PLATAFORMA PARA DISTRIBUCIÓN MASIVA DE CONTENIDO MULTIMEDIA

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1 PLATAFORMA PARA DISTRIBUCIÓN MASIVA DE CONTENIDO MULTIMEDIA

2 PANORAMA ACTUAL DE LAS TELECOMUNICACIONES CAMBIO CONTINUO!!!... MILLENIUMS DATOS-INTERNET MEDIO BIDIRECCIONAL TELEVISIÓN 3G, 4G TELEFONÍA USUARIO FUSIÓN PC + TV MEDIO: DIGITAL VELOZ ROBUSTO

3 LA FORMA DE COMUNICARNOS ESTÁ CAMBIANDO!!! ACEPTACIÓN TOTAL DEL CONCEPTO DE RED SOCIAL SE DESEA ESTAR COMUNICADO DE MANERA PERMANENTE CON FAMILIARES, AMIGOS Y CLIENTES EN TODO EL MUNDO!!!! TODOS LOS DISPOSITIVOS TIENEN CONEXIÓN A INTERNET: NEVERAS, TV s, CONSOLAS DE JUEGOS. SIN INTERNET NO HAY SISTEMA DE TELECOMUNICACIONES

4 CADA VEZ SE DEMANDA MÁS VELOCIDAD. BANDA ANCHA ACEPTABLE MÍNIMO: 20 Mbps FUTURO MUY CERCANO: 50 Mbps, 100 Mbps CAPACIDAD SIMÉTRICA DE INTERNET PARA: Intercambio de archivos Video conferencias LA INTERNET ESTÁ CAMBIANDO!!! APLICACIONES Y ARCHIVOS RESIDENTES EN LA NUBE. NETFLIX SUGIERE 17 MBps PARA EL CADA AÑO SE INCREMENTA EL ANCHO DE BANDA EN 1.5 PREPARAR LA RED PARA BANDA ANCHA!!!

5 LA TV ESTÁ CAMBIANDO!!! GRAN CANTIDAD DE CONTENIDO: CANALES ÉTNICOS, RELIGIOSOS, CULTURALES. LONG TAIL CONTENT: CONTENIDO DE COLA LARGA p.e: ESPN p.e: UNIV Contenido que no se encuentra en los canales de distribución tradicional pero que puede tener una audiencia: Canales locales Canales extrajeros Programación antigua Programación científica Programación política SE REQUIERE MAYOR ACHO DE BANDA!!!!

6 LA TV ESTÁ CAMBIANDO!!! CON MAYOR FRECUENCIA LOS CLIENTES NECESITAN UNA TV DIFERENTE: VER LO QUE QUIERAN CUANDO QUIERAN VER TV EN CUALQUIER DISPOSITIVO VER TV EN CUALQUIER LUGAR DEBE SER TV DIGITAL O IPTV!!!

7 LA TV ANALÓGICA CANAL DE TELEVISIÓN ANALOGICO EN SEIS MHZ SOLO HAY UN CANAL DE TV!!! CANAL DE TV, 6 MHZ Vestigal Sideband Visual Carrier (AM) Aural Carrier (FM) Color Carrier (AM and PM) MHz 0.75 MHz 3.58 MHz 4.2 MHz 4.5 MHz 6 MHz 0.25 MHz

8 DIGITALIZACIÓN DEL VIDEO Necesidad de la Compresión Ejemplo: Digitalización sin COMPRESIÓN de una película de 2 horas. Video: FM = 4*3.58 MHz (color) = Ms/seg Velocidad con 8 bits = MS/seg*8 bits = 114 Mbps!!!! Disco duro para almacenarla = 114 Mbps * 120 minutos * 60 segundos = 96 Gigabytes!!!! Audio: Fm = tipo CD = 44.1 KS/seg Velocidad con 16 bits = 44.1 KS/seg * 16 = Kbps. Disco duro para almacenar: Kbps * 120 minutos * 60 segundos = 605 Mbytes!!!

9 CONCEPTOS DE CODIFICACIÓN MPEG Hay dos tipos de compresión: 1. Para imágenes fijas (still): buscar la redundancia espacial dentro de la misma imagen. 2. Para imágenes en movimiento (video): se estudian las redundancias en el tiempo y también espaciales. Cómo hacerlo:

10 PRINCIPIOS DE LA COMPRESIÓN DIGITAL Redundancia espacial Se usa las semejanzas entre Áreas adyacentes Redundancia Temporal Codificar solo los cambios entre cuadros DCT: Transformada Discreta del Coseno Estimación de Movimiento

11 PRINCIPIOS DE LA COMPRESIÓN DIGITAL REDUNDANCIA SUBJETIVA El OJO elimina las partes redundantes de la imagen REDUNDANCIA ESTADÍSTICA Truco matemático que permite representar códigos frecuentes con palabras cortas y raros con largas CUANTIFICACIÓN CODIFICACIÓN DIFERENCIAL

12 RESUMEN DE CODIFICACIÓN MPEG 2/4

13 EVOLUCIÓN DE LOS MÉTODOS DE COMPRESIÓN 2013, H.265

14 CARACTERÍSTICA H.264 MPEG-2 Codificación tipo INTRA Tamaño de los bloques variable Solamente 8x8 Predicción espacial No hay predicción Codificación INTER Resolución ¼ de pixel Resolución ½ de pixel Mapeo directo de Frames B No Predicción cuantificada Predicción clásica Frame con múltiples referencias Frame con una sola referencia Filtro adaptativo de Macro bloque Filtro adaptativo de Frame Transformación Transformada 4x4 de índice separable DCT Cuantificación Cuantificación diferente para el croma La misma C y Y Cuantificación en pasos grandes Cuantificación en pasos pequeños Filtro en el loop Filtro en el loop No hay filtro Codificación del stream Aritmética y estadística RLC + VLC

