Las redes ópticas son una característica esencial de los sistemas de comunicación contemporáneos, ya que facilitan la transmisión ultrarrápida de datos a largas distancias. La comunicación mediante redes ópticas emplea señales de luz transmitidas por fibra óptica, lo que requiere una gran velocidad, precisión y ancho de banda, y alimenta componentes vitales de la infraestructura digital contemporánea. Las redes ópticas son vitales en el mundo conectado, ya que permiten conexiones a internet de alta velocidad e impulsan avances en la salud, las finanzas y el entretenimiento. Este artículo examina la estructura básica de las redes ópticas, resume sus principales ventajas y evalúa su aplicabilidad en diversos sectores. Esta guía es útil para un público amplio, desde entusiastas de la tecnología hasta profesionales de negocios, ya que destaca el impacto transformador de las redes ópticas en la comunicación global y en diversas industrias.
¿Qué es una red óptica y cómo funciona?
Recibir y comprender los fundamentos de la red óptica.
Una red óptica es un sistema de transmisión de información que utiliza señales luminosas enviadas a través de fibras ópticas para la transmisión de datos. Funciona convirtiendo señales eléctricas de datos en luz, que luego se transmite mediante cables delgados de vidrio o plástico llamados fibras ópticas. Estas fibras permiten la transmisión de datos a velocidades muy altas con baja pérdida de señal a largas distancias. En el otro extremo, las señales luminosas se convierten de nuevo en señales eléctricas. Las redes ópticas son muy populares debido a su gran ancho de banda, fiabilidad y escalabilidad, lo que las hace ideales para un mayor número de aplicaciones basadas en datos.
Componentes clave en la red de transporte óptico
Fibra óptica: Permite la transmisión de señales de luz proporcionando datos a alta velocidad y largas distancias con bajas pérdidas.
- Transpondedores: Equipo que transforma las señales eléctricas en señales ópticas para su envío y las transforma nuevamente en señales eléctricas al final.
- Multiplexores por división de longitud de onda: Se utilizan para combinar muchas señales ópticas en diferentes fibras y en distintas longitudes de onda en una sola fibra, aumentando así enormemente la capacidad de la red.
- amplificadores ópticos:Dispositivos que aumentan la potencia de las señales luminosas a largas distancias sin transformarlas en electricidad.
- ROADM (Multiplexor óptico reconfigurable de inserción y extracción): un dispositivo que maniobra y gestiona el enrutamiento de señales ópticas de manera dinámica sin requerir realizar conversiones adicionales a la señal lo que puede mejorar la escalabilidad de la red.
- Interruptores ópticos: Equipo que permite la conmutación y enrutamiento de señales ópticas en diferentes niveles de la jerarquía ahorrando recursos.
Esta nueva arquitectura aumenta la vida útil del enlace de datos y es muy escalable ya que tiene la capacidad de acomodar nuevos componentes sistemáticamente sin desarmar todo el mainframe.
Cómo se produce la transmisión de señales ópticas
La transmisión de datos mediante señales ópticas se realiza mediante pulsos de luz mediante cables de fibra óptica. Estos cables especializados cuentan con un núcleo y un revestimiento de fibra que impide que la luz escape del núcleo por reflexión interna total. Cada fibra cuenta con un transmisor que convierte los datos eléctricos en señales ópticas para su transmisión. En el otro extremo se encuentra el receptor, compuesto por un fotodetector que transforma las señales ópticas en datos eléctricos. Este método proporciona comunicaciones rápidas a largas distancias con mínima degradación de la señal.
¿Cuáles son las razones para utilizar redes ópticas?
Beneficios de la fibra óptica sobre los cables de cobre
- Mayor velocidad: Los cables de fibra óptica tienen la ventaja de transmitir datos mucho más rápido que los cables de cobre tradicionales. Esto permite la comunicación en tiempo real, así como aplicaciones de alto ancho de banda.
