Curso-d-Backhaul-y-Metroethernet-Modulo-DWDM-.pdf

CePETel SECRETARÍA TÉCNICA
Sindicato de los Profesionales
de las Telecomunicaciones
Ing. Eduardo Sposato
Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
7. Tecnología DWDM-OTN ITU-T G.709
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Introducción a la tecnología DWDM –OTN (evolución)
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❑ La tecnología DWDM-OTN surge en el 2003, para transporte de canales de voz vía
SDH desde STM-16, STM-64 y paquetes de datos desde 1 GBE, 10 GBE y 40 GBE.
• Se la llamo DWDM-OTN - Legacy.
• A posteriori, mediante la evolución de la tecnología DWDM (año 2009), se puede
realizar el transporte de tramas SDH, desde STM-1, Paquetes Ethernet desde Fast
Ethernet y Fibre Channel hasta 8 GB.
• En los años siguientes se tendió a emplear nodos P-OTS, que permite integrar las
capas desde Lo a L3, todo en un solo nodo, permitiendo el uso de una sola
herramienta de Planificación y un solo Gestor, reduciendo notablemente el CAPEX y
el OPEX, reduciendo el ROI.
• En el año 2019 se desarrolló el DWDM con Switched – OTN que ofrece ventajas
respecto del Delay y la Granularidad de puertos ideal para los servicios de 5G los
nuevos servicios ya mencionados de IT y la industria 4.0.

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Porque se busca la necesidad de emplear DWDM-OTN en
transporte
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➢ En la transmisión por fibra óptica, se presenta un inconveniente:
A medida que aumenta la el Bit Rate de las tramas, (el ancho de pulso, cada vez
se hace más pequeño), así en STM-64, a 10 Gbps., hablamos de un ancho de bit
de pico segundos.
• Ya encima de esa velocidad comienzan a aparecer una serie de inconvenientes,
la fibra óptica altera sus parámetros de transmisión, debida a ciertos fenómenos
que aparecen, y que la afectaban en menor proporción debajo de los 10 Gbps.

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Limitaciones de los sistemas TDM con Bit Rates mayores a 10 Gbps
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➢ Los inconvenientes que aparecen son:
1. Aumento de la Dispersión Cromática de los Pulsos (CD), a valores del órden de 16
veces, de los definidos para Bit Rates de 2,5 Gbps, que son imposibles de compensar.
2.La modulación de los láseres pasa a ser costosa y compleja.
La frecuencia del Láser, sufre de un “Chirp”, que limita su capacidad de Modulación
Directa, requiriéndose de Modulación Externa.
3. La relación de la Señal a Ruido (S/R), medido sobre la Lambda a la entrada de la Fibra
Óptica se ve reducida notoriamente.
4. Limitación de la distancia por aumento de la Distorsión del Modo de Polarización de
los Pulsos (PMD).
5. Aumento desmedido de los efectos no lineales causante del incremento de SFP, XFP,
FWM, SBS y SRS, que mencionaremos.

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Soluciones a la Transmisión por encima de 10 Gb/s
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• Si limitamos la velocidad de las tramas a 10 Gbps, es decir estamos hablando de una
trama de STM-64, transmitida por una modulación sobre una longitud de onda (1310
nm/1550 nm), sobre cada Fibra Óptica, pero si tenemos una gran necesidad de
Ancho de Banda, por ejemplo 40 Gbps y especialmente por la gran velocidad de las
tramas Ethernet LANs y WANs de datos, 40 GBE y 100 GBE y mas, el uso de la
tecnología TDM, nos obligaría a aumentar el número de equipamiento de los nodos y
la cantidad de fibras ópticas, aumentando el costo y la complejidad de supervisión.
• Si en lugar de esto, sobre una misma fibra óptica, enviamos mas de una longitud de
onda, y sobre cada una, modulamos la señal ingresante en los puertos, (trama STM-
N, datos Ethernet directos o apeados en trama SDH/PDH, tramas Fibre Channel),
sobre una estructura OTN de norma UIT-T G.709, las multiplexamos con WDM, solo
necesitaríamos incrementar el número de placas y puertos, que se llaman
Transpondedores para capacidades de 40 Gbps y 100 Gbps, 200 Gps y mas, que se
encargarán de generar las longitudes de ondas coloreadas, ubicadas según la
Canalización definidas por UIT-T, y con una determinada Modulación de Código.

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Soluciones para la Transmisión con DWDM- Legacy y DWDM-NG
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Esquema de un enlace con DWDM, para transporte trasparente
Multimedial
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Múltiples Capas convergen vía OTN
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Posibles configuraciones de los equipos DWDM
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❑Sistemas Abiertos.

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Posibles configuraciones de los equipos DWDM
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❑Sistemas Integrados

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Tipos de Sistemas WDM: DWDM y CWDM
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Tipos de tecnologías WDM: DWDM y CWDM
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• La tecnología WDM, se divide en dos, y es función del espaciado en la separación
(grilla), entre dos portadores (longitudes de onda), generadas.
1. Dense WDM (DWDM)
• Si hablamos de una separación entre lambdas de 0,4 nm; 0,8 nm, estas estarán
muy cercanas y requerirán de Filtros Ópticos para poder separarlas, de alto costo.
• Este tipo de WDM, lo llamaremos DWDM, es decir (Dense) WDM, cuyo empleo se
dará en redes Metro y Backbone de alta capacidad (empleando gran número de
longitudes de onda, hasta 192, en banda L y hoy en día hay pruebas hasta 1000
longitudes de onda).
• En estos sistemas se pueden usar las portadoras dentro de las Bandas C (1525 nm
a 1565 nm) o Banda L (1565 nm a 1625 nm).

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Tipos de tecnologías WDM: DWDM y CWDM
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2. Coarse WDM (CWDM)
➢ Si las longitudes de onda están separadas en el orden de 20 nm, los filtros
ópticos serán mas económicos, y en ese caso hablaremos de CWDM, es decir
Coarse WDM.
Su empleo se da en Redes de Acceso hacia Clientes.
Los CWDM pueden llegar a transportar 8 a 16 lambdas.
➢ Para 8 lambdas, el UIT-T en la norma G.694.2, fija los valores: 1470-1490-
1510-1530-1550-1570-1590-1610 nm.
➢ Para 16 lambdas se fijan: 1311 a 1611 nm.
• Los equipos o nodos que emplean CWDM, pueden ser con CWDM nativo o con
placas con CWDM, instaladas en equipos TDM con SDH-NG, de alta capacidad,
para entregar sobre cada lambda tramas a clientes de STM-1 a STM- 16, en el
lado del Acceso.

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Grilla ITU-T para CWDM
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CWDM ITU Channels
(Central Frequency) in
nm
1271 1451
1291 1471
1311 1491
1331 1511
1351 1531
1371 1551
1391 1571
1411 1591
1431 1611

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Detalle de los disturbios que de originan en la FO
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Parámetros asociados a los Sistemas de Transmisión por
encima de 10 Gbps con DWDM
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• Los Sistemas de Transmisión por DWDM, se ven afectados por dos tipos de
disturbios, que producen disminución de amplitud y distorsión de los pulsos de
las tramas transmitidas, moduladas en las Lambdas coloreadas.
• Estas anomalías se deben a fenómenos asociados a la respuesta de la fibra a los
niveles de los impulsos de luz y la longitud de onda (frecuencia) e índice de
refracción, de las mismas.

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Parámetros asociados a los Sistemas de Transmisión con DWDM
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Los efectos que se generan podemos clasificar en dos grupos de distorsiones:
❑ Efectos lineales:
1. Atenuación (PI: dB/km).
2. Dispersión Cromática (CD: ps/nm*Km)
3. Dispersión del Modo de Polarización (PMD: ps/Raiz Km).

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Detalle de los Disturbios Lineales
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❑Efectos Lineales:
1. Atenuación o Pérdida de la Fibra Óptica (dB/Km):
▪ Afecta la amplitud de los pulsos lumínicos (fotones), produciendo que en la
trama eléctrica recuperada en recepción, se produzca un aumento en la BER.
• Se debe a imperfecciones del material (intrínsicas), o a causas extrínsecas
como Conectorizado sucio, mala fusión , Bending, etc.
• La atenuación en un enlace se compensa mediante el empleo de
Regeneradores, 1R (EDFA) que amplifican el nivel de la señal recibida.

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❑ Dispersión Cromática CD (ps/nm.Km):
• Se produce porque el espectro de la luz, de los fotones generados en el
Conversor (E/O), tiene una distribución espectral de potencia finita.
• El Indice de Refracción de la F.O., no es constante, sino que varía con los valores
de la longitud de onda.
• Las diferentes longitudes de onda, viajan a distinta velocidad, en el núcleo de la
F.O.
• Las de mayor longitud viajan más lentas que las longitudes mas cortas.
• De esta forma estas componentes del pulso lumínico, llegan en distintos
tiempos produciendo que se genere distorsión del pulso en Recepción, debida
a la Dispersión Cromática (CD).
•

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Esquema del efecto de la Dispersión Cromática
• Uno de los principales efectos de la Dispersión Cromática es el
incremento de la Inter-Symbol Interference (ISI), aumentando
notariamente la BER.
Interferencia entre los pulsos de salida debido a la ISI

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Causas que afectan a la Dispersión Cromática en las F.O.
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1. Dispersión del Material: Se da por la relación entre la Longitud de Onda y el
Índice de Refracción del núcleo.
2. Dispersión de Guía de Onda: Se produce por la diferencia de caminos de las
ondas que parten de una misma Fuente Óptica, como ocurre en una Guía de
Onda.
• Esta dispersión y la anterior, se da en fibras MMF y SMF.
3. Dispersión del Modo: Lo da la variación de los anchos de pulso debida a las
distintas velocidades de grupo de los distintos modos, de la misma Fuente
Óptica.
• Se da principalmente en las fibras MMF.
• Las dos primeras se llaman Intra - Mode Dispersion, y la tercera se llama Inter -
Mode Dispersion.

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Como controlo la Dispersión Cromática
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❑ Que produce aumento de la Dispersión Cromática:
✓ El aumento de la Potencia del Canal (indirectamente, solo si resulta en incrementar la
longitud de los tramos o secciones).
✓ Con el aumento del número de secciones o tramos.
✓ Con el aumento de la Velocidad de Transmisión (mayor velocidad = mayor pendiente
en los flancos del bit)
❑ La Dispersión Cromática no se ve influenciada significantemente por:
✓ Disminuir el espaciamiento entre canales
✓ Incrementar el número de canales ópticos
❑ Como disminuyo la Dispersión Cromática:
✓ Disminución de la Dispersión Cromática de la fibra (absoluta)
✓ Compensadores de Dispersión Cromática (DCM)

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Porque no se pueden emplear Fibras de Dispersión Desplazada en DWDM
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• En la tecnología DWDM, no se emplean Fibras de Dispersión Desplazada
(G.653), que dan mínima CD (2 ps/nm.Km) a 1550 nm, pero son de
comportamiento muy alineal por encima de los 10 Gbps.
• Se prefieren usar F.O. Monomodo Estándar (G.652), con 18 ps/nm.Km, o
fibras de DC no cero (G.655), a 1550 nm, con CD del órden de 8 ps./nm.Km,
que tienen comportamiento más lineal.

