- Por cable, ADSL, conformando redes LAN tradicionales
- Inalámbricas o Wireless, por aire, utilizando radiofrecuencias del espectro libre. Las LAN inalámbricas utilizan básicamente longitudes de onda correspondientes a las microondas (2,4 GHz y 5 GHz) y permiten tener anchos de banda apreciables (desde 1 MB/s en las primeras versiones hasta llegar a los 54 MB/s de los últimos estándares).
Las LAN inalámbricas las podemos agrupar según el estándar y tecnología que utilizan:
- La tecnología Free Space Optics (FSO), también conocida como “Optical Wireless”. A diferencia de los dispositivos de radio o microondas, los equipos para Comunicaciones Ópticas Exteriores (FSO: Free Space Optics) utilizan la luz a través del aire como medio de transmisión. Transmiten una longitud de onda entorno a 785nm. Esta longitud de onda no requiere licencia, eliminando la necesidad de su obtención o bien los costos de las líneas arrendadas.
"La tecnología óptica inalámbrica fue primeramente demostrada por Alexandre Graham Bell a finales del siglo diecinueve, antes aún que la demostración del teléfono"
Los enlaces ópticos extienden las redes cableadas o de fibra óptica, de una forma inmediata, fiable y con un bajo costo. Estos enlaces utilizan tecnologías de rayo de luz, LED o LÁSER para operar con un ancho de banda de 1 y hasta 3 Gbps. Son inmunes a interferencias EMI/RFI, no siendo posible utilizar mediciones en RF o analizadores de espectro para capturar una comunicación. y se pueden instalar fuera o dentro de los edificios. Los FSO brindan seguridad pues la única forma de capturar datos es interceptar físicamente el haz de luz.
Un punto destacado es que NO SE REQUIERE LICENCIA DE USO, por lo que es muy útil para una instalación provisional, previo a otra alternativa, o como solución definitiva de rápida implantación y sin costo de explotación.
Entre las aplicaciones posibles se destacan la conexión inalámbrica de ATM, LANs, centralitas, PBXs o video-vigilancia. Interconexión empresarial, Redes Metropolitanas, Redes de Telecomunicaciones, Redes Celulares, Redes de Televisión por Cable.
Es apropiado para entornos urbanos muy saturados, para campus empresariales o universitarios, hospitales, etc., y como back-up en conexiones vitales.
Ventajas clave
- Equipos con alcance máximo de: 150 a 6000 metros.
- Ancho de Banda completo a alto régimen.
- Protocolos: Ethernet, PDH, SDH/SONET y transparente.
- Instalación interior o exterior.
- Conexión inmediata.
- No se requiere licencia de uso.
- No hay costo mensual de líneas alquiladas.
- Transmisión a través de terreno difícil.
- Sin necesidad de hacer zanjas para cables.
- Sin interferencias cruzadas ni electromagnéticas.
- Tasa de error inferior a 10E-9. Inmune a EMI/RFI.
- Transmisión de datos SEGURA.
- Fácil de reubicar.
Empleando tanto LED o LÁSER, el equipo FSO puede trabajar a velocidades hasta 3 Gbps utilizando el aire como medio de transmisión sobre el cual la luz es transmitida. Se emplean los mismos conceptos que para los dispositivos que transmiten sobre fibra óptica, el resultado final de la transmisión es casi a la velocidad de la luz.
Un enlace FSO puede utilizarse en conjunto con multiplexores para el traspaso de tramas de voz, datos y video de forma simultánea. Dependiendo del tipo de servicios que se vayan a ampliar, la conexión al receptor se proporciona sobre cobre (para interfaces como E1, Ethernet o Fast Ethernet) o sobre fibra óptica (para servicios como ATM o SDH).
La principal restricción para los equipos FSO es tener una línea de visión clara. No debe haber obstrucción física entre los dos cabezales.
El mayor obstáculo para los FSO son las condiciones climáticas. Las máximas distancias tienen que tener en cuenta la máxima cantidad de lluvia y la niebla que la zona pueda tener. La niebla está formada por finas gotas de lluvia, normalmente tienen un diámetro de unos pocos cientos de micras. Estas gotas se convierten en vapor y pueden alterar las características de transmisión. Para resolver los problemas relacionados con condiciones climáticas, hay que reducir la distancia entre los cabezales o ampliar la potencia del láser.
Principales características técnicas a tener en cuenta
La tecnología Free Space Optics (FSO) se basa en la transmisión de señales ópticas en el espacio, siendo una alternativa a otras formas de conexión de capa física, transparente al protocolo y ancho de banda. Los transmisores láser envían una señal modulada hacia los receptores de forma segura eye-safe y confiable carrier class.