- Mayor ancho de banda: La fibra óptica ofrece una menor pérdida de señal y una mayor capacidad de transmisión de datos. Por lo tanto, admite mayores volúmenes de transmisión de datos a largas distancias.
- Pérdida de señal reducida:Los cables de fibra óptica tienen una menor atenuación de señal, lo que permite transmitir datos a distancias más largas sin tener que amplificar la señal.
- Seguridad mejorada: Es difícil interceptar señales ópticas, por lo que la información sensible puede transmitirse de forma más segura a través de ellas.
- Inmunidad a la interferencia electromagnética: A diferencia de los cables de cobre, la fibra óptica no se ve afectada por las interferencias electromagnéticas, lo que los hace confiables y consistentes.
- Ligero y DurableEn comparación con los cables tradicionales, los cables de fibra óptica son más delgados, livianos y resistentes a factores ambientales adversos, lo que los hace más fáciles de instalar y mantener.
Cómo las redes ópticas pueden mejorar el ancho de banda
El uso de señales luminosas permite a las redes ópticas optimizar considerablemente el ancho de banda y aumentar la velocidad de transferencia de datos en comparación con los sistemas que utilizan cables de cobre. La tecnología de multiplexación por división de longitud de onda (WDM), que divide la luz en múltiples longitudes de onda, permite a estas redes soportar la transmisión simultánea de grandes volúmenes de datos. Esta capacidad ayuda a minimizar la congestión, mejora la eficiencia y permite adaptarse y satisfacer la creciente demanda de internet y comunicación de datos de alta velocidad.
Reducción de la latencia con redes de fibra óptica
En comparación con otros medios de transmisión, como los cables de cobre o las comunicaciones por satélite, las redes de fibra óptica están diseñadas para eliminar la latencia. La latencia, que es el tiempo que tardan los datos en viajar desde su origen hasta su destino, es fundamental para aplicaciones en tiempo real como videoconferencias, juegos en línea o incluso sistemas de negociación financiera. El uso de fibra óptica ofrece una de las latencias más bajas posibles gracias a la rápida señalización de la luz y a la ausencia de interferencias electromagnéticas (EMI), comunes en las redes de cobre.
En el vacío, la luz viaja a una velocidad de 299,792 kilómetros por segundo. Como resultado, los cables de fibra óptica transmiten datos a una velocidad ligeramente inferior, de aproximadamente 200,000 kilómetros por segundo. Esto mejora considerablemente la experiencia del usuario en escenarios de ida y vuelta (RTT), especialmente cuando se requiere baja latencia. Por ejemplo, mientras que las redes basadas en cobre tienen una latencia de entre 10 y 20 milisegundos (ms), los sistemas de fibra optimizados la reducen a menos de 1 ms de media.
Además, innovaciones como las tecnologías ópticas coherentes y las redes definidas por software (SDN) optimizan aún más la latencia en las fibras. Al reasignar el ancho de banda y gestionar el tráfico en tiempo real, se maximiza la congestión y la eficiencia en la distribución de paquetes de datos. Además, las SDN permiten una mayor distancia entre amplificadores sin necesidad de aumentar el número de amplificadores intermedios. Esto se traduce en menores puntos de retardo, lo que se traduce en un rendimiento de baja latencia mucho más consistente a grandes distancias.
La mejora en la capacidad de respuesta y la velocidad que proporciona la fibra óptica la convierte en una necesidad tanto para los consumidores como para las industrias que dependen de la tecnología moderna. En resumen, si un país busca mejorar su infraestructura de comunicaciones y, al mismo tiempo, garantizar su relevancia en el futuro, invertir en fibra óptica es crucial.
¿Cuáles son algunos de los tipos de redes ópticas disponibles?
Investigación de las aplicaciones de la multiplexación por división de longitud de onda.