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Ubicación posible de los DCU o DCM
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Variación de la S/R Óptica (OSNR) y de la Dispersión Cromática con
Regeneradores y sin compensador DCM
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• Vemos que con el accionar de los Regeneradores, la S/R se va manteniendo
constante, mientras que la Dispersión Cromática va aumentando.
• Como resultado de lo anterior, al sumar las dos componentes, la relación
Señal/Ruido óptica (OSNR), va disminuyendo, afectando a la señal recibida con
aumento del BER.

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Esquema de un enlace OTN, con Compensadores de Dispersión Cromática
(DCM)
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• La solución a los efectos de la Dispersión Cromática es emplear Compensadores de
Dispersión Cromática (DCM).

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❑ Dispersión del Modo de Polarización (ps/Raiz Km)
La dispersión debido al PMD ocurre debido a dos causas:
✓ Birrefringencia en la Fibra
✓ El acoplamiento entre Modos
• La Birrefringencia causa que los dos componentes ortogonales del campo
lumínico que representan el pulso óptico (similar a las componentes eléctricas y
magnéticas de una onda de Radioenlace), viajen a distintas velocidades,
provocando la deformación del pulso, porque se produce un Retardo de Grupo
Diferencial (DGD), entre las dos componentes.
• Este DGD, tiene relación directa con el Coeficiente de la PMD.

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Esquema del efecto de la Dispersión del Modo de Polarización PMD
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• La UIT-T, ha establecido que un cable de fibra óptica, tipo monomodo, debe
poseer un Coeficiente de PMD no superior a 0.5 ps / (Km)1/2.
• En cables de Fibra existentes el valor de PMD puede ser hasta de 2.0 ps / Km1/2.
➢ El efecto de PMD no es dependiente del tipo de fibra (C-SMF o DS-SMF o LD-
SMF).
➢ El PMD, no se puede mejorar y es intrínseco a la fibra óptica.
• Hoy ha compensadores de PMD definidas por UIT-T G.666.

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Aumento y disminución del PMD
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❑ Aumento de la PMD:
✓ Con el aumento de la velocidad binaria (Vtx), del canal.
✓ Mayor número de secciones o tramos
✓ Mayor potencia de inyectada en la fibra (Indirectamente, solo si por esta razón se
aumenta la longitud de los tramos).
✓ El incremento en el número de canales
❑ No se ve significativamente afectada por:
✓ El espaciamiento entre canales.
❑ Disminución de la PMD:
✓ Mejor control sobre la geometría de la fibra.
✓ No usar fibras muy viejas con microfracturas.

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Tabla con los valores permitidos de la PMD por UIT-T
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Bandas de frecuencias para los canales ópticos OCh
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Bandas lumínicas
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Atenuación en Fibras Ópticas en las distintas bandas
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Designación de Banda Espectral para comunicaciones por fibra óptica
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Número de canales disponibles
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Grilla de frecuencia para los DWDM Huawei
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Grilla de frecuencia para los DWDM Huawei (cont.)
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Tipos de equipamientos con la tecnología WDM
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Tipos de equipamientos para DWDM
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1.Nodos Multiplexores DWDM:
Son los que permiten hacer el multiplexado óptico de los canales ópticos Och que
transportan la información en los OTN de los puertos a la entrada de los equipos.
2. Optical Core Switches (OCS):
Este puede estar integrado o separado del Sub-rack maestro.
Por lo tanto un nodo integrado se puede componer entonces de:
Un componente de Conmutación: Optical Core Switching (OCS), para generar un
canal óptico Uplink, mediante grooming de la información de puertos de clientes
(empleando placas DXC).
Esta Lambda de uplink se multiplexará con el conjunto de las otras lambdas en la
parte Multiplexora DWDM, óptica.

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Diagrama en bloques de elementos y equipamientos
DWDM Tradicional (Legacy)
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Arquitectura de red DWDM
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Composición del sistema DWDM
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O
M
/
O
D
O
D
/
O
M
OSC OSC
OSC
OA
X
C
S
OTU
OTU
OTU
X
C
S
OTU
OTU
OTU
Una vista para un sistema DWDM con Lambdas de N-path:

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Ejemplo Multiplexor DWDM Optix OSN 6800 y/o OSN 8800
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Estructura de Redes con DWDM - Legacy
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Estructura del equipamiento con Tecnología DWDM -Legacy
❑ Diagrama en bloques del equipamiento:
➢ Los equipos tradicionales que soportan DWDM Legacy, poseen:
✓ Módulos Transpondedores/Muxpondedores.
✓ Módulos Multiplexores o filtros ópticos.
✓ Boosters y Preamplificadores.
❑ Las configuraciones posibles son:
✓ Equipamiento Back to Back, Terminales, Anillos y Repetidores 1R y 3R, se incluyen
los OADM.
✓ Las capacidades de manejo son: STM-16, STM-64, 1 GBE y 10 GBE, mapeados en
tramas OTU1 a OTU4.
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Resumen de los distintos componentes empleados para armar
redes OTN Legacy
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Esquema de un Terminal de Línea
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Terminal Back to Back (B2B)
• Aquí se realiza un proceso tipo 3R (Regenerator, Reshapping y Retiming) con las
tramas que vienen sobre cada canal de lambda, demultiplexandolos a nivel
eléctrico, y se necesita que todas las lambdas sufran ese proceso.
• Algunos canales podrán ser procesados con ADM y otros continuarán, pero
previamente sufrirán el proceso de 3R, con los Transpondedores.
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OADM repetidor (BOADM)
• Esta configuración se llama Brodband OADM, respecto del anterior algunos
canales pasan directamente, sufriendo solo la regeneración a nivel óptico (1R).
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Tipos de estructuras de red con equipamiento
DWDM- NG
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Tipos de estructuras de red con equipamiento DWDM- NG
❑ Estructuras posiles para arquitecturas de redes:
1. Lineal punto a punto.
2. Anillo simple
3. Anillos interconectados
4. Anillo con doble nodo
5. Malla
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Tipos de estructuras de red con equipamiento DWDM-OTN NG
❑ Funcionamiento como Multiplexor DWDM, en configuraciones OADMs:
1. Fixed OADM (FOADM).
2. Tunable OADM (TOADM).
3. Reconfigurable OADM (ROADM).
➢ Con estas configuraciones se puede lograr (según la aplicación), Add/Drop de
cualquier wavelength, en cualquier nodo, para reducir Ancho de Banda no
empleado, y de cualquier servicio a cualquier puerto.
➢ Los ROADM y TOADM usan placas con Wavelength-Selective Switch (WSS),
permitiendo OADM de 1 a 8 Grados (degrees) con puertos Add/Drop Colorless o
Colored.
➢ Manejo de Lambdas para CWDM/DWDM, desde el gestor remoto.
➢ Configuración Anydirectional Colored/Colorless.
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1. Red Lineal (cascada)

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2. Red en Anillo
• NOTA: Por lo menos 2 (dos) elementos de red distintos se pueden elegir para
funcionar como GNEs para proporcionar acceso redundante a la sub-red WDM.
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3. Anillo interconectado
• El anillo de interconexión se puede lograr con un NE de varios grados que es capaz
de dejar pasar el tráfico alrededor de cada uno de los anillos y entre los dos
anillos.
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4. Interconexión de anillos con doble
• Interconexión de Anillo Doble (DRI) también se puede lograr a través de
elementos de red de múltiples grados.
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Page57
5. Ejemplo de Red Malla (Mesh) Huawei
• No hay cuello de botella en los nodos, da una buena flexibilidad y
expandibilidad usando ASON.
• Asegura servicios no bloqueantes, ya que posee muchas rutas alternativas,
para el caso de fallas.
OADM
OADM
OADM
OADM OADM
OADM OADM

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Page58
Ejemplo de Redes con equipamiento Optix de Huawei
OptiX OSN 8800/9800
OptiX OSN 8800
OptiX OSN 8800
40  10G
80  10G 80  40G/100G
OptiX OSN 6800
OptiX OSN 6800
STM-16 STM-64
STM-16 STM-4 STM-4/1
STM-4
STM-1
OptiX OSN
3500
OptiX OSN
7500
OptiX OSN 1800
OptiX OSN 3800
OptiX OSN 3800
OptiX OSN
2500
OptiX OSN
1500
iManager T2000
Capa Backbone
Capa Acceso
Capa Convergencia o
Metroethernet

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Ejemplo de como el DWDM-OTN aumenta la
capacidad de transporte de los tramos
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Cadenas DWDM LH HUAWEI: ampliación de dos tramos con DWDM-OTN
❑ TRAMO Barracas – Mar del Plata:
➢ Recorrido: 510 Km
➢ BW: 1 λ de 40 Gb/s
➢ Centrales involucradas 11
➢ Desafio: ampliación de 1 λ de 40Gb/s
❑ TRAMO Cdro. Rivadavia – Río Gallegos (x FO Claro):
➢ Recorrido: 800 Km
➢ BW: 1 λ de 40 Gb/s
➢ Centrales involucradas 10
➢ Desafio: ampliación de 1 λ de 40 Gb/s

