Las Redes Ópticas

1. Las Redes Ópticas Su impacto transformador en la sociedad Universidad de Palermo Ing. Miguel Angel Ibañez 15 de junio de 2011 Buenos Aires Argentina

2. Agenda • Porqué "redes" y porqué "luz" para mejorar una sociedad?. Origen y evolución de las redes Ópticas. Laboratorio virtual de prueba. • Cuál es el impacto técnico - social y ... cuándo llega a la Rep. Arg. ?. Proyectos Transformadores regionales. • Cómo modificará hábitos y costumbres de la sociedad?,  Video 10` • Conclusiones. t=1 hs Redes Ópticas - Universidad de Palermo

3. Porqué "redes" y porqué "luz" para mejorar una sociedad? • La principal razón por la cual se han desarrollado las redes de telecomunicaciones es que el costo de establecer un enlace dedicado entre cualesquiera dos usuarios de una red sería elevadísimo, sobre todo considerando que no todo el tiempo todos los usuarios se comunican entre sí. Se debe compartir los recursos existentes. Una RED DE TELECOMUNICACIONES consiste en una infraestructura física a través de la cual se transporta la información desde la fuente hasta el destino, y con base en esa infraestructura se ofrecen a los usuarios los diversos servicios de telecomunicaciones 15 de junio de 2011 3 Redes Ópticas - Universidad de Palermo

4. Porqué "redes" y porqué "luz" para mejorar una sociedad? El desarrollo de Mr Kao dio sustento teórico a diseñar una medio de transmisión para la luz. Corning USA luego en 1970 lo desarrollo La “luz” es la onda electromagnética de mayor capacidad para ser modulada y con ello transportar información en Gb, Tb y no es afectada por otras longitudes de ondas mas bajas (energía eléctrica, radiofrecuencia, microonda). 15 de junio de 2011 4 Redes Ópticas - Universidad de Palermo

5. Porqué "redes" y porqué "luz" para mejorar una sociedad? El desarrollo de Mr Kao dio sustento teórico a diseñar una medio de transmisión para la luz. Corning USA luego en 1970 lo desarrollo La “luz” es la onda electromagnética de mayor capacidad para ser modulada y con ello transportar información en Gb, Tb y no es afectada por otras longitudes de ondas mas bajas (energía eléctrica, radiofrecuencia, microonda). 15 de junio de 2011 5 Redes Ópticas - Universidad de Palermo

6. Porqué "redes" y porqué "luz" para mejorar una sociedad? El desarrollo de Mr Kao dio sustento teórico a diseñar una medio de transmisión para la luz. Corning USA luego en 1970 lo desarrollo No existía en 1884 un medio de transmisión apropiado ni fuente de luz adecuada Daniel Colladon fue el primero en describir la "fuente de luz" en el artículo que en 1842 tituló On the reflections of a ray of light inside a parabolic liquid stream. Ilustración de este último artículo de Colladon, en 1884. La “luz” es la onda electromagnética de mayor capacidad para ser modulada y con ello transportar información en Gb, Tb y no es afectada por otras longitudes de ondas mas bajas (energía eléctrica, radiofrecuencia, microonda). 15 de junio de 2011 6 Redes Ópticas - Universidad de Palermo

7. Origen y Evolución de la fibra óptica (I de II) • En 1790 Claude Chappe construyó en Francia un sistema de telégrafo óptico que consistía en una cadena de torres con sistemas de señalización móviles. • En el año 1889, el norteamericano Alexander Graham Bell desarrolló el “photophon” con el cual se podían transmitir señales de alta voz con ayuda de la luz. • En 1870 o sea antes del descubrimiento de Bell, el físico inglés John Tyndall señaló una solución del problema demostrando que un chorro de agua era capaz de conducir la luz. • En el año 1934 el norteamericano Norman R. French obtuvo una patente que cubría un sistema telefónico óptico. • En 1958 se encontró una fuente de luz adecuada para ser utilizada como emisor; los premios Nobel Arthur Schawlow y Charles H. Townes desarrollaron el laser, utilizado con éxito por primera vez por Theodor H. Maiman en 1960. • En 1962 se descubrió que existía la posibilidad de producir un laser con materiales semiconductores. Paralelamente se desarrollaron los elementos receptores: fotodiodos semiconductores. • Quedaba únicamente por encontrar un medio de transmisión adecuado que uniera ambos extremos. • En principio se propusieron conductores circulares huecos y espejados con un complicado sistema de lentes. Redes Ópticas - Universidad de Palermo

