PDF de programación - Sistemas y Redes de Fibra Óptima

Sistemas y Redes de Fibra Óptica
Sistemas y Redes de Acceso

Noviembre 2008

Agenda

1. INTRODUCCIÓN

2. TECNOLOGIAS DE ACCESO ACTUALES Y ESCENARIOS DE

DESPLIEGUE

3. LA EVOLUCION NECESARIA DE LAS REDES DE ACCESO

4. ESCENARIOS DE DESPLIEGUE FTTN (VDSL2)

5. ESCENARIOS DE DESPLIEGUE FTTH (GPON)

6. GESTION DE RED COMUN PARA FTTN Y FTTH

7. ARQUITECTURA EXTREMO A EXTREMO

2 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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INTRODUCCIÓN

3 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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Definición de la Red de Acceso

“La Red de Acceso es la porción de la red pública que conecta los
Nodos de Acceso con los abonados individuales”

Video-telefonía

Telefonía

Internet

Juegos en Red

TV Interactiva

Banda Ancha

DSL, Coaxial, Fibra

WiFi, WiMAX

Satélite

Móvil
2G/3G

Interactividad

Móvil

Comunicaciones

Gestionadas

Ethernet
IP VPN

En Casa
En Casa

En movimiento
En movimiento

En la empresa
En la empresa

4 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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TECNOLOGIAS DE ACCESO ACTUALES Y
ESCENARIOS DE DESPLIEGUE

5 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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Arquitectura de Red de Acceso Hybrid Fibre Coaxial (HFC)

Distribución TV

CMTS

Cabecera

HFC

Nodo óptico

HFC

coaxial

(video+datos)

500 Hogares Pasados

Equipamiento de abonado

PTR

coax

2w

coax

siames

TV

STB

Teléfono

PC

Red de
Datos

PSTN

Red HFC

LE

2w
(voz)

Nodo de Acceso

Multiservicio

Cablemodem

Servicios Triple Play

6 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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Señal de Radiofrecuencia en HFC

Los diferentes servicios se encuentran multiplexados en frecuencia, tanto en el

sentido red-usuario (canal descendente o downstream) como en el sentido
usuario-red (canal de retorno o upstream).
Señales Broadcast

TV Analógica y Digital
Entregada a todos los nodos ópticos HFC

Señales Unicast/Narrowcast

VOD, HSI, VoIP, …
Entregada sólo a los nodos ópticos HFC que lo demandan

Señales de Retorno

Señales ascendentes correspondientes a VOD, HSI, VoIP,...

Retorno

Broadcast (BC)

Narrowcast (NC)

VOD/HSI/VoIP

FM / NM / TV Analógica / TV Digital

VOD/HSI/VoIP

5

65

550

862

MHz

7 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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DOCSIS: Data Over Cable Service Interface Specification

DOCSIS Version
DOCSIS Version
Services
Services
Broadband Internet
Broadband Internet
Tiered Services
Tiered Services
VoIP
VoIP
Video Conferencing
Video Conferencing
Commercial Services
Commercial Services
Entertainment Video
Entertainment Video

Consumer Devices
Consumer Devices
Cable Modem
Cable Modem
VoIP Phone (MTA)
VoIP Phone (MTA)
Residential Gateway
Residential Gateway
Video Phone
Video Phone
Mobile Devices
Mobile Devices
IP Set-top Box
IP Set-top Box

Downstream Bandwidth
Downstream Bandwidth
Mbps/channel
Mbps/channel
Gbps/node
Gbps/node
Upstream Bandwidth
Upstream Bandwidth
Mbps/channel
Mbps/channel
Mbps/node
Mbps/node

DOCSIS 1.0
DOCSIS 1.0

DOCSIS 1.1
DOCSIS 1.1

DOCSIS 2.0
DOCSIS 2.0

DOCSIS 3.0
DOCSIS 3.0

X
X

X
X

40
40
5[1]
5[1]

10
10
80[3]
80[3]

X
X
X
X
X
X

X
X
X
X
X
X

40
40
5[1]
5[1]

10
10
80[3]
80[3]

X
X
X
X
X
X
X
X
X
X

X
X
X
X
X
X
X
X

X
X
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X
X
X
X
X
X
X

X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X

40
40
5[1]
5[1]

30
30
170[4]
170[4]

160 minimum[2]
160 minimum[2]

5[1]
5[1]

120 minimum[5]
120 minimum[5]

170[4]
170[4]

[1] Assumes 750MHz of available downstream spectrum (125 channels)
[2] Aggregation of four 6MHz channels. With 256QAM = 160 Mbps
[3] Assumes ~25MHz of useable upstream spectrum
[4] Assumes ~35MHz of useable upstream spectrum
[5] Aggregation of 4 6MHz channels

8 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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Resumen de tecnologías Multi-ADSL

ADSL(2)
ADSL(2)
G.992.1/3
G.992.1/3

ADSL2+
ADSL2+
G.992.5
G.992.5

G.992.3/5 Anexo
Anexo AA
G.992.3/5
sobre POTS
ADSL sobre
POTS
ADSL

G.992.3/5 Anexo
G.992.3/5
ADSL sobre
sobre ISDNISDN
ADSL

Anexo BB

G.992.3 Anexo
G.992.3
READSL2
READSL2

Anexo LL

G.992.3/5 Anexo
Anexo MM
G.992.3/5
upstream extendido
extendido
upstream
0

28

14/24

128

1 6

31

63

255

511

tone
index

POTS

ISDN

ADSL2(+) upstream

ADSL2(+) downstream

9 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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Capacidad en DSL