15 LA EFICIENCIA DE COMPRESIÓN ES MAYOR AL 50% CON H.264 TIPO DE PROGRAMA MPEG-2 bit rate mbps H.264 bit rate mbps NOTICIAS 4 2 CINE 6 3 DEPORTES 8 4 PELICULA HD 12 6 DEPORTES HD 18 9 EL CODEC H.265 REDUCE UN 50% MAS

16 CARÁCTERÍSTICAS DEL SISTEMA H.265 Emplea frames I, B y P como el H.264 Emplea árbol de macrobloques hasta de 64x64. Mejor compresión.

17 CARÁCTERÍSTICAS DEL SISTEMA H.265 Más direcciones de estimación en frames INTRA Adición de un filtro extra de distorsiones o artifacts

18 Compresión de un TV de UHD 4K Método de compresión 4:4:4 4:2:2 4:2:0 MPEG-2 240Mbps 195Mbps 130Mbps H Mbps 98Mbps 65Mbps HEVC, H Mbps 49Mbps 32.5 Mbps Frame rate: 60p, pixel depth: 10 bits

19 UNA VEZ DIGITALIZADA Y COMPRIMIDA LA SEÑAL DE TV ANALÓGICA HAY QUE CONFORMAR EL TRANSPORT STREAM: ENCAPSULAMIENTO DE LOS DATOS EN EL TREN DE DATOS MPEG. SALIDA ASI ENCAPSULAMIENTO DEL TRANSPORT STREAM ASI EN PROTOCOLO IP. SALIDA IPTV.

20 FORMACIÓN DEL TS MPEG El PES se divide en muestras de 184 bytes DE TS PACKETS Cada paquete TS tiene un encabezamiento de 4 bytes headers

21 MPEG Program & Transport Stream Audio Data Vid Vid Audio Vid Data Header 4 bytes 184 bytes Header Payload sync byte transport error indicator payload unit start indicator transport priority PID transport scrambling control adaptation field control continuity counter PID = Packet Identification

22 MPEG PSI, Program Specific Information PAT (PID 0) CAT (PID 1) Program 0 16 Program 1 22 Program Program i NIT Private Network Data Conditional Access Data Video 1 Audio 1 Audio 2... ECM... PMT (PID 22) Video 1 Audio 1 Audio 2... ECM... PMT (PID 33) PAT Prog 1 PMT Prog 3 PMT EMM Prog 1 Audio 2 Prog 3 Audio 2 Prog 3 Video 1 Prog 3 Video 1 Prog 1 Video 1 Prog 3 Audio

23 MPEG-2 Audio ATSC Dolby AC Hz - 20 KHz & 20 Hz - 80 Hz 20 bits/48 KHz, 384 Kbps Soporte de Metadata DVB MPEG-1 Layer II ISO/IEC MPEG-2 Audio Specification 3/2, 3/0+2/0 Dual PGM, 3/2 stereo + LFE igual que AC3 Desde 32 Kbps hasta 448 Kbps Backward y Forward compatible con MPEG 1 Layer II

24 SALIDA ASI

25 SALIDA ASI

26 ENCAPSULAMIENTO IP

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28 CONCEPTO SIMPLIFICADO DEL PROCESO

29 CONCLUSIÓN: IDEA DEL ENCODER MPEG, BASE DE LA DIGITALIZACIÓN SINGLE PROGRAM TRANSPORT STREAM VIDEO AUDIO L AUDIO R ENCODER MPEG-2 / H.264/H.265 SPTS, ASI SPTS, IPTV GESTIÓN SPTS: SINGLE PROGRAM TRANSPORT STREAM

30 TV DIGITAL: PROGRAMACIÓN DVB-S/S2 IP QAM CONVERTER A RED HFC A/V DVBS2 A IP IP STREAMER IP GBE QAM PROGRAMACIÓN EN VIVO ENCODER IP STREAMER ASI A IP IP STREAMER INTERNET OTT TV CELULAR PC ASI PROGRAMACIÓN EN SERVIDORES IP STREAMER MIDDLEWARE, CAS, DRM IPTV A RED xdsl FTTH TELEVISIÓN DIGITAL QAM PARA REDES HFC

31 TV DIGITAL: PROGRAMACIÓN DVB-S/S2 IP QAM CONVERTER A RED HFC A/V DVBS2 A IP IP STREAMER IP GBE QAM PROGRAMACIÓN EN VIVO ENCODER IP STREAMER ASI A IP IP STREAMER INTERNET OTT TV CELULAR PC ASI PROGRAMACIÓN EN SERVIDORES IP STREAMER MIDDLEWARE, CAS, DRM IPTV A RED xdsl FTTH TELEVISIÓN DIGITAL IPTV PARA REDES XDSL Y FTTH

32 TV DIGITAL: PROGRAMACIÓN DVB-S/S2 IP QAM CONVERTER A RED HFC A/V DVBS2 A IP IP STREAMER IP GBE QAM PROGRAMACIÓN EN VIVO ENCODER IP STREAMER ASI A IP IP STREAMER INTERNET OTT TV CELULAR PC ASI PROGRAMACIÓN EN SERVIDORES IP STREAMER MIDDLEWARE, CAS, DRM IPTV A RED xdsl FTTH TELEVISIÓN DIGITAL OVER THE TOP (OTT), DESDE INTERNET

