Ventajas de una red POL

La red POL (Passive Optical LAN) en edificios no solo presenta ventajas de mayores velocidades que las redes LAN (Local Área Network) con cableado estructurado de cobre, sino también ventajas en costos de instalación y operación. Asimismo cuenta con la normatividad técnica internacional correspondiente.



VENTAJAS

Las redes POL, llamadas también FTTD (Fiber To The Desk) es un caso de uso de las redes PON (Passive Optical Network), por ello no referiremos como POL o PON indistintamente, estas redes proporcionan ventajas sobre las redes LAN de cobre:

  • Escalabilidad: permite escalar a más altas velocidades (100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps)
  • Confiabilidad: Menos averías por menor cantidad de cableado desplegado
  • Seguridad: No requiere blindaje contra interferencias de Radiofrecuencias(RF)
  • Costos de operación: por menor uso de materiales y energía eléctrica
  • Video RF: permite video RF a 1550nm sin amplificadores ni tendido de cable coaxial
  • Alcance: mayor alcance (20 Kms) sin elementos activos

Menos equipamiento e infraestructura:

Una LAN Ethernet tradicional, usando cobre, generalmente abarca un router central, y switchs por cada piso del edificio. Alternativamente, la fibra óptica monomodo utilizada en POL admite más kilómetros de conectividad, eliminando la necesidad de equipos activos entre la sala principal de equipo (OLT – Optical Line Terminal ) y las unidades terminales del área de trabajo (ONT – Optical NodeTerminal).

Ejemplo: Un cliente con 2.500 puertos Ethernet

Con LAN de cobre, el costo de cableado totalizaría US$ 130.173, además de US$ 45.995 adicionales para cubrir todos los demás componentes electrónicos, totalizando US$ 176.000.

Con POL, los costos de cableado en el mismo entorno totalizarían US$ 40.147 y US$ 51.997 adicionales para todos los demás componentes pasivos, totalizando un poco más de US$ 92.000.

En este ejemplo en particular, al implementar PON el ahorro llega casi al 50 %.


Menores costos de energía eléctrica

Al eliminar equipamiento de Switchs, la PON puede eliminar miles de kilovatio horas (kWh) utilizadas por operar estos equipos y los sistemas de climatización correspondientes. Un despliegue de PON podría usar solo un kWh por cada 5 utilizados por una LAN de cobre.

Ejemplo: Un cliente paga US$ 0,14 US$/ KWh

Con LAN de cobre: usa 319.997 vatios para todo el sistema, consumiendo 2.803.178 kWh anualmente y costando US$ 392.445.

Con POL: utilizaría solo 133.673 vatios, o 1.170.974 kWh anualmente, totalizando US$ 163.936.

Al convertir a POL, el cliente ha ahorrado casi el 60 % en costos de energía

Menos espacio y menos materiales:

Una solución LAN de cobre puede llenar varios armarios de comunicaciones, mientras que una solución POL requiere solo la sala de equipo principal (con el OLT). Esto puede reducir costos operativos al bajar costos fijos, como alquiler y calefacción, ventilación y aire acondicionado, y requiriendo menos mantenimiento y administración general del sistema

Ejemplo1: Requerimiento de Cableado para un edificio estándar de 10 pisos

Con LAN de cobre: todos los cables de conexiones requerirían ≈152.400 metros de cable usando ≈10,9 kilogramos de cable por ≈305 m, totalizando ≈5,443 kg de cable.

Con POL: los conexiones requiere ≈45.720 m de cable a razón de ≈2,3 kg por ≈305 m, totalizando solo ≈544 kg de cable.

Esta situación demuestra una reducción en las necesidades de material de un 90 %.


Ejemplo2: Espacio ocupado en un edificio de oficinas con 2.000 empleados

Con LAN de cobre: requeriría 18 bastidores (racks) de equipos que tienen ≈2,1 m de alto con 90 unidades de bastidor (RU).

Con POL: puede atender hasta 7.000 empleados usando solo un bastidor de equipo con nueve unidades de bastidor (RU)

Los costos reales varían y dependiendo de varios factores, como costos de materiales e inventario de partes, capacitación, Kits de terminación de fibra y empalmadora de fusión, tiempo de instalación y residuos/desperdicio incurridos.

Las redes POL tienen una gran flexibilidad, al presentar diversas opciones de terminación en el acceso.


NORMATIVIDAD POL

Sobre el cableado en edificios, la TIA (Telecommunications Industry Association) ha realizado actualizaciones a sus normas para orientar a las mejores prácticas:

. ANSI/TIA-568-C.0, Cableado genérico de telecomunicaciones para sedes de clientes.

. ANSI/TIA-568-C.1, Cableado de telecomunicaciones en edificios comerciales.

. ANSI/TIA-568-C.2, Cableado de telecomunic. de par trenzado balanceado y componentes.

. ANSI/TIA-568-C.3, Estándar de componentes de cableado de fibra óptica.

. ANSI/TIA-569-C, Edificios comerciales para vías y espacios de telecomunicaciones.

