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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

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


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)


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


¿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


Agenda




Estudio de caso


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.


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


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


http://www.fsanweb.org/default.asp

Caracteristicas generales


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)


Disponible en: http://arstechnica.com/tech-policy/2010/03/the-internet-of-tomorrow-100gbps-to-your-house-by-2030/

Evolución redes PON


Disponible en: http://www.ftthcouncil.eu/documents/Publications/DandO_White_Paper_2014.pdf



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



Arquitectura general

OLT (Optical Line Terminal)

Fibra Óptica

Splitter (divisor óptico

pasivo)

ONU / ONT (Optical

Network Unit / Terminal)


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”


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


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


Aplicación

LONGITUD INFRAESTRUCTURA INTERFERENCIA SEGURIDAD


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


INTERFERENCIA CABLEADO CON TOTAL IMUINIDAD ELECTROMAGNÉTICA

PLANTAS HOSPITALES AEROPUERTOS

ÁREAS CON ALTO ÍNDICE DE

DESCARGAS ATMOSFÉRICAS


SEGURIDAD DATOS ENCRIPTADOS EN MEDIAS MÁS SEGURAS

SISTEMAS FINANCIEROS

GOBIERNO FUERZAS ARMADAS

GRANDES CORPORACIONES


Potenciales verticales de mercado

EDIFÍCIOS HISTÓRICOS

AMBIENTES EDUCATIVOS

INDUSTRIA

AEROPUERTOS

AMBIENTES CORPORATIVOS


Potenciales verticales de mercado

CENTROS COMERCIALES

HOSPITALES

GOBIERNO SHOPPING CENTERS

CALL CENTERS


Aceptación del mercado


https://www.youtube.com/watch?v=XBfJ4WJtDq0

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


Agenda




Estudio de caso


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




Estudio de caso


Estudio de Caso: Infraestructura en Aeropuerto



Control de Acceso

PACS

Access Point Wi-Fi

Telefonia IP

Anti Incendio

CCTV


Emergencia


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


M3004-V M3006-V M3007-P M3007-PV

Sistema de vigilancia con cámaras IP

• Cámeras de vigilancia PTZ compactas y resistentes • Alimentación PoE


• 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


* 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


• Biometria • RFID • PoE

Control de acceso


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


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)


• Correlación entre diferentes sensores.

• Procesamiento de grandes cuantidades de datos.

• Optimización de las operaciones de seguridad y minimización de riesgos.

Sistema de integración informatizado


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.


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

Chassi OLT

Core Switch

Imágenes de la instalación

Servidores y Storage


Pré-Amplificador Amplificador

ONT

Speaker

Switcher de áudio


Splitter 1 x 2:32


Access Point


Sistema de Detección y Alarma Contra Incendios


ONT Paging Station Control Room Operator Desktop


ONT

Teléfonos IP


Lectora de

acceso

Panel de Demonstración


Agenda




Estudio de caso: Infraestructura en Aeropuerto


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



Control de Acceso

PACS

Access Point Wi-Fi

Telefonia IP

Anti Incendio

CCTV


Emergencia


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


Gestión de Capacidad


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)


¡Muchísimas Gracias!

Ing. Alexandre Kawamura, MSc, RCDD

[email protected] www.furukawa.com.br

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