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Elementos empleados en los equipos DWDM-NG
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Placas comunes
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Listado de las placas comunes
1. Fuente de Alimentación y Distribución e indicación de alarmas del bastidor
su-bastidor.
2. Placa Controladora del nodo (FLC) con acceso a la Gestión Local y/o Remota.
3. Matriz de Crossconexión para Grooming de puertos de baja capacidad en una
Lambda de Uplink. Agnostic Matrix Card (MTX) SLC.
4. Placa Auxiliar para Housekeeping extensión de alarmas.
Nota: estas placas las detallaremos con los equipos.
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Módulos no mandatarios
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Listado de los componentes de módulos no mandatarios
❑ Veremos un listado de los componentes que integran lo equipos OTN Legacy y
los OTN-NG
➢ Elementos para los OTN- Legacy
1. Transpondedores y Muxpondedores
2. Laseres Tradicionales y sintonizables
3. Multiplexores
4. Regeneradores
5. Amplificadores Ópticos
6. OADM (con FOADM)
7. Compensadores de Dispersión Cromática
8. Compensadores de PMD
9. Interleavers
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Listado de los componentes de módulos no mandatarios
❑ Elementos agregados en la OTN-NG
1. Terminales de Red
2. Optical Crossconnects (ODXC)
3. R-OADM y TOADM con WSS (MEMS y PLC)
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Traspondedores
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Transpondedor Óptico (OT)
❑ Los OTs realizan varias funciones en el dominio eléctrico, tal como:
➢ Lado Cliente:
• Del Lado Cliente alcanza transmisión en corta distancia con pocos metros (850
nm) y hasta unos pocos Km (1310 nm)
1. La adaptación de la estructura de la señal del cliente a la estructura de transporte
mediante las tramas de OTN G.709.
2. Multiplexado de las señales de Clientes (Muxponders) dentro de una portadora
coloreada.
3. Switching dentro de la placa para anexo de puertos 1GBE y 10 GE (Switchponder).
4. Funciones de DXC para Grooming de puertos de baja capacidad.
5. Protecciones.
6. Función de mantenimiento/monitoreo.
7. Función de comunicación datos para gestion (NMS), etc.
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Transpondedores (OTs)
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➢ Algunos equipos Incluyen el codificador de funcionalidad para Wavelength
Tracker.
➢ También se puede utilizar para proporcionar OEO señal de regeneración 3R.
• La parte frontal de la OT también proporciona indicación del estado a través de
un conjunto de LEDs y otros posibles indicadores
➢ Pueden ofrecer en la placa un atenuador óptico variable para controlar la
potencia de transmisión de línea óptica y permitir equilibrio de la potencia
automática de canales.
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❑ Algunas de las velocidades de señal soportadas por los módulos OTs del 1830
PSS:
1. Para ports SDH: STM-1/4/16/64/256
2. Para ports paquetes Ethernet: Fast Ethernet, 1GBE, 10GBE, 40 GBE, 100GBE
3. Para Puertos SAN: FC, 2FC, 4GFC, CBR2G5
Transpondedores Ópticos (OT)
➢ Los Óptical Transponder (OTs): da soporte tanto para las Instalaciones y Loopbacks
terminales.
➢ Los OT están diseñados para poder permitir actualizaciones de software, que se pueden
implementar, sin que se afecte el tráfico.
➢ Posibilidad de actualizar el Firmware FPGA.
➢ Los puertos de los OT, soportan una variedad de señales.

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Transpondedores Ópticos (OT)
➢Transporte de los servicios Ethernet: con capacidad de soporte de la
propagación de fallas para la indicación remota de averías, así como la pérdida
de la señal y la pérdida de sincronización de carácter / bloque.
• Se usa modo de transporte GFP utilizan tramas de gestión de cliente para
transferir indicación de fallo al extremo remoto.
• Como resultado de la detección de trama de gestión de cliente con indicación de
falla, el transmisor asociado se apagará o una señal de mantenimiento se
generará..

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❑ Interfaces físicas del OT:
• Se aplican ya sea como módulos transceptores sintonizables o como módulos
enchufables SFP / XFP / CFP2.
• Son Any Rate y Any Service
➢ OT puede proporcionar: un inventario, monitoreo y diagnósticos digitales para
módulos SFP, SFP+, XFP y/o CFP2 y pueden ser configurados por el software de
elemento de red.
✓ Hay XFP DWDM sintonizables del lado de línea (espaciado de 50 GHz)
✓ Monitoreo del rendimiento PM disponible en todos los puertos ópticos.
✓ Conectores LC se utilizan en todas las conexiones ópticas en el 1830 PSS-
32/36/64, de bajo costo y alta densidad.
✓ Hay variantes de Transponders con XFP duales que están disponibles para algunos
modelos de OT, que ofrece opcional E-SNCP
73

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COPYRIGHT © 2011 ALCATEL-LUCENT. ALL RIGHTS RESERVED.
ALCATEL-LUCENT — CONFIDENTIAL — SOLELY FOR AUTHORIZED PERSONS HAVING A NEED TO KNOW — PROPRIETARY — USE PURSUANT TO COMPANY INSTRUCTION
74
Módulos empleados hasta puertos de 10 G 1830 PSS
Part Nr. SFP/XFP Type Weight Size
Calculat
ed Fit
Max Power
Consumptio
n
1AB376370001 I-16.1 2km (SDH - OTH) 0,35kg SFP 250 1.1W
1AB376370002 S-16.1 15km (SDH - OTH) 0,35kg SFP 250 1.1W
1AB376370003 L-16.1 40km (SDH - OTH) 0,35kg SFP 250 1.1W
1AB376370004 L-16.2 80km (SDH - OTH) 0,35kg SFP 250 1.5W
1AB376370005 S-16.1 15km (GbE - SDH - OTH) 0,35kg SFP 250 50W
1AB376720001 GbE SX 550m (MMF fibre) 0,35kg SFP 250 0.8W
1AB376720002 GbE LX 10km (SMF) 0,35kg SFP 250 0.8W
1AB376720003 GbE ZX 70km (SMF) 0,35kg SFP 250 1.1W
1AB375380007
I-64.1 2km (10GbE - SDH - OTH // 9.9G to
11.1G)
0,35kg XFP 750 2.5W
1AB375380005
S-64.2b 40km (10GbE - SDH - OTH // 9.9G to
11.1G)
0,35kg XFP 750 3.5W
1AB375380008
P1L1-2D2 80km (10GbE - SDH - OTH // 9.9G
to 11.1G)
0,35kg XFP 750 3.5W
1AB375650046 XFP DWDM TUNABLE CT 0,35kg XFP 575 3.5W

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Transpondedor Óptico (OT) cont.
❑ Del lado de Red WDM:
• Transmite y recibe la señal óptica en una cierta frecuencia (nm y/o Thz.)
coloreada, que es una lambda modulada con la señal OTN (G.709).
• La señal modulada en la Lambda puede ser codificada en NRZ para puertos de
salida de OTU2 o en QPSK (con protocolo estándar o propietario y receptores
modulación coherente para 40G, 100G, 200G y 400G.
➢ El sistema receptor coherente digital, es capaz de ofrecer una gran precisión y una
amplia gama de distorsión de forma de onda más allá de los límites de la
compensación óptica.
• La detección coherente puede detectar la amplitud, la fase, y la polarización de la
señal óptica.
➢ Se suele incluir sector e-FEC, proporcionando 8.5dB ganancia de codificación,
para mantener la OSNR, aún en condiciones de mucha atenuación del salto,
proporcionado por la norma, que está disponible en todos los transpondedores.
75

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ALIEN WAVELENGTHS (lambdas extrañas)
• El equipo de cliente, es capaz de generar el canal según una lambda de grilla
nativa que cumple con la ITU-T, estas se llaman Alien Wavelengths.
• Como opuesto a los clientes B&W, no necesitarán para estas alien, usar
traspondedores ópticos, en el 1830 PSS y no se necesita la conversión O-E-O.
• Aún en el caso de que sea mas necesario usar transponders, algunas veces es
mucho mas económico el manejo de alien wavelengths.
• En algunos sistemas, las alien wavelengths se aplican directamente a los filtros
DWDM, sin ningún tipo de control sobre la trama OTN.
• Al no tener demarcación , en la práctica aparecen problemas operacionales.
• Para evitar esto, los 1830 PSS incorporan las placas SVAC y MVAC, que permiten
controlar las características principales de las alien lambdas.

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Diferencias entre Muxponderes, Switchponders y
Transpondedores
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Ing. Claudio Saez
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Transpondedores, Muxpondedores y Switchponders
➢ Diferencias entre Muxponderes, Switchponders y Transpondedores:
❑ Transponder:
• Posee lado Clientes puertos STM-64 o 10GBE, que serán mapeados vía el
OTU2, respectivo de la placa, sin necesidad de realizar proceso interno
de MUX o switching.
❑ Muxponder:
✓ En comunicaciones por fibras ópticas un muxponder el elemento que envía y
recibe la señal óptica sobre una fibra en la misma forma que un Traspondedor,
excepto que el Muxponder tiene funcionalidades adicionales de Multiplexado
para servicios de clientes de interfaces de Sub-rate, para ubicarlos dentro de una
lambda coloreada, vía una trama OTN, en la interfaz de línea lado WDM.
✓ Ejemplo 4 puertos STM-16 se multiplexan en un ODU2
❑ Switchponder:
✓ Permiten agrupar en una trama de datos de orden superior ODU2 (caso 10 GBE),
las ráfagas de varios puertos de 1 GBE o 10 GBE, antes de mapearlos en la trama
OTN. 78

Ing. Claudio Saez
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Diagrama en bloques con placas Transponders,
Muxponders y Switchponders
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Ing. Claudio Saez
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Diagrama en bloques del módulo Transponder puro con cliente de 10G
• Para la SDH la velocidad de Cliente puede ser de STM-64, si se emplea para 10 GBE
se mapea inreriormente en GFP, antes de armar la OTN.

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Diagrama en bloques de un Muxponder con multipuertos genéricos SDH
y datos 1 GBE

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Diagrama en bloques de un Switchponder con multipuerto 1 GBE
L2/L3

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Ejemplo de Transponders físicos para STM-64 o 10
GBE (1830 PSS) y 1626LM
83

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11G Anyrate OT: 11STAR1 /11DPAR1
❑ Caractrisiticas físicas eléctricas de la placa;
➢ Módulo con ancho de un slot, media altura.
➢ Del lado cliente se aprovisiona para:
1. 10G Ethernet LAN PHY [IEEE 802.3ae]
2. 10G Ethernet WAN PHY [IEEE 802.3ae]
3. STM-64 [SONET/SDH]
4. OTM-0.2 [G.709]
5. FC [ANSI INCITS 364-2003].
✓ Interface de cliente: Pluggable XFP.
✓ Codificador Wavelength TrackerTM integrado.
✓ Operación ya sea Add/Drop o modo REGEN.
✓ Facilidades y Loopbacks Terminal.
✓ Monitoreo de Performance Digital (PM)
84 | 1830 PSS Introduction

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❑ Variantes a soportar en el lado Línea (WDM):
• Banda C de 44 canales completamente sintonizables con mejoras del lado línea de
recepción para mayor alcance.
• Dual Pluggable DWDM & CWDM XFPs para protección 1+1 E-SNCP
• Unidireccional (Receive-only) para Broadcast de video.