100
Mbps

52

FTTH
VDSL

ADSL2+

ADSL2

ADSL

SHDSL

24

11

8

3

Capacidad
por hogar

RE-ADSL2

)
s
/
b
M
(

n
ó
i
s
i

m
s
n
a
r
T

e
d

d
a
d
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c
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l
e
V

1 2 3 4 5

Longitud del Bucle(km)

10 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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Despliegue de tecnología DSL por el Operador Incumbente
y Acceso Indirecto

Servicios Triple Play

Central de
Conmutación

PSTN

INCUMBENTE

Filtros de
Central

INCUMBENTE

DSLAM

Red de
Datos

INCUMBENTE

Filtro de
Cliente

DSL

Router

11 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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Descodificador

IPTV

(no en acceso

indirecto)

Despliegue de tecnología DSL por el operador alternativo:
Desagregación parcial de bucle de abonado

Servicios Triple Play

Central de
Conmutación

PSTN

INCUMBENTE

Filtros de
Central

INCUMBENTE

DSLAM

Red de
Datos

ALTERNATIVO

Descodificador

IPTV

Filtro de
Cliente

DSL

Router

12 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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Despliegue de tecnología DSL por el operador alternativo:
Desagregación total de bucle de abonado

Servicios Triple Play

Central de
Conmutación

PSTN

INCUMBENTE

Filtros de
Central

ALTERNATIVO

DSLAM

Red de
Datos

ALTERNATIVO

Descodificador

IPTV

Filtro de
Cliente

DSL

Router

13 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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Soluciones WiMAX para aplicaciones diferentes

w-DSL Fijo

Basado en 802.16 RevD

Móvil/Nómada

Basado en 802.16 RevE

Despliegue Near LOS

Antenas directivas de exteriores para CPE

Despliegue NLOS

Antena Omni en CPE

SOFDMA – TDD

Reutilización de Celdas: OK

OFDM256 – FDD

Reutilización de Celdas: OK

Reutilización de Frecuencia 1x3: OK

Reutilización de Frecuencia 1x3: OK

14 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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WiMAX: 802.16d vs. 802.16e
OFDM vs. OFDMA

SOFDMA: Modulación OFDM empleada también para Multiple Access

DL part
DL part

UL part
UL part

Flexibilidad adicional en la asignación

de recursos

Alcance ampliado en DL y UL

Piloto para cada bloque de asignación

No existe preámbulo en UL

L
L
L
L
D
D
D
D
e
e
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l
l
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H
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H
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OFDM

DL part
DL part

SOFDMA

UL part
UL part

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P

H
H
H
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C
C
C
C
F
F
F
F

15 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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Arquitectura de despliegue de una red WiMAX

OSS/BSS

Billing
Center

AAA
AAA
server
server

9710 C-WBS /
9715 L2-WBS
WiMAX RAN

WAC

WiMAX
Access
Control

9700 M-WBS

INTERNET

NGN
VoIP

Service Edge
Packet Session

Border Gate

Servicios

PSTN
PLMN

MGW

Interior

Exteriores

TERMINALES
DE ABONADO
(VOZ Y DATOS)

16 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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Capacidad y alcance – 3,5 GHz (NLOS)

Supuestos:
Altura Antena BS: 30 m; CPE a 1,50m
Penetración Indoor: 15 dB
Frecuencia: 3,5 GHz BW: 5 MHz / 10 MHz
Adaptive Antenna System

Capacidad
(TDD 2:1/ 10 MHz channel)
DL=12,4 Mbps; UL= 4,6Mbps
Servicio: 1Mbps
250 Usuarios/Sector, 1500 abonados/ km2

Rural

Suburbano

Urbano

Urbano
Denso

Alcance@3,5GHz

Urbano denso

Urbano

Suburbano

Rural

Residential Gateway +

Antena Patch de

Exteriores

2,55Km

3,6 Km

6,5 Km

14,3 Km

Residential Gateway de

interior

1,25Km

1,75 Km

3,2 Km

7 Km

PCMCIA

900 m

1,25Km

1,9Km

4,2 Km

17 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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LA EVOLUCION NECESARIA DE
LAS REDES DE ACCESO

18 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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Necesidades de Ancho de Banda por Hogar

SD=Standard Definition TV HD=High Definition TV

HSI =High-Speed Internet

MPEG-2

MPEG-4/VC-1

MPEG-4/VC-1
Enhancements

MPEG-4/VC-1
Improvements

20 – 25 Mb/s Target

Motivos:

• Número de canales de

TV simultáneos por
hogar:

• uno por cada TV

más VCR (?)

• número medio de

TV por hogar:

Europa = 1.5
USA = 2.7

• Técnicas de
codificación:

• MPEG 2/MPEG 4
• Introducción gradual

de la televisión de
Alta Definición
(HDTV)

Mb/s
25

20

15

10

5

HSI
SD

SD
SD

HSI

HD
HD

HSI

HD

HSI

HD

HSI

HSI

HD

HD

2005

2006

SD
SD

2007

2008

HSI

HD

HD

SD
SD
2009

MPEG-2

SD

2.5 Mb/s a

3 Mb/s

MPEG-2

HD

15 Mb/s a
19 Mb/s

MPEG-4/VC-1

SD

MPEG-4/VC-1

HD

MPEG-4/VC-1

Enh. SD

1.5 Mb/s a

2 Mb/s

12 Mb/s a
15 Mb/s

<1.5 Mb/s

MPEG-4/VC-1

Enh. HD
8 Mb/s a
10 Mb/s

MPEG-4/VC-1

Imp. SD

MPEG-4/VC-1

Imp. HD

<1 Mb/s

<7 Mb/s

19 | Sistemas y Redes de Acceso |Noviembre 2008

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Más allá del HDTV: Nuevos impulsores de ancho de banda