33 EL SET TOP BOX o LA CAJA DEL USUARIO En todo sistema digital se necesita un SET TOP BOX en el TV del usuario En un futuro cercano el STB será el GATEWAY de todos los sistemas de comunicaciones del hogar

34 TAREAS DE UN SET-TOP-BOX

35 ELEMENTOS DE UN SET TOP BOX FLASH SDRAM-B SDRAM-A Support V/A decoding Digital Tuner QAM demodulator SC2005 single Chip AV output HDMI LED indicator Smart Card Interface Remote interface Serial Port

36 DTA: SINTONIZADOR DIGITAL CAJA MUY SIMPLE: Sintonizador QAM MPEG-2 Salidas RF y V/L/R Dolby

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38 LA TV ESTÁ CAMBIANDO!!! CRECE LA NECESIDAD DE LA TV PERSONALIZADA: BROADCAST UNICAST PLANIFICAR LA PLATAFORMA PARA MAYOR ANCHO DE BANDA!!!

39 EPG EL ECOSISTEMA DIGITAL!!!!

40 E.P.G.: GUÍA DE PROGRAMACIÓN ELECTRÓNICA CANAL ACTUAL PERMITE: Selección de canales Búsqueda de programas Programación de canales Información de contenido OTROS CANALES PRODUCE UN CAMBIO RADICAL EN LA FORMA DE VER TV EN EL USUARIO PERMITE ADMINISTRAR SU PROPIA GRILLA DE PROGRAMACIÓN SEGÚN ENCUESTAS DE CABLE OPERADORES, ES LA MEJOR EXPERIENCIA DE LA TV DIGITAL GENERA HABITO EN EL TELEVIDENTE

41 VOD PROGRAMACIÓN POR DEMANDA EL VIDEO POR DEMANDA AHORA ES TIPO OTT DESDE LA NUBE MAYOR PROTAGONISTA ACTUAL: CHINA Y NETFLIX

42 O T T TELEVISIÓN DESDE LA NUBE!!!!!!

43 QUÉ ES OVER THE TOP: OTT OTT es el envío de trenes de datos de video y audio a diferentes tipos de dispositivos a través de INTERNET No necesita que el operador tenga una red especial de última milla OTT es a través de INTERNET, sobre redes no gestionadas ni cerradas

44 O.T.T. Con OTT se transmite el tren de datos o TS por medio del HTTP que se hace a usado desde hace un buen tiempo para el envío de páginas WEB sobre INTERNET. HTTP se basa en el protocolo TCP. TCP tiene características más prácticas que el protocolo UDP. Con TCP es más fácil hacerle seguimiento a una conexión. HTTP habilita a quien tenga capacidad de almacenamiento WEB (web hosting) para transmitir contenido de audio y video a todo el mundo a través de la Internet abierta.

45 HTTP clásico HTTP se ha utilizado en la transmisión de VOD en páginas WEB sobre todo con Adobe Flash. Ejemplo: YOU TUBE Pero esta solución no transmite en tiempo real, se basa en la carga progresiva de archivos existentes. El navegador carga el archivo hasta que tiene suficiente información para mostrar el programa de video y audio mientras continua descargando el resto del contenido Desventajas: tiempo inicial, depende de la velocidad. No es recomendable para enviar canales en vivo. Hasta ahora la programación en vivo estaba restringida a IPTV a través de una red administrada usando UDP. Con OTT el escenario cambió.

46 RETOS DE LOS SISTEMAS O.T.T. El contenido de Audio y Video debe estar presente donde haya Internet. El protocolo de trasmisión debe ser HTTP HTTP se debe usar para transmisión de Video y Audio en vivo y contenido VOD La internet abierta no es controlable y gestionable. El sistema debe operar bien en estas circunstancias. Debe funcionar con todos los terminales de usuario existentes: browsers, STB, Celulares, tabletas, etc. Debe integrarse fácilmente al actual sistema de TV digital

47 TECNOLOGÍAS OTT EXISTENTES Hay CINCO grandes jugadores que proponen soluciones para OTT: Apple propone el estándar HLS Google propone su tecnología WebM Microsoft tienen Silverlight Smooth Streaming Adobe tiene Streaming dinámico con http Hollywood tiene MPEG-DASH

48 ESQUEMA CONCEPTUAL DE UN OTT INGRESO DE CONTENIDO: DVB-S2 DVB-T2 FUENTES ASI FUENTES IP FUENTES HD FUENTES SD EN MPEG-2 O MPEG-4

49 ESQUEMA CONCEPTUAL DE UN OTT TRANSCODIFICACIÓN: LLEVAR A MPEG-4 SE CREAN MÚLTIPLES VERSIONES DEL MISMO CONTENIDO VARIOS BIT RATES SEGÚN DISPOSITIVOS

50 ESQUEMA CONCEPTUAL DE UN OTT SEGMENTACIÓN: DIVISIÓN DEL VIDEO EN TROZOS DE VARIOS SEGUNDOS. CADA SEGMENTO TIENE SU PROPIA IDENTIFICACIÓN