8. Origen y Evolución de la fibra óptica (II de II) • En el año 1966, en Inglaterra, Charles R. Kao y George A. Hockham sugirieron utilizar fibras de vidrio como conductores. • Ya en los años cincuenta, en la técnica médica se utilizaban fibras de vidrio para la transmisión directa de imágenes sobre distancias muy cortas. • En 1970, la empresa Corning Glass Works fabricó en los Estados Unidos conductores de fibra óptica con un perfil escalonado y obtuvo valores de atenuación inferiores de 20dB/Km con una longitud de onda de 633nm. • En 1972 se lograron valores de atenuación de 4dB/Km con conductores de fibra óptica de perfil gradual. Hoy en día, el estado de la técnica permite obtener atenuaciones de 0,2dB/Km con longitudes de onda de 15500nm en conductores de fibra óptica monomodo • En 1973, los primeros conductores de fibra óptica para telefonía se pusieron en funcionamiento en barcos de la armada de los Estados Unidos. • En 1976, El primer sistema de conductores de fibra óptica se ensayó en la planta de la Western Electric de Atlanta (Estados Unidos). • Desde el año 1976 Siemens está utilizando en Munich el tramo experimental de 2,1 Km para la transmisión de señales telefónicas, de TV y de videoteléfono. • En el año 1977 Siemens instaló en Berlín el primer trayecto de fibra óptica para el Correo Federal Alemán. El CERN, de Ginebra (Suiza), desde 1978 tiene en servicio un cable de conductores de fibra óptica a prueba de radiaciones. A partir de esa época se comenzó a utilizar la nueva tecnología a nivel mundial. Redes Ópticas - Universidad de Palermo

9. ¿Porqué fibra óptica? Por las amplias ventajas que presenta como medio de transmisión, por ejemplo: • Baja Atenuación: Las fibras ópticas son el medio físico de transmisión con menor atenuación, dado que se pueden establecerse link´s directos, o sea sin repetidores, de unos 100Km. • Gran Ancho de Banda: La capacidad de transmisión es muy elevada con sistemas de transmisión en una sola longitud de onda. • Peso y tamaño reducidos: El diámetro de una fibra óptica es menor al de un cabello humano. Un cable de 60 fibras ópticas tiene un diámetro total de 15 a 18 mm y un peso medio de 250 Kg/Km, en cambio un cable de cobre de 900 pares calibre 0,4 posee un diámetro que varía entre 40 y 50 mm y un peso medio de 4.000 Kg/Km. • Gran flexibilidad y recursos disponibles: Los cables de fibra óptica se pueden construir totalmente con materiales dieléctricos y la materia prima implementada en la fabricación es el dióxido de silicio (SiO2), el cual es uno de los recursos de más abundancia en la superficie terrestre. • Aislamiento eléctrico: Al no existir conductores metálicos no se pueden inducir corrientes en el cable (valido para cables de fibras ópticas sin armaduras). • Ausencia de radiación emitida: Las fibras ópticas transportan luz y no emiten radiaciones electromagnéticas que puedan interferir con equipos electrónicos, tampoco se ve afectada por radiaciones emitidas por otros medios que la rodean. • Costo y Mantenimiento: Los cables de fibra óptica y la tecnología asociada con su fabricación e instalación ha caído drásticamente sus costos en los últimos años. Redes Ópticas - Universidad de Palermo