Ing. Claudio Saez
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DC/DC
Controller
uBCM
SDH,
GbE, G.709
Processing
CTL & communication interface
XFP
LC
LC
LC
LC
RCV
TX
WaveTracker
SERDES SERDES
XO & PLLs
FPGAs
Line Status
11G Single Port Tunable Anyrate w/ 1 Client Port
11G Dual Port Pluggable Anyrate w/ 1 Client Port

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Caso de una Placa Muxponder para 4xSTM-16
(1626LM)
87

Ing. Claudio Saez
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TRBC1111 (4xSTM-16/OTU-2)
88

Ing. Claudio Saez
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TRBC1111 (4xSTM-16/OTU-2)
89

Ing. Claudio Saez
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Caso de una Placa Muxponder para 10x10GBE
(1830 PSS)
90

Ing. Claudio Saez
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112G Single Port Tunable Coherent Mux Transponder
10 clientes (112SCX10, 112SNX10)
91

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112G Single Port Tunable Coherent Transponder – 10 clientes 10 GBE
(112SCX10, 112SNX10)
❑ Diseño físico
• Los OTs 112SCX10 y 112SNX10 tienen tres slots de ancho, y altura completa, que
soportan multiplexado de hasta diez señales de cliente 10G en una interfaz de
línea de OTU4.
• Soportan las 112SCX10 y 112SNX10 una interfaz de línea (no enchufable) y diez
interfaces de cliente con módulos XFP (B & W, CWDM).
• El Lado Línea óptica de los OTs 112SCX10 y 112SNX10 pueden ajustarse para
utilizar los 88 canales de la banda C.
• El 112SNX10 proporciona mejores componentes ópticos que proporcionan 15,2
dB OSNR, mejoró de 16.2 dB apoyado en 112SCX10.
• Cada puerto tiene un LED de estado del puerto dedicado y un LED de actividad
dinámica Ethernet.
• Cuando se está transmitiendo o recibiendo datos, el LED parpadea en verde de
datos Ethernet, cuando no hay Datos Ethernet (Idle), el LED está apagado.
• Nota: El LED de actividad Ethernet sólo se utiliza cuando el puerto está
Provisionado con una señal de tipo Ethernet 92

Ing. Claudio Saez
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112G Single Port Tunable Coherent Muxponder – 10 clientes x10G/OTU2
(112SCX10, 112SNX10)
93

Ing. Claudio Saez
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112G Single Port Tunable Coherent Mux Transponder – 10 clientes
(112SCX10, 112SNX10)
94

Ing. Claudio Saez
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Caso de Switchponder
95

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12xGbE OT
• 11G Single Port Tunable GbE w/ 12 Client Ports
• 11G Dual Port Pluggable GbE w/ 12 Client Ports

Ing. Claudio Saez
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12xGbE OT
• Single Slot Wide, Full Height module
• 10 Full Rate GbE mapped into 11G OTU-2 channel
➢ Supports VLAN Tags (802.1Q)
➢ Jumbo Frames
• Line Side Variants to support:
➢ Full 44 channel C-band tunability with enhanced line side receiver for improved
reach Dual Pluggable DWDM & CWDM XFPs for 1+1 E-SNCP Protection
• Pluggable SFP client interface.
• Integrated Wavelength TrackerTM Encoder
• Optimized for GbE Aggregation
• Bi-Directional, Uni-Directional, Drop & Continue
• Full compliance to G.709 bit rate, frame structure, fault processing and signal
monitoring
• E-FEC con 8.5dB OSNR gain (ITU-T G.709 OTU2V)
• Layer2 Switch/Traffic Management QoS Hardware ready

Ing. Claudio Saez
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12xGbE OT
• Line Protection
➢ 1+1 APS / Och Protection (OPS on line side of Transponder)
➢ O-UPSR/O-SNCP (Y-Cable on client side of Transponder)
➢ E-SNCP (Pluggable Version)
• Digital Performance Monitoring
➢ OTU-K Section and ODU-K Path Monitoring – Line/Client Side
➢ 8B/10B CV, RMON - Client Side

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Laseres sintonizables dentro de los Transponders
99

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Conversores E/O: Laseres de alta potencia
• Un laser Sintonizable, es un laser en que las Lambdas completas de operación se
pueden alterar en una manera controlada.
• Mientras que los Láseres de Media Ganancia permiten pequeños cambios en su
longitud de onda de salida, hay pocos láseres que permiten una sintonización
continua en toda la banda.
• Hay varias categorias de Laseres sintonizables.
• Ellos existen en estado gaseoso, sólido o líquido.
• Se emplean los diodos Láseres de alta potencia, uno de los inconvenientes que
poseen es que se genera Chirp, es decir la longitud de onda generada puede sufrir
pequeñas desviaciones y pérdida de coherencia del haz generado, esto se
soluciona en base a la evolución tecnológica, haciendo que el laser genere la
lambda, y que la modulación con la trama de señal se haga en forma externa.
• Los láseres actuales pueden ser ajustados, desde el gestor remoto o local (en su
frecuencia de longitud de onda), mediante la variación de la temperatura o de la
tensión de alimentación, para cubrir toda la banda.
100

Ing. Claudio Saez
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Tipos de Diodos Láseres
101

Ing. Claudio Saez
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Láseres con Modulación Externa
102

Ing. Claudio Saez
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MUX/DMUX o Filtros Ópticos
103

Ing. Claudio Saez
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MUX/DMUX: WGD (Waveguide Grating Difraction)
104

Ing. Claudio Saez
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Demultiplexación WGD (Waveguide Grating Difraction).
105

Ing. Claudio Saez
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Demultiplexación AWG (Arrayed Waveguide Grating)
106

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MUX/DMUX TFF
107

Ing. Claudio Saez
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Multiplexores: Tipos TFF
• Se suelen usar los del tipo Thin Film Filters (TFF), que permiten agrupar las
distintas lambdas en distintos puertos de entrada, sobre un solo puerto de salida,
108

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Ejemplo de Filtros Ópticos
109

Ing. Claudio Saez
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Estante SFD-44 FILTER – 44 CHANNEL C-BAND EVEN
Estante SFD-44B FILTER– 44 CHANNEL C-BAND ODD
OMD Port OMD Port

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EXP: expansión para cascada
Filtro Estático de 5 canales DWDM:SFD5
OMD
MON
EXP
9230
9190
9200
9210
9220

Ing. Claudio Saez
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Tipos de Regeneradores ópticos
112

Ing. Claudio Saez
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Regeneración en Redes Ópticas
❑ Los Regeneradores pueden ser :
1. Regeneradores 1R: se emplean para Amplificar la señal óptica recibida, sin actuar
sobre la forma de los pulsos, generalmente se realizan mediante EDFA, si se
requiere cubrir mas distancia se emplean los Raman.
2. Regeneradores 2R: Los 2R realizan las funciones de retemporización y
retransmisión, siendo poco comunes y operando en el dominio eléctrico, mediante
conversiones OEO.
3. Regeneradores 3R: son mas caros, porque son O-E-O.
• Regeneración 3R es un procedimiento de convertir la señal óptica a eléctrica y
luego a óptica otra vez.
La Regeneración se necesita cuando la señal óptica se deteriora en calidad y no se
puede recuperar en el punto de regeneración.

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Regenerador 1R: Amplificadores EDFA
114

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Amplificadores Opticos (ITU-T G.661, ITU-T G.662 and ITU-T G.663.) EDFA
• Es el amplificador más utilizado en DWDM pues tiene una amplificación óptima
que coincide con las bandas C y L de la tercer ventana de transmisión.
• Los EDFA se basan en el acoplo de una señal óptica de alta potencia en 980 ó
1480 nm (bomba óptica) junto con la señal óptica de línea, utilizando un
acoplador selectivo de longitud de onda.
• La señal mixta pasa por una sección de fibra óptica dopada con iones de Erbio en
el núcleo de 9 um, los cuales son excitados por la señal óptica de alta energía.
• Por ello, los átomos de Erbio pasan a un estado de alta energía y liberan fotones y
retornan a su estado normal de baja energía.
• El aspecto clave de los EDFA es que los átomos de Erbio liberan su energía como
fotones en la misma longitud de onda y fase que la señal a ser amplificada, en la
zona de 1550 nm.

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Amplificadores Opticos (ITU-T G.661, ITU-T G.662 and ITU-T G.663.) EDFA
• Las bandas de bombeo de 980 nm y 1480 nm tienen diferentes propiedades,
como ser amplificación con bajo ruido si se utilizan 980 nm y amplificación de
alta potencia el bombeo utiliza 1480 nm.
• Los EDFA actuales emplean una combinación de ambas frecuencias de bombeo,
para lograr EDFA optimizados, que pueden proveer 25 dB con bajo ruido
adicionado.

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Regeneradores de Línea (LR): caso 1R
• Poseen dos etapas en transmisión (Booster), cada etapa puede ser empleada
individualmente con Erbio (EDFA), o conectada vía un Atenuador Óptico Variable
(VOA), que se lo relaciona al primer Amplificador Óptico, mientras que el segundo
tiene una ganancia constante.
• En el lado de recepción se lo suele llamar Preamplificador.
117

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Amplificador Óptico EDFA
118

Ing. Claudio Saez
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Caracteristicas del EDFA
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Ing. Claudio Saez
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Esquema y respuesta de la Ganancia de un EDFA
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Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Line Driver (LD) - Amplificadores
• Los Amplificadores incluyen:
➢ Soporte de Optical Supervisory Channel
(OSC)
➢ Optical Amplifier (EDFA o RAMAN)
➢ Mid-Stage Access para DCM
➢ Control de Tilt programable.
➢ Transient Response Control
➢ Los mismos LD’s pueden ser usados en
Ingreso o en Egreso.
➢ Automatic Power Reduction [APR]
Low Power EDFA
9 to 29 dB Gain
17 dBm de potencia total de
salida
High Power EDFA
13 to 33 dB Gain
20 dBm de potencia total de
salida
RAMAN Booster
Para soporte de largos tramos
(span)
Amplifier – High Power High Gain
AHPHG
ALPHG
Amplifier – Low Power High Gain

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Amplificador de Raman
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Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Amplificador de Ramman
▪ El efecto de la amplificación se logra por una interacción no lineal entre la Señal y una bomba de
laser dentro de la fibra óptica.
▪ La potencia de la Bomba de Laser (LASER Pump) requerida, es mucho mas alta que las de EDFA
▪ La ventaja de los amplificadores Raman, es que proveee una amplificación bien distribuida.
123

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Como varía la OSNR, a medida que aumenta el número de
canales
124

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Ecualización de Potencia por Canal
125

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Regeneradores 3R
126

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Regeneradores 3R (ITU-T G.680 e ITU-T G.959-1)
• El regenerador 3R es un dispositivo o sub-sistema que realiza sobre la
señal óptica los procesos de:
1. “Re-amplification”,
2. “Re-shaping”
3. “Re-timing”
• Con esto el dispositivo o subsistema, restaura la amplitud de la señal a un
nivel correcto para facilitar la transmisión, remover cualquier amplitud de
ruido o distorsión presente en la forma de onda y también ajusta el
tiempo de los pulsos para remover cualquier ruido o distorsión presente
y jitter que puede estar presente.
• Esta etapa por lo general se encuentra en los Transponders y sus
variantes, del lado de Recepción.

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Regeneración 3R
➢ El deterioro de la señal óptica depende de :
1. La longitud del tramo,
2. La pérdida del tramo,
3. El alcance del laser,
4. La calidad de la fibra
5. Calidad de los traspondedores,
6. Calidad de los amplificadores, etc.