51 ESQUEMA CONCEPTUAL DE UN OTT ENCRIPTAR DRM Digital Right Manag.

52 ESQUEMA CONCEPTUAL DE UN OTT POR ÚLTIMO ENTREGAR AL CDN

53 OTT FLASH PARA 50 CANALES ENTREGA A UN CDN DEL CONTENIDO

54 0TT ESPECTRO DE NETFLIX EN UN WIFI SPOT

55 WEB CENTRALIZADA NO SERÍA PRÁCTICA LA IPTV OTT SI LA ARQUITECTURA DE LA WEB ES CENTRALIZADA

56 PARA LOGRAR EFICIENCIA EN LOS SISTEMAS OTT SE NECESITA QUE LA WEB ESTE DISTRIBUÍDA NECESIDAD DE NODOS CDN DISTRIBUÍDOS E INTERCONECTADOS C.D.N.: CONTENT DELIVERY NETWORKS (ej: AKAMAI, CHINA CACHE)

57 ARQUITECTURA DE UN NODO DE CDN

58 CRITERIOS PARA SELECCIONAR CDN Hay varios factores para considerar cuando se requiere un CDN para aplicaciones de ABR sobre HTTP Un factor importantes es la ubicación del CDN La ubicación estratégica del CDN aumenta el número de usuarios concurrentes y ahorra ancho de banda Deben estar lo más cercanos al usuario Además, los CDN s deben implementar Cache Los CDN s deben interconectarse

59 PRECIOS ACTUALES DE CDN S CEDMAGAZINE

60 EL MUNDO DE LOS CDN S CEDMAGAZINE

61 LA NUEVA TELEVISIÓN!!! 1. No más canales de televisión. Serán VIDEO STREAMING por demanda. Un Portal por usuario. 2. No se requerirá el control remoto. El control se hará a través de dispositivos muy inteligentes como el iphone o ipad 3. El usuario comprará pantallas conectadas a la nube, no más televisores clásicos 4. La publicidad será personalizada según el perfil de cada cliente 5. El cliente podrá participar en la programación, estará inmerso 6. Se conformarán grupos virtuales según la programación 7. Habrá Roamimg de TV

62 MEGA ÉXITO OTT 50 MILLONES DE USUARIOS Y SIGUE CRECIENDO ESPERAN PARA EL ÚLTIMO TRIMESTRE ENTREGAR: DOS BILLONES DE HORAS DE TV EN 45 PAÍSES!!!! ACCESIBLE DE LA NUBE POR ios, ANDROID, SMART TV S, ROKU, etc..

63 OVER THE TOP: TV DESDE LA NUBE AMENAZA PARA LOS OPEADORES PROVEEDORES DE CONTENIDO CANALES DE TV SISTEMA DE VOD: NETFLIX HBO GO HULU CLARO VIDEO INTERNET RED HFC O DE FIBRA A LA CASA SOLO RED DE TRANSPORTE?? TV Internet TV Analógica TV Digital CMTS TX 1550nm RX EDFA FIBRA NODO TAP 1X2 STB MTA

64 TV DESDE LA NUBE: OTT EDAD MIRAN TV O PELÍCULAS ON LINE QUIÉN VE TV POR STREAMING?

65 TV DESDE LA NUBE: OTT EDAD MIRAN TV O PELÍCULAS ON LINE QUIÉN VE TV POR STREAMING? QUIÉNES SON LOS PROVEEDORES?

66 LAS TABLETAS SON PROTAGONISTAS EN EL HOGAR

67 STB HÍBRIDO: CAJA DVB-C Y OTT ANDROID CUATRO SINTONIZADORES SALIDAS HDMI, A/V Y USB IP PARA RETORNO DISCO DURO INTERNO WI-FI PARA OTT MULTIPANTALLA WI-FI

68 TODO SERÁ TRÁFICO IP. DESDE EL 2013 HASTA EL 2018 EL TRÁFICO IP SE TRIPLICARÁ: DE 51 A 132 EXABYTES EL VIDEO IP SERÁ EL 79% DEL TRÁFICO DE INTERNET PARA EL 2018 SE ESPERAN 58 MILLONES DE HOTSPOTS EL TRÁFICO IP ORIGINADO EN DISPOSITIVOS NO PC PARA EL 2018 SERÁ DE 57% CONSUMO MENSUAL DE ANCHO DE BANDA DE INTERNET POR USUARIO: 2013: 15GB/Mes 2018: 30GB/Mes Futuro: 75GB/Mes CONSUMO MENSUAL DE ANCHO DE BANDA DE INTERNET POR HOGAR: 2013: 36GB/Mes 2018: 78GB/Mes Futuro: 150GB/Mes FUENTE: CISCO EXPO SCTE 2014

69 PERCEPCIÓN COMO USUARIO NO HAY AHORA UNA PLATAFORMA ESTABLECIDA QUE SATISFAGA LA DEMANDA DE ANCHO DE BANDA DE LAS APLICACIONES EXISTENTES WI-FI, WI-MAX GSM, 3G XDSL CABLE MODEM

70 EL HOGAR TIC MÁS DE 3 TELÉFONOS MÁS DE 2 TELEVISORES MÁS DE 2 COMPUTADORES

71 ADMINISTRACIÓN DE LA ENERGÍA

72 LA TV DIGITAL NECESITA MUCHO ANCHO DE BANDA. CADA DOS AÑOS AUMENTA LA RESOLUCIÓN DE LAS PANTALLAS NUEVO TELEVIDENTE: VE LO QUE QUIERE, CUADO QUIERA Y EN EL TERMINAL QUE QUIERA

73 ANCHO DE BANDA DE LOS FORMATOS DE TV DIGITAL Fuente: OFS AÚN GPON Y GEPON ACTUALES SE VEN LIMITADOS EN ESTOS FORMATOS: 2.5 GBPS/64: 39 MBPS

74 PROPUESTA. APARECEN LAS REDES DE FIBRA COMO OPCIÓN ÚNICA. LAS VENTAJAS DE LA FIBRA ÓPTICA SON MUCHAS, SU ANCHO DE BANDA ILIMITADO! LLEVAR UNA FIBRA DIRECTAMENTE HASTA LA CASA!!!!

