Con el fin de generar el modelo simplificado de red sobre el cual estará soportada la simulación de los diferentes formatos de modulación, es necesario realizar un análisis detallado de las características más significativas de algunos operadores nacionales que se encuentran implementando sistemas de fibra óptica sobre redes DWDM.
En general, la información suministrada por algunos operadores representativos como son ETB, INTERNEXA, TELMEX, TELEFONICA-TELECOM y UNE-EMP, entre otros, es de carácter confidencial y no es permitido su divulgación de manera puntual, sin embargo se ha podido obtener la información necesaria para generar un modelo que represente algunas características de los sistemas WDM dentro del contexto nacional, donde Los operadores anteriormente mencionados serán nombrados de manera aleatoria como operador 1 hasta operador 4 por motivos de confidencialidad.
Dentro de las características más importantes a analizar se consideraron: la topología de red, los parámetros específicos de la red como son la velocidad de transmisión, el número de longitudes de onda implementadas, la ventana de trabajo, el estándar de fibra utilizado, los equipos, entre otras.
2.2.1 Topologías de Red
Dentro de las configuraciones implementadas a nivel nacional por algunos operadores se puede constatar que la configuración en anillo es la más utilizada, dado que permite redundancia en el medio físico, lo cual hace que la red presente una mayor disponibilidad del orden del 99.6 %, para el caso específico del operador 1, dicha red cuenta con más de 1800Km de cable tendido, como se observa en la figura 2.4.
Anillo No 1: Bogotá, Cali, Medellín, Popayán e Ibagué. Anillo No 2: Eje cafetero.
Anillo No 3: Costa Atlántica, Cesar, Magdalena Medio y Santander.
Figura 2.4 Cobertura de red y topología de los anillos del operador 1 [28]. Para el caso específico del operador 2, es una red de fibra óptica que se encuentra soportada sobre dos anillos DWDM que se integran con enlaces de microondas y se complementan con un sistema satelital, en la figura 2.5 se puede observar la topología de los anillos:
Anillo No 1: Bogotá, Medellín, Cali, Popayán, Neiva, Pereira e Ibagué.
Anillo No 2: Bucaramanga, Cúcuta, Barranquilla, Cartagena, Tolú y Medellín.
Figura 2.5 Cobertura de red y topología de los anillos del operador 2 [29] Por otra parte, el operador 3 y el operador 4 cuentan con una configuración típica de anillos con nodos principales ubicados en:
Anillo Operador 3: Bogotá, Medellín, Pereira e Ibagué.
Anillo Operador 4: Cartagena, Medellín, Bucaramanga y Santa Marta. 2.2.2 Características de Red
El primer operador, cuenta con una red DWDM trabajando a una velocidad de 2.5Gbps en la ventana de los 1550nm, se basa en el estándar G.652 con fibra tipo SSMF-28. Las distancias típicas de los nodos oscilan entre los 250Km y los 500Km; es una red equipada con módulos de compensación de dispersión y amplificadores de fibra dopados con Erbio, el parámetro de atenuación que tiene la fibra de la red es =0.25dB/Km. Los parámetros de dispersión se encuentran definidos como D=16,7ps/nm*Km y DS=0.09ps/nm*Km2.
El segundo operador, cuenta con una red DWDM, donde el primer anillo posee una capacidad total de 16 longitudes de onda de las cuales 4 se encuentran implementadas a una velocidad de transmisión de datos de 2.5Gb/s; para el segundo anillo se cuenta con 32 longitudes de onda de capacidad total, de las cuales 4 longitudes de onda son implementadas a la misma velocidad de datos.
El tercer operador, cuenta con sistemas de protección tipo SPRING y la red se encuentra en este momento trabajando con 4 longitudes de onda a una velocidad de 2.5Gb/s para cada uno de sus enlaces de fibra. Para el caso del cuarto operador, este cuenta con una red DWDM con distancias típicas de los enlaces del orden de 80Km a 100Km, espaciamientos entre los amplificadores ópticos de 40dB, estándar utilizado G.652 con el tipo de fibra SSMF-28, espaciamientos de los canales WDM de 100GHz, sistemas de protección SPRING y SNCP trabajando en la banda C alrededor de los 1550nm, velocidades de transmisión de datos de 2.5Gb/s y 10Gb/s implementando solo redes en 2.5Gb/s, con modulación externa y modulación directa.
2.2.3 Equipos implementados por operadores nacionales
Los equipos OSN de HUAWEI con sus diferentes series OptiX OSN, son los más utilizados dentro de las configuraciones de las redes DWDM. A continuación, se detallan los parámetros de las tarjetas STM-64 y STM-16 del equipo OSN 3500, con el fin de verificar ciertas características con las que contaría la red, así como el formato de modulación utilizado, que para el objetivo del proyecto es fundamental.
En la tabla 2.2 se observan los parámetros de las tarjetas de interfaz óptica SF64/SL64 que son las responsables de manejar las señales ópticas STM-64 a 10Gb/s aproximadamente, así mismo son responsables de la recepción y la transmisión, soportar diversos esquemas de protección como SNCP, soportar salidas de longitud de onda fijas y ser compatible con diferentes distancias de transmisión.
PARÁMETRO DESCRIPCIÓN
Velocidad de Tx SF64 10.709Gb/s SL64 9.953Gb/s
Capacidad de Procesamiento 1xSTM-64 servicio estándar o concatenado
Patrón de código de Línea NRZ
Tipo de Módulo Óptico I-64.1 S-64.2b L- 64.2b Le- 64.2 Ls-64.2
Longitud de Onda [nm] 1310 1550 1550 1550 1550 Distancia de Tx [Km] 0-2 2-40 30-70 30-70 80 Potencia de Operación [dBm] -6 a 1 -1 a 2 10 a 14 1 a 4 3 a 5 Sensibilidad en Rx [dBm] -11 -14 -14 -19.5 -21 Máxima Tolerancia de Dispersión [ps/nm] 6.6 800 1600 1200 1600
Con respecto a las tarjetas SL16, en la tabla 2.3 se observan los parámetros más significativos, dichas tarjetas son las responsables de manejar las señales ópticas STM- 16 a 2.5Gb/s aproximadamente, soportar diversos esquemas de protección como MSP, Ring, MSP Lineal y SNCP.
PARÁMETRO DESCRIPCIÓN
Velocidad de Tx 2.488Gb/s
Capacidad de Procesamiento 1xSTM-16 servicio estándar o concatenado
Patrón de Código de Línea NRZ
Tipo de Módulo Óptico I-16 S-16.1 L-16.1 L-16.2 Le-16.2 Je
Longitud de Onda [nm] 1310 1310 1310 1550 1550
Distancia de Tx [Km] 0-2 2-15 15-40 40-80 80-100
Potencia de Operación [dBm] -10 a -3 -5 a 0 -2 a 3 -2 a 3 5 a 7
Sensibilidad en Rx [dBm] -18 -18 -27 -28 -28
Tabla 2.3 Parámetros Técnicos de las tarjetas STM-16 Equipo OSN3500 [30]. Al analizar las tablas 2.2 y 2.3, se puede constatar que para los equipos OSN3500, el formato de modulación implementado es NRZ-OOK. Así mismo, se aprecian las longitudes típicas soportadas por las tarjetas y la potencia mínima requerida en recepción, siendo parámetros objetivos en el desarrollo de los escenarios de simulación.