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Redes Ópticas Pasivas
La Convergencia de Datos, Voz y Video en Redes Corporativas
Ing. Alexandre Kawamura, MSc, RCDD
Hoja de vida
Ingeniero de Telecomunicaciones con Maestria en Ingeniería de Software por la Universidad Tecnológica Federal del Estado de Paraná, Brasil.
Certificación CCDA de Cisco y RCDD de BICSI. Trabaja con soluciones de infraestructura de
telecomunicaciones y redes de datos hace más de 15 años, en empresas como Bematech, GVT/Telefonica, Siemens y Nokia.
Actualmente es el Key Account Manager de Furukawa para Bolivia, Paraguay y Uruguay, actuando en las verticales de aeropuertos, data centers, educación, enterprise, hotelaria, óleo&gas, salud y utilities.
Agenda
Un resumen sobre fibras ópticas
Redes ópticas pasivas
La convergencia de las redes
Estudio de caso
Justificativas y conclusiones
Agenda
Un resumen sobre fibras ópticas
Redes ópticas pasivas
La convergencia de las redes
Estudio de caso
Justificativas y conclusiones
Un resumen sobre fibras ópticas Características fibra óptica
Fuente: Recomiendaciones norma EIA/TIA 568-C.3 y addendum 1
Características de las fibras ópticas – MM
MM 62,5/125 Estándar
MM 50/125 Estándar
MM 50/125 LaserWave 300
MM 50/125 LaserWave 550
OM1
OM2
OM3
OM4
275 m
550 m
300 m
550 m
• Fibras Multimodo estándar para aplicaciones 1 GIGABIT ETHERNET
1 Gbps
1 Gbps
10 Gbps
10 Gbps
• Fibras Multimodo otimizadas para aplicaciones 10 GIGABIT ETHERNET
Un resumen sobre fibras ópticas
Características de las fibras ópticas - SM Fibra BLI Baja perdida por curvatura Bending Loss Insensitive (Recomendación ITU-T G.657)
Fibra Bajo pico de água Low Water Peak
(Recomendación ITU-T G.652D)
Un resumen sobre fibras ópticas
Clasificación ISO 11801
Diámetro núcleo
(microns) Nombre comercial
Ventana de operación
(nm)
Ancho de banda mínima (MHz/km)
Longitud máxima (m) Canal Ethernet
OFL EMB 1 Gb/s 10 Gb/s 1 Gb/s 10 Gb/s
OM1 62,5 MM62,5/125 Standard 850 200 n.e 275 33 1000BASE-SX 10GBASE-SR
1300 500 n.e 550 300 1000BASE-LX 10GBASE-LX4
OM2 50 MM 50/125 Standard 850 500 n.e. 550 82 1000BASE-SX 10GBASE-SR
1300 500 n.e. 550 300 1000BASE-LX 10GBASE-LX4
OM3 50 Laser Wave 300 850 1500 2000 970 300 1000BASE-SX 10GBASE-SR
1300 500 500 600 300 1000BASE-LX 10GBASE-LX4
OM4 50 Laser Wave 550 850 3500 4700 1040 550 1000BASE-SX 10GBASE-SR
1300 500 500 600 300 1000BASE-LX 10GBASE-LX4
SM 8 - 9 SM Standard G.652B SM AllWave G.652D
SM AllWave Flex G.657.A
1310 >>20GHz
5km 10km 1000BASE-LX 10GBASE-LR
1550 70km 40km 1000BASE-LH70 10GBASE-ER
Un resumen sobre fibras ópticas
¿Por qué fibra óptica?