La multiplexación por división de longitud de onda (WDM) es una tecnología que se utiliza para multiplexar varios canales de datos en una sola fibra óptica. WDM se utiliza ampliamente en telecomunicaciones y centros de datos debido a sus altos requisitos de ancho de banda. La combinación de numerosos flujos de datos en una sola fibra óptica, utilizando diferentes frecuencias de luz, amplifica considerablemente la capacidad de transporte de datos de las redes de fibra, sin necesidad de cables físicos adicionales. Permite una mejor utilización de la infraestructura, admite la transmisión de datos a larga distancia y facilita la expansión eficaz de la red al añadir más canales sin interrupciones.
¿Cómo afecta la red óptica pasiva PON a la conectividad?
La Red Óptica Pasiva (PON) es una tecnología avanzada para ofrecer servicios de banda ancha de alta velocidad a través de fibra óptica. De hecho, es eficiente en una PON cuya estructura básica está orientada a la transmisión uno a muchos y utiliza componentes pasivos para dividir la señal óptica entrante desde una oficina central a múltiples usuarios finales, lo que reduce significativamente los gastos de implementación y mantenimiento. El enfoque punto a multipunto de la tecnología PON la hace ideal para la implementación de redes escalables y energéticamente eficientes.
La PON se implementa ampliamente en implementaciones de fibra hasta el hogar (FTTH) y fibra hasta el edificio (FTTB), que ofrecen velocidades de bajada y subida de 2.5 Gbps y 1.25 Gbps, respectivamente, en configuraciones Gigabit PON (GPON) estándar. Avances posteriores, como la PON XG-PON de 10 Gigabits, proporcionan un rendimiento de red aún mayor con velocidades de datos simétricas de 10 Gbps. Estas capacidades son cruciales para abordar las crecientes necesidades de ancho de banda derivadas de los servicios de computación en la nube, la transmisión 4K/8K y los entornos de trabajo remoto.
Además, las redes PON permiten un conjunto diverso de aplicaciones, como sistemas de IoT, redes empresariales e infraestructura para ciudades inteligentes. Según los últimos datos disponibles, se proyecta que los ingresos globales por equipos PON superen los 13 2028 millones de dólares estadounidenses para 5, gracias al aumento de la inversión en infraestructura de fibra óptica y la migración a redes de nueva generación como el XNUMXG. Con capacidades para una conectividad de alta velocidad y fiable, las redes PON transforman los problemas de conectividad actuales y siguen impulsando la transformación digital.
Últimas tendencias en productos de redes ópticas
El énfasis en el desarrollo de tecnologías de 400G y 800G, así como en transceptores coherentes para redes de larga distancia y metropolitanas, está creciendo debido a la creciente necesidad de ancho de banda y mayor escalabilidad. Las tendencias en productos de redes ópticas también indican un enfoque creciente en transceptores ópticos coherentes para una mayor eficiencia en redes de larga distancia y metropolitanas. Además, la integración de redes definidas por software (SDN) se está volviendo esencial para la automatización eficaz de la red y para facilitar la adaptación a los cambios en los recursos de red. Estos nuevos desarrollos demuestran los esfuerzos por mejorar el rendimiento, a la vez que se gestiona la creciente complejidad de los ecosistemas modernos.
¿De qué manera y en qué medida la amplificación óptica mejora el rendimiento?
Una vez comprendido el papel de los amplificadores ópticos, podemos analizar más a fondo el alcance de su uso.
Los amplificadores ópticos mejoran el rendimiento al aumentar la intensidad de las señales ópticas sin necesidad de convertirlas en señales eléctricas. Este tipo de amplificación es necesario para superar las pérdidas de señal, inevitables en los sistemas de comunicación de fibra óptica de larga distancia. Dado que los amplificadores ópticos aumentan la potencia de la señal en el dominio óptico, garantizan que los datos se mantengan sin distorsiones durante la transmisión, lo que aumenta la eficiencia de la transmisión y permite el uso de redes de larga distancia de alta capacidad.
¿Qué hace que los amplificadores ópticos sean esenciales para las transmisiones de larga distancia?