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Regeneración O-E-O (3R)
• Aporta regeneración eléctrica: 3R (Regenerator, Reshape, Retimming).
• Facilita establecer nodos de inserción, extracción y cross-connect.
129

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Interleavers
130

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Optical Channel Interleaver
• Los Interleavers se diseñan para ser usados en combinación con los filtros de
Add/drop.
• Los Optical Interleavers combina y divide las señales pares e impares en un único
grupo con 80/88 flujos de grupos de canales con espaciado de señales de 50GHz .
• El Interleaver es un módulo pasivo.
131

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Optical Mux Demux (OMD)/Static Filter Device (SFD) e Interleaver ITLB
132

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Estructura de un equipo Nokia Optinex 1626 LM
(DWDM-Legacy)
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Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Página N° 134
Slave
Shelf
Slave
Shelf
Slave
Shelf
Slave
Shelves
Master
Shelf
Equipment
Controller
(EC)
Shelf
Controller
(SC)
I/O
Plug-In
tarjeta
Plug-In
tarjeta
Shelf
Controller
(SC)
Plug-In
tarjeta
Plug-In
tarjeta
Inter-shelf communication (Ethernet LAN)
Serial Peripheral Interface
Serial Peripheral Interface
Card Presence Indicator
Card Presence Indicator
Craft Terminal
NMS
Q3
Housekeeping
F
Equipos
TMN
◼ 5.1 Características Principales. Arquitectura de gestión.
Descripción General de un nodo DWDM-OTN

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Página N° 135
-
◼ 5.1 Características de gestión.
Descripción General de un nodo LT

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Página N° 136
◼ 5.4 Layout del Sistema. Ejemplo de subrack Máster
configuración LT.
Descripción General de un nodo LT para LH

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Página N° 137
◼ 5.4 Layout del Sistema. Diseño del subrack.
Descripción General del Sistema

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Uplink OCS (nodo convergente)
140

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Configuración Uplink OCS
⚫ Un nodo DWDM soportará configuraciones con una tarjeta de enlace ascendente OCS.
⚫ Esta configuración es compatible con DWDM FOADM, y los nodos ROADM /TOADM.
⚫ En la versión actual de software, el soporte a los servicios de enlace ascendente se limita a
la operación bi-direccional de crossconexiones sin protección, la gestión de potencia
automática y el switcheado con la auto-selección de wavekeys

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Ejemplo de Interoperabilidad de tarjetas ópticas entre 1830 WDM y OCS
• Las tarjetas 1830 PSS OCS y las tarjetas WDM ópticas tienen un comportamiento uniforme para la
transmisión, la localización de fallas y Monitoreo de la Performance.
• Los servicios del cliente descriptos aquí pueden ser transportados por las tarjetas ópticas WDM y
pueden ser directamente de-mapeado por las tarjetas OCS servicio / enlace ascendente.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
1830 PSS Agrupamiento de Puertos y Modos de
Puertos
144

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Grupos de Puertos
I/O Card Number of Port
Groups
Port Groups
10XANY10G 5 Ports 1/2
Ports 3/4
Ports 5/6
Ports 7/8
Ports 9/10
10XETH10G 5 Ports 1/2
Ports 3/4
Ports 5/6
Ports 7/8
Ports 9/10
10XOTH10G 5 Ports 1/2
Ports 3/4
Ports 5/6
Ports 7/8
Ports 9/10
24XANYMR 3 Ports 1-8
Ports 9-16
Ports 17-24
24XETH1G 3 Ports 1-8
Ports 9-16
Ports 17-24
2XANY40G 2 Port 1
Port 2
11QCUP: 2 Port 1-2
Port 3-4
43SCUP: 1 Port 1

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
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Modos de Grupos de Puertos
I/O Card Port Group Mode Client Selectors
10XANY10G OTH_OTH OTU2 (OTU2 terminated) OTU2E (OTU2e terminated)
ETHSTH_OTH GBE10ODU2 (10 GbE mapped into ODU2) GBE10ODU2E (10 GbE mapped into ODU2e)
In SDH mode: STM64T (STM-64 transparently mapped into ODU2)
In SONET mode: OC192T (OC-192 transparently mapped into ODU2)
PWRSV Power-save mode: changing to any client selection mode is possible.
10XETH10G ETHSTH_OTH GBE10ODU2 (10 GbE mapped into ODU2) GBE10ODU2E (10 GbE mapped into ODU2e)
In SDH mode: STM64T (STM-64 transparently mapped into ODU2)
10XOTH10G OTH_OTH OTU2 (OTU2 terminated) OTU2E (OTU2e terminated)
ETHSTH_OTH In SDH mode: STM64T (STM-64 transparently mapped into ODU2)
24XANYMR ETHSTH_OTH GBEODU0 (1 GbE mapped into ODU0)
STH_OTHSTH In SDH mode: STM-16T (STM-16 transparently mapped into ODU1)
In SONET mode: OC-48T (OC-48 transparently mapped into ODU1)
24XETH1G ETHSTH_OTH GBEODU0 (1 GbE mapped into ODU0)
2XANY40G OTH_OTH OTU3 (OTU3 terminated)
11QCUP OTH_OTH OTU2 (OTU2 terminated) OTU2E (OTU2e terminated)
43SCUP OTH_OTH OTU3E2 (OTU3E2 terminated)

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Relación entre las placas mandatarias
147

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
149 | Orange ODIN RFI | November 2010
OTN Aggregation & Switching en 1830 PSS-36/-64

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Nociones de la OTN-G709
151

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Desarrollo del OTN - ITU-T G.709
• La normativas para el transportes sobre OTN - G.709 fue normalizado
inicialmente por UIT-T en el año 2003, para transporte de señales de Puertos
SDH desde STM-16/ STM-64 y tramas Ethernet de 1GBE, 10 GBE y 40 GBE.
• Fueron ampliadas las capacidades de puertos en el 2009 y posterior
modificación en el 2012 (STM-1 a STM-256, Fast Ethernet hasta 100 GBE Fibre
Channel).
• El standard ITU-T G.709 define:
1. Jerarquías de transporte en OTN
2. Multiplexación flexible
3. Estructuras de tramas
4. Velocidades binarias de línea
5. Formatos para el mapeado
6. Transporte de diversas señales cliente.
• La ITU-T no ha normalizado las estructuras de las secciones ópticas (OCh,
OMS, OTS), lo cual es dejado al fabricante.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
• Las implementaciones iniciales de WDM tomaron muchas de las características de
OAM que existían en SDH, causando dificultades en la Operación y
Mantenimiento de redes WDM, especialmente en las interconexiones en redes
grandes multivendor.
• Los estandares OTN fueron designados para proveer un conjunto robusto de
características de OAM para arquitecturas WDM, incluyendo PM, detección de
fallas, FEC, los canales de conmutación embebidos, y la estuctura estandard de
mapeo para multiplexación de baja velocidad de señal dentro de payloads de
alta velocidad.
• OTN está ampliamente desarrollado para aplicaciones de transporte, se conoce
como Envoltura Digital (Digital Wrapper) sobre señales de transponder de 10
Gbps y 40 GBE.
• Mientras que la tecnología OTN está rapidamente abarcando los roles de
Agregación y Switching, con las primeras aplicaciones, siendo para nodos
grandes de Core OTN switch en las ubicaciones de los gateways.
153

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
❑ Los standares básicos de la ITU-T para la arquitectura, jerarquías, interfaces y
gestión de las redes OTN son:
➢ Rec. ITU-T G.709: Interfaces para las Redes de Transporte Óptico (versiones
2003, 2009 y 2012).
➢ Rec. ITU-T G.872: Arquitectura de las Redes de Transporte Óptico.
➢ Rec. ITU-T G.798: Características de la Jerarquía de las Redes de Transporte
Óptico (idem).
➢ Rec. ITU-T G.959.1: Interfaces de la Capa Física en las Redes de Transporte
Óptico (idem).

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Principios de la Tecnología DWDM
155

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Estructuras Básicas para Transporte de Datos en OTN

Ing. Claudio Saez
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Elementos de la capa Eléctrica
1. OPUk (Optical Payload Unit)
2. ODUk (Optical Data Unit)
3. OTUk (Optical transport Unit)

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Capa de Dominio de Transporte Eléctrico (Digital Wrapper)
158

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Elementos de la capa óptica
• Los elementos que forman la Capa de Transmisión Óptica son:
Optical Transport Module (OTM) y overhead no asociado.
❑ Dentro del OTM están:
1. El Optical Channel Unit (OCh)
2. La Optical Multiplex Section (OMS)
3. La Optical Transmission Section (OTS)
159

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
160
1. Conceptos del Optical Channel Unit (OCh):
✓ El OCh realiza las conversiones eléctrica a óptica de la señal, y modula conforme a
la grilla del UIT-T definida para una portadora de lambda coloreada del DWDM.
✓ Representa el Canal Óptico.
2. Conceptos de la Optical Multiplex Section (OMS)
✓ La OMS multiplexa varias longitudes de onda, cada una transporta un OCh dentro
de una fibra.
✓ La OMS se refiere a la Sección Óptica entre Multiplexores y Demultiplexores.
3. Conceptos de la Optical Transmission Section (OTS):
✓ La OTS se refiere a la Sección Óptica entre los dispositivos de Línea óptica en
donde se encuentran los Terminales de Línea Óptica o los Amplificadores de Línea
Óptica.
• Cuando se ponen juntas a través de la red OTN, y con la adición de la nueva opción
de Multilínea para multiplexación , estas capas operan jerarquicamente.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
❑ El esquema anterior lo completan:
✓ OOS: Optical Overhead
✓ OSC: Optical Supervisory Channel: Representa el modulo del canal de Gestión de
Red (Network Management), remoto.
161

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Capa de Dominio de Transporte Óptico
Elementos de transporte Óptico OTH
162

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Page163
Abundante O&E Overhead con operación simplificada
OMS Layer
OMS Payload
OTS Layer
OTS Payload
l
OSC
Optical
Domain
OCh Payload OCh Layer
Electrical
Domain
FEC
ODUk payload
ODUk/OTUk
Layer
ODUk/
OTUk
OH
ODUk-multiplexing (TDM)
OTUk payload
TTI
BDI-P
BDI-O
PMI
OTS
OH
FDI-O
BDI-P
BDI-O
PMI
FDI-P
OMS
OH
FDI-P
FDI-O
OCI
OCh n
OH
FAS
EXP
TCM
ACT TCM4
TCM3 TCM2
TCM6
GCC1 GCC2
FTFL
PM
RES
RES
APS/PCC
SM RES
GCC0
MFAS JC
JC
JC
NJO PJO
RES
RES
RES
TCM5
TCM1
PSI

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Ejemplo de un enlace PaP con DWDM-OTN
164