Químicamente estable (no sufre corrosión)
Dimensiones muy reducidas
Totalmente dieléctrica
Seguridad trafico informaciones
Baja atenuación (menor pérdida) Soporta largas distancias
Mayor ancho de banda y capacidad de transmisión
Opticalización: Datacenters, redes de acceso Varios servicios en una fibra
Un resumen sobre fibras ópticas
Agenda
Un resumen sobre fibras ópticas
Redes ópticas pasivas
La convergencia de las redes
Estudio de caso
Justificativas y conclusiones
Redes Ópticas Pasivas ¿Qué és una red óptica pasiva? Es una infraestructura de telecomunicaciones compuesta en su gran mayoría por elementos ópticos que no disponen de circuitos eléctricos, electrónicos o conexión a la red eléctrica para su funcionamiento, necesitando solamente de equipos activos en ambas puntas para general la señal óptica.
Ejemplos de componentes ópticos pasivos: cables de fibra óptica, bandejas de fibra óptica, divisores ópticos, face plates, conectores, acopladores y patch cords de fibra. , el transmisor en el Centro de Datos que se llama OLT (Optical Line Terminal) y un receptor en el
usuario llamado ONU (Optical Network Unit) o ONT (Optical Network Terminal).
Este concepto también es muy similar a lo aplicado por operadoras de telecomunicaciones conocido por FTTx (Fiber To The X – Fibra hasta X), donde la X puede ser un gabinete en la calle, edificio, departamento, casa, oficina. La tecnología empleada utiliza una sola fibra óptica para llegar al usuario, disponiendo de servicios como voz, datos y televisión.
Redes Ópticas Pasivas
Aplicación en redes LAN Cuando aplicamos el concepto de redes ópticas pasivas en una red local (LAN), llamamos de PON LAN (Passive Optical Network LAN) o simplemente POL.
LAN (Local Area Network)
PON (Passive Optical Network)
PON LAN
Red local que utiliza infraestructura óptica pasiva para transmisión de informaciones
Redes Ópticas Pasivas
Estandares aplicables para la tecnologia PON
EPON IEEE 802.3ah
1,25 Gb/s
PON LAN
GPON ITU-T G.984 2,50 Gb/s
Estándares reconocidos para aplicación en cableado:
- ANSI/EIA/TIA-568-C.0.2 Addendum 2
- BICSI TDMM13
Redes Ópticas Pasivas
Caracteristicas generales
Topología Punto-Multipunto y división de la señal por splitters ópticos (pasivo) hasta 64
usuarios por fibra (típico1:32);
Fibra Óptica Monomodo G-657 o G-652D:
– Enlace máximo: hasta 20km;
Transmisión bidireccional en una única sola fibra, (multiplexación en ventanas ópticas):
-Downstream:1490nm > 2,5 Gbps (GPON) / 1.25 Gbps (EPON)
-Upstream:1310nm > 1.25 Gbps (GPON) / 1.25 Gbps (EPON)
Redes Ópticas Pasivas
Disponible en: http://arstechnica.com/tech-policy/2010/03/the-internet-of-tomorrow-100gbps-to-your-house-by-2030/
Evolución redes PON
Redes Ópticas Pasivas
Disponible en: http://www.ftthcouncil.eu/documents/Publications/DandO_White_Paper_2014.pdf
Evolución redes PON
Redes Ópticas Pasivas
Disponible en: http://pmcs.com/images/whitepapers/2060954_pg_6.jpg
División del mercado banda ancha fija mundial por
tecnología
Fuente: Point Topic Global Statistics, Q1 2013
FTTH/B
Evolución redes PON
Redes Ópticas Pasivas
Arquitectura general
OLT (Optical Line Terminal)
Fibra Óptica
Splitter (divisor óptico
pasivo)
ONU / ONT (Optical
Network Unit / Terminal)
Redes Ópticas Pasivas
OLT (Optical Line Terminal)
Fibra Óptica
Splitter (divisor óptico
pasivo)
ONU / ONT (Optical
Network Unit / Terminal)
Broadcast Time Division Multiplexing (TDM)