Los amplificadores ópticos son esenciales para las transmisiones de larga distancia debido a su capacidad para contrarrestar la atenuación de la señal y permitir la transmisión de datos a largas distancias sin una degradación significativa. Además, reducen la necesidad de regeneración frecuente de la señal al amplificar las señales ópticas debilitadas en la ruta de transmisión, lo que disminuye la complejidad y los costos de la infraestructura. Su capacidad para amplificar señales individuales en múltiples canales simultáneamente habilita redes de alta capacidad y los hace indispensables para los sistemas de comunicación modernos.
Uso de amplificadores ópticos en el transporte óptico de paquetes
El uso de amplificadores ópticos en redes de transporte óptico de paquetes ayuda a satisfacer los requisitos de mayor rendimiento de datos y conectividad continua. Los amplificadores ópticos, como los amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA) y los amplificadores Raman, se utilizan en estas redes para fortalecer las señales a largas distancias y a través de enlaces de fibra. Estos sistemas no añaden un retardo significativo a las operaciones de red, ya que también mejoran la señal en formato óptico, lo cual resulta muy beneficioso para el entorno tecnológico actual.
La aplicación de amplificadores ópticos en redes de transporte óptico de paquetes permite que el sistema sea compatible con sistemas de multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM). Esta tecnología aumenta la fiabilidad y la eficiencia de la transmisión de datos a través de cables de fibra, ya que permite el envío de varios flujos de datos a través de un solo hilo de fibra. Los amplificadores ayudan a reforzar las señales de múltiples longitudes de onda. Además, ayudan a mantener el rendimiento incluso a distancias superiores a varios cientos de kilómetros. Los amplificadores EDFA son el mejor ejemplo de ello, ya que proporcionan anchos de banda de amplificación superiores a 40 nm y admiten más de 80 canales con una separación de 50 GHz.
Además, el desarrollo de la tecnología de amplificación Raman distribuida también ha contribuido a aumentar el alcance de la transmisión. Como se mencionó anteriormente, los amplificadores Raman utilizan la propia fibra como medio de amplificación y, por lo tanto, ofrecen un mejor rendimiento de ruido y una OSNR (Relación Señal-Ruido), esencial para redes de 400 Gbps y de mayor capacidad.
La implementación de amplificadores ópticos en redes de transporte óptico de paquetes también mejora la rentabilidad. Estos sistemas reducen el consumo de energía al eliminar la regeneración de señal OEO. Las tecnologías avanzadas de amplificación, combinadas con un despliegue espiral óptimo, permiten un escalado eficiente energéticamente para adaptarse a demandas emergentes como el aumento del tráfico de retorno 5G y el aumento del tráfico de interconexión de centros de datos.
La combinación de amplificadores ópticos con tecnologías de transporte óptico de paquetes marca un hito importante en el camino hacia redes de comunicación resilientes, de alta capacidad y energéticamente eficientes. Garantizar la entrega de datos a alta velocidad y la agilidad para evolucionar con los cambios estructurales de la red es vital para el ecosistema de redes ópticas, lo que las convierte en un componente esencial.
¿Cuál es el enfoque adoptado por las redes ópticas para 800G y superiores?
Innovaciones en óptica coherente para escalar más allá de 800G
Existen numerosas estrategias para escalar las redes ópticas y adaptarlas a 800G y superiores. El aumento del uso de datos del canal requiere mejoras en la eficiencia espectral, que pueden lograrse mediante formatos de modulación mejorados como 64QAM, que ofrecen una mejor utilidad espectral. La difusión de las tecnologías de red flexible también es importante, ya que no solo optimizan la asignación espectral, sino que también permiten a los operadores de red ajustar dinámicamente el ancho de los canales para velocidades de datos más altas. Además, el desarrollo de tecnologías ópticas coherentes permite transmitir datos a mayores distancias sin dañar significativamente la señal, mejorando así la fiabilidad a velocidades más altas. En conjunto, estos avances ayudan a satisfacer los requisitos adicionales de las redes ópticas, preservando al mismo tiempo su flexibilidad, eficiencia y fiabilidad.
