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Última modificación: 13-07-2017 230631 - OFT - Telecomunicaciones por Fibra Óptica Universitat Politècnica de Catalunya1 / 8 Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura El objetivo de este curso es capacitar a los estudiantes en los métodos de estudio, análisis, diseño y evaluación de las actuales tecnologías de telecomunicaciones por fibra óptica. En primer lugar, se analizará la gran evolución de las Otros: Junyent Giralt, Gabriel Responsable: GABRIEL JUNYENT GIRALT Unidad que imparte: Curso: Créditos ECTS: 739 - TSC - Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones 2017 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 Unidad responsable: 230 - ETSETB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona Titulación: Profesorado Específicas: Transversales: 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. 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. Objetivos de aprendizaje de la asignatura Clases (3horas/semana) Trabajo en grupo o Trabajo individual(distancia):"Technical Report" Presentaciones orales de los trabajos Examen final Metodologías docentes Horario: Cualquier horario es posible mediante cita previa via e-mail Horario de atención Última modificación: 13-07-2017 230631 - OFT - Telecomunicaciones por Fibra Óptica Universitat Politècnica de Catalunya2 / 8 principales tecnologías relacionadas con la transmisión digital por fibra óptica, especialmente DWDM, los dispositivos y componentes clave, así como los subsistemas de conmutación óptica para redes DWDM. Un aspecto muy importante es el capítulo dedicado a los transceptores (transmisor + receptor) para los sistemas clásicos de modulación de intensidad, y los sistemas coherentes de muy alta velocidad que incorporan DSP. La evolución de los transceivers hacia módulos muy compactos (pluggables) está facilitando enormemente el desarrollo y fabricación de los sistemas de transmisión de las redes ópticas, especialmente para DWDM y Data Centers. Finalmente, analizaremos y evaluaremos las tecnologías que actualmente permiten la implementación de las redes de transporte óptico IP-DWDM, así como su previsible evolución futura. También comentaremos muy brevemente la importante contribución que la tecnología de transmisión óptica tendrá en la evolución futura de las redes de acceso radio (Fronthaul) para la futura tecnología móvil 5G. 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. Dedicación total: 125h Horas grupo grande: Horas grupo mediano: Horas grupo pequeño: Horas actividades dirigidas: Horas aprendizaje autónomo: 39h 0h 0h 0h 86h 31.20% 0.00% 0.00% 0.00% 68.80% Horas totales de dedicación del estudiantado Última modificación: 13-07-2017 230631 - OFT - Telecomunicaciones por Fibra Óptica Universitat Politècnica de Catalunya3 / 8 Contenidos 1. Evolución de las Telecomunicaciones por Fibra Óptica. 2. Sistemas de Transmisión Digital por Fibra Óptica. Dedicación: 10h Dedicación: 23h 30m Grupo grande/Teoría: 4h Aprendizaje autónomo: 6h Grupo grande/Teoría: 10h 30m Aprendizaje autónomo: 13h Evolución de las fibras ópticas multimodo y monomodo. Evolución de los sistemas de transmisión, de la modulación de intensidad y detección directa a los sistemas coherentes. Evolución de los Sistemas de transmisión con multiplexación de canales ópticos. Evolución del procesado digital (electrónico) en sistemas coherentes. Evolución de los sistemas de transmisión para canales ópticos con velocidades ? 100Gbps. Evolución de la eficiencia espectral de los sistemas de transmisión. Evolución de los sistemas conmutación y procesado óptico. Evolución en el desarrollo de las redes ópticas. Evolución de los sistemas de monitorización, control y gestión de las redes ópticas. Evolución de las telecomunicaciones-redes de fibra óptica para "the new cloud era". Evolución de las redes de acceso: FTTx and Fronthaul (Radio Access Network, RAN). Análisis, características y prestaciones de las actuales tecnologías de transmisión digital por fibra óptica: -Modulación de Intensidad y Detección Directa. -Sistemas Coherentes con Detección Heterodina: formatos de modulación. -Sistemas de transmisión con Multiplexación por División en Longitud de Onda (WDM). -Sistemas de transmisión con Multiplexación Densa por División en Longitud de Onda (DWDM). -Sistemas de transmisión ?low-cost? con Multiplexación ?Coarse? por División en Longitud de Onda (CWDM). -Sistemas de transmisión ?low-cost? WDM con Wideband-Multimode Fiber- -Evolución de la tecnología WDM: Flexible WDM y Supercanales ópticos. -Redes Metropolitanas. -Redes Troncales ("Core Networks"). -Cloud Radio Access Networks (C-RAN). Descripción: Descripción: Última modificación: 13-07-2017 230631 - OFT - Telecomunicaciones por Fibra Óptica Universitat Politècnica de Catalunya4 / 8 3. Dispositivos y componentes clave para los sistemas de transmisión digital por fibra óptica. 