Redes Ópticas Pasivas Arquitectura general
Comparativa red TRADICIONAL x PON
Fuente: IBM, Diciembre 2013, Whitepaper “Smarter Networks with Passive optical LANs”
Redes Ópticas Pasivas
SW DIST
CORE
DIO SW
PP PP
SW
DIO SW
PP PP
SW
DIO SW
PP PP
SW W
AN
WAN
CORE
OLT
SPL
SPL
SPL
ONT
ONT
ONT
ONT
Redes Ópticas Pasivas
Ventajas generales de una red PON
Menos cables
Menos ocupación de Rack
Menos ocupación En bandejas
Menos puertos de activos
ONU/ONT
Splitter / p. Consolidación
Vida útil del canal hasta cinco veces
mayor
*Verde, menos consumo de
plástico
**Menos consumo de energía
*Menos capex
**Menos Opex
Ahorro de espacio
Activos en un solo lugar
OLT
Redes Ópticas Pasivas
LONGITUD HASTA 20KM DE CANAL SIN LA NECESIDAD DE ATICVOS EN EL CAMIÑO
UNIVERSIDADES/ REDES DE CAMPUS
COMPLEJOS INDUSTRIALES AEROPUERTOS SISTEMAS DE
CFTV CENTROS
COMERCIALES
Redes Ópticas Pasivas Aplicación
INFRAESTRUCTURA SALAS TÉCNICAS MÁS SENCILLAS, CABLES MAS PEQUEÑOS
EDIFÍCIOS HISTÓRICOS
PROYECTOS SIN PREVISIÓN DE
CABLEADO
PROYECTOS CON INFRA PRÓXIMA À LA RED ELÉCTRICA
SITIOS DONDE EL M2 ES MUY CARO
Redes Ópticas Pasivas Aplicación
INTERFERENCIA CABLEADO CON TOTAL IMUINIDAD ELECTROMAGNÉTICA
PLANTAS HOSPITALES AEROPUERTOS
ÁREAS CON ALTO ÍNDICE DE
DESCARGAS ATMOSFÉRICAS
Redes Ópticas Pasivas Aplicación
SEGURIDAD DATOS ENCRIPTADOS EN MEDIAS MÁS SEGURAS
SISTEMAS FINANCIEROS
GOBIERNO FUERZAS ARMADAS
GRANDES CORPORACIONES
Redes Ópticas Pasivas Aplicación
Potenciales verticales de mercado
EDIFÍCIOS HISTÓRICOS
AMBIENTES EDUCATIVOS
INDUSTRIA
AEROPUERTOS
AMBIENTES CORPORATIVOS
Redes Ópticas Pasivas
Potenciales verticales de mercado
CENTROS COMERCIALES
HOSPITALES
GOBIERNO SHOPPING CENTERS
CALL CENTERS
Redes Ópticas Pasivas
Aceptación del mercado Gobierno • Centro Administrativo do Distrito Federal (BRA)
• Departamento de Defensa – DOD (EUA)
• Departamento de Segurança Nacional – DHS (EUA)
• Serviços de Saúde (EUA)
• Agências de Inteligência (EUA)
• NASA
• Departamento de Estado (EUA)
• Força Aérea (EUA)
• Fuzileiros Navais (EUA)
Salud • Hospital Universitário Santa Terezinha (BRA)
• Vitallis Saúde (BRA)
• American College of Radiology
• Pardubice Regional Hospital
• ArchCare / Cardinal Cooke Center
• Williamsburg Landing
• Camp Pendleton Hospital
Hoteles • Marriott
• Mandarin
• Crown Plaza
• Buccament Bay Resort
• Ice Hotels
• Kittitian Hill Resort
Corporativo • Cavaletti - Indústria (BRA)
• Stemac Grupos Geradores (BRA)
• PADO - Indústria (BRA)
• Canon
• Google International HQ Sunnyvale
• Verizon Business Offices
• GlaxoSmithKline
• Center for Excellence in Wireless & IT
• Motorola Solutions Sweden AB
• Telecommunications Industry Association (TIA)
Edificios • Centro de Exposições - FIERGS (BRA)
• Porto de Imbituba (BRA)
• Empire State Building
• Dallas Fort Worth Airport
• Trump Tower Miami
• Trump Plaza NY
• Stuyvesant Town / Peter Cooper Village NY
Redes Ópticas Pasivas
Agenda
Un resumen sobre fibras ópticas
Redes ópticas pasivas
La convergencia de las redes
Estudio de caso
Justificativas y conclusiones
Centros de Control SCADA
Citofonia / Perifoneo
Control de Acceso
PACS
Access Point Wi-Fi
Telefonia IP
Emergencia Anti Incendio
CCTV
Uplink / Storage TV Corporativa
La Convergencia de Las Redes
La Convergencia de Las Redes
La forma con que nos comunicamos ha cambiado radicalmente en los últimos años y cambia a cada día a una velocidad abismal. ARPANet > 1969 (madre de la internet)
Actualmente……..