Superando las limitaciones de 700G y la tarifa plana de 800G
La tecnología de fibra óptica ha evolucionado drásticamente en los últimos años para adaptarse a los requisitos de transmisión de 800G y superiores. Un ejemplo es el uso de fibras de pérdida ultrabaja (ULL), que reducen drásticamente la atenuación mediante la incorporación de repetidores. Por ejemplo, las fibras ULL actuales alcanzan niveles de atenuación de tan solo 0.16 dB/km, en comparación con los 0.20 dB/km de las fibras estándar, lo que minimiza la degradación de la señal a largas distancias.
Las fibras de área efectiva (Aeff) representan otra área de innovación. Estas fibras ayudan a mitigar las deficiencias no lineales de la señal, como la automodulación de fase y la mezcla de cuatro ondas. Con valores de Aeff superiores a 120 µm², estas fibras son ideales para redes de alta capacidad y alta velocidad, ya que pueden transmitir eficientemente a niveles de potencia más altos.
La multiplexación por división espacial (SDM) es otra área importante de innovación. Esta tecnología aumenta la cantidad de datos transmitidos por fibra mediante el uso de fibras multinúcleo y multimodo. Por ejemplo, las fibras multinúcleo pueden tener de 4 a 19 núcleos integrados en una sola capa de revestimiento, lo que aumenta considerablemente la capacidad de transmisión potencial.
La última innovación en tecnología de fibra se centra en fibras insensibles a la curvatura. Estas garantizan que los cables mantengan un alto nivel de rendimiento incluso en entornos de centros de datos complejos y con alta densidad de población. Estas fibras presentan menores pérdidas por curvatura gracias a diseños de revestimiento optimizados, lo que las hace más flexibles y capaces de satisfacer las cambiantes demandas de las arquitecturas de red compactas modernas.
Con las fibras ópticas modernas, se espera satisfacer la creciente demanda de tráfico global de datos. Estos avances, combinados con una fabricación de precisión y técnicas de instalación robustas, convierten a las fibras ópticas en la columna vertebral de las futuras redes ópticas de alta velocidad.
Preparación de un diseño de red para el crecimiento de la demanda
Al abordar los requisitos futuros del diseño de una red, es fundamental prestar atención a su escalabilidad, flexibilidad y preparación, entre otros atributos. A medida que la tecnología y las necesidades del negocio evolucionan, es recomendable utilizar diseños modulares que permitan escalamientos lentos con interrupciones limitadas en las operaciones diarias. La flexibilidad también se puede mejorar mediante la incorporación de sistemas SDN, que permiten modificar la distribución de recursos y el enrutamiento del tráfico en tiempo real. También es importante considerar la implementación de estrategias de redundancia y mantenimiento orientadas a operaciones ininterrumpidas para garantizar la confiabilidad. La combinación de estos enfoques permite que las redes respondan eficazmente a las tecnologías emergentes y al uso de datos.
Preguntas más frecuentes (FAQ)
P: ¿Cómo se transmite la información en una red óptica y cuáles son sus características que la definen?
R: Una red óptica es un tipo de sistema de comunicación que transmite información entre diferentes lugares mediante el envío de señales luminosas a través de fibras ópticas. Estas redes utilizan tecnología de fibra óptica que permite la transmisión de datos mediante pulsos de luz en lugar de señales eléctricas. Un cable de fibra óptica constituye la columna vertebral del sistema. Consiste en un núcleo de vidrio recubierto de un revestimiento de vidrio, y los datos viajan a través de la fibra en forma de luz. Las redes ópticas actuales pueden lograr una alta densidad de multiplexación por división de longitud de onda (WDM), lo que permite disponer de un ancho de banda de datos equivalente a terabits, además de admitir múltiples canales de datos.
P: ¿Cuáles son los diferentes tipos de redes ópticas y en qué se diferencian en la escala de la red?
