analisis tecnico y normativo ftth basado en gpon

Facultad de Ciencias de la Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil Electrónica

ANALISIS TECNICO Y NORMATIVO PARA EL DESPLIEGUE DE REDES FTTH

BASADAS EN LA TECNOLOGIA GPON

Trabajo de Titulación para Optar al Título de Ingeniero en Electrónica

PROFESOR PATROCINANTE: Sr. Néstor Fierro Morineaud

FERNANDO DANIEL ROSALES SILVA VALDIVIA – CHILE

2011

2

COMISION DE TITULACION

Profesor Patrocinante:

Néstor Fierro Morineaud Ingeniero Electrónico

Profesores Informantes:

Fredy Ríos Martínez Ingeniero Electrónico

Alejandro Villegas Macaya Ingeniero Electrónico

3

DEDICATORIA

A mi madre:

Rita Adriana Silva Grau. Por el amor incondicional que me has dado. Sin ti no podría haber llegado

hasta donde estoy ahora escribiendo estas líneas, quiero darte las gracias por tu sacrificio y por quitarte el

pan de la boca con tal de que no me faltara nada. Te quiero Mucho.

A mi Primo Mario, Abuela Nora, Abuelo Fernando y Abuela Litte:

No pasa un día sin que los recuerde y los extrañe. Gracias por quererme tanto.

4

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar quiero agradecer a los profesores que conforman esta comisión a Don Néstor Fierro

Morineaud, Don Fredy Ríos Martínez y Don Alejandro Villegas Macaya. Por el apoyo brindado durante

mi paso por la universidad y en este trabajo de Titulación.

A Don Mario Torres, gracias por el apoyo que me ha dado desde la infancia hasta ahora y porque siempre

he podido contar con su ayuda. Gracias Tio!

A Don Sergio Dussaubat, por aceptarme en mi práctica en Telefónica del Sur GTD y por toda la ayuda

que me brindo. Así como a todo su personal que durante los meses que pase me consideró como un

compañero más. Muchísimas gracias

Un agradecimiento especial para Don Rodrigo Jaramillo y Don Joel Urtubia que me ayudaron siempre

que lo molesté y necesité, y que no fueron pocas. Muchísimas gracias.

A Don Néstor Fierro, por los buenos consejos y ayuda que siempre me brindo. Muchisimas gracias.

A mi familia, que siempre ha sido un gran apoyo en mi vida, y mucha otra gente que sin duda me han ayudado y guiado en mis decisiones. Muchísimas gracias

5

INDICE

Comisión de titulación…………………………………………………………………………………....02

Agradecimientos………………………………………………………………………………………….04

Resumen…………………………………………………………………………………………………..09

Summary……….…………………………………………………………………………………………10

CAPITULO I: PLANTAMIENTOS Y OBJETIVOS…………………………………… …………….11

1.1. Motivación Tesis…………………………………………………………………………………11

1.2. Objetivos Generales……………………………………………………………………………...17

1.3. Objetivos Específicos…………………………………………………………………………….18

CAPITULO II: INTRODUCCION A LAS REDES FTTH……………………… ……………………19

2.1. Jerarquía de Red…………………………………………………………………………………19

2.1.1. Capa Core y Capa Agregación……………………………………………………………20

2.1.2. Capa Distribución………………………………………………………………………….20