PDF de programación - Análisis de la Tecnología IP sobre WDM

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Trabajo de Titulación para optar al
Titulo de Ingeniero Electrónico


Profesor Patrocinante:
Sr. José Mardones Fernández


César Arsenio García Barría

Valdivia 2006



2



Profesor Patrocinante:


Sr. José Mardones Fernández ______________________



Profesores Informantes:


Sr. Néstor Fierro Morineaud _______________________



Sr. Pedro Rey Clericus _______________________



Fecha Examen de Titulación

25 de Agosto de 2006



3

Agradezco a todos aquellos que con su apoyo lograron que esta

objetivo se cumpla, principalmente a mis padres y mi familia que sin su

incondicional afecto no lo hubiera sido posible culminar esta meta y

también a mis amigos los cuales me han apoyado en toda circunstancia en

que nos ha puesto la vida....



Agradecimientos:





4

INDICE
OBJETIVOS.................................................................................................................................7
Objetivos Generales .........................................................................................................7
Objetivos Específicos.......................................................................................................7
RESUMEN ...................................................................................................................................8
ABSTRACT .................................................................................................................................9
INTRODUCCIÓN......................................................................................................................10
Evolución de las comunicaciones...................................................................................11
1.1
Transmisión por Fibra óptica..........................................................................................11
1.2
1.3
Tipos de Fibra Óptica .....................................................................................................12
Fibra Monomodo............................................................................................12
1.3.1
1.3.2
Fibra Multimodo de Índice Gradiente Gradual..............................................13
1.3.3
Fibra Multimodo de índice escalonado..........................................................13
Atenuación de la señal óptica.........................................................................................15
Que es WDM ( Wavelength Division Multiplexing). ....................................................17
Tecnología DWDM (Multiplexión Densa por División de Longitud de onda). ...........18
Evolución de las redes....................................................................................................22
Historia de Internet.........................................................................................................22
Historia fibra óptica........................................................................................................25
ATM (Asynchronous Transfer Mode)............................................................................26
2.3.1
Ventajas y desventajas de ATM.....................................................................27
SDH (Synchronous Digital Hierarchy) ..........................................................................28
Estructura de la trama STM-1........................................................................29
2.4.1
2.4.2
Ventajas y desventajas de SDH......................................................................29
IP sobre ATM sobre SDH y sobre WDM. .....................................................................31
Protocolo IP....................................................................................................31
2.5.1
2.5.1.1
IP v4 ................................................................................................33
IP v6 ................................................................................................33
2.5.1.2
Evolución hacia las redes IP/WDM................................................................................35
IP / ATM ........................................................................................................36
2.6.1
2.6.2
IP / SDH .........................................................................................................40

1.4
1.5
1.6
2.0
2.1
2.2
2.3

2.6

2.4

2.5





5

3.4
3.5
3.6

2.6.3
Ethernet y GbEthernet....................................................................................41
3.0
IP sobre WDM................................................................................................................46
3.1
Redes de Telecomunicaciones Ópticas...........................................................................46
3.2 Multiplexación por División de Longitudes de Onda (WDM).......................................47
Características del funcionamiento WDM.....................................................48
3.2.1
3.2.2
Normas UIT para WDM. ...............................................................................50
Componentes de una red óptica......................................................................................51
3.3.1
Amplificadores ópticos EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifiers). ..............51
3.3.2 Multiplexores de Inserción/Extracción (OADM). .........................................52
3.3.3
Conmutadores ópticos (OXC)........................................................................54
3.3.4
Routers de altas prestaciones. ........................................................................55
Arquitecturas de redes ópticas WDM.............................................................................58
Integración de la transmisión óptica con la capa IP. ......................................................58
Calidad de servicio en redes IP.......................................................................................59
3.6.1 MPLS .............................................................................................................61
3.6.2
DiffServ..........................................................................................................63
Comparación de las tecnologías de Internet con IP/WDM. ...........................................67
SDH v/s WDM. ..............................................................................................................67
ATM y IP/ATM vs IP/WDM. ........................................................................................68
SDH y IP/SDH vs IP/WDM. ..........................................................................................70
Tipos de tecnologías WDM............................................................................................71
4.4.1
CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing). ..................................72
4.4.1.1 Hasta 18 longitudes de onda. ..........................................................72
4.4.1.2 Estándar ITU G.694.2. ....................................................................72
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). ...................................74
4.4.2.1 Estándar ITU – T G.692..................................................................75
4.4.2.2 Diferentes generaciones de redes DWDM......................................76
4.4.3
Diferencias entre DWDM y CWDM. ............................................................77
CONCLUSIONES..........................................................................................................79
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. ..........................................................................81
ANEXO. .........................................................................................................................82

4.0
4.1
4.2
4.3
4.4

4.4.2

3.3

5.0
6.0
7.0





ÍNDICE FIGURAS

6


1.2-a: Transmisión óptica. ..................................................................................................11
1.2-b: Capas fibra óptica.....................................................................................................12
1.3.3-a: Tipos de fibra............................................................................................................14
1.4-a: Atenuación señal óptica. ..........................................................................................16
1.4-b: Identificación de frecuencias en la banda C.............................................................17
1.5-a: Canales WDM en fibra.............................................................................................18
1.6-a: DWDM de 8 Canales. ..............................................................................................20
1.6-b: Sistemas de Comunicación de Fibra Óptica Tradicional y WDM...........................21
2.5-a: Arquitectura actual de las redes de datos. ................................................................31
2.6-a: Evolución hacia IP/WDM ........................................................................................36
2.6.1-a: Diferencia topología física ATM con topología lógica IP. ......................................38
2.6.1-b: Backbone ATM....................................................