R: Existen variantes de redes ópticas, como las LAN (redes de área local), que ofrecen conectividad a menor escala, como la conexión de dispositivos dentro de un edificio de oficinas, mientras que las MAN (redes de área metropolitana) se extienden por las ciudades mediante SONET (redes ópticas síncronas) o Ethernet óptica. Las WAN (redes de área extensa) abarcan áreas geográficas mucho más extensas y suelen ser las redes centrales de la infraestructura de telecomunicaciones. Las PON (redes ópticas pasivas) son redes de conexión punto a multipunto de última milla. Cada tipo varía en escala de red, desde el nivel de edificio hasta la cobertura continental, con diferentes componentes ópticos y requisitos de transmisión.
P: ¿Cómo funciona Ethernet en un entorno de red óptica?
R: Ethernet en redes ópticas, o Ethernet Óptico, actualiza el estándar anterior al incorporar protocolos Ethernet tradicionales a la tecnología de transmisión óptica. Ofrece velocidades de acceso de datos desde 1 Gbps hasta 400 Gbps, integrándose a la perfección con las estructuras existentes de redes IP. En comparación con Ethernet basado en cobre, Ethernet Óptico ofrece mayor ancho de banda, mayor alcance y mayor inmunidad a interferencias electromagnéticas. Se ha convertido en el estándar para redes empresariales y centros de datos, aumentando la eficiencia económica de la transmisión de datos a alta velocidad y permitiendo que múltiples servicios, como voz, vídeo y tráfico de datos, operen en una sola red.
P: ¿Qué es un terminal de red óptica, incluida su definición e importancia?
R: Un dispositivo terminal en una red de fibra óptica se denomina Terminal de Red Óptica (ONT). Recibe y decodifica señales ópticas de la red del proveedor, transformándolas en señales electrónicas compatibles para equipos del cliente, como routers, switches y ordenadores. El ONT se conecta ópticamente al router del cliente y gestiona la conversión de protocolos, el control de tráfico y, en algunos casos, incluso los servicios de voz. Los ONT son un componente vital de los sistemas de fibra óptica hasta el hogar y marcan la frontera entre la red del proveedor y los dispositivos de red del cliente.
P: ¿Cómo se integran las redes ópticas con las redes IP en las telecomunicaciones modernas?
R: La integración de las redes ópticas y las redes IP se produce mediante una jerarquía en la que los datos IP se empaquetan y se transfieren a través de la capa física óptica. IP sobre DWDM (Multiplexación por División de Longitud de Onda Densa) es un ejemplo de tecnología que permite la asignación directa de canales ópticos a paquetes IP. Los sistemas actuales utilizan OTN (Red de Transporte Óptico) como capa intermedia que añade capacidades de gestión a la vez que soporta el tráfico IP. Esta integración permite el transporte de grandes volúmenes de datos IP con el control y la gestión de las redes ópticas. Existe una creciente adopción de Redes Definidas por Software (SDN) para el control dinámico de ambas capas e integrar el enrutamiento IP con la selección de la ruta óptica.
P: ¿Qué factores impulsan la evolución y el avance de la red óptica?
R: La expansión de internet está impulsada por diversos factores que influyen en su evolución. El tráfico de datos, especialmente el proveniente de la transmisión de video y la computación en la nube, requiere redes capaces de gestionar terabits por segundo y está creciendo exponencialmente. La incorporación de las redes inalámbricas 5G también incrementa la demanda de infraestructura de backhaul de fibra óptica. Los operadores ahora se ven impulsados por los costos hacia sistemas más eficientes con mayor eficiencia energética y automatización. Mediante avances en óptica coherente, fotónica de silicio y otros componentes ópticos, los diseñadores pueden aumentar la capacidad y reducir los costos. La transición hacia la computación en el borde está transformando la configuración de las redes: es menos centralizada y más distribuida, lo que requiere conexiones ópticas adicionales y la capacidad de documentar un ancho de banda flexible para adaptarse a las cargas de trabajo cambiantes.
P: ¿De qué manera SONET (Redes Ópticas Síncronas) y SDH (Jerarquía Digital Síncrona) facilitan la transmisión de tráfico telefónico en sus redes ópticas?
