Sistemas de comunicación ópticos Código:  M1.605    Créditos:  5
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La fibra óptica se ha postulado como uno de los medios de comunicación de referencia en la sociedad de la información, dado que permite transmitir grandes volúmenes de información y/o comunicar puntos muy lejanos.

La asignatura Sistemas de comunicación ópticos tiene como principal objetivo el presentar los fundamentos de diseño de redes de comunicaciones ópticas. Para lo cual se ha estructurado en diferentes módulos, enfocados a lograr los objetivos del curso, cubriendo las diversas partes de que se compone un sistema de comunicaciones ópticas.

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Sistemas de Comunicación Ópticos es el siguiente paso a la asignatura de Redes de Fibra óptica trabajada en el Grado de Tecnologías de Telecomunicación.

 

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Esta asignatura resulta útil para el desarrollo de todas aquellas actividades relacionadas con el diseño y verificación de las redes de fibra ópticas. La tipología de empresas a las cuales se proyectan los conocimientos adquiridos en esta asignatura serían las Ingenierías de red y las operadoras de telecomunicaciones. 

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Coneixements previs

Assignatures on s'adquireixen

Fundamentos de comunicaciones ópticas

Redes de fibra óptica

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Sistemas de Comunicación ópticos es una asignatura que tiene los siguientes prerrequisitos:

  • Fundamentos de comunicaciones ópticas

Esta asignatura tiene, además, el requisito de haber cursado las siguientes asignaturas:

  • Redes de Fibra óptica.

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Competencias básicas y generales

 

1. Capacidad para proyectar, calcular y diseñar productos, procesos e instalaciones en todos los ámbitos de la ingeniería de telecomunicación.

 

8. Capacidad para la aplicación de los conocimientos adquiridos y resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y mulitidisciplinares, siendo capaces de integrar conocimientos.

 

Competencias transversales

 

[CT2] Poseer habilidades para el aprendizaje continuado, autodirigido y autónomo.

 

Competencias específicas

 

[26]  Capacidad para diseñar componentes de comunicaciones como por ejemplo encaminadores, conmutadores, concentradores, emisores y receptores en diferentes bandas.

 

[27]  Capacidad para aplicar conocimientos avanzados de fotónica y optoelectrónica, así como electrónica de alta frecuencia

 

 

Los objetivos de la asignatura de Sistemas de comunicación ópticos son los siguientes:

 

 

 

  1. Analizar como se propaga la luz por la fibra óptica y conocer los principales tipos de fibra óptica.
  2. Presentar las causas, los efectos y las consecuencias de la atenuación, de la dispersión y de los efectos no lineales y diseñar sistemas ópticos teniendo en cuenta estos efectos.
  3. Conocer los diferentes sistemas de medida y verificación de redes ópticas. Saber interpretar una medida reflectomètrica.
  4. Conocer los diferentes mecanismos de monitorización de prestaciones de las señales ópticas.
  5. Saber caracterizar y diseñar un enlace con los sistemas de modulación de intensidad y detección directa.
  6. Saber caracterizar y diseñar un enlace con los sistemas coherentes.
  7. Diseñar redes con topologías en bus y en estrella.
  8. Ser capaz de realizar un diseño de una red de comunicaciones ópticas en anillo y con capacidad por la enrutamient de longitud de ola.
  9. Conocer los diferentes mecanismos de recuperación del enlace en caso de fallo.
  10. Presentar los diferentes tipos de matrices de conmutación y conocer las principales características de ellos. Realizar el diseño de nodos ópticos con y sin capacidad de conversión de longitud de ola.
  11. Conocer los principales estándares de fibra hasta el hogar.
  12. Poder aplicar a la práctica los conocimientos adquiridos.

 

 

 

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Mòduls

Breu descripció

Módulo 1:

La fibra óptica y los efectos limitadores de los sistemas de comunicación ópticos.

 

Se estudia la fibra óptica como medio de transmisión de la luz. Se detallan los diferentes tipos de fibras ópticas. Se estudian los principales efectos limitadores aprendiz a diseñar sistemas teniendo en cuenta los efectos clásicos (como la atenuación y la dispersión), y considerando también las limitaciones provocadas por los efectos no lineales.

Módulo 2:

Verificación y monitorización de redes ópticas.

 

Presenta los diferentes sistemas para la verificación de las redes de fibra óptica. Se enfatiza el funcionamiento y el análisis de los datos que nos proporciona el reflectometro óptico en dominio temporal (OTDR). También incluye las diferentes técnicas de monitorización de los tres principales elementos que caracterizan un enlace óptico: la OSNR, la dispersión y el PMD.

Módulo 3:

Sistemas ópticos de transmisión. 

Este módulo, después de un breve repaso a los varios componentes ópticos, estudia los sistemas ópticos basados en modulación de intensidad y detección directa y los sistemas coherentes.

Módulo 4:

Topologías de redes de fibra óptica y gestión de fallos.

 

En este módulo se estudian las diferentes topologías de redes de comunicaciones ópticas. Se enfatiza el diseño de las redes con capacidad por la enrutamiento en longitud de ola. Además se estudian las diferentes estrategias de recuperación de los enlaces en caso de fallo.

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Material Soporte

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La bibliografía de cada tema se puede encontrar al final de cada módulo del material de la asignatura.

 

  • Agrawal, Govind P. (2010). Fiber-Optic Communication Systems. Wiley.
  • Agrawal, Govind P. (2006). Nonlinear Fiber Optics. Academic Press.
  • Saleh, B. E. A.; Teich, M. C. (2007). Fundamentals of Photonics. Wiley.
  • Chan, C. C. K. (2010). Optical Performance Monitoring Techniques. Elsevier.
  • Derickson, D. (1997). Fiber Optic Test and Measurement. Prentice Hall.
  • HP 8147 Optical Time Domain Reflectometer. User's Guide (1997). Hewlett-Packard.
  • Optical Time Domain Reflectometers. Pocket Guide (2001). Agilent Technologies Deuschland.
  • Proakis, J. G. (2001). Digital Communications. McGraw-Hill.
  • Seimetz, M. (2008, març). Laser linewidth limitations for optical systems with high-order modulation employing feed forward digital carrier phase estimation. A: Proceedings of the Conference on Optical Fiber Communication and the National Fiber Optic Engineers Conference, 2008 (OFC/NFOEC 2008). San Diego (CA).
  • Senior, John M. (1985). Optical fiber communications. Principles and practice. Prentice Hall.
  • Van den Borne, D.; Fludger, C. R. S.; Duthel, T.; Wuth, T.; Schmidt, E. D.; Schulien, C.; Gottwald, E.; Khoe, G. D.; Waardt, H. de (2007, setembre). "Carrier phase estimation for coherent equalization of 43-Gb/s POLMUXNRZ-DQPSK transmission with 10.7-Gb/s NRZ neighbours". A: Proceedings of 33th European Conference on Optical Communications (ECOC 2007). Berlín.
  • Kramer, G. (2004). Ethernet Passive Optical Networks. McGraw-Hill.
  • Hajduczenia, M.; da Silva, H. J. A. (2009, juny). "Next generation PON systems - current status". A: Proceedings of the International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON 2009).
  • Ramaswami, R.; Sivarajan, K. N.; Sasaki, G. H. (2008). Optical Networks: A Practical Perspective. Morgan Kaufmann.
  • Tanaka, K.; Agatha, A.; Horiuchi, Y. (2010). "IEEE 802.3av 10G-EPON standardization and its research and development status". IEEE / OSA Journal of Lightwave Technology (vol. 4, núm. 28).

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Se recomendable que el estudiante siga los materiales docentes de la asignatura (módulos didácticos) que exponen los contenidos que son el objetivo de la misma. En cada módulo, el estudiante encontrará un conjunto de problemas resueltos que le permitirán poner en práctica los conceptos explicados a lo largo del módulo.

 

La asignatura también incluye un trabajo práctico que se tendrá que desarrollar obligatoriamente, siguiendo las indicaciones que se cuelguen en el aula. Dicho trabajo práctico tendrá dos componentes: un estudio previo y una realización práctica. En el estudio previo se propondrán ejercicios y preguntas que se deberán superar con antelación en aras de facilitar la realización práctica en las fechas que se indiquen. Los estudios previos se publicarán juntamente con el material de prácticas y dispondréis de unos días para completarlos. Posteriormente a la resolución y evaluación de los estudios previos se hará la actividad práctica de forma presencial en las fechas indicadas.

 
Las Guías de Estudio (GES) y el calendario del espacio de planificación del aula dan indicaciones sobre como planificar y seguir el estudio de cada módulo, así como informaciones complementarias del aprendizaje y del contenido de los materiales. Son una herramienta útil para el estudiante antes, durante y después del estudio de cada módulo.

 
El seguimiento activo de los espacios de comunicación del aula (Ta lón y Foro) es de primordial interés, dado que habitualmente se plantean dudas, se dan respuestas y se tratan temas relacionados con la materia de estudio.

 
Es importante intentar realizar un trabajo constante de estudio y de aplicación de los contenidos, puesto que esta es la vía habitual de éxito para superar la asignatura. Por este motivo, se realizará una propuesta de distribución temporal del aprendizaje y otras indicaciones que se puedan dar durante el curso.

 
En cuando a la temporización e itinerarios formativos, accediendo a las GES el estudiante dispondrá de una distribución orientativa del tiempo que se propone para el estudio de cada módulo. Además, el calendario incluye las fechas clave del semestre, como por ejemplo la publicación y la entrega de las Pruebas de Evaluación Continuada (PEC). Las fechas de entrega de las PEC se tienen que respetar estrictamente. Por lo tanto, es muy recomendable que se siga la temporización propuesta y se intenten respetar las fechas indicadas para el estudio de cada módulo didáctico.

 
Hay que tener en cuenta que el seguimiento correcto de la asignatura os compromete a realizar las actividades propuestas de manera individual y según las indicaciones que pauta este Plan Docente. En caso de que no sea así, la nota final de evaluación continua se evaluará con una D. Por otro lado, y siempre a criterio de los Estudios, el incumplimiento de este compromiso puede suponer que no se os permita superar ninguna otra asignatura mediante evaluación continua ni en el semestre en curso ni en los siguientes. 

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La Normativa académica de la UOC dispone que el proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal del estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de los ejercicios realizados.

La falta de originalidad en la autoría o el mal uso de las condiciones en las que se hace la evaluación de la asignatura es una infracción que puede tener consecuencias académicas graves.

El estudiante será calificado con un suspenso (D/0) si se detecta falta de originalidad en la autoría de alguna actividad evaluable (práctica, prueba de evaluación continua (PEC) o final (PEF), o la que se defina en el plan docente), ya sea porque ha utilizado material o dispositivos no autorizados, ya sea porque ha copiado de forma textual de internet, o ha copiado de apuntes, de materiales, manuales o artículos (sin la citación correspondiente) o de otro estudiante, o por cualquier otra conducta irregular.

La calificación de suspenso (D/0) en la evaluación continua (EC) puede conllevar la obligación de hacer el examen presencial para superar la asignatura (si hay examen y si superarlo es suficiente para superar la asignatura según indique este plan docente).

Cuando esta mala conducta se produzca durante la realización de las pruebas de evaluación finales presenciales, el estudiante puede ser expulsado del aula, y el examinador hará constar todos los elementos y la información relativos al caso.

Además, esta conducta puede dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda.

La UOC habilitará los mecanismos que considere oportunos para velar por la calidad de sus titulaciones y garantizar la excelencia y la calidad de su modelo educativo.

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Esta asignatura se puede superar mediante la realización de un examen final (presencial). La fórmula de acreditación de la asignatura es la siguiente: EX

 
Modelo de calificaciones finales
   
Calif. Ex. final
  C. A v. c o n t i n u a d a
A
B
C+
C-
D
N
N
M/SB
NO
A
SU
SU
NP

SB Sobresaliente
NO Notable
A Aprobado
SU Suspenso
NP No presentado
M Matrícula de honor
AP Apto
NA No Apto

Nota: En el caso, que la asignatura permita Matrículas de honor, éstas se pondrán en Junta de evaluación entre los estudiantes que hayan obtenido una calificación final de Sobresaliente y siempre siguiendo los criterios de normativa de Matrícula de honor.

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Habrá 3 actividades de evaluación continuada en las cuales se evaluarán los contenidos expuestos en los 4 módulos de la asignatura. Todas las actividades tendrán que ser entregadas y evaluadas satisfactoriamente. Todas las PEC tendrán el mismo peso en la nota final de EC.

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Tal como se ha indicado en la metodología de la asignatura, el consultor os guiará y orientará a través del Tablón del aula para que podáis hacer un buen seguimiento de la asignatura. También responderá las dudas que vayan saliendo en el foro del aula así como las consultas y comentarios enviados a su buzón personal.

 
El consultor también hará un seguimiento personalizado de la evaluación continua, revisará todas las PEC y prácticas entregadas y comentará de forma cualitativa a nivel grupal y/o individual la resolución. Estos comentarios os ayudarán a progresar en vuestro aprendizaje y adquirir el conjunto de las competencias.

 
Se recomienda que todas las dudas que aparezcan durante el transcurso de la asignatura se planteen en el foro del aula, siendo más enriquecedor para todos los estudiantes puesto que pueden compartir dudas y conocimientos. 

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