La Convergencia de Las Redes • Retos
– Anchos de banda distintos – Longitudes variables – Velocidad en los cambios de tecnología – Administración no centralizada
Agenda
Un resumen sobre fibras ópticas
Redes ópticas pasivas
La convergencia de las redes
Estudio de caso
Justificativas y conclusiones
Centros de Control SCADA
Citofonia / Perifoneo
Control de Acceso
PACS
Access Point Wi-Fi
Telefonia IP
Anti Incendio
CCTV
Uplink / Storage TV Corporativa
Emergencia
Estudio de Caso: Infraestructura en Aeropuerto
Retos:
• Puntos distribuidos en un gran área
• Algunos puntos muy alejados de las salas de telecomunicaciones
• Diversidad de sistemas y aplicaciones
• Necesidad de gestión centralizada
• Seguridad y disponibilidad
• Infraestructura
Estudio de Caso: Infraestructura en Aeropuerto
M3004-V M3006-V M3007-P M3007-PV
Sistema de vigilancia con cámaras IP
• Cámeras de vigilancia PTZ compactas y resistentes • Alimentación PoE
Estudio de Caso: Infraestructura en Aeropuerto
• Panel de control. • Pulsador manual. • Luces y señalizador sonoro. • Detector de humo.
Sistema de Detección y Alarma Contra Incendios
Luces y señalizador sonoro.
Detector de humo Pulsador manual Panel de control
Estudio de Caso: Infraestructura en Aeropuerto
* PowerEdge R420 • Intel Xeon E5-2420 1.90GHz • 16GB RAM 1600MHz • 6TB 7.2K RPM HDD
* PowerEdge R720 • 2x Intel Xeon E5-2640 2.50GHz • 128GB RAM 1600MHz • 600GB 10K RPM HDD
* EqualLogic PS5000E • 2TB HDD
Data Center: Servidor y Storage
Estudio de Caso: Infraestructura en Aeropuerto
AKG Paging Station
BSS Audio PDP-DSP
CT16S Switcher
Amplificador Crown DCi 8|300N
Speakers- JBL
Sistema de sonorización Solución IDX: • Sistema completo para mensajes de
audio y música de fondo. • Protocolo CobraNet
Estudio de Caso: Infraestructura en Aeropuerto
Access Point – * MSM460 • Antena Integrada • Soporta PoE • 450 Mbps
Switch * série 5500 EI
• Funcionalidades L2/L3 • 4 portas 10 GbE
modulares. • 24 portas RJ-45 • Capacidade máxima
192Gbps
Switch * 12504
• Capacidade de comutacíon de 24,3Tbps.
• 8 puertas 10G SFP+
Internet inalámbrica y redes de datos y voz (core)
Estudio de Caso: Infraestructura en Aeropuerto
• Correlación entre diferentes sensores.
• Procesamiento de grandes cuantidades de datos.
