Cuestionario Técnico: Redes de Acceso por Medios Cableados (Unidad 2)

Este documento aborda los conceptos fundamentales, la arquitectura y los componentes clave de las redes de acceso de fibra óptica, centrándose en la tecnología GPON (Gigabit Passive Optical Network) y las implementaciones FTTx (Fiber to the X).

1. Conceptos Fundamentales de la Tecnología GPON

1. ¿Qué es GPON?

   GPON (Gigabit Passive Optical Network) es una Red Óptica Pasiva de orden Gigabit.

2. ¿Qué velocidades ofrece una puerta GPON (Downstream y Upstream)?

   Ofrece una velocidad de bajada (Downstream) de 2.5 Gbps y una velocidad de subida (Upstream) de 1.25 Gbps.

3. Indicar los estándares PON.

   El estándar principal para GPON es G.984.

2. Arquitectura FTTx y Componentes Clave

2.1. Tipos de Arquitectura FTTx

3. Indicar los tipos de arquitectura de red que usa FTTx.

   Los tipos de arquitectura de red utilizados son: Tipo Árbol, Tipo Ramas y Tipo Anillo.

2.2. Elementos de Red FTTx

4. Explicar los elementos de red:
   • ODF (Optical Distribution Frame): Cabecera óptica de distribución.
   • CTO (Caja Terminal Óptica): Ubicada en el tendido aéreo para conectar un máximo de 8 clientes.
   • DGO (Distribuidor General Óptico): Ubicado en el interior de edificios y plantas.
   • OLT (Optical Line Terminal): Terminal óptico de línea, corresponde al nodo FTTx.
   • ONT (Optical Network Terminal) / ONU (Optical Network Unit): Terminal óptico de red, ubicado en el lado del cliente.

2.3. Variantes de FTTx

• FTTh (Fiber to the Home): Fibra hacia el hogar.
• FTTa (Fiber to the Apartment): Fibra hacia el apartamento.
• FTTb (Fiber to the Building): Fibra hacia el edificio.

7. ¿Qué es MDU?

   MDU (Multiple Dwelling Unit) es una Unidad Multiplexora Digital, utilizada cuando la solución es FTTB (Fibra hacia el Edificio).

3. Fibra Óptica, Empalmes y Estándares

3.1. Componentes Pasivos y Normativas

• Splitters Ópticos: Son divisores de señal óptica, utilizados para distribuir una señal en varios terminales. Se ubican en mufas y CTOs.
• Empalme Mecánico: Es la unión de dos fibras usando material plástico, con un sistema manual encapsulado.
• Empalme Térmico (Fusión): Es la fusión de dos fibras usando una empalmadora térmica.

4. ¿Qué son las normas G.657 y G.652?

   Son normas que definen tipos de fibras ópticas. La G.657 se caracteriza por tener una mejor curvatura (ideal para instalaciones en interiores).

3.2. Empalmes y Ubicación

19. ¿En qué etapa de la red de acceso FTTx se pueden realizar empalmes mecánicos?

    Solo en el domicilio (conexión final del drop).

4. Longitudes de Onda y Servicios

5. ¿Qué longitudes de onda se utilizan para el transporte de señal desde el nodo hasta los clientes y viceversa?
   • 1490 nm: Hacia los clientes (Downstream, Datos/Voz).
   • 1310 nm: Desde los clientes hacia el nodo (Upstream).
   • 1550 nm: Desde el nodo hacia el cliente para señal IP-TV (Video).

8. Indicar los nombres y colores que reciben los cables según su uso en la red FTTx.
   • Negro: Alimentación.
   • Blanco: Continuidad.
   • Rojo, Amarillo, Verde y Azul: Para distribuir.

14. ¿Qué servicios se pueden entregar a los clientes por FTTx?

    Telefonía (VoIP), Internet (Datos), IP-TV y Enlaces E1.

5. Métodos de Acceso, Multiplexación y Networking

9. ¿De qué forma los datos de un cliente no se confunden con los datos de otro en la red FTTx?

16. Indicar métodos de acceso al medio que ocupa FTTx y explicar.

    FTTx utiliza una combinación de métodos de multiplexación para diferenciar y gestionar el tráfico:

    • WDM (Wavelength Division Multiplexing): Utiliza distintas longitudes de onda para diferenciar la transmisión (TX) y la recepción (RX) (1310 nm, 1490 nm, 1550 nm).
    • TDM (Time Division Multiplexing): Asigna ventanas de tiempo específicas a cada cliente (ONT) para la transmisión de datos.
    • CDM (Code Division Multiplexing): Identifica los paquetes por código, usando el número de serie del equipo lado cliente (ONT).
17. ¿Con qué método de networking se inserta el servicio telefónico en FTTx?

    Se utiliza VoIP (Voz sobre IP), gestionado mediante VLANs.

18. ¿Qué son los T-CONT en las tramas del formato FTTx?

    Son Contenedores de Tráfico que vienen marcados según el tipo de servicio (voz, datos, video).