R: SONET (Redes Ópticas Síncronas) y SDH (Jerarquía Digital Síncrona) son sistemas SONET estandarizados, optimizados para el transporte de grandes volúmenes de tráfico telefónico y otros datos a través de redes ópticas. Ofrecen sofisticadas funciones de gestión, como conmutación de protección, que puede restablecer el servicio en menos de milisegundos tras un corte de fibra. En cuanto al soporte de SONET/SDH para el tráfico telefónico, proporcionan circuitos dedicados con ancho de banda garantizado y baja latencia, cruciales para las comunicaciones de voz. Estos sistemas proporcionan sincronización en toda la red para permitir una recuperación fiable del reloj de las señales de voz digitalizadas. Si bien están a la zaga de algunas tecnologías ópticas más recientes, SONET/SDH se sigue utilizando en muchas redes centrales debido a su fiabilidad para transportar tráfico telefónico crítico junto con otros servicios de datos.
P: ¿Qué papel desempeñan los repetidores y amplificadores en la comunicación óptica de larga distancia?
R: Los repetidores y amplificadores son cruciales en las comunicaciones ópticas de larga distancia para la preservación de la señal. A medida que la luz viaja a través de la fibra, se debilita debido a la atenuación. Los amplificadores ópticos, en particular los amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA), mejoran o "refuerzan" la señal óptica sin necesidad de convertirla a formato eléctrico. Esta característica permite que las señales viajen cientos de kilómetros sin regeneración. Los repetidores tradicionales, que representan el punto en el que la degradación de la calidad de la señal requiere una regeneración completa, convierten las señales de ópticas a eléctricas y de vuelta a ópticas. Estos sistemas, en conjunto, permiten enlaces de fibra continentales y transoceánicos que constituyen la columna vertebral de las comunicaciones globales, a la vez que superan los límites físicos de la transmisión de señales a distancias extremas.
P: ¿Cuáles son las principales ventajas de adoptar redes de fibra óptica en lugar de utilizar redes de cobre tradicionales?
R: Las redes de fibra óptica ofrecen numerosas ventajas sobre las redes de cobre. Su capacidad de ancho de banda es mayor, con velocidades que van desde gigabits hasta terabits por segundo. Las señales pueden transportarse a distancias mucho mayores a través de la fibra óptica sin necesidad de repetidores, ya que su degradación es mucho menor. Esto las hace resistentes a las interferencias electromagnéticas. Su fiabilidad en diversos entornos es mucho mayor en comparación con las redes de cobre. Las redes de fibra también son más seguras, ya que presentan un alto riesgo de ser interceptadas sin ser detectadas. Los cables de cobre son considerablemente voluminosos, pero en el caso de la fibra, son significativamente más ligeros y compactos, lo que facilita su instalación. Además, las redes de fibra óptica ofrecen una mayor longevidad y una mayor durabilidad, ya que las fibras desplegadas tienen una vida útil de 25 años. La compatibilidad con múltiples actualizaciones mediante cambios de equipos en los puntos finales también beneficia a las redes de fibra óptica.
Fuentes de referencia
1. GNPy: una aplicación de código abierto para redes ópticas abiertas que reconocen la capa física
- Autores: Alessio Ferrari, M. Filer, Karthikeyan Balasubramanian, Yawei Yin, E. Le Rouzic, J. Kundrát, G. Grammel, G. Galimberti, V. Curri
- Fecha de publicación: Marzo 16, 2020
- Diario: Revista IEEE/OSA de comunicaciones ópticas y redes
- Token de cita: (Ferrari et al., 2020, págs. C31-C40)
- Resumen: En este artículo, describimos el desarrollo de GNPy, una herramienta de código abierto diseñada para redes ópticas con capacidad de respuesta en la capa física. Los autores validan la estimación de GNPy en múltiples escenarios, incluyendo redes de fibra mixta y redes con amplificación Raman, midiendo algunos puntos de referencia experimentales y comparándolos con las predicciones de GNPy. Los resultados se presentan con respecto a las predicciones de la relación señal-ruido óptica y las relaciones señal-ruido generalizadas, donde GNPy demostró una precisión superior al 90%, manteniéndose dentro de 1 dB de los datos empíricos en más del 90% de las muestras. Esta aplicación tiene una gran relevancia en el diseño de redes, incluyendo la optimización automática de la configuración y el análisis de capacidad.