Los sistemas que utilizan la tecnología FSO son unos de los más utilizados hoy en día para cubrir las necesidades de conexión hacia la última milla, interconexión de puntos (pop-pop, pop- mini pop), respaldo de enlaces y redes ópticas, etc. Estos enlaces tan robustos ofrecen a los usuarios varias ventajas, algunas de ellas son las siguientes:
- Libre de interferencia RF / EM
- Solución óptica de alta velocidad
- No requiere licencia de operación
- Rápida instalación
- Seguridad y Protección
Interfaz aérea (FSO)
Clasificación del Láser
Esta clasificación indica el nivel de seguridad del transmisor. Esta va a ser determinada principalmente por la longitud de onda y la potencia de transmisión de cada láser. Generalmente los equipos FSO cumplen en alguna de las siguientes clasificaciones:
- Láser Clase 1M Transmisores láser que son completamente seguros aún cuando son vistos directamente con el ojo sin protección alguna
- Láser Clase 3b Transmisores que normalmente son peligrosos si se tiene una exposición directa con el láser.
Los equipos FSO no son visibles para el ojo humano ya que operan en una longitud de onda es superior a los 780 nm, es por esto que FSO debe cumplir con los estándares de seguridad Clase 1M y de esta forma no causar daños a terceros.
Longitud de onda
Los equipos FSO pueden trabajar en las siguientes longitudes de onda:
1 - Cercano a los 800 nm Esta longitud de onda se encuentra dentro del espectro conocido como "Región de Riesgo Retinal" ya que esta puede llegar a dañar la retina del ojo en caso de incidencia con el rayo. En este caso la única forma de poder tener un nivel de seguridad aceptable es transmitiendo a una potencia relativamente baja.
2 - 1550 nm Generalmente los equipos que operan en esta longitud de onda cumplen con las normas de seguridad para el ojo humano "eye-safe" ya que esta se encuentra fuera de la "Región de Riesgo Retinal" Estos equipos pueden transmitir a niveles de potencia hasta de 50 veces mayores que los que operan en 850 nm y cumplen con las normas de seguridad "eye-safe".
Potencia de transmisión
Debido a que FSO se basa en la transmisión de señales ópticas en el espacio, esta señal va a ser atenuada por el medio de forma proporcional a la longitud del enlace.
De igual forma existen factores climatológicos que pueden atenuar adicionalmente y en gran medida la señal óptica. El principal evento viene siendo la neblina, las tormentas de lluvia pueden afectar el enlace pero en menor escala.
Los equipos FSO que operan en longitudes de onda de 1550 nm pueden transmitir a niveles de potencia mucho más elevados que los que operan en 850 nm ya que como estos primeros no operan en la "Región de Riesgo Retinal", tienen un mayor margen para seguir cumpliendo con las normas de seguridad Clase 1M.
Es por esto que la potencia de transmisión es el punto medular en los sistemas FSO. Conforme más alto sea este parámetro se va a poder contar con una mayor penetración en la neblina más densa y de igual forma, se es posible contar con enlaces de longitudes mayores. Esto se va a traducir en tener un enlace con un alto nivel de disponibilidad de hasta 99,99%.
Divergencia del láser
Los rayos láser no son totalmente puntuales, estos van "abriéndose" conforme van avanzando por el medio. Divergencia nos indica cuanto es el ángulo de apertura del láser.
Este ángulo es directamente proporcional al área de cobertura en el extremo remoto, y es inversamente proporcional a la potencia recibida en el receptor del equipo remoto.
Si se desea instalar enlaces FSO que estén completamente en paralelo, este parámetro va a determinar la distancia mínima de separación que debe de existir entre cada equipo. Mientras menor sea la divergencia, menor va a ser la distancia requerida.
Montaje y estabilidad del equipo
A diferencia de los equipos de radio, FSO tiene una mayor susceptibilidad al movimiento, es por esto muy importante que tanto la plataforma como la estructura de montaje del equipo cuenten con un sistema de fijación rígido y estable. Al contar con esto, una vez se encuentre instalado, el enlace va a funcionar de excelente manera sin necesidad de realizar posteriormente reajustes en la alineación.
Es por esto que se recomienda la instalación de los equipos en:
- Mástiles en azoteas o paredes
- Mástiles detrás de ventanas
- Torres auto soportadas
Existe la opción en algunos modelos FSO en donde cuentan con un sistema activo de alineación (APS). Este sistema tiene su aplicación principalmente en instalaciones en donde la plataforma de montaje no es muy estable, y también cuando se desean contar con enlaces muy largos.
Interfaz física
Ya que FSO únicamente trabaja en la capa física del enlace, este es transparente al tipo de información transmitida en donde esta puede ser PDH, SDH, IP, ATM, etc.
Los equipos FSO entregan una interfaz física la cual es una fibra óptica y esta es conectada al equipo Terminal. Las características de la interfaz física pueden variar dependiendo del modelo.
Gracias a esto generalmente pueden ser usados en FSO los mismos modelos de equipos terminales que se usan cuando comúnmente se instala una fibra óptica.
Inclusive, es posible extender un largo trayecto de fibra hasta de 2 Km. a partir del equipo FSO sin necesidad de instalar repetidores.
Links:
triohmtec
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