10. Porqué "redes" y porqué "luz" para mejorar una sociedad? • La revolución del láser y de la fibra óptica. Apenas hace 10 años la comunicación mundial como la conocemos hoy no sería posible; pedazos críticos de tecnología en computación y comunicación apenas estaban emergiendo. Después, en 1988, fue creado el primer cable de fibra óptica trasatlántico, y la “súper carretera de la información” estaba a punto de convertirse en una realidad. • Las fibras ópticas forman la columna vertebral del sistema global de las telecomunicaciones. Fueron diseñadas para contener las cantidades bastas de información que pueden ser transmitidas vía una relativamente nueva forma de luz enfocada en los rayos láser. Juntos, láser y fibras ópticas, han ido incrementando dramáticamente la capacidad de un sistema telefónico internacional. • El nacimiento de nuevas tecnologías siempre lleva consigo consecuencias que afectan directa o indirectamente las cuestiones sociales, económicas y, por supuesto tecnológicas de un mundo cada vez más vanguardista. El nacimiento de la fibra óptica marcó también el nacimiento de una nueva era en las comunicaciones. Nada sería lo mismo. Redes Ópticas - Universidad de Palermo

11. Porqué "redes" y porqué "luz" para mejorar una sociedad? Conmutación y grupo de P. Ext 1900. Desde el origen de las telecomunicaciones en el 1890 aprox. El incremento del tráfico es cte. En 1988, fue creado el primer cable de fibra óptica trasatlántico, y la “súper carretera de la información” estaba a punto de convertirse en una realidad. 15 de junio de 2011 Redes Ópticas - Universidad de Palermo

12. Porqué "redes" y porqué "luz" para mejorar una sociedad? Redes Óptica con conmutación óptica =>Mb/Gb/Tb Las fibras ópticas forman la columna vertebral del sistema global de las telecomunicaciones. Juntos, láser y fibras ópticas, han ido incrementando dramáticamente la capacidad de los sistema de telecomunicación internacional y con ello el incremento del ancho de banda disponible. 15 de junio de 2011 Redes Ópticas - Universidad de Palermo

13. Red de Acceso: Evolución de Cobre a Fibra C.O. Primary Cabinet Secondary Building Copper Plant ADSL2+ 3-20 Mbps  <1 Mbps Cu xDSL Fiber to the Cabinet ONU VDSL2  25-50 M  5-10 M FTTCab VDSL2 Fiber to the Building VDSL2  50-100 M 15-40 M FTTB Fiber to the Home FTTH 100-1000 Mbps Redes Ópticas - Universidad de Palermo

14. Evolución de Ancho de Banda Redes Ópticas - Universidad de Palermo

15. Evolución de la Redes Inalámbricas Redes Ópticas - Universidad de Palermo

16. Evolución de los Servicios Redes Ópticas - Universidad de Palermo

17. Evolución de los Servicios Móviles. Redes Ópticas - Universidad de Palermo

18. Evolución de la Redes Inalámbricas II: Súper WiFi- Primera prueba piloto en Latinoamérica de WiFi en frec. de TV en Misiones, UNaM en conjunto con Universidad de Rice Houston, USA. 1/ Contexto: Existen dos categorías de las redes inalámbricas. Larga distancia: estas son utilizadas para distancias grandes como puede ser otra ciudad u otro país. Corta distancia: son utilizadas para un mismo edificio o en varios edificios cercanos no muy retirados. 2/ Prueba de Campo en Misiones: (Ing.s E. Knightly O Bejarano,) con universidad de Rice USA. Objetivo extender el alcance utilizando frec de tv analógicas no ocupadas UHF convirtiendo la frec de WiFi a la de TV, requiere un pequeño receptor y daría solución a ultima milla inalámbrica y a bajo costo. La FCC aprobó el uso de “espacios en blanco” en el 2008. 15 de junio de 2011 18 Redes Ópticas - Universidad de Palermo

19. Integración de Servicios Redes Ópticas - Universidad de Palermo

20. Laboratorio virtual M&I www.mxi.nl Redes Ópticas - Universidad de Palermo

21. Impacto técnico - social • ¿Qué sería de nuestros conocimientos si la información que recibimos día a día en la televisión, en internet, por una línea telefónica, o por un celular, no existieran? si cada día ocurren tantas situaciones diferentes en el mundo y el medio de enterarnos es por la información que nos brinda las telecomunicaciones. • La palabra telecomunicación significa comunicación a distancia, lo que quiere decir que nos pueden informar algo a la distancia que queramos sin tener que ir hasta el lugar del que vamos a recibir la información o pertenecer a un grupo de afinidad sin necesidad de compartir un lugar físico para su encuentro (modelo de redes sociales). • Las nuevas tecnologías nos permiten no solo tener la información en tiempo real, también nos permite movernos y permanecer conectados, desde un celular que cada día se asemeja mas a una PC…. Redes Ópticas - Universidad de Palermo