4. Conmutación óptica: Dispositivos, componentes y subsistemas. Dedicación: 16h 30m Dedicación: 18h Grupo grande/Teoría: 7h 30m Aprendizaje autónomo: 9h Grupo grande/Teoría: 8h Aprendizaje autónomo: 10h Fibras ópticas: tipos, características y prestaciones. Dispersión en fibras ópticas: tipos, características, degradaciones introducidas y su compensación. Filtros ópticos: tipos, análisis y prestaciones. Multiplexores y demultiplexores ópticos: tipos, análisis y prestaciones. Amplificador óptico de fibra dopada con Erbio (EDFA): tipos, análisis, prestaciones y aplicaciones. Amplificador óptico distribuido RAMAN: análisis, prestaciones y aplicaciones. Amplificador óptico semiconductor: análisis, prestaciones y aplicaciones. Componentes y subsistemas para monitorización de señales: ópticas y digitales. Conmutadores ópticos: tipos, características y prestaciones. Conmutadores de longitudes de onda: tecnologías, características y prestaciones. Conmutadores de canales ópticos: tecnologías, características y prestaciones. Subsistemas de Inserción-Extracción de canales ópticos (Optical Add Drop Multiplexer, OADM). Subsistemas Reconfigurables OADM (ROADM): tecnologías, tipos y prestaciones. Subsistema ROADM para nodos multigrado: M-Degree ROADM. Nodos ópticos de conmutación multigrado: tipos, tecnologías y prestaciones. Descripción: Descripción: Última modificación: 13-07-2017230631 - OFT - Telecomunicaciones por Fibra Óptica Universitat Politècnica de Catalunya5 / 8 5. Transceptores ópticos. Dedicación: 19h Grupo grande/Teoría: 8h Aprendizaje autónomo: 11h Transmisores y receptores ópticos para sistemas de modulación de intensidad y detección directa (IM-DD). Transceptor (transceiver: transmisor + receptor) IM-DD. Transceptores IM-DD "pluggables": tipos y aplicaciones. Transceptores SFP (small form-factor pluggable): aplicaciones y prestaciones. Transceptores XFP (X-factor pluggable): aplicaciones y prestaciones. Transmisores ópticos para sistemas coherentes: formatos de modulación y diagrama de bloques. Transmisores ópticos para sistemas coherentes 100 Gbps con formatos de modulación DP-QPSK (Diversity optical Polarization, DP) para sistemas DWDM. Transmisores ópticos para sistemas coherentes ? 100 Gbps con formatos de modulación DP-MQAM para sistemas DWDM. Receptores ópticos para sistemas coherentes con detección heterodina: diagrama de bloques, análisis y prestaciones. Transceptores "pluggables" para sistemas coherentes. Transceptores "pluggables" para Data Centers. Transceptores reconfigurables (formato de modulación y velocidad) para sistemas coherentes DSP para sistemas coherentes: prestaciones y aplicaciones. Módulos transponders que incluyen: transceivers para conexión usuario + transceivers para conexión red de transporte + procesado digital, etc. Descripción: Última modificación: 13-07-2017 230631 - OFT - Telecomunicaciones por Fibra Óptica Universitat Politècnica de Catalunya6 / 8 6. Transporte IP en Redes Ópticas: Tecnologías actuales y evolución futura. Dedicación: 13h 40m Grupo grande/Teoría: 5h 40m Aprendizaje autónomo: 8h Formato de transporte OTN: Características y prestaciones. Tecnología OTN para multiplexación-Demultiplexación de canales digitales. Nuevos desarrollos en redes de transporte óptico (OTN) Procesamiento Digital de Señales mediante FPGAs Tecnologías FEC para la detección y corrección de errores. Módulos transponders (transmisores+receptores) para la transmisión IP basados en las tecnologías: Ethernet + OTN + FEC + transceivers DWDM con láser sintonizable + Amplificadores ópticos+ M-ROADM + monitorización de señales ópticas y digitales+ Plano de Control ( gestión y control) Tecnologías actuales: tecnologías de transporte DWDM con canales fijos de 50GHz con transponders sintonibles y reconfigurables para velocidades hasta aproximadamente 100-200 Gbps por canal óptico. Evolución futura (ver AFOC): Tecnologías elásticas con WDM FlexGrid Transponders para altas velocidades: ? 400Gbps Nuevas tecnologías de modulación: OFDM y Nyquist Supercanales para transmisiones a velocidades > terabits con gran eficiencia espectral Tecnologías para la transmisión de alta capacidad utilizando multiplexación espacial (SDM) con fibras ópticas multi-núcleo (multicore). Tecnologías para la transmisión de alta capacidad utilizando multiplexación modal con fibras ópticas Few-Mode Fiber (FMF) y tecnologias MI-MO. Redes de transporte ópticas basadas en tecnologías Software Defined Networking-Network Functions Virtualization (SDF-NFV). Etc. Descripción: Última modificación: 13-07-2017 230631 - OFT - Telecomunicaciones por Fibra Óptica Universitat Politècnica de Catalunya7 / 8 Planificación de actividades INFORME (Report) TÉCNICO PRESENTACIONES ORALES EXAMEN FINAL Examen Final: 40% Evaluación individual: 10% Evaluación Trabajo: 50% ("Technical Report", trabajo-informe técnico sobre un tema relacionado con la asigntura) Sistema de calificación 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.) Descripción: Descripción: Descripción: 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) Presentación del Informe Técnico de un grupo de trabajo Examen Final Material de soporte: 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. Presentación en Power point Descripción de la entrega esperada y vínculos con la evaluación: Informe Técnico: 3 semanas antes de finalizar el curso Objetivos específicos: Objetivos específicos: Evaluar un trabajo técnico de investigación hecho en grupo sobre una materia relacionada con el curso. Evaluar la capacidad oral de presentar en grupo e individuamente los resultados del informe técnico Aprendizaje autónomo: 29h Grupo pequeño/Laboratorio: 0h 45m Grupo grande/Teoría: 1h 30m Dedicación: 29h Dedicación: 0h 45m Dedicación: 1h 30m Última modificación: 13-07-2017 230631 - OFT - Telecomunicaciones por Fibra Óptica Universitat Politècnica de Catalunya8 / 8 Bibliografía Nom recurs Enlace web 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. Otros recursos: Básica: Complementaria: 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: <http://site.ebrary.com/lib/upcatalunya/docDetail.action?docID=10698605>. ISBN 9780123972354 (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: <http://site.ebrary.com/lib/upcatalunya/docDetail.action?docID=10713017>. ISBN 9780123972378 (VOL. B). Alexandros Stavdas. Core and Metro Networks [en línea]. Wiley, 2010 [Consulta: 17/07/2017]. Disponible a: <http://onlinelibrary.wiley.com/book/10.1002/9780470683576>. ISBN 9780470512746. Binh, L.N. Advanced digital optical communications [en línea]. 2nd. ed. Boca Raton, FL: CRC Press, 2015 [Consulta: 19/06/2017]. Disponible a: <http://site.ebrary.com.recursos.biblioteca.upc.edu/lib/upcatalunya/detail.action?docID=11022992>. ISBN 9781482226539. Mukherjee, B. Optical WDM networks. New York: Springer, 2006. ISBN 0387290559. 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: <http://www.sciencedirect.com/science/book/9780123740922>. ISBN 9780123740922. Desurvire, E. Wiley survival guide in global telecommunications: broadband access, optical components and networks, and cryptography. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2004. ISBN 0471675202. Keiser, G. Optical fiber communications. 4th ed. New York: McGraw-Hill, 2011. ISBN 9780073380711. Hui, R.; O'Sullivan, M. Fiber optic measurement techniques. Burlington, MA: Academic Press/Elsevier, 2009. ISBN 9780123738653. Chan, C.C.K. Optical performance monitoring: advanced techniques for next-generation photonic networks. Amsterdam ; Boston: Academic Press, 2010. ISBN 9780123749505. Chesnoy, J. Undersea fiber communication systems [en línea]. 2nd. ed. Amsterdam: Academic Press, 2015 [Consulta: 19/06/2017]. Disponible a: <http://www.sciencedirect.com/science/book/9780128042694>. ISBN 9780128043950. Kartalopoulos, S. V. DWDM : networks, devices, and technology. First. Piscataway; Hoboken: IEEE Press; Wiley-Interscience, 2003. ISBN 0471269050. Chomycz, B. Planning Fiber Optic Networks. McGraw-Hill, 2009. ISBN 0071499199.
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