. ANSI/TIA/EIA-606-B, Adm. para infraestructura de telecomunicaciones comerciales.

. ANSI/TIA-607-B, Puesta a tierra en edificios comerciales para telecomunicaciones.

. ANSI/TIA-758-B, Infraestructura de telecomunicaciones de planta externa del cliente.

En particular, ANSI/TIA-568-C.0, ANSI/TIA-568-C.3 y ANSI/TIA-568-C.0-2-2012 admiten la implementación amplia de PON, de la siguiente manera:

ANSI/TIA-568-C.0: Cableado genérico de telecomunicaciones para sedes de clientes

El estándar incluye detalles sobre la planificación e instalación de cableado estructurado para todo tipo de sedes y delinea cuál sistema admite cableado genérico de telecomunicaciones en un entorno multiproducto, multiproveedor. También abarca pautas sobre telecomunicaciones y requisitos de cableado, incluyendo estructura de sistemas de cableado, distancias, instalación, rendimiento y pruebas.

Específicamente, esta norma recomienda lo siguiente:

. Fibra óptica monomodo (SM) para backbone y aplicaciones horizontales.

. Cableado estructurado genérico instalado en forma de estrella jerárquica.

. Dos fibras o más en cada área de trabajo en distribución horizontal de fibra.


El hecho de permitir la instalación de acopladores ópticos en distintos espacios de distribuidor también se alinea con la infraestructura PON flexible. Del mismo modo, los conectores de fibra comúnmente requeridos por las aplicaciones de PON (principalmente SC/APC) son tipos de conectores permisibles conforme a estas pautas.

ANSI/TIA-568-C.3: Estándar de componentes de cableado de fibra óptica

Describe especificaciones técnicas para cables de fibra óptica multimodo de 50/125 micras, de 850 nanometros optimizados por láser, además de cables para interiores y exteriores, incluyendo radios mínimos de curvatura, tensiones máximas de tendido y conectores.

. Para la fibra óptica monomodo, el estándar exige que: u La atenuación (pérdida de inserción) debe ser menos de 0,5 dB/km para cables de interiores-exteriores y cables exteriores y menos de 1 dB/km para fibra óptica para uso solo interior.

. La fuerza de tiro, que puede aplicarse al cable debe menor de 50 libras fuerza

. Para 4 o menos fibras ópticas, el radio de curvatura debe ser mayor de 25 milímetros. Con más de 4 fibras ópticas, el radio de curvatura no debe ser menos de 10 veces los diámetros exteriores de las fibras ópticas (ver Figura)

. La atenuación de conectores menos de 0,75 dB y menos de 0,3 dB para empalmes de fibra.

. La pérdida de retorno debe ser mayor de 26 dB para admitir video analógico.


Cable de fibra óptica con diámetro 2.9mm, admite curvaturas de 5 mm y 25mm.

Cables de cobre con diámetros de 5.7mm y 7.5mm, admite curvaturas de 10mm y 30mm.

La fibra óptica monomodo insensible a la curvatura (ITU G.657) soporta radio de curvatura de hasta 5 mm, con atenuación de menos de 0,4 dB/km. Hay también otras opciones para conectividad mecánica fácilmente instalable a través de conectores con pérdida de inserción de menos de 0,2 a 0,3 dB, pérdida de retorno mayor que 55 dB y atenuación de empalme de menos de 0,1 dB.

ANSI/TIA-568-C.0-2-2012: Cableado genérico de telecomunicaciones para sedes de clientes-Anexo 2, Actualizaciones generales

Este anexo de agosto 2012 actualiza los estándares TIA de cableado genérico para admitir aplicaciones PON de fibra óptica monomodo en la empresa. El estándar abarca definiciones de enlace, canal y acoplador, aportando además actualizaciones de PON a las tablas de compatibilidad de aplicaciones de fibra óptica.

Se han actualizado las definiciones de atenuación de enlace y canal para adecuarse a PON, indicando claramente que el conector está en el canal. Conforme al estándar, la atenuación de enlace no incluye ningún dispositivo activo ni pasivo aparte de cable, conectores y empalmes.

La atenuación de canal se define como la atenuación de enlaces constituyentes, cables de conexiones y otros dispositivos pasivos como divisores (Splitters), acopladores y conectores.

También se agregó una nueva tabla que cubre las “distancias máximas admisibles así como atenuación mínima y máxima para aplicación de red óptica pasiva monomodo”.

CONCLUSION

Considerando las ventajas técnicas y económicas, asimismo, que es amparada por la normatividad internacional, debe ser incluida en el análisis de las opciones de diseño de las redes LAN en edificios. Se recomienda su uso en campus universitarios, edificios inteligentes, hospitales, clínicas, centro de datos y en muchas instalaciones que tengan proyectos una alta demanda de tráfico de datos.

Fuentes:

  • APOLAN. Asociación para Passive Optical LAN
  • Artículo de Ryland Merek de 3M para revista ICT Today del BICSI
  • Normas ANSI /TIA
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