22. Proyectos Transformadores • Argentina conectada. • Red Federal de fibra óptica. • Red Provincial de fibra óptica. • Televisión directa abierta (TDA). • Programa Conectar Igualdad Redes Ópticas - Universidad de Palermo

23. Argentina conectada • El Gobierno Nacional impulsa el Plan Nacional de Telecomunicaciones Argentina Conectada, un plan estratégico quinquenal en el que se define la infraestructura y los servicios en materia de telecomunicaciones para todo el territorio nacional. • Esta política pública garantiza el acceso universal de todos los habitantes de la Nación a dichos servicios, reduciendo la “distancia tecnológica” existente entre individuos, familias, empresas, regiones y/o países en relación al acceso a la información, las tecnologías de la comunicación y al uso de Internet. Redes Ópticas - Universidad de Palermo

24. Red Federal de fibra óptica • En materia de infraestructura se desarrollará la Red Federal de Fibra Óptica, declarada de interés público mediante el Decreto Nº 1552/2010 que crea el Plan Nacional “Argentina Conectada”. • A través de Argentina Conectada, el Estado Nacional impulsará la construcción de infraestructura nacional complementaria a las redes de telecomunicaciones existentes. • Se desarrollarán en una primera etapa 10000 kilómetros de nuevas redes, alcanzando 40000 kilómetros, triplicando la capacidad instalada actual. • Mediante el despliegue de infraestructura y ampliación de la oferta de servicios, se logra un impacto directo en los precios mayoristas de transporte de datos, logrando una disminución en los precios al consumidor final de los servicios de Internet de banda ancha y video. Esto generará mayores índices de inclusión, igualdad y equidad en todo el país en cuanto a la accesibilidad, la calidad de servicio y el precio. Redes Ópticas - Universidad de Palermo

25. Red Provincial de fibra óptica • Con el fin de garantizar la disponibilidad en todo el territorio nacional de una red avanzada de telecomunicaciones, se realizara el despliegue de la Red Provincial de Fibra Óptica a ser construida en todas las provincias de la Republica Argentina. • De acuerdo al cronograma, la construcción de las Redes Provinciales esta prevista en dos etapas: • La primera etapa a desarrollarse en el año 2011 abarca la construcción de 13.300 Km. de Fibra Óptica. • La Segunda etapa contempla la construcción de 8.600 Km. de Fibra Óptica. Redes Ópticas - Universidad de Palermo

26. Televisión directa abierta (TDA) • Es una iniciativa del Gobierno Nacional que busca garantizar el acceso universal a la televisión de aire de modo gratuito. La TDA permite recibir un mayor número de señales, brindar una mejor calidad de sonido e imagen fija y móvil, introduce la participación de nuevas voces como las universidades, ONG´s, pueblos originarios, entre otras. • Además la TDA genera nuevas fuentes de empleo a través del impulso de la Industria Nacional y la promoción de actividades de investigación y desarrollo y la actualización en materia de hardware, software y contenidos audiovisuales por parte de las Universidades, entre otros actores sociales mencionados anteriormente. Redes Ópticas - Universidad de Palermo

27. Programa Conectar Igualdad • El Programa Conectar Igualdad es una iniciativa que busca recuperar y valorizar la escuela pública con el fin de reducir las brechas digitales, educativas y sociales en toda la extensión de nuestro país. • Conectar Igualdad, como una política de inclusión digital de alcance federal, recorrerá el país distribuyendo 3 millones de netbooks en el período 2010-2012, a cada alumno y docente de educación secundaria de escuela pública, educación especial y de institutos de formación docente. • El Programa contempla el uso de las netbooks tanto en el ámbito escolar como también en la casa de modo tal que se logre un impacto en la vida diaria de todas las familias y de las más heterogéneas comunidades de la Argentina. • En este sentido es imprescindible trabajar para lograr una sociedad alfabetizada en las nuevas Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC), con la posibilidad de un acceso democrático a recursos tecnológicos e información sin distinción de grupo social, económico ni de densidades poblacionales ni de las más diversas geografías tanto rurales como urbanas. • Porque todos podemos ser parte de un programa de inclusión social llamado a generar un cambio revolucionario en los modelos de educación. Conectar Igualdad, una nueva escuela en marcha, una Argentina más justa. Redes Ópticas - Universidad de Palermo

