud de onda de corte del cable, λcc, no debe ser superior al valor máximo especificado en la cláusula 7.











miércoles, 21 de junio de 2023

El OTDR coherente en cables submarinos

 En el mundo de las pruebas y mediciones de fibra óptica, existen diferentes tipos de OTDRs que se utilizan para caracterizar y evaluar las redes de fibra. 

Los tipos más comunes son los OTDRs convencionales y los OTDRs coherentes.

La principal diferencia entre un OTDR convencional y uno coherente radica en la tecnología de detección utilizada y sus capacidades de medición resultantes.

Un OTDR coherente (C-OTDR) proporciona trazas de atenuación de dB frente a km de sistemas de línea amplificada (repetida) en toda la longitud del cable submarino. 

Un par de fibra óptica (FP) submarino se prueba lanzando una señal de prueba en la fibra de dirección de transmisión (Tx). 

La luz retrodispersada de Rayleigh se mide en la fibra de dirección de recepción (Rx) después de que se acopla en cada amplificador (repetidor submarino) a través de un bucle de alta pérdida (HLLB), como se muestra en la Figura siguiente


 

Al C-OTDR se le asigna un canal DWDM típicamente lejos de los canales DWDM en servicio para minimizar cualquier posibilidad de interferencia.


jueves, 2 de marzo de 2023

Padtec: fabricante de equipos ópticos abre oficina en Lima

 El fabricante de equipos ópticos Padtec (Brasil) abrió una oficina en Lima. El objetivo principal es expandir la presencia regional de Padtec y facilitar el soporte de ventas y las operaciones de los clientes en la región.

" Nuestra estrategia ha sido muy clara: expandirnos primero a Latinoamérica, luego a Norteamérica y luego cruzar los océanos”, dijo Manuel Andrade (en la foto), presidente ejecutivo de Padtec Norteamérica y jefe de operaciones internacionales.

Lima es la cuarta oficina de la empresa en la región. Además de Brasil, las otras están en Argentina, Chile y Colombia.

La primera unidad se abrió en 2006 en Argentina, seguida de EE.UU. (2014), que también atiende los mercados de México y el Caribe, Colombia (2016) y Chile (2018).

En 2021, Padtec firmó un acuerdo de distribución que cubre Europa y el norte de África y, en 2022, un convenio de distribución para Mozambique y Angola.

Parte del motivo del lanzamiento de la oficina en Perú fue la expansión de la colombiana Internexa, un cliente actual, en Perú

Además de Internexa, Padtec también entregó equipos y servicios relacionados con la firma local Fiberlux. El grupo de empresas formado por Fiberlux y Fiberline ha estado entre los proveedores de servicios de internet de más rápido crecimiento en Perú.

Padtec informa haber activado más de 300.000km de redes de fibra en Latinoamérica con su equipo de multiplexación por división en longitudes de ondas densas (DWDM). Uno de los principales clientes regionales de la empresa es Ufinet, presente en 14 países latinoamericanos con más de 90.000km de red troncal de fibra.

Un estudio de Omdia ubica a Padtec como el tercer principal actor de DWDM en la región, con alrededor del 10% de cuota de mercado.

Primero está Huawei, con poco más del 40% de participación, seguida de Nokia, con alrededor de 20%. Andrade explicó que Padtec superó recientemente a Infinera y Ciena, en Latinoamérica, en participación de mercado.

En Brasil, el principal mercado de Padtec y donde reclama el liderazgo en el segmento de proveedores de servicios de internet, la competencia se ha vuelto más feroz con la expansión de los proveedores chinos. 

Padtec fabrica los equipos para el mercado local y global íntegramente en Brasil.

Según Andrade, todos los competidores tienen ventajas cuando juegan en casa. "En EE.UU., son [los líderes del mercado] Ciena e Infinera. En Europa, Nokia. En Japón, Fujitsu. En China, las [empresas] chinas tienen el 97% del mercado". En su opinión, Latinoamérica es el mercado DWDM más competitivo y equilibrado del mundo.

Actualmente, alrededor del 20% de los ingresos de la empresa provienen de fuera de Brasil, participación que crece año tras año.

Padtec registró ingresos operacionales brutos de US$61,6 millones entre enero y septiembre de 2022, 

En el tercer trimestre, los ingresos generados en el extranjero se duplicaron con creces, 

viernes, 14 de mayo de 2021

Acuerdo de Implementación 400ZR de OIF

 OIF anunció el 2020 la publicación del Acuerdo de implementación (IA) para una interfaz óptica coherente 400ZR con el objetivo de acelerar la adopción de tecnologías de redes ópticas en el mercado.

 Desarrollado para crear una interfaz coherente interoperable y de bajo costo de 400 Gigabit, el 400ZR IA aborda dos aplicaciones:

. Enlaces DWDM punto a punto amplificados con alcances de 120 kilómetros o menos

.  Enlaces de longitud de onda única no amplificados con un presupuesto de pérdida de 11 dB

El proyecto 400ZR se inició cuando los operadores de centros de datos a gran escala y sus proveedores se acercaron a OIF para desarrollar una interfaz coherente interoperable para transportar 400 Gigabit Ethernet a distancias más largas. Los operadores de redes tradicionales también se interesaron en 400ZR para sus necesidades de metro. Basándose en sus diferentes requisitos, OIF desarrolló especificaciones y modificó los requisitos del canal para que la IA beneficiara tanto a los operadores de redes como a los de centros de datos.

