Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2023/2024
Graduado o Graduada en Ingeniería de Telecomunicación/Graduado o Graduada en Ingeniería Biomédica por la Universidad Pública de Navarra
Código: 247505 Asignatura: COMUNICACIONES ÓPTICAS
Créditos: 6 Tipo: Optativa Curso: 5 Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación
Profesorado:
BENITO PERTUSA, DAVID   [Tutorías ] LOPEZ-AMO SAINZ, MANUEL (Resp)   [Tutorías ]
GOMEZ LASO, MIGUEL ANGEL   [Tutorías ] ZUBIATE ORZANCO, PABLO   [Tutorías ]

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Módulo: Formación específica en Sistemas de Telecomunicación

Materia: Sistemas de Telecomunicación

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Competencias genéricas

 

 

 

En esta asignatura se trabajarán las siguientes competencias genéricas:

G.2. Trabajo en equipo

G.3. Aprendizaje autónomo

G.4. Eficiencia en la comunicación oral y escrita con capacitación lingüística en inglés

G.5. Eficiencia en el manejo de recursos de información

G.7. Capacidad para concebir, diseñar, implementar y operar sistemas y servicios en el

ámbito de las TIC

 

 

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Competencias específicas

 

El objetivo fundamental genérico de esta asignatura es la de formar a los futuros graduados en áreas con gran demanda laboral como el diseño de redes de comunicaciones ópticas cubriendo un abanico de aspectos relacionados con las atribuciones de la profesión que podrán desarrollar los graduados una vez egresados. 

Se contribuye al desarrollo de estas competencias:

 

Común a la rama de telecomunicación:

Capacidad para utilizar herramientas informáticas de búsqueda de recursos bibliográficos o de información relacionada con las telecomunicaciones y la electrónica. [2.3]

Capacidad de analizar y especificar los parámetros fundamentales de un sistema de comunicaciones. [2.4]

Capacidad para evaluar las ventajas e inconvenientes de diferentes alternativas tecnológicas de despliegue o implementación de sistemas de comunicaciones, desde el punto de vista del espacio de la señal, las perturbaciones y el ruido y los sistemas de modulación analógica y digital. [2.5]

Capacidad para comprender los mecanismos de propagación y transmisión de ondas electromagnéticas y acústicas, y sus correspondientes dispositivos emisores y receptores. [2.8]

Conocimiento de la normativa y la regulación de las telecomunicaciones en los ámbitos nacional, europeo e internacional. [2.15]

 

Propios de la especialidad de Sistemas de Telecomunicación:

Capacidad para construir, explotar y gestionar las redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los sistemas de transmisión. [3.1]

Capacidad para aplicar las técnicas en que se basan las redes, servicios y aplicaciones de telecomunicación tanto en entornos fijos como móviles, personales, locales o a gran distancia, con diferentes anchos de banda, incluyendo telefonía, radiodifusión, televisión y datos, desde el punto de vista de los sistemas de transmisión. [3.2]

 

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Resultados aprendizaje

Cuando termina la formación el estudiante debe ser capaz de:

  • Describir los principales parámetros de operación de componentes y subsistemas fotónicos, obtenerlos a partir de las hojas de características de dispositivos comerciales y utilizarlos en el contexto del diseño de sistemas de telecomunicación y medida
  • Diseñar enlaces de comunicación óptica partiendo de las especificaciones de calidad y alcance deseados.
  • Explicar la topología y la arquitectura de los distintos tipos de redes de comunicación óptica (área local, acceso, área metropolitana y área extendida,...) desde el punto de vista de los niveles inferiores del modelo OSI, particularmente del nivel físico.
  • Realizar diseños de redes ópticas en especial de redes de acceso.
  • Describir el uso de enlaces de fibra óptica en redes de comunicación por fibra óptica.
  • Describir la arquitectura, topología y tecnología de transmisión de las redes de fibra óptica empresariales, corporativas o de campus.
  • Describir las soluciones en el tramo más próximo al usuario (last-mile) de las redes de telecomunicación y el papel desempeñado por la fibra óptica en esta sección.
  • Describir la arquitectura, funcionamiento y servicios de la actuales redes híbridas fibra-coaxial y las soluciones xDSL.
  • Describir el uso de redes ópticas junto con redes inalámbricas celulares y picocelulares: redes híbridas fibra-radio.
  • Describir la arquitectura, funcionamiento y servicios de las redes ópticas pasivas: estrategias FTTx o Fiber to the x (Building, Curb, Home, etc.).
  • Explicar los conceptos básicos de las redes ópticas modernas: la conmutación de circuitos ópticos (longitudes de onda) en sistemas WDM y el uso futuro de conmutación de paquetes o de ráfagas ópticas.
  • Exponer ante un público especializado el diseño de una red de fibra óptica, defendiendo las soluciones adoptadas (topología, componentes, etc.) con razonamientos técnicos y de mercado.