75 COMPARACIÓN DE ANCHO DE BANDA En 10 años cada usuario necesitará 2.5 GBps 2013: 10 GEPON 10 GPON

76 FFIBRA A LA CASA: RED A PRUEBA DE FUTURO RED DE ACCESO

77 SUPERAR EL PARADIGMA DE LOS COSTOS: LA FIBRA ES MÁS BARATA MODELO DE ANÁLISIS DE COSTOS: DOCSIS AND EPON: where will the future lead? Por Brady Volpe SCTE EXPO 2012, ORLANDO

78 COMPARACIÓN DE COSTOS DE MONTAJE RED NUEVA

79 COSTOS DE MANTENIMIENTO DE LAS REDES

80 REDES PON Y TECNOLOGÍAS SOBRE REDES PON ES ESTRATÉGICO DISTINGUIR ENTRE: LA RED PASIVA DE FIBRA ÓPTICA (PON) Y LAS TECNOLOGÍAS DE ACCESO SOBRE ELLA: RFoG GPON Y SUS EXTENSIONES GEPON Y SUS EXTENSIONES ETHERNET ACTIVA WDM -PON

81 QUÉ ES UNA RED ODN? OPTICAL DISTRIBUTION NETWORK EN PALABRAS SIMPLES: ES LLEVAR UNA FIBRA INDIVIDUAL A CADA CASA DE USUARIO AON PON 1X3 UNA FIBRA A CADA CASA UNA FIBRA SE COMPARTE ENTRE 2,4,8,16,32 Y 64 USUARIOS

82 QUÉ ES UNA RED PON? ES UNA RED UNIFILAR DE FIBRA, TIPO ÁRBOL Y RAMAS, ENTRE LA OFICINA CENTRAL Y EL USUARIO, SIN ACTIVOS FTTH Hilo de fibra FTTB CENTRAL DIVISOR PASIVO Divisores ópticos pasivos

83 RED PASIVA DE FIBRA ÓPTICA ÁRBOL Y RAMAS RED PON 32 casas servidas 8 divisores de 1x4 1x8 PLATAFORMA LISTA PARA: RFoG GEPON, GPON 1 8 1x4 1x4 1 UN HILO DE FIBRA 4 1 4

84 RED PASIVA DE FIBRA ÓPTICA DIBUJO: CORNING

85 ELEMENTOS DE UNA RED PASIVA DE FIBRA ÓPTICA DIBUJO: CORNING

86 CRITERIOS DE DISEÑO DE UNA RED PON FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑO TÉCNICO Y EN LA RELACIÓN DE COSTOS: 1. PENETRACIÓN (TAKE RATE) 2. GEOGRAFÍA: ZONAS DENSAS, ZONAS RURALES 3. COSTOS LOCALES DE CONTRATISTAS 4. MONTAJES: AÉREO SUBTERRÁNEO CLÁSICO MICROZANJAS

87 CRITERIOS DE DISEÑO 1. UBICACIÓN DEL HUB O CENTRAL Es muy importante ubicar estratégicamente el nodo o hub principal de distribución Investigación de OFS sobre cúal es el sitio ideal Cada cuadro es una red PON de 32 casas En total 2048 unidades de vivienda y 64 PONs Cada cuadrado es de 500 x 500 pies

88 UBICACIÓN DEL HUB OFS evaluó todas las opciones para optimizar fibra y costos RESULTADO: el mejor sitio para ubicar el HUB o el nodo de distribución es el CENTRO de la zona.

89 UBICACIÓN DEL HUB Si la distribución es irregular hay que desplazar el centro para equilibrar la distribución

90 UBICACIÓN DEL HUB Esta ubicación IDEAL del Hub es importante!! Hay variación de costos a medida que el diseñador se desplaza

91 UBICACIÓN DEL HUB EL PRINCIPIO ANTERIOR SE DEBE APLICAR A CUALQUIER ESCALA

92 CRITERIOS DE DISEÑO 2. UBICACIÓN LOS DIVISORES PASIVOS 1. EN EL HEAD END 2. EN CABINAS 3. DISTRIBUÍDOS

93 CRITERIOS DE DISEÑO 1. TIPO HOME RUN DIVISOR EN EL HEAD END: UNA FIBRA A CADA TERMINAL FUENTE: CORNING

94 HOME RUN 1. Enlace óptico dedicado 2. Puede operar como PON o AON 3. Buena administración del ancho de banda 4. Facilidad de expansión y conexión de nuevos clientes 5. Mantenimiento simple 1. Elevado consumo de fibra 2. Data Center muy complejo 3. CAPEX muy alto 4. Orgaización compleja de las fibras distribuidoras VENTAJAS DESVENTAJAS

95 2. DIVISORES EN CABINAS CENTRALIZADAS TIPO RED DE PAR DE COBRE CRITERIOS DE DISEÑO

96 CABINA CENTRALIZADA

97 UBICACIÓN DE LOS DIVISORES DIVISORES CENTRALIZADOS 1 1X32 32 RED PON Requiere una fibra por cada casa conectada Hay mucho consumo de fibra Buenas posibilidades de expansión o de clientes extras