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Terminales de Línea (Punto a Punto) en Redes OTN

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Principios del OTN: Dominios OTH Opticos y Eléctricos
166

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Estructura de la trama OTN
167

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Tramas OTN: OTUk Overhead y procesamiento
Trama OTUk (ODUk mas FEC)
168

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
La trama OTN (OPUk, ODUk y OTUk)
Página N° 169

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Estructura Multiplexado de la trama OTN
170

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Esquema de multiplexado desde ODU1 para Muxponder
171

Ing. Claudio Saez
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Jerarquía OTN tradicional y OTN-NG
172

Ing. Claudio Saez
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Jerarquias OTN

Ing. Claudio Saez
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Estructura multiplexación OTN
174

Ing. Claudio Saez
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Estructura de la Interfaz de Línea OTMn,m
175

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
• Para la funcionalidad completa en OTN, la interfaz OTM-n.m transporta un
canal adicional OSC, el cual lleva el OH de las secciones OCh, OMS y OTS, para
propósitos de OAM a nivel óptico y soporta un canal DCC para gestión.
• Es importante resaltar que la ITU-T no estandariza las longitudes de onda
ópticas de OSC, velocidades ó estructuras de los headers de la sección óptica,
por lo que estos son de carácter propietario
• La interfaz OTM-nr.m es más simple que la interfaz con funcionalidad
completa, y no utiliza el canal OSC pues no se utilizan encabezamientos en las
secciones OChr, y se fusionan las prestaciones OMS y OTS en un OPS.
• Se utiliza la denominación de funcionalidad reducida, pues no se incluyen
elementos para OAM óptico, pero no se restringe la capacidad de transporte
de señales ODU.
• La interfaz OTM-0.m es un caso especial de funcionalidad reducida, pues
transporta señales típicas de SDH legacy, utilizando señales ópticas legacy de
1310 nm y 1550 nm.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
• Una de las prestaciones más significativas es la transmisión en paralelo
mediante el uso de OTLk.n (Optical Transport Lane k.n), donde n es el número
de longitudes de onda Lambda n que OTN procesa en paralelo sobre Ochr
(canales ópticos con capacidades restringidas, sin procesamiento 3R ni
funcionalidades de la sección OMS).
• Con esta prestación OTN puede transportar señales Ethernet 40GbE y 100GbE
por transmisión en paralelo de señales de 10Gbps y 25 Gbps, componiendo
carriles 4 x 10G, 4 x 25G ó 10 x 10 G.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
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ALCATEL-LUCENT — CONFIDENTIAL — SOLELY FOR AUTHORIZED PERSONS HAVING A NEED TO KNOW — PROPRIETARY — USE PURSUANT TO COMPANY INSTRUCTION
178
•OPUk: Optical channel Payload Unit
•ODUkP: ODU Path
•ODUkT: ODUk TCM
•ODUk: Optical channel Data Unit
•OTUkV: functional standardized OTUk
•OTUk: Optical channel Transport Unit
•Och: Optical Channel
•OMSn: Optical Multiplex Section
•OTSn: Optical Transmission Section
•OPSn: Optical Physical Section
•OTM-n.m: Optical Transport Module co n
colors y rate m (1: 2.5G, 2:10G, 3:40G)
•[r] reduced functionality

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Capacidad de los módulos de transporte
179

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Capacidades de las OPU

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Velocidades y Jerarquías de Tramas OTU y ODU y Señales Cliente.

Ing. Claudio Saez
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Opciones de Transporte de Tramas ODU

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Esquemas de Multiplexación Posibles en ODUk-LO y ODUk-HO y Señales
Cliente

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Estructura de la OTUk
184

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Nociones de ODUflex
185

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Concatenación Flexible ODUFlex
• La Rec. G.709-2009 introdujo una nueva jerarquía de mapeado y multiplexación
OPU/ODUFlex, que es similar en el concepto a VCAT pero evita retardos diferenciales
y compensación LCAS al restringir la señal ODUFlex
dentro del mismo ODUk de Orden Alto, para permitir una única entidad
transportable.
• El uso está limitado a las señales (HO ODUFlex que caben en un ODUk de Orden Alto
HO ODUk).
➢ ODUFlex soporta dos modos:
a) Circuito, soportando cualquier cliente CBR que puede mapearse en ODUFlex a una
velocidad 239/238 x bit rate cliente
b) Paquete, soportando cualquier velocidad de clientes tipo paquete IP ó MPLS, el cual es
mapeado utilizando GFP-F, aunque en la práctica se implementará con TS de 1.25 Gbps.
Npta: ODUFlex es menos flexible y resistente que OTN VCAT, pero más simple de
implementar.
➢ Se aplica a señales con velocidades superiores a OPU1, que se mapean
sincrónicamente en tramas ODUFlex mediante grupos de TS de 1.25 Gbps (Time
Slots).

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Concatenación Flexible ODUFlex
HO ODUk ()
ODUj (not flex)
ODUflex n
n FC PHY
ODUflex m
N Eth PHY
TDM CBR
HO ODUk ()
ODUj (not flex)
ODUflex n
n FC PHY
ODUflex m
N Eth PHY
TDM CBR
HO ODUk ()
ODUflex 1
ODUflex m
ODUj (not flex)
Logical Flow
(VLAN #1)
Eth PHY
ODUflex n
Logical flow
(VLAN #n)
N Eth PHY
TDM CBR
HO ODUk ()
ODUflex 1
ODUflex m
ODUj (not flex)
Logical Flow
(VLAN #1)
Eth PHY
ODUflex n
Logical flow
(VLAN #n)
N Eth PHY
TDM CBR
ODU k
ODUflex
ODUk
Circuit ODUflex
ODUflex Packet ODUflex
187

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Placa de Terminación Optical Supervision Channel
(OSC) Total Power transmission pack (OSCT)
188

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Sistema de Gestión de Red (Network Management)
• En los sistemas con DWDM, empleamos para la Gestión Remota, el mismo modelo
que en las redes SDH-NG, direccionando en NSAP.
• Las interfaces de Gestión Remota, sobre el equipo o NE la llamamos QB3,
mientras que la interfaz local la llamamos F.
• La diferencia respecto de la Gestión empleada en los Sistemas SDH-NG, radica en
que los canales de Gestión DCC, no pueden ser transportados junto con los
canales de Información que viajan en tramas OTN, a las distintas lambdas, ya que
como estas pasan por Amplificadores o regeneradores, que actúan sobre toda la
banda ya mencionada, en el caso de falla, en una cadena de alguno de ellos, se
cortarían no solo las tramas con información, sino también los canales de gestión.
• Es por ello que la mayoría de los sistemas con DWDM, para el Network
Management, se emplean tramas propietarias, por ejemplo 2 x 2M, para contener
las informaciones de los DCC y otros canales auxiliares.
• Como se deben aplicar sobre una lambda separada del resto se suele usar la de
1510 nm +/- 10 nm.
• De esta forma me aseguro de que con un nivel adecuado no necesite pasar por los
Light Optical Amplifiers (LOFAs). 189

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Esquema de la Gestión de Red de un enlace OTN
190

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Componentes asociados a la Flexibilización de la Red
191

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
OADM (ITU-T G.671)
192

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
OADM (ITU-T G.671)
➢ Un OADM extrae (Drop) lambdas desde el flujo de transmisión óptico y también
inserta (ADD) Lambdas Ópticas al flujo transmitido en el nodo de procesamiento
antes de que el flujo procesado salga del mismo nodo.
➢ Dentro de una red de larga distancia basada en WDM, OADM puede requerir a la
señal óptica Agregada parecerse a la señal óptica Extraida en el nivel de potencia
para prevenir que los perfiles del amplificador sean alterados.
➢ Este requerimiento de estabilidad de potencia entre los canales add y drop
conducen a la buena uniformidad de los Switches Ópticos a lo largo del rango de
Lambdas.
➢ Baja Pérdida de Insercción y tamaños pequeños de los switches ópticos OADM
son importantes.
➢ Todo el proceso de los OADM, a diferencia de los Regeneradores 3R se realiza en
el Dominio óptico.
• Esta rigidez del FOADM, ha impulsado el desarrollo de los ROADM (OADM
Reconfigurables), con filtros ópticos programables con WSS a distancia desde un
NOC. 193

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
OADMs (ITU-T G.671)
❑ En cualquier tecnología, estos multiplexores Add-Drop se acoplan pasivamente a
la fibra óptica, con una pérdida de acoplo de 3 dB, y nunca interrumpen el
camino óptico, por lo que no afectan a las demás señales ópticas de la red
DWDM.
➢ Por lo general, el OADM es el nodo básico de una red DWDM en anillo.
❑ El OADM tiene al menos tres secciones:
1. Demultiplexor óptico
2. Conmutador para las funciones Add-Drop.
3. Multiplexor óptico.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
OADMs (ITU-T G.671)
• Optical Add/Drop multiplexer (OADM) subsystem

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Clasificación de los OADM
1. FOADM: Fixed OADM (es el OADM tradicional)
▪ Los OT’s se conectan a filtros estáticos.
▪ No existen Wavelength Routers (WSS).
2. ROADM: Reconfigurable OADM
▪ OT’s se conectan a filtros estáticos (Static Filters) e Interleavers.
▪ Los filtros se conectan a Wavelength Routers (via puertos OM).
▪ No manejan puertos Colorless, solo Colored.
▪ Emplea Wavelength Selective Switches (WSS)
3. TOADM: Tunable OADM
▪ Tunable Optical Add/Drop Multiplexer
▪ Los OT’s se conectan por ejemplo a los CRW8-88 (1830PSS) que poseen puertos
colorless y maneja también Colored
▪ No tiene filtros estáticos.
▪ Emplea Wavelength Selective Switches (WSS)
196

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Esquema de red con las tres estructuras
▪ ILA: El In-line amplifier amplifica los canales de Agregados Ópticos y tiene terminación del OSC
para la gestión sobre dos líneas ópticas.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Arquitectura óptica del 1830 PSS
Transponder
Filter (East)
THRU
WDM IN
Filter (West)
WDM IN
Transponder
ADD/DROP
AMP OUT
(Optional)
AMP OUT
(Optional)
n n
AMP IN
AMP IN
WDM OUT
WDM OUT

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
FOADM
199

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Ejemplo FOADM
• Permiten la extracción e inserción selectiva de una longitud de onda.
• Facilitan el establecimiento de rutas alternativas para la protección de la línea:
✓ Transpondedor con 2 Agregados en 1+1 (ver diagrama)
✓ 2 Transpondedores en 1+1 con 1 Agregado cada uno.
• OADM de configuración fija para una lambda.
• Existen también OADM ajustables
200