 

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Metodología

  Tabla (A) PLANIFICACIÓN DE ACTIVIDADES DEL ALUMNO(A) Nº HORAS
BLOQUE ACTIVIDAD MÉTODO teoría práct.
    I. Componentes y subsistemas Explicaciones teóricas y prácticas del profesor en clase Clase magistral 16 5
Estudio autónomo de dichas explicaciones por parte de los alumnos Estudio personal 8 2
  Práctica 1: Manejo y caracterización de componentes y subsistemas.   Práctica experimental / Elaboración de la memoria   6
Actividad 1: Diseño de enlaces punto a punto con componentes comerciales   Trabajo y Estudio personal/ Elaboración de informe     11
    II. Enlaces Explicaciones teóricas y prácticas del profesor en clase Clase magistral 4 2
Estudio autónomo de dichas explicaciones por parte de los alumnos Estudio personal 2 1
  Prácticas 2, 3, 4 y 5: Análisis y Simulación de enlaces de comunicación por fibra óptica.   Prácticas  de simulación / Análisis de enlaces/ Elaboración de memorias   24
Actividad 2: Diseño de enlaces avanzados por fibra óptica.   Trabajo en grupo y Estudio personal/ Elaboración de informe     12
    III. Instrumentación     Explicaciones teóricas y prácticas del profesor en clase y en laboratorio (Voluntario) Clase magistral 2 2
Estudio autónomo de dichas explicaciones por parte de los alumnos Estudio personal 1 1
    IV. Redes de acceso Explicaciones teóricas y prácticas del profesor en clase Clase magistral 6 2
Estudio autónomo de dichas explicaciones por parte de los alumnos Estudio personal 3 1
Actividad 3: Diseño de redes de acceso de banda ancha en entornos metropolitanos.   Trabajo en grupo y Estudio personal/ Elaboración de informe     12
    V. Redes de transporte Explicaciones teóricas y prácticas del profesor en clase Clase magistral 3 3
Estudio autónomo de dichas explicaciones por parte de los alumnos Estudio personal 1 2
    Pruebas objetivas Preparación y realización del examen final Prueba objetiva 14  4
TOTAL DEDICACIÓN 60 90

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Relación actividades formativas-competencias/resultados de aprendizaje

 

 

Competencia Actividad formativa
3.1-3,6 , G.7 Clases expositivas/participativas
3.1- 3,6, G.2, G.3, G.4, G.7 Prácticas
3.1-3,6, G.2, G.3, G.4, G5 G.7 Realización de proyectos prácticos en grupo
3.1- 3,6, G.3, G.5,G.4 Estudio y trabajo autónomo del estudiante
3.1- 3,6, G.7 Exámenes y pruebas de evaluación  

 

 

 

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Idiomas

Idioma en que se imparte la materia: Castellano (con parte de la bibliografía y material didáctico en inglés)

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Evaluación

 

Resultados de
aprendizaje
Actividad de
evaluación
Peso (%) Carácter
recuperable
Nota mínima
requerida
Conocimientos técnicos sobre componentes y sistemas de transmisión por fibra óptica. Capacidad de diseño de enlaces punto a punto y redes de comunicaciones ópticas  Prueba objetiva al final del semestre (examen final) Nota mínima 4,5 p. sobre 10  60 Habrá un examen ordinario y otro extraordinario por convocatoria. La revisión de examen se hará únicamente en el lugar y fechas indicadas tras la evaluación de cada convocatoria.  
Capacidad del estudiante para resolver problemas prácticos relacionados con las CCOO con los conceptos técnicos estudiados en los bloques temáticos.  Se valorará mediante la entrega de informes y resolución de problemas la corrección en la utilización de los contenidos teóricos y el uso de herramientas de simulación, así como la capacidad de relación entre los mismos que haga el estudiante  15 Los informes y ejercicios se deben entregar en las fechas límite indicadas. Se deben entregar todos los informes y ejercicios previstos.   
Conocimiento adquirido por el estudiante en las prácticas de laboratorio. Se valorará mediante memorias o tests la capacidad de utilizar el instrumental de medida y el Software al servicio de la demostración de los fenómenos y comportamientos teóricos estudiados  25 La asistencia a las prácticas es obligatoria en las fechas previstas. No se recuperarán las prácticas a las que se falte. Se admitirá como máximo una falta de asistencia a prácticas, siendo la calificación de la misma de 0 puntos. Las notas desglosadas de cada actividad o práctica se detallarán en la revisión de examen de la convocatoria ordinaria.  