28. Proyectos Transformadores regionales. Status: “plan de banda ancha en Latinoamérica” Luego de ocupar durante ocho años el primer puesto del ranking de penetración de internet, Chile entregó la posta. Así lo indica el último estudio del Barómetro Cisco que ubica a Chile con una penetración de 10,8 por ciento, detrás de Uruguay que logró un 12,32 por ciento y Argentina con 11,71 por ciento El informe destaca el Pan Ceibal que el gobierno uruguayo impulsa para expandir la conectividad y la distribución de computadoras entre docentes y alumnos. Algo similiar al Plan Argentina Conectada, ya está logrando reducir la brecha tecnológica a lo largo del país. “Si Uruguay logra mantener (el proyecto) en una generación, va a tener la población más educada del continente”, se animó a predecir Franc La Rue, relator especial de Naciones Unidas sobre la libertad de opinión y expresión. 15 de junio de 2011 28 Redes Ópticas - Universidad de Palermo

29. Proyectos Transformadores regionales. El ranking termina con Brasil (7,11 por ciento), Colombia (5,68 por ciento), Venezuela (5,57 por ciento) y Perú (3,47 por ciento). El estudio de Cisco e IDC, explica que la pérdida de liderazgo por parte de Chile se debe a que el país se encuentra en una segunda etapa de expansión, que incluye a zonas rurales y a personas de menores recursos, por lo que el acceso a banda ancha se produce de manera paulatina. Precisamente en las zonas con posibilidades más limitadas es a dónde apuntan los planes gubernamentales que Uruguay y Argentina vienen implementados hace tiempo. La Rue no se cansó de destacar que “el acceso a Internet no se logra de un día al otro” pero que debe ser una meta de los gobiernos, “aunque sea subsidiando”. 15 de junio de 2011 29 Redes Ópticas - Universidad de Palermo

30. Cómo modificará hábitos y costumbres de la sociedad? • Video: A Day Made of Glass Made Possible. Corning USA Redes Ópticas - Universidad de Palermo

31. Conclusiones. • La fibra óptica es el medio de transmisión más eficaz para cortas y las largas distancias si se tiene en cuenta su ancho de banda disponible, y contribuirá eficazmente con la integración de redes fijas y móviles desde su función de “capa 1”. • La fibra óptica ha revolucionado las telecomunicaciones desde sus orígenes -1970- relevando de los redes de transporte al coaxil y brindando acceso a nuevas velocidades de transmisión (Gb/ Tb) obteniendo economías (Mbs/USD) y mayor confiabilidad. Queda pendiente en la Latinoamérica lograr mayor cobertura y capacidad de la red óptica ya que las empresas privadas define como prioridad la rentabilidad por sobre llegar y brindar servicios a mas habitantes (política de nichos económicos). • Se observa a nivel Latinoamérica un impulso desde los Gobiernos para el tema “Redes Ópticas” como parte de proyectos estratégicos destinados a garantizar el acceso equitativo a las nuevas TIC, reducir la brecha digital y ser motor de economías regionales y del país todo. • La Rep. Argentina está concretando el paradigma anterior con una serie de proyectos importantes (Ej. TDA, Red Federal de Fibra Óptica) que es liderado desde el Ministerio de Planificación (Arq. J. de Vido/Lic. Luis Vitullo) que serán transformadores a mediano plazo (1 a 3 años aprox.) creando mejor cobertura, conectividad y capacidad -crítico para soportar multiservicio en telecomunicaciones-, y con ello mejora calidad de vida y oportunidades de todos los habitantes. Redes Ópticas - Universidad de Palermo

32. M. gracias!maibanez@arsat.com.ar+54 11 58 11 2600 15 de junio de 2011 32 Redes Ópticas - Universidad de Palermo