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Ejemplo de un FOADM
201

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop
Multiplexer)
202

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer)
• Superan las carencias de los FOADM, cuya asignación de canales Add-Drop no
puede ser modificada luego de la instalación, a menos que se cambien módulos en
forma manual.
• “El significado completo de la ROADM es que cualquier wavelength puede ser
added/dropped hacia y desde cualquier puerto”.
• Los ROADM tienen las prestaciones de los FOADM más la capacidad de seleccionar y
cambiar cuales son las Lambda K que serán subidas y/o bajadas en cada nodo, por
telecomandos desde el NOC.
• Emplean filtros ópticos más amplificadores laser que son reconfigurables por
software y tienen una arquitectura interna más compleja.
• Su uso flexibiliza el diseño de las redes DWDM, pues pueden reconfigurarse en
cualquier momento provisionando canales Add-Drop en cada nodo OADM en forma
centralizada.
203

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer)
• Tanto la lambdas que hacen passthrough y el added/dropped son reconfigurables.
• ROADM puede resolver problemas con el budget físico de potencia, ruido y
dispersión.
• Además pueden crecer modularmente.
• Los componentes fundamentales en los ROADM son los Wavelenght Selective
Swirching (WSS).
• El WSS crossconecta una wavelength a un multiplexor correpondiente al puerto de
salida designado, según la información de ruteo de de las wavelength.
• De esta forma el WSS cumple con la función de grooming de wavelength.
❑ Los WSS pueden ser de tecnología:
1. Planar Light Circuit (PLC)
2. MEMS
204

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Elementos de Atributos Multi-grado (Multi-Degree Attribute)
205

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
ROADM con PLC
206

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
ROADM con Planar Light Circuit Reconfigurable OADM (PLC)
1. Se basa en el empleo de la tecnología Optical Waveguide (AWG ).
2. La tecnología Planar Waveguide aplica la integración de grupos de
componentes.
3. Dos AWGs se integran en el PLC ROADM.
4. Se usan para realizar las funciones de MUX y DMUX respectivamente.
5. Entre el MUX y el DMUX, hay un arreglo de switch 2x1 y arreglo de VOA de
una dimensión están integrados.
6. Los switches ópticos 2x1 pueden ser operados remotamente mediante señales
eléctricas, para ver si la señal óptica hace passthrough o added al trayecto
principal.
7. El arreglo de VOA se usa para el Control de Potencia de las señales ópticas de
diferentes wavelengths.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Mecanismo de trabajo de los PLC
• Después de entrar a la placa PLC, la señal óptica cromática se demultiplexa en
señales ópticas monocromática viajando en multiples canales.
• Al mismo tiempo las señales ópticas monocromáticas se suman (Added) en la
estación local.
• Seleccionando la señal óptica monocromática desde la señal enviada desde el
upstream a través del switch óptico 2x1, y la señal óptica added en la estación
local, se la puede elegir flexiblemente para saber si hace pasthrough de la
wavelength o add al trayecto principal.
• Los ROADM PLC integran la función de detección O/E.
• Se puede Monitorear y controlar la Potencia Óptica de cada wavelength channel
a través del diodo O/E .
• Y también se puede ajustar la potencia mediante el VOA, y soportar la función
de equilibrio de potencia óptica.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
• ROADM PLC se compone de un MUX/DEMUX, Switch Óptico 2 x 1 y arreglos de
VOA.
• Permiten adding o passthrough de cada wavelength.
…
…
…
40 Lambdas
monocromáticas
2×1
2×1
2×1
2×1
Optical Switch VOA Array
1
2
3
40
ROADM PLC
D
E
M
U
X
M
U
X

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
ROADM WSS con MEMS
210

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Reflector
Espejos tilting MEMs tilting
Fibras
Lentes de
imagen
Mecanismo de Switching de WSS: Tipo MEMS
• Micro-electrical Mechanical
Systems (MEMs)
– Se usan para muchas otras
aplicaciones
• Comercialmente 8 x 8 OXC o mas
• Emplean 256 espejos y a futuro
1.024
– OXC
– ADM usa MEMS
• Controles eléctricos:
– Tensión aplicada al espejo oscila
sobre 2 ejes, + o – 6 grado
– El tiemp de conmutación es de 10
a 25 ms 211

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Principio de operación y ejemplo de un arreglo 3D MEMS
212

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Ejemplo de aplicación en Funcionamiento de ROADM (con WSS MEMS )
213

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Ejemplo de aplicación en Funcionamiento de ROADM (con WSS MEMS)
214

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Eejmplo ROADM con WSS con tecnología MEMS
215

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
…
…
1
9
2
3
4
80
1
2
Placa WSD 9 (OPTIX 8800): ROADM WSS con MEMS
D
E
M
U
X
M
U
X
M
U
X
M
U
X
VOA Array
Optical Switch

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
WSS MEMS vs. ROADM con PLC
218

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
ROADM con WSS Vs. ROADM con PLC
• Comparado con el PLC, el WSS MEMS tiene las siguientes ventajas.
1. Se puede elegir la wavelength que va a ser conmutada en multiples
direcciones.
2. El WSS MEMS puede ser utilizado directamente como un DMUX, el cual
puede hacer add/drop de cualquier wavelength a cualquier puerto.
3. Aparte de ello, puede hacer grooming de señales ópticas en múltiples
direcciones.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Optical Crossconnect (OXC)
220

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Cross-Conector Optico (OXC)
• El OXC es un elemento de red DWDM con servicios equivalentes a los DXC de redes
SDH con topología malla, y típicamente operan en forma matricial (N x N), con N
entradas y N salidas de fibras ópticas.
• Internamente, un conjunto de conmutadores matriciales con un, tiene la capacidad
de trasponer cualquier Lambda K desde puerto de entrada sobre una Lambda Q de
otra puerto de salida.
• Los OXC, junto con los ROADM, proveen a los operadores de las redes de una
capacidad total para redefinir los caminos ópticos y las señales componentes de los
mismos a través de un sistema de gestión remoto.
• Su gran complejidad y costo, y la necesidad de operar sobre topologías diferentes a
la topología anillo, hacen que los OXC solo sean utilizados en redes DWDM de alta
densidad de tráfico, en el Core de las redes.
221

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
• Los OXC pueden operar en el dominio eléctrico, lo que requiere una demultiplexación
interna completa de cada señal multicomponente acarreada por cada FO.
• Esta clase de OXC, que requieren tecnología DXC de SDH son denominados Opacos.
• Si operan solamente en el dominio óptico, trasponiendo longitudes de onda DWDM
entre las diferentes fibras ópticas, se denominan Transparentes.
• Una variante OXC, con filtros ópticos sintonizables, solo opera con longitudes de onda
específicas.
• Por la alta flexibilidad que provee para provisionar señales sobre caminos ópticos, los
OXC son útiles en redes con una alta densidad de tráfico y múltiples caminos ópticos
que son rutas de acceso, como en el caso de las redes Metro (SDH, Ethernet, etc.).
• Un elemento clave de los OXC son los filtros ópticos reconfigurables, para la selección
de longitudes de onda específicas ó para regeneración de señales laser de banda
angosta, así como laser reconfigurables.
222

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
• En el caso de los emisores laser sintonizables, se opera con avanzados sistemas de
control a lazo cerrado para ajustar los laser (por corriente) en un rango limitado ó en
toda la banda que soporta DWDM.
• Tal operación requiere un tiempo de estabilización una vez generado el cambio, que
varía según la precisión requerida por la señal generada, dentro de los límites de
diseño de la red DWDM y la separación entre componentes ópticos (Ghz).
• Los receptores sintonizables se basan en filtros sintonizables, pues el fotodetector es
de banda ancha.
• Existen métodos más sofisticados de reconfigurabilidad de elementos de red en el
dominio óptico, existen pero con elevados costos, como los conmutadores ópticos ó
los conversores de longitud de onda.
223

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Optical Cross-connects todo (OOO)
OXC/PXC
• Optical Cross-connect (OXC) todo
óptico se lo suele llamar Photonic
Cross-connect (PXC)
224

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Acción del OXC
• Como muestra este gráfico, la generación actual de dispositivos conmuta los
lambda entre puertos a través de una matriz de conmutadores ópticos.
• No convierten entre diferentes velocidades, por ejemplo, un puerto de 2.5 Gbps
a un puerto de 10 Gbps, ni convierten puertos basados en electricos (por ejemplo,
E3) a puertos ópticos y viceversa.
• Los OXC son muy buenos para el puerto de conmutación de grandes cantidades de
ancho de banda como el de lambda, pero actualmente no son tan útiles como un
DCS o ADM; esto debería cambiar en el futuro a medida que se desarrolle una
mejor tecnología.
225

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
All Optical Cross-connects todo (OOO)
Optical
Switch
Fabric
3
2
2
4
4
1
1
3
226
• Optical Cross-connect (OXC)
todo ótptico se lo suele
llamar Photonic Cross-
connect (PXC)

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Loopbacks
227

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Tipos de loopbacks de los Mux. DWDM OTN-NG

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Rastreador de Lambdas (WLT)
229

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Wavelength Tracker (WLT)
➢ Las Carriers necesitan herramientas para administrar la capa WDM que sean
similares en eficacia a los de la capa SDH / SONET.
➢ Hoy se fabrican equipos capacidad de Rastreo (Tracker )único, que permite a cada
longitud de onda ser rastreada a medida que pasa a través de la red WDM.
❑ ¿Cómo funciona el rastreador de Longitud de Ondas
➢ La arquitectura del WLT se basa en el principio de “codificar una vez, decodificar
muchas veces."
➢ Se utiliza una firma única óptica conocida como un par de "WaveKey“, que se
codifican en cada longitud de onda de servicio en el transmisor del
transpondedor antes de que entre la capa WDM.
➢ Las combinaciones de Wavekeys, pueden ser de hasta 113 firmas por canal OCh
soportados por el sistema.
➢ Los servicios Bidireccionales utilizan un par de WaveKey por dirección, por lo
tanto, 56 servicios bidireccionales son posibles desde el pool de firmas de Wave
Key por frecuencia OCh. 230

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Wavelength Tracker puntos de Insercción y Detección
Wavetracker Insertion Point
TRANSPONDER
DCM
OUT
2
3
DCM
OUT
LINE OUT
LINE IN
LINE IN
SIG OUT SIG IN SIG OUT
THRU IN
THRU OUT
MON IN VO
A
EDFA
SIG OUT
SIG IN
SIG IN LINE OUT
TRANSPONDER

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
WAVETRACKER – CWR-8 SYSTEM BI-DIR X-CONN

Ing. Claudio Saez
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s e Investigación
Protecciones de las Redes Fotónicas
233