19. ¿Dónde va el campo de dirección ONU-ID?

    Va en el OVERHEAD (cabecera) de la trama.

20. ¿Cómo compensa el retardo de propagación?

    Con etapas de ecualización (Ranging).

21. En la trama, ¿dónde se indica el ancho de banda contratado de cada cliente?

    En el bloque UP BW Man (Upstream Bandwidth Management).

6. Cálculos, Atenuación y Capacidad en Redes GPON

6.1. Rendimiento y Atenuación de Splitters

Nota: Los cálculos de ancho de banda (BW) se basan en la división del ancho de banda total de bajada (2.5 Gbps) entre el factor del splitter.

11. Indicar las velocidades (Downstream) según los splitters utilizados:

    Splitter	BW (Mbps)
    1/8	312.5 Mbps
    1/16	156.25 Mbps (Aproximado: 160 Mbps)
    1/32	78.125 Mbps (Aproximado: 80 Mbps)
    1/64	39.06 Mbps (Aproximado: 40 Mbps)

12. ¿Cuántos CTOs se pueden conectar de las siguientes derivaciones?

    (Considerando que cada CTO maneja 8 clientes y el splitter define el número total de clientes).

    Splitter	CTOs (Máximo 8 clientes/CTO)
    1/8	1 CTO
    1/16	2 CTOs
    1/32	4 CTOs
    1/64	8 CTOs

13. Indicar las atenuaciones asociadas (valores típicos en dB):

    Splitter	Atenuación (dB)
    1/8	9 dB
    1/16	12 dB
    1/32	15 dB
    1/64	18 dB

6.2. Niveles de Potencia y Seguridad

18. ¿Cuál es el nivel en dBm mínimo de aceptación para certificar un punto (ONT)?

    El nivel mínimo de aceptación es -25 dBm.

19. ¿Qué proceso de mejora le aplica el OLT a la señal desde el cliente?

    El OLT aplica Encriptación AES y Corrección de Errores.

20. Si la señal que sale desde la OLT es de +3 dBm, ¿qué nivel le llega al cliente? (Considerando atenuación total del tramo de 10 dB). Calcular para splitter de 1/64 y 1/32.

    La potencia recibida (Pr) se calcula como: Pr = Potencia de Salida (Ps) – Atenuación del Tramo (At) – Atenuación del Splitter (As).

    • Para Splitter 1/64 (As = 18 dB): Pr = +3 dBm – 10 dB – 18 dB = -25 dBm.
    • Para Splitter 1/32 (As = 15 dB): Pr = +3 dBm – 10 dB – 15 dB = -22 dBm.

6.3. Dimensionamiento de la Red

23. Se requiere FO para 8500 clientes. ¿Qué capacidad debe tener el cable de FO primario? ¿Con cuántos nodos se cumple? (Considere Nodos con 14 tarjetas de 8 puertos PON cada una).

    Capacidad total por OLT: 14 tarjetas × 8 puertos PON/tarjeta × 64 clientes/PON = 7168 clientes/OLT.

    Nodos requeridos: 8500 clientes / 7168 clientes/OLT ≈ 1.18. Se necesitan 2 OLTs (Nodos FTTx).

    Capacidad de FO Primario: 2 OLTs × 14 tarjetas × 8 PON/tarjeta = 224 fibras (pelos) primarias.

24. ¿Cuántos accesos a clientes permite un OLT aproximadamente?

    Depende de la configuración de tarjetas y puertos:

    • 14 tarjetas × 4 PON × 64 clientes = 3584 clientes.
    • 14 tarjetas × 8 PON × 64 clientes = 7168 clientes (Configuración común).
    • 14 tarjetas × 16 PON × 64 clientes = 14336 clientes (Configuración de alta densidad).
25. ¿Para cuántos OLTs permite conectar un cable primario de 256 Fibras Ópticas (FO)?

    Si cada OLT posee 14 tarjetas de 4 PON (56 PONs totales):

    256 FO / 4 PONs por tarjeta = 64 tarjetas.

    64 tarjetas / 14 tarjetas por OLT ≈ 4.57. Se necesitan 5 OLTs (o 5 nodos FTTx).

26. ¿Cuántos pelos de fibra óptica se debieran consumir en el secundario para un primario de 128 pelos? ¿Y cuántos CTOs se necesitarían?

    Clientes totales: 128 PONs × 64 clientes/PON = 8192 clientes.

    CTOs necesarios: 8192 clientes / 8 clientes/CTO = 1024 CTOs.

7. Identificación de Componentes

21. ¿Qué es la siguiente imagen?

    

    Splitter Óptico 1/32

22. ¿Qué es la siguiente imagen?

    

    Empalme Mecánico

23. ¿Qué es el DROP en la red FTTx?

    Es la Fibra Óptica (FO) que baja desde el poste al domicilio del cliente.

Etiquetas: fibra óptica, FTTx, GPON, OLT, ONT, redes de acceso