La IA tiene como objetivo permitir implementaciones interoperables y rentables de 400 Gb/s basadas en modulación DP-16QAM coherente de portadora única, DSP de baja potencia que admiten codificación y decodificación de fase absoluta (no diferencial) y un FEC concatenado (C-FEC ) con un piso de error post-FEC <1.0E-15. La 400ZR funciona como una PHY 400GBASE-R.


miércoles, 2 de mayo de 2018

ONF y las redes óptica abiertas

La desagregación y la apertura de las redes llegará a las redes ópticas. Hay varios proyectos en marcha que acabarán confluyendo para conseguir dicha apertura y desagregación de la infraestructura óptica para que los operadores puedan  seleccionar al mejor proveedor de cada pieza —y a un buen integrador— para así tener la mejor red posible.

Esta semana el Open Networking Foundation (ONF) anuncia un proyecto de código abierto— para llevar los beneficios de la red abierta al dominio óptico. El Open Disaggregated Transport Network (ODTN) es una iniciativa dirigida por los propios operadores para desarrollar redes de transporte ópticas utilizando equipos desagregados, estándares abiertos y comunes, y software de código abierto. Este proyecto cuenta con el respaldo de China Unicom, Comcast, NTT Communications, Telefónica y TIM que están colaborando para construir esta plataforma de código abierto para iniciar una transformación dentro de las redes de transporte óptico.


Los fundadores se han comprometido a realizar la integración de laboratorio y la evaluación de la plataforma para futuras aplicaciones de transporte. Soporte adicional proviene de proveedores líderes de equipos ópticos, con NEC, Nokia, Oplink y ZTE contribuyendo a la plataforma de software y creando soluciones completas, CTTC aportando desde la academia, y ADVA, Ciena, Coriant, CoAdna, Infinera y Lumentum participando en pruebas de laboratorio y de campo.

ODTN tiene como objetivo impulsar la innovación mediante la entrega de una plataforma de código abierto para ejecutar redes de transporte óptico de múltiples proveedores. ODTN habilitará un ecosistema de periféricos ópticos que permite combinar y ensamblar múltiples componentes en soluciones completas.  ODTN pretende brindar beneficios similares a la red óptica de transporte, incluida permitir a los operadores elegir la mejor opción de cada componente, la eliminación de la dependencia de un sólo proveedor, mantener los costos bajo control y una mayor velocidad en la innovación.

Los operadores que experimentan un rápido crecimiento del tráfico pueden beneficiarse significativamente de la desagregación entre el equipo terminal y el sistema de línea óptica. La desagregación permite la rápida adopción de la última tecnología de transpondedor, que avanza a un ritmo mucho más rápido que el sistema de línea. Además, las soluciones de código abierto permiten eliminar elemento y sistemas de gestión de red (EMS y NMS) complejos y patentados, lo que permite una simplificación en su integración en las redes que ya están operativas.

ODTN tiene la intención de habilitar un mercado robusto de periféricos ópticos desagregados de muchos proveedores que pueden entremezclarse para construir soluciones completas. Los proveedores pueden enfocarse en componentes especiales (por ejemplo, un transpondedor) sin tener que construir una solución completa por sí mismos centrándose en la innovación a la vez que disminuyen los costos generales resultantes de la investigación y el desarrollo (I+D). Los operadores también pueden seleccionar los mejores componentes y evitar el bloqueo con un solo proveedor, lo que permite la innovación y la flexibilidad a medida que crecen sus necesidades de red.

Las comunicaciones DWDM de larga distancia son conocidas por presentar desafíos tecnológicos debido a la naturaleza analógica de la óptica. Esta complejidad ha sido durante mucho tiempo la base del razonamiento para requerir soluciones integradas verticalmente; ODTN está adoptando un enfoque diseñado para cerrar esta brecha. Para facilitar la distancia óptica y los problemas de compatibilidad con el transpondedor, ODTN supondrá que cada enlace óptico utiliza un par de transpondedores combinados de un único proveedor. Pero a diferencia de las soluciones de proveedor único, la red puede usar una marca diferente de transpondedor para cada enlace de longitud de onda, y estos transpondedores pueden ejecutarse a través de un sistema de línea abierta desde otro proveedor.

ODTN, aprovechando el controlador ONOS SDN de la ONF, descubre de forma automática y transparente los componentes desagregados y controlará toda la red de transporte como un todo unificado, permitiendo así la elección de múltiples proveedores. El proyecto ODTN abordará situaciones de red cada vez más complejas, comenzando con soluciones de interconexión de centros de datos (DCI) punto a punto relativamente simples y luego ampliando para incluir redes en malla con capacidades ROADM.

Aunque ODTN es la única solución de código abierto en transporte óptico se está aprovechando de otros trabajos en curso que se han centrado en la estandarización de varias interfaces y componentes. Por ejemplo, ODTN aprovechará y expondrá a TAPI como su interfaz, aprovechando el trabajo que sale del proyecto Open Transport Configuration and Control (OTCC) de la propia ONF. Del mismo modo, OpenConfig es el modelo base y API para comunicarse con equipos ópticos. OpenROADM MSA define especificaciones de interoperabilidad y modelos de datos para dispositivos ópticos, redes y servicios. ODTN se beneficia de este esfuerzo y, con el tiempo, ayuda a la industria a lograr la compatibilidad de los transpondedores. Esto eliminará la necesidad de implementar transpondedores en pares apareados, desagregando aún más la solución y permitiendo una mayor flexibilidad de implementación.

El proyecto Open Optical & Packet Transport de TIP está produciendo arquitecturas DWDM abiertas, modelos y API, que cubren transpondedores, sistemas de línea abierta y enrutadores. Con el tiempo, el proyecto ODTN espera beneficiarse de la disponibilidad de hardware óptico abierto proveniente del trabajo TIP. Y viceversa, el proyecto TIP puede aprovechar el trabajo de código abierto que sale de ODTN en TIP white box hardware.