• Optimización de las operaciones de seguridad y minimización de riesgos.
Sistema de integración informatizado
Estudio de Caso: Infraestructura en Aeropuerto
Requerimientos de proyecto
Distribución a través de puntos de consolidación. • Topología Centralizada
• Splitters 1:32
• Rayo de alcance de los CDOI de 5,5m.
• Longitud de ONT hasta el usuario final de 5m.
• Proyecto con 02 fibras por ONT, 01 ONT para
cada dos puntos de datos.
• Posibilidad de expansión para 512 puntos de red.
• OLT posicionada en la Sala Telecom.
• Atendimiento con una Sala Telecom.
Estudio de Caso: Infraestructura en Aeropuerto
Splitter
ONTs
Telefonia IP
Incêndio
Áudio
Câmeras
Acesso SIV AP
Topología Macro O
LT
Switc
h Co
re
Servidores
Data Center
Fibra óptica SM
Cat.6
Splitter
Telecom Room
*Armario
Telecom Room
*Armario
Rede Máscara Gateway VLAN Descrição
10.20.0.0 /24 10.20.0.1 20 Telefonia
10.30.0.0 /24 10.30.0.1 30 CFTV
192.168.40.0 /24 40 Sonorização 1
10.50.0.0 /24 10.50.0.1 50 Sonorização 2
10.60.0.0 /24 10.60.0.1 60 Controle de
Acesso
10.70.0.0 /24 10.70.0.1 70 Combate e Incêndio
10.80.0.0 /24 10.80.0.1 80 WIFI
Vlan 20
Vlan 80
Vlan 30
Vlans 40,50
Vlan 60
Vlan 70
Vlans 20, 30, 40, 50, 60,70 e 80
Topología Lógica
Agenda
Un resumen sobre fibras ópticas
Redes ópticas pasivas
La convergencia de las redes
Estudio de caso: Infraestructura en Aeropuerto
Justificativas y conclusiones
Justificativas y conclusiones En los años 90, las redes locales eran compuestas solo por
equipos desktops y teléfonos analógicos Las redes evolucionaron para servicios basados en
servidores, VDI (Virtual Desktops), BYOD (Bring Your Own Device), cloud computing (nube)
Este tipo de modelo centralizado brinda un servicio superior en relación a los tradicionales switches por capas
Servicios basados en Datos = Protocolo Internet = IP La convergencia es la capacidad que tiene una red de servir
como base única para brindar diversos servicios que, tradicionalmente, tienen sus propias plataformas
Estamos viviendo hoy el Internet de las Cosas (Internet of things)
A corto plazo estaremos en el Internet de Todo (Internet of Everything), cambiando la forma de trabajar, vivir e interactuar
Centros de Control SCADA
Citofonia / Perifoneo
Control de Acceso
PACS
Access Point Wi-Fi
Telefonia IP
Anti Incendio
CCTV
Uplink / Storage TV Corporativa
Emergencia
Justificativas y conclusiones
Menor Costo de Cableado
Menor Costo de Infraestrutura
Menos Requisitos de Salas Técnicas
(energia, material, etc)
Menor Necesidad de Equipos de
Facilities (Aire Condicionado, UPS)
Menor Tempo de Instalación
Menor Costo de Instalación de
Infra y de Activos
Menos Requerimientos
de Energia
Menor Costo de Energia
Menor Costo de Espácio Físico
Menor Costo de Contractos de Servicios
Menor Costo y Tiempo para Gestión de Incidentes
Menor Costo y Tempo para
Gestión de Cambios
Menor Costo y Tempo para
Gestión de Capacidad
Menor Costo y Tempo para
Upgrades y Patches de Red
Menor Costo de Capaciaciones
Menor Costo de SegurIdad Física y Lógica de Red
Reducción del CAPEX
Reducción del
OPEX
Reducción del Costo Total de
Propriedad (TCO)
Justificativas y conclusiones