98 Roadway EJEMPLO DE CONSUMO DE FIBRA CON DIVISIÓN CENTRALIZADA Households Drop Pedestal Serving Area Roadway Drop Pedestals 250 HHs Splitter Cabinet Feeder Fiber 288 Fiber F2, Fiber F2,1-280 Dead, Fiber F2,1-272 Dead, Fiber F2,1-264 Dead, Fiber F2,1-256 Dead, FUENTE: OFS

99 CRITERIOS DE DISEÑO UBICACIÓN DE LOS DIVISORES DIVISORES DISTRIBUÍDOS FUENTE: CORNING

100 SOPORTE DEL DIVISOR ENSAMBLAJE DEL CIERRE DDIVISOR PLC FIBRA PROTEGIDAS

101 DIVISORES DISTRIBUIDOS UBICACIÓN DE LOS DIVISORES RED PON 20 KMTS 1 1x8 32 casas servidas 8 divisores de 1x4 Aún hay consumo de fibra Dificultades de expansión Dificultades de clientes extras 1 8 1x4 1x

102 Roadway EMPLEO DE LA FIBRA CON DIVISORES DISTRIBUIDOS Households Splitter Serving Area Drop Pedestal Serving Area Roadway Drop Pedestals 250 HHs Feeder Pick-up Point Feeder Fiber 36 Fiber F1,1-3 (spare) F1,4-12 Dead, Fiber F1,1-3 (spare) F1,4-12 F2,1-8 Dead, Fiber F1,1-3 (spare) F1,4-12 F2,1-16 Dead, x32 Splitter & Drop Pedestal IN: F1,12 OUT: F2, Fiber F1,1-3 (spare) F1,4-11 Dead,12-24 F2,25-32 Dead, Fiber F1,1-3 (spare) F1,4-11 Dead,12-36 MENOS FIBRAS, Y MENOS FIBRAS MUERTAS!! FUENTE: OFS

103 CONSIDERACIONES OPERACIONALES UBICACIÓN DE LOS DIVISORES ASPECTO HOME RUN CENTRALIZADO DISTRIBUÍDO Expansión Nueva instalación Mantenimiento Confiabilidad ESCALA DE 1 A 3

104 CRITERIOS DE DISEÑO EN ZONAS DE ALTA DENSIDAD EDIFICIOS Y CONDOMINIOS

105 CRITERIOS DE DISEÑO PARA EDIFICIOS 1. MÉTODO MÁS EFICAZ: LOOP DE CABLE ENTRE EDIFICIOS A PARTIR DE LA CAJA DE DIVISORES

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108 2. DESDE UN DIVISOR CENTRAL ALIMENTAR LOS DIVISORES DE CADA UNIDAD

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110 PASOS DE DISEÑO DE UNA RED PON DEL USUARIO AL HEAD END DETERMINAR GRUPOS DE NAPS

111 PASOS DE DISEÑO DE UNA RED PON UNIR GRUPOS DE NAPS PARA EMPALMES

112 PASOS DE DISEÑO DE UNA RED PON LLEVAR UNIÓN DE NAPS A PUNTO DE CONVERGENCIA

113 PASOS DE DISEÑO DE UNA RED PON SELECCIONAR DIVISORES

114 PASOS DE DISEÑO DE UNA RED PON DIMENSIONAR CABLES DE ALIMENTACIÓN

115 PROPORCIONAR ELECTRÓNICA OLT PASOS DE DISEÑO DE UNA RED PON

116 EJEMPLO DE CORNING DE DISEÑO Y MONTAJE UBICACIÓN DE NAPS Y ACOMETIDAS

117 UBICACIÓN DE PUNTOS DE ACCESO

118 FIBRAS DE ALIMENTACIÓN UBICACIÓN LCP O PUNTO DE CONVERGENCIA FUENTE: CORNING

119 QUÉ TECNOLOGÍA SE DEBE INSTALAR SOBRE UNA RED PON OPCIONES: RFoG: PARA REDES HFC APON, BPON: PRIMERAS REDES PON EPON, GEPON: ESTANDAR IEEE, CHINA GPON: ESTÁNDAR ITU, OCCIDENTE 10GEPON 10GPON WDM-PON: 1GBPS POR USUARIO LA MAYORÍA SON COMPATIBLES ENTRE SI

120 RFoG: RF over GLASS ES UNA RED QUE PERMITE LA DISTRIBUCIÓN DE LOS SERVICIOS CLÁSICOS DE CATV Y DOCSIS A TRAVÉS DE UNA RED PASIVA DE FIBRA ÓPTICA Toda la red HFC se reemplaza por una red PON (pasiva) de fibra En la casa del usuario un nodo RFoG hace la conversión a RF coaxial Solamente hay cable coaxial en la casa del usuario Se utiliza el mismo Head End de la red HFC y los mismos terminales de usuario: STB, Cablemodem, MTA, etc Es una red compatible con tecnología GEPON, 10GEPON. Pueden operar simultáneamente Red de transición

121 CONCEPTO DE RED RFoG RED PASIVA PON QAM TV CMTS Transmisor 1550 nm EDFA 1550 nm DIVISOR 1X32 RFoG STB, CM, MTA TV WDM CMTS 1590/1310 nm RFoG STB, CM, MTA Receptor Óptico NMS RFoG STB, CM, MTA MINI NODO RFoG

122 TECNOLOGÍAS PON

123 MODELOS CONCEPTUALES DE LAS TECNOLOGÍAS SOBRE PON RED FTTH ACTIVA RED FTTH PASIVA

124 RED ETHERNET ÓPTICA ACTIVA ENLACE PUNTO A PUNTO TECNOLOGÍA MUY ESTABLE N FIBRAS 2XN TRANSCIEVERS

125 RED ETHERNET ÓPTICA ACTIVA TECNOLOGÍA MUY ESTABLE Y SENCILLA 2XN+2 TRANSCIEVERS

126 RED ACTIVA PUNTO A PUNTO P2P FUENTE FTTH COUNCIL MAYOR A 50 KMTS OVERLAY DE VIDEO SOLUCIÓN ALTERNA USUAR UN ROUTER EN LA LLEGADA

127 RED SENCILLA YA ESTANDARIZADA N+1 TRANSCIEVERS DIVISORES PASIVOS RED ÓPTICA PASIVA

128 SISTEMA GPON ODN: Optical Distribution Network OLT: Optical Line Terminal ONU: Optical Network Unit

129 DOS CANALES SEPARADOS DS: OLT HACIA LA ONU US: ONUs HACIA LA OLT FUNCIONAMIENTO ODN SOLO DE DIVISORES PASIVOS TERCER CANAL PARA TV

130 FUNCIONAMIENTO EL TRÁFICO DE BAJADA DS SE EMITE A TODAS LAS ONU S ASPECTO DE SEGURIDAD LAS ONU S FILTRAN SUS DATOS POR LA DIRECCIÓN DE DESTINO

131 FUNCIONAMIENTO LA OLT ORGANIZA EL TRÁFICO SEGÚN TDM: TIME DIVISION MULTIPLEXING SLOTS DE TIEMPO ENTRE microsegundos y milisegundo

132 FUNCIONAMIENTO CADA ONU RECIBE DIFERENTES NIVELES DE POTENCIA LOS PAQUETES QUE ENVÍA EL OLT LLEVAN UN IDENTIFICADOR DE LA ONU DE DESTINO

133 FUNCIONAMIENTO DEL RETORNO TODAS LAS ONU s COMPARTEN EL CANAL DE RETORNO LAS ONU S NO INTRECAMBIAN DATOS DIRECTAMENTE ENTRE ELLAS. ATRAVÉS DEL OLT PARA EVITAR COLISIONES EN EL DIVISOR LA OLT ORGANIZA EL ACCESO POR TURNOS. TDMA

134 FUNCIONAMIENTO DEL RETORNO LOS ESTÁNDARES PON USAN TDMA PARA EL RETORNO LA OLT ASIGAN SLOTS DE TIEMPO PARA QUE CADA ONU HABLE

135 FUNCIONAMIENTO DEL RETORNO EL ESTÁNDAR TIENE UN MECANISMO DE RANGING PARA EVITAR QUE LOS PAQUETES DE DATOS COLISIONEN

136 PRICIPIO DE TODAS LAS TECNOLOGÍAS PON DIVISOR ÓPTICO PASIVO TRANSMISIÓN BIDIRECCIONAL SOBRE UNA SOLA FIBRA USANDO WDM LOS PAQUETES EN SENTIDO UPSTREAM SE MULTIPLEXAN EN LA FIBRA SIN COLISIONES

137 TÍPICA RED GEPON Downstream (single -fiber systems): 1490 nm Upstream: 1310 nm RF video (if present) 1555 nm E1/DS1 (and/or) GbE STMn/OCn NB BB Access Node CC OLT TDM TDMA ONT1 ONT2 1:32 Optical sp litter (or 1:64 for shorter reaches or with Reach Extender) E1/DS1/ Telephony Data VOIP E1/T1/ Telephony Video POTS ONT32 Data

138 SISTEMA GEPON - ITU ENCAPSULAMIENTO GPON GPON ENCAPSULATION METHOD

139 GEM: UN FRAME GENÉRICO DURACIÓN FIJA DE 125 microsegundos TRANSPORTA CELDAS ATM Y GEM TANTO PARA BAJADA Y SUBIDA

140 SISTEMA GPON

141 EVOLUCIÓN PLANTEADA DEL GPON

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143 Attenuation (db/km) Fiber Spectrum 10 First window 850-nm Third window Second window 1500-nm 1300-nm Water peak Absorption Rayleigh Scattering 1270nm 1310nm US US 1490nm1550nm 1580n m DS V DS Standard fiber AllWave Fiber G-PON GPON (D)WDM PON l (nm)

144 ESTÁDAR IEEE EPON, GEPON LOS DATOS ESTÁN ENCAPSULADOS EN PAQUETES ETHERNET ES ETHERNET SOBRE FIBRA PLAN DE LONGITUDES DE ONDA SIMILAR AL BPON VELOCIDAD SIMÉTRICA DE 1.25 GBPS MÁXIMA DISTANCIA: 20 KMTS MÁXIMA DIVISIÓN: 32 USUARIOS, YA HAY DE 64

145 ENCAPSULAMIENTO GEPON ES EL MISMO ETHERNET

146 SISTEMA PON DE BAJADA, DOWNSTREAM

147 SISTEMA EPON RETORNO

148 SELECCIÓN DE LAS LONGITUDES DE ONDA 10G Upstream nm 1G Upstream nm 1G Downstream nm PON RF Video Overlay 1550 nm 10G Downstream /+3 nm EPON Wavelength nm Alternate RFoG Upstream 1310 RFoG Primary RFoG Upstream 1610 nm HFC Downstream 4 ls ~1291 nm HFC HFC Upstream => choice of 8 CWDM ls 1471 through 1610 nm -or- 4 ls within 1471 CWDM filter bandwidth COMPATIBILIDAD ACTUAL Y FUTURA ENTRE: RED HFC, RFoG, GEPON y 10GEPON

149 COMPATIBILIDAD ACTUAL Y FUTURA ENTRE: RED HFC, RFoG, GEPON y 10GEPON SISTEMA DOWNSTREAM UPSTREAM CWDM HFC RFoG COMPATIBLE RFoG NO COMPATIBLE 4 longitudes de onda a partir de 1291nm 4 longitudes de onda a partir de nm 1610 nm 1550 nm 1310 nm GEPON 1490 nm 1310 nm 10GEPON 1577 nm 1270 nm

150 SISTEMAS GEPON Y GPON TEC. DS Gbps US Gbps Dist. kmts Div. Notas GPON Laser B+ de 28 db. Con laser C+ de 32 db, 60 kmts o 64. GEPON Laser C+ incrementa rangos X-GPON GEPO N Puede incrementar parámetros

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152 TECNOLOGÍA WDM PON ENRUTA LA LONGITUD DE ONDA YA EXISTEN OPERADORES OFRECIENDO 1Gbps a la casa

153 LA BANDA ANCHA: MOTOR DE LA SOCIEDAD LAS REDES DE BANDA ANCHA Y LOS SERVICOS Y APLICACIONES A TRAVÉS DE LAS MISMAS, SON COMPONENTES CRÍTICOS DE LA INFRAESTRUCTURA SOCIAL Y ECONÓMICA. SE CREAN ASÍ NUEVAS POSIBILIDADES PARA QUE LOS INDIVIDUOS Y LAS SOCIEDADES INTERACTUEN EN LAS ÁREAS DE COMERCIO, GOBIERNO Y SERVICIOS PERSONALES

154 COMO LA ENERGÍA ELÉCTRICA HACE UN SIGLO, EL ANCHO DE BANDA ES EL MOTOR DE LA INNOVACIÓN Y EL DESARROLLO ACTORES: PROTOCOLO IP Y FIBRA ÓPTICA

155 SALUD LA BANDA ANCHA POSIBILITA LA PRESTACIÓN DE SERVICIOS DE SALUD DE ALTA CALIDAD, REDUCE LOS COSTOS DE LAS ATENCIONES Y MEJORA LA COMUNICACIÓN ENTRE PACIENTE Y PROVEEDOR: Acceso digital seguro a archivos, historias clínicas, y otros datos vitales Herramientas para diagnóstico en red y exámenes de laboratorios Monitoreo remoto de pacientes en la casa Observación remota de pacientes e interacción luego de cirugías Consulta médica remota Interacción remota en las emergencias entre las ambulancias, la unidad de cuidados y los médicos

156 COMUNIDAD ALINEANDO LA BANDA ANCHA CON LAS NECESIDADES DE LA COMUNIDAD LAS EMPRESAS Y LAS PERSONAS CONTRIBUYEN AL DESARROLLO GENERAL, LA EDUCACIÓN, LA CREACIÓN DE EMPLEO Y LA MEJORA DE INFRAESTRUCTURA: Participar activamente en debates de gobierno Interactuar con los lideres de la sociedad Tener acceso a documentos oficiales Administarción en línea de los servicios públicos. Smart grid Interactuar con colegas Mejorar las comunicaciones rurales y darles acceso a servicios críticos Monitoreo de tráfico en tiempo real

157 AUTOMATIZACIÓN LA BANDA ANCHA PRETENDE CONECTAR 7 BILLONES DE PERSONAS, PERO TAMBIEN HAY QUE CONECTAR BILLONES DE MÁQUINAS: Monitoreo de sensores de condiciones ambientales en todo el planeta Monitoreo del consumo de energía Monitoreo dinámico de la seguridad de la casa Manejo remoto de los electrodomésticos Monitero de las actividades de los niños en cualquier parte Acceso remoto a expertos para reparaciones y mantenimiento Conservar el agua mediante control remoto de sus activación

158 COMERCIO Y COMUNICACIONES LA BANDA ANCHA SOPORTA A CIENTÍFICOS, EDUCADORES, CREADORES DE CONTENIDO Y LIDERES DE LA COMUNIDAD EN EL DESARROLLO Y PROMOCIÓN DE SUS ACTIVIDADES: Teleconferencias, video conferencias y teletrabajo Copartir videos intensamente Lecturas, música y películas por demanda Acceso a infinito númetro de librerías de todo tipo Entrada a edificios con base en reconocimiento facial Mundo del 3D para publicidad Diseño y prueba de vehúculos por simulador Interactividad de la familia desde diversas regiones

159 GOBIERNO Iteractividad con los representantes elegidos Uso intenso y dinámico de cámaras de seguridad Mejora en la eficiencia de las oficinas de gobierno Acceso remoto a los datos de gobierno Monitoreo dinámico del medio ambiente por medio de sensores Alertas de emergencia y desastres Notificaciones a la comunidad sobre emergencias Monitero del tiempo y reportes inmediatos a las agencias de agricultura

160 EDUCACIÓN Centros de entrenamiento a través de redes de banda ancha que le brindarán a la gente nuevas oportunidades para calificar en varios segmentos de la industria Acceso a libros, publicaciones científicas, material de clase en cualquier lenguaje Acceso remoto a museos y centros culturales Lecturas disponibles bajo demanda Interacción con centros de interés Textos digitales ETC..

161 EL INCREMENTO DE ANCHO DE BANDA TRAE APLICACIONES

162 QUEDA EL RETO!!!! GRACIAS..