2. Estrategias de control de potencia y evaluación del rendimiento de la red para el transporte óptico multibanda C+L+S
- Autores: B. Correia, R. Sadeghi, Emanuele Virgillito, A. Napoli, N. Costa, J. Pedro, V. Curri
- Fecha de publicación: 13 de abril 2021
- Diario: Revista IEEE/OSA de comunicaciones ópticas y redes
- Token de cita: (Correia et al., 2021, págs. 147-157)
- Resumen: Esta investigación examina la aplicación de las técnicas de multiplexación por división espacial (SDM) y multiplexación por división de banda (BDM) para aumentar la capacidad de los sistemas ópticos existentes. Los autores describen la mejora de la gestión de la potencia óptica para optimizar la red sin necesidad de cableado de fibra adicional. Los resultados mostraron que, con la optimización de los niveles de potencia, la BDM podría aumentar la capacidad de tráfico de la red hasta tal punto que su rendimiento sería casi tan bueno como el de las actualizaciones de SDM.
3. Técnicas de aprendizaje automático para la estimación de la calidad de transmisión en redes ópticas
- Autores: Y. Pointurier
- Fecha de publicación: Febrero 9, 2021
- Diario: Revista IEEE/OSA de comunicaciones ópticas y redes
- Token de cita: (Pointurier, 2021, págs. B60-B71)
- Resumen: Este documento analiza la aplicación de técnicas de aprendizaje automático (ML) para evaluar la calidad de transmisión (QoT) en redes ópticas. El autor examina las causas de los errores en la estimación de QoT y sugiere una clasificación para la estimación de QoT asistida por ML. La revisión destaca la importancia del ML para el desarrollo de la monitorización del rendimiento en sistemas ópticos y describe todos los trabajos recientes importantes realizados en este campo.
4. Avances en la estandarización de la red óptica pasiva de alta velocidad (50G-PON) de la UIT-T
- Autores: Dezhi Zhang, Dekun Liu, Xuming Wu, D. Nesset
- Fecha de publicación: 24 de junio de 2020
- Diario: Revista IEEE/OSA de comunicaciones ópticas y redes
- Token de cita: (Zhang et al., 2020, págs. D99–D108)
- Resumen: Este estudio analiza las principales tecnologías y avances asociados con la estandarización de las Redes Ópticas Pasivas (PON) de 50G. Los autores describen las necesidades de estos sistemas y el progreso de los estándares UIT-T. Este trabajo destaca estos estándares en relación con la creciente necesidad de redes ópticas más rápidas.
5. Monitoreo y análisis de datos para redes ópticas: beneficios, arquitecturas y casos de uso
- Autores: L. Velasco, M. Ruiz, F. Cugini, R. Casellas, AC Piat, O. González, A. Lord, A. Napoli, P. Layec, D. Rafique, A. D'Errico, D. King
- Fecha de publicación: 24 de julio de 2019
- Diario: Red IEEE
- Token de cita: (Velasco et al., 2019, págs. 100-108)
- Resumen: Este artículo de revisión destaca la creciente necesidad de automatización de la gestión de redes ópticas, junto con las funcionalidades disponibles en las redes ópticas actuales. Los autores sugieren una arquitectura de monitorización y análisis de datos (MDA) adaptada al control automatizado de la red. Los resultados del trabajo abordan la creciente necesidad de nuevos algoritmos de análisis centrados en la mejora del rendimiento de la red y el uso de recursos.
6. Multiplexación por División de Longitud de Onda
7. Fibra óptica