OFT - Telecomunicaciones por Fibra Óptica

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1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: ETSETB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona TSC - Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 1992). (Unidad docente Optativa) INGENIERÍA ELECTRÓNICA (Plan 1992). (Unidad docente Optativa) MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 2013). (Unidad docente Optativa) MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA (Plan 2013). (Unidad docente Optativa) MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA TELEMÁTICA (Plan 2009). (Unidad docente Optativa) MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA (Plan 2009). (Unidad docente Optativa) MÁSTER UNIVERSITARIO TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN (Plan 2009). (Unidad docente Optativa) 5 Idiomas docencia: Inglés Profesorado Responsable: Otros: GABRIEL JUNYENT GIRALT Josep Solé-Pareta, Jaume Comellas Colomé, Salvatore Spadaro Horario de atención Horario: Cualquier horario es posible mediante cita previa via Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: 3. Capacidad para implementar sistemas por cable, línea, satélite en entornos de comunicaciones fijas y móviles. 4. Capacidad para diseñar y dimensionar redes de transporte, difusión y distribución de señales multimedia. Transversales: 1. USO SOLVENTE DE LOS RECURSOS DE INFORMACIÓN: Gestionar la adquisición, la estructuración, el análisis y la visualización de datos e información en el ámbito de especialidad, y valorar de forma crítica los resultados de dicha gestión. 2. TERCERA LENGUA: Conocer una tercera lengua, preferentemente el inglés, con un nivel adecuado oral y escrito y en consonancia con las necesidades que tendrán los titulados y tituladas. Metodologías docentes Clases (3horas/semana) Trabajo en grupo o Trabajo individual(distancia):"technical Report" Presentaciones orales de los trabajos Examen final Objetivos de aprendizaje de la asignatura Objetivos de aprendizaje de la asignatura: 1 / 7

2 El objetivo de este curso es capacitar a los estudiantes en los métodos de estudio, análisis, diseño y evaluación de las tecnologías de telecomunicaciones de fibra óptica. En primer lugar, se considera la evolución de comunicaciones de fibra óptica, las principales tecnologías de transmisión por fibra óptica, y los dispositivos clave, componentes y subsistemas de los sistemas de transmisión de las redes ópticas, con un enfoque especial en la evolución de DWDM para sistemas de muy alta velocidad. A continuación, se revisan diferentes tecnologías actuales, y futuras, para implementar las redes de transporte óptico IP / WDM, y el papel de las tecnologías ópticas para "cloud era". Por último, otros temas importantes discutidos brevemente durante el curso son la monitorización de señales ópticas y digitales, y el importante papel que la fibra óptica están jugando en el desarrollo de las tecnologías de sensores. Resultados del aprendizaje de la asignatura: - Capacidad de analizar, especificar, diseñar redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomunicaciones con diferentes anchos de banda para la transmisión de IP sobre redes de fibras ópticas. - Capacidad para aplicar herramientas de planificación parael dimensionamiento y análisis de las redes ópticas - Capacidad para analizar, modelar e implementar nuevas arquitecturas, protocolos de red e interfaces de comunicación, y nuevos servicios y aplicaciones de una red de comunicaciones ópticas. Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 125h Horas grupo grande: 39h 31.20% Horas grupo mediano: 0h 0.00% Horas grupo pequeño: 0h 0.00% Horas actividades dirigidas: 0h 0.00% Horas aprendizaje autónomo: 86h 68.80% 2 / 7