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Tipos de Protecciones sin Plano de Control (generalidades)
• En general son esquemas de tipo 1+1, donde sólo actúan los
equipamientos de origen y destino; ninguno de los equipos intermedios
de la red tienen injerencia sobre la protección por lo que no hay ninguna
Inteligencia actuando, sólo actúan por intermedio de una alarma pasa o
no pasa.
• Actúan por lo general en las capas más bajas de la red; como la Capa 0,
basada en Óptica (DWDM), la capa 1 basada en OTN o en la capa 2 de
paquetes a nivel de Ethernet o MPLS.
❑ Electrical Protection Switching (EPS)
❑ Optical Protection Switch 1+1 (OPS)
❑ Per-channel optical line protection (con placa OPS, o similar)
❑ Optical sub-network connection protection (O-SNCP)
234

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Protección confiable
235

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Esquemas de protección
236

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Protección inteligente y restauración dinámica con ASON
237

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Plano de Control con UIT-T ASON G.8080
238

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Definición de ASON
• ASON (Red Óptica de Conmutación Automática) es un concepto para la
evolución de las redes de transporte que permite el control dinámico
basado en políticas de una red óptica o una red SDH basados en la
señalización entre un usuario y los componentes de la red.
• Su objetivo es automatizar la gestión de recursos y la conexión de la red.
• IETF define ASON como una alternativa y/o suplemento de una Red de
Gestión basada en conexión.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
240
Red Fotónica
❑ Red Fotónica 3 ejes:
• Packet Transport Network PTN
• Optical Transport Network OTN
• Plano de Control y restauración G-
MPLS.
WASON  G-MPLS
WASON = ASON (E) + WSON (λ)
G-MPLS
PTN

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
241
De ASON a WASON
Redes
Protección y
restauración
ASON Eléctrico (SDH-NG)
WSON Lambdas (óptico)
WASON Eléctrico+Óptico

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Porque se necesita ASON
• En una red óptica sin ASON, cada vez que un usuario necesita más y más Ancho
de Banda, hay una solicitud para una nueva conexión desde el usuario al
proveedor de servicios.
• El proveedor de servicios debe entonces planear y configurar manualmente la
ruta de la red (para cumplir con ese aumento del Ancho de Banda).
• El Ancho de Banda se está convirtiendo cada vez más en un recurso precioso y las
expectativas de futuras redes ópticas son que deben ser capaces de manejar de
manera eficiente los recursos tan rápidamente como sea posible.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Porque se necesita ASON
➢ Problema en la configuración de Redes actuales
1. Hoy en día en la mayor parte de las Redes Ópticas la provisión de trayectos o
rutas se realiza a través de un Sistema de Gestión centralizado.
2. Las tareas de Configuración (Provisioning ) de un trayecto pueden llevar horas e
incluso días.
3. A nivel lógico, los Mecanismos de Recuperación, se articulan en torno al
conocimiento de la red centralizado en bases de datos TMN.
4. Diferentes Planos de Gestión, para las distintas tecnologías de redes: IP, ATM,
TDM, SDH y DWDM

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Authomatic Switching Optical Network (ASON)
244
• ASON introduce un Plano de Control empleando GMPLS para lograr una gestión de
conexión dinámica, descubrimiento automático, Protección y Restauración y
reducción del CAPEX el OPEX
OCC: Optical Connection Control

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
245
Plano de Control sobre diferentes capas de red (ODU Switch)
OXC - RODAM
Unides de Acceso
Lambdas
ODU’s
VC-4
V-Lan
LSP
V-Lan Video
V-Lan Voz
V-Lan Internet
MPLS-TP
Plano
de
Control
GMPLS
G 709 XC
L2 SW
OTU
&
Mux
-
Ponder
Láseres Sintonizables

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Objetivos, iniciativas y aportaciones
• ASON cumple algunos de los requisitos de las Redes Ópticas, tales como:
1. Descubrimiento de nodos vecinos.
2. Intercambio de información entre nodos.
3. Conocimiento topológico de la red.
4. Protección y restauración a nivel red.
5. Establecer un mecanismo de señalización para la solicitud y liberación de un
trayecto.
6. Aprovisionamiento de extremo a extremo rápido y automático.
7. Rápido y eficiente re-enrutamiento.
8. Soporte de clientes distintos, pero optimizado para IP.
9. Puesta en marcha de las conexiones en forma Dinámica.
10. Soporte de redes privadas virtuales ópticas (OVPNs).
11. Apoyo a diferentes niveles de calidad de servicio.
246

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Automatic Switched Optical Network (ASON – ITU.T G.8080)
• ASON es un modelo de referencia que describe la arquitectura y los requisitos
que debe satisfacer una Red de Transporte Óptica de Conmutación Automática
✓ Frente al modelo tradicional de red de transporte, el término «Conmutación
Automática» se refiere a:
➢ Capacidad para introducir nuevos servicios, por ejemplo:
1. Ancho de Banda bajo demanda
2. Redes privadas virtuales ópticas
3. Capacidad de enrutamiento dinámico
4. Plano de Control distribuido vs. centralizado basado en TMN.
5. Restauración eficiente de servicios
➢ En ASON no se definen nuevos protocolos.
• Se contempla el uso de GMPLS, las especificaciones UNI y E-NNI del OIF además
de otros trabajos del ITU.
247

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Organismos involucrados al ASON
❑ Iniciativas y aportaciones:
➢ IETF
✓ Propone tecnología GMPLS (RFC 3471 ) sobre IP y el protocolo Link
Management Protocol (LMP).
➢ OIF (Optical Internetworking Forum):
• Protocolos UNI y E-NNI
➢ ITU-T
• Modelo de Referencia ASON (G.8080)
248

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Servicios de Carrier con ASON
249

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Servicios SLA
250
• La ASON puede transportar servicios de diferentes SLAs basados en los requerimientos de
los Clientes.
• Los SLAs están divididos en varios niveles relacionados con la capacidad de protección.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Comparación de los SLA
251

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Plano de Control
252
• El Plano de Control cumple con los protocolos LMP, OSPF y RSVP-TE

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Plano de Control
253

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Capa Óptica de ASON
254
• La capa óptica ASON conocida como WSON se basan en el uso de ROADM
flexibles con tecnologías WSS para implementar aplicaciones: Colorless
Directionless y Contentionless.
• En suma el grado del ROADM, se introduce para lograr la distribución flexible y
el eficiente uso del espectro de AB para la próxima Generación de 400G/1T para
canales de Servicios.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Tipos de ROADM
255
• Colorless: el laser sintonizable/ las lambdas de recepción se pueden ajustar
libremente.
• Directionless: Una lambda se puede transmitir en cualquier dirección.
• Contentionless: significa que la misma lambda puede ser transmitida en
cualquier dirección desde cualquier puerto.
• Contentionless: significa que la misma lambda puede ser transmitida en cualquier
dirección desde cualquier puerto.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Tipos de ROADM: Colorless
256
Colorless: el laser sintonizable/ las lambdas de recepción se pueden ajustar
libremente.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Tipos de ROADM: Directionless
257
Directionless: Una lambda se puede transmitir en cualquier dirección.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Tipos de ROADM: Contentionless
258
Contentionless: significa que la misma lambda puede ser transmitida en cualquier

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Tipos de ROADM: Gridless
259
Contentionless: significa que la misma lambda puede ser transmitida en cualquier

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Capa Óptica ASON
260

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Modulación para 40G y 100G
261

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Modulaciones para 40 GBE
262

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Transmisión con puertos de 100G
264

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Problemas para la transmisión de 100G
265
• Los indicadores clave de rendimiento de un sistema de transmisión óptica
incluyen las tolerancias:
1. OSNR
2. CD
3. PMD
4. Así como la resistencia contra los efectos de fibra no lineal.
• El sistema 100G usa nuevas tecnologías para aumentar la velocidad de línea
a 100 Gbps, al tiempo que reduce los requisitos de OSNR y los efectos de
fibra no lineal y mejora la tolerancia CD, la tolerancia PMD y la distancia de
transmisión.
❑ Una velocidad de componente óptico o eléctrico no puede alcanzar
directamente 100 Gbps debido a:
• Requisitos estrictos sobre el ancho de banda de trabajo y el proceso de
fabricación de estos componentes.
• Posibles dificultades en la pérdida de señal y el consumo de energía.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Degradación de señal en Sistemas Ópticos a 100 GBE
266

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Obstáculos para Bit Rate de 100 Gbps
267
• Un sistema 100G debe admitir un espacio entre canales de 50 GHz.
• El ancho del espectro de una señal óptica debe ser menor que el espaciado de
frecuencia entre canales WDM.
• Esto evita la superposición del espectro óptico y la interferencia del flujo de
servicio, lo que provoca errores de bits y penalizaciones del sistema.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Nuevas tecnologías de modulación para resolver los
obstáculos de 100 Gbps
268
❑ Modulación QPSK + PDM en el extremo de transmisión:
• La velocidad de línea puede alcanzar los 100 Gbps solo con:
1. División de polarización en señales finales de recepción
2. Tolerancia de CD mejorada
3. Tolerancia PMD mejorada
• Esta modulación reduce el ancho del espectro al disminuir la velocidad de
transmisión y alcanza la velocidad de línea de 100 Gbps.
• PDM en realidad modula una señal óptica en dos direcciones de polarización.
• Este procesamiento divide efectivamente los datos en dos, reduciendo a la
mitad la velocidad en baudios.
• Una fase en QPSK representa dos bits, ya que también divide efectivamente los
datos en dos.
• La Modulación QPSK-PDM disminuye la velocidad en baudios de 112 Gbps a
28 Gbps en un sistema de muestra de 100G con 7% de OH de FEC.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Sistema de Transmisión Coherente
269

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Nuevas tecnologías para 100 Gbps
270
• Por lo tanto, los componentes ópticos y eléctricos actuales se pueden usar en un
sistema 100G o WDM con una separación de canales de 50 GHz.
• Esta solución aborda el problema de la velocidad de línea y disminuye la
demanda en el sistema OSNR.
• La detección coherente y las tecnologías DSP ahora se necesitan en el extremo
receptor para restaurar las señales transmitidas.

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Nuevas tecnologías para resolver los obstáculos en 100G
271
❑ Detección coherente + tecnologías DSP en el extremo receptor
1. Implementar división de polarización de señal
2. Mejora la sensibilidad OSNR.
3. Aumenta la sensibilidad del receptor.
4. Compensa las tolerancias de CD y PMD

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Porque modulación coherente

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Uso de los sistemas de 100 GBE
273

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Equipamientos DWDM -NG
274

Ing. Claudio Saez
Junio 2020
s e Investigación
Equipamientos DWDM
❑ ALU Optinex
➢ 1626 LM
➢ 1830 PSS- 16/32 (MUX) - 1830 PSS-36/64 (OCS)
❑ NSN Surpass- Coriant
➢ hiT 7300
❑ Coriant
➢ Familia mTERA
❑ Huawei
• OSN 1800
➢ OSN 6800
➢ OSN 8800
➢ OSN 9800
❑ Ciena
➢ OME 6500
275

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