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Contenidos

  1. Componentes y subsistemas fotónicos propios de los sistemas por fibra óptica: Funcionamiento y principales características.
  2. Diseño completo de enlaces de fibra óptica, incluyendo el uso de herramientas de simulación. Enlaces de comunicación por fibra óptica con detección directa y coherente
  3. Instrumentación óptica asociada a la caracterización de subsistemas, enlaces y redes de comunicaciones ópticas.
  4. Redes de acceso de fibra óptica. Redes de acceso hibridas fibra-coaxial y fibra-radio.

5. Redes MAN/WAN: Evolución tecnológica, redes con encaminamiento en longitud de onda (OLT, OADM, OXC, protección y restauración a nivel óptico), redes futuras (conmutación ráfagas y paquetes ópticos).

 

 

 

 

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Temario

RESUMEN DEL TEMARIO

Bloque I      Fuentes de luz, fibra óptica y detectores. Dispersión y efectos no lineales en fibra óptica. Modulación y multiplexación en sistemas de fibra óptica. Amplificación óptica y componentes activos y pasivos en redes de fibra óptica (21 horas)

 

Bloque II      Diseño completo de enlaces de fibra óptica (6 horas)

 

Bloque III      Instrumentación óptica asociada a la caracterización de subsistemas y enlaces de comunicaciones ópticas (4 horas)

 

Bloque IV      Redes de acceso de fibra óptica. Redes de acceso hibridas fibra-coaxial y fibra-radio (8 horas)

 

Bloque V      Redes ópticas de transporte: Evolución tecnológica, redes con encaminamiento en longitud de onda (OLT, OADM, OXC, protección y restauración a nivel óptico), redes futuras (conmutación ráfagas y paquetes ópticos) (4 horas)

 

 

 

ACTIVIDADES

 

Actividad 1         Diseño de enlaces punto a punto con componentes comerciales

Actividad 2         Diseño de enlaces avanzados por fibra óptica

Actividad 3         Diseño de redes de acceso de banda ancha en entornos metropolitanos

Actividad 4         Instrumentación para sistemas por fibra óptica(Voluntaria)

 

 

PRÁCTICAS

 

Práctica 1         Manejo y caracterización de componentes y subsistemas fotónicos (3 horas)

Práctica 2         Introducción al Opsim (3 horas)

Práctica 3:        Simulación de enlaces digitales por fibra óptica (3 horas)

Práctica 4         Simulación de enlaces analógicos por fibra óptica (3 horas)

Práctica 5         Ejercicios de enlaces avanzados por fibra óptica (3 horas)

 

 

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.


Bibliografía Basica:

Optical fiber Communications. John M. Senior. Prentice-Hall.

Optical Networks: a practical perspective, R. Ramaswami, K. N. Sivarajan, G. H. Sasaki, Morgan Kaufmann Publishers Inc., 3rd edition, 2008.

Fibre Optic Test and Measurement, D. Derickson, Prentice Hall, 1998.

Fiber-Optic communications systems. Govind P. Agrawal. Ed John Wiley and Sons. 4th edition. 2010

 

Complementaria:

Optical Fiber Communications. Gerd Keiser. 3ª Edición. McGraw-Hill. 2000

Broadband Optical Access Networks and Fiber-to-the-Home: Systems Technologies and Deployment Strategies, John Wiley and Sons, 2006

Fibre to the Home, the new empowerment, Paul E. Green,  John Wiley & Sons, 2005

Fibre Optics Technicians Manual, Jim Hayes, Delmar, 2005

WDM Technologies: Optical Networks, Achyut K. Dutta, Academic Press, 2002

FTTX Concepts and Applications, Gerd Keiser, John Wiley & Sons, 2006

Fibre Network Service Survivability, Tsong-Ho Wu, Artech House, 1992

Survivable Optical WDM Networks, Canhui Ou, Springer-Verlag New York Inc., 2005

Troubleshooting Optical-Fiber Networks: understanding and using your optical time-domain reflectometer, Duwayne R. Anderson, Larry Johnson and Florian G. Bell, Elsevier Academic Press, 2004

Medios electrónicos

La web de la asignatura ofrece una colección de material en formato digital que los estudiantes utilizarán intensivamente durante el semestre. Incluye las presentaciones de los profesores, guiones de prácticas, enlaces de internet, etc. También se incluye diverso material en formato video y foros de apoyo, así como materia específico en diversos temas de interés:

UPNA Local Area Network, Alternative access network solutions: the FON experiment, the Gobierno de Navarra Network, the Telefónica MAN/WAN network, etc. BT tells us about advanced aspects of optical networks in a 12-hour video-course: Wavelength Division Multiplexing network design, network control and management, network survivability and deployment considerations, including also the BT view on their future optical networks.

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Lugar de impartición

Aulario- Laboratorios de comunicaciones Ópticas y de diseño e instrumentación

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