3 Contenidos 1.Evolución de las Comunicaciones por Fibra Óptica Dedicación: 15h Grupo grande/teoría: 6h Aprendizaje autónomo: 9h De la fibra multimodo (MMF) a la fibra monomodo (SMF) De la SMF a la fibra monomodo multi-núcleo (MCF) De la SMF a la fibra óptica con pocos modos de transmisión (FMF) De la Modulación de Intensidad (potencia) a los Sistemas Coherentes De la transmisión de un único canal óptico a los sistemas "Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM)" De DWDM con SMF a la Multiplexación por División de Espacio (SDM) con MCF o FMF-MCF De DWDM con una sola portadora a los Supercanales con multiportadoras ópticas De los canales ópticos "fixed-dwdm" a los canales de ancho de banda flexible WDM De Transmisión Punto a Punto a las de Redes Ópticas Del plano de control GMPLS a la tecnología SDN Evolución de las telecomunicaciones-redes de fibra óptica para "the new cloud era" 2. Tecnologías de Transmisión por Fibras Ópticas Dedicación: 23h 30m Grupo grande/teoría: 10h 30m Aprendizaje autónomo: 13h Tecnologias de Transmisión por Fibras Ópticas: Modulación de Intensidad y Detección Directa Transmisión Coherente Y Detección Heterodina Multiplexación por Longitud de Onda (WDM) Multiplexación Densa por Longitud de Onda (DWDM) Multiplexación "Coarse"por Longitud de Onda (CWDM) Supercanales Multiplexación "SDM" Redes Metropolitanas Redes Troncales ("Core Netwoks") 3 / 7

4 3. Dispositivos clave, componentes y subsistemas para la transmisión por Fibras ópticas Dedicación: 24h 30m Grupo grande/teoría: 11h 30m Aprendizaje autónomo: 13h Dispositivos clave, componentes y subsistemas para telecomunicaciones de fibra óptica: Fibras ópticas: deficiencias y compensaciones Transceptores (transmisores + receptores) y transpondedores Transceptores "pluggables" Filtros ópticos Multiplexores y demultiplexors ópticos Amplificadores ópticos Multiplexadores Reconfigurables de Inserción y Extracción de Canales Ópticos (ROADM): Evolución y tecnologías ROADM de varios grados Conmutadores ópticos Subsistemas para monitorización de señales: ópticas y digitales Procesamiento Digital de Señales mediante FPGAs Photonic Integrated Circuits (PIC) 4. Evolución de las Tecnologías de fibra óptica para la red de transporte IP Dedicación: 22h Grupo grande/teoría: 9h Aprendizaje autónomo: 13h Evolución de las Tecnologías Fibra Óptica para el transporte de Redes IP: Nuevos desarrollos en redes de transporte óptico (OTN) Ethernet + OTU (FEC) + transpondedores sintonizables + ROADM + Plano de Control Tecnologías de corrección de errores en recepción (FEC) Evolución de las tecnologías de transporte: de DWDM con canales fijos a tecnologías elásticas o gridless WDM FlexGrid Arquitecturas avanzadas ROADM multigrado Nodo óptico Flexible Nuevos Formatos de modulación multinivel para sistemas coherentes Tecnologías para 100G y más altas velocidades Nuevas tecnologías: OFDM y Nyquist Supercanal para transmision a terabits Un transmisor óptico para cada necesidad Transpondedores para las redes elásticas: transpondedores de ancho de banda variable con formato de modulación reconfigurable Tecnologías para la transmisión de alta capacidad utilizando SDM y FMFs Evolución del Nodo Óptico Flexible 4 / 7

5 5. Optical Tecnologies for Cloud Era Dedicación: 15h 40m Grupo grande/teoría: 6h 40m Aprendizaje autónomo: 9h Aparición del "Cloud" y de la virtualización de las funciones de red 'Qué es un centro de datos (DC)? El papel de los DCs Arquitecturas de las redes de los DCs Micro DCs: federaciones "Large scale DCs": problemas y retos El advenimiento de la tecnología óptica para DCNs Tecnologías ópticas para dcs: intra e inter transporte de datos y conmutación Hacia las redes ópticas flex-grid Software Defined Networking para los países en desarrollo 5 / 7

6 Planificación de actividades Informe (report) Técnico, Presentación Oral del Informe Técnico, Examen Final Informe Técnico: Esta actividad consiste en la preparación de un trabajo técnico, en grupos de 2 o 3 estudiantes, que deberá ser entregado en formato Power Point y presentado al resto de la clase al final del curso. Presentación oral: Presentación oral del Informe Técnico (30minutos) Examen final (90 minutos) Material de soporte: Para este curso ATENEA será la herramienta de apoyo a la enseñanza virtual. Desde allí, los estudiantes serán capaces de descargar todos los documentos (diapositivas, documentos relacionados, etc.) relacionados con el curso. Descripción de la entrega esperada y vínculos con la evaluación: Informe Técnico: 3 semanas antes de finalizar el curso Dedicación: 29h Aprendizaje autónomo: 29h Objetivos específicos: Evaluar un trabajo técnico de investigación hecho en grupo sobre una materia relacionada con el curso. (CAST) PRESENTACIONES ORALES Dedicación: 0h 45m Grupo pequeño/laboratorio: 0h 45m Presentación del Informe Técnico de un grupo de trabajo Material de soporte: Presentación en Power point Objetivos específicos: Evaluar la capacidad oral de presentar en grupo e individuamente los resultados del informe técnico (CAST) EXTENDED ANSWER TEST (FINAL EXAMINATION) Examen Final Dedicación: 1h 30m Grupo grande/teoría: 1h 30m Sistema de calificación Examen Final: 40% Evaluación individual: 10% Evaluación Trabajo: 50% ("Technical Report", trabajo-informe técnico sobre un tema relacionado con la asigntura) 6 / 7

7 Normas de realización de las actividades En el examen final el alumno podrá llevar todo tipo de información técnica (transparencias de las clases del curso, libros, documentos relacionados del curso, etc.) Bibliografía Básica: Kaminow, I.P.; Li, T.; Willner, A.E. Optics and photonics: optical fiber telecommunications VI A: components and subsystems [en línea]. 6th ed. St. Louis, MO: Academic Press, 2013Disponible a: < ISBN (VOL. A). Kaminow, I.P.; Li, T.; Willner, A.E. Optics and photonics: optical fiber telecommunications, VI B: systems and networks [en línea]. 6th ed. St. Louis, MO: Academic Press, 2013Disponible a: < ISBN (VOL. B). Le Nguyen Binh. Advanced Digital Optical Communications. 2º Edition. CRC Press, Vivek Alwayn. Optical Network Desing and Implementation (Networking Technology). CISCOPRESS.COM, Complementaria: Mukherjee, B. Optical WDM networks. New York: Springer, ISBN Black, U.D. Optical networks : third generation transport systems. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, ISBN Tomsu, P.; Schmutzer, C. Next generation optical networks: the convergence of IP intelligence and optical technology. Upper Saddle River: Prentice Hall, ISBN X. Ramaswami, R.; Sivarajan, K.N.; Sasaki, G.H. Optical networks: a practical perspective [en línea]. 3rd ed. San Francisco: Morgan Kaufmann, 2010 [Consulta: 31/07/2013]. Disponible a: < ISBN Desurvire, E. Wiley survival guide in global telecommunications: broadband access, optical components and networks, and cryptography. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, ISBN Keiser, G. Optical fiber communications. 4th ed. New York: McGraw-Hill, ISBN Hui, R.; O'Sullivan, M. Fiber optic measurement techniques. Burlington, MA: Academic Press/Elsevier, ISBN Chan, C.C.K. Optical performance monitoring: advanced techniques for next-generation photonic networks. Amsterdam ; Boston: Academic Press, ISBN Perros, H.G. Connection-oriented networks: SONET/SDH, ATM, MPLS, and optical networks. Hoboken: John Wiley, ISBN Otros recursos: Enlace web Nom recurs For this course ATENEA will be the virtual teaching support tool. From there the students will be able to download all the documents (slides, related papers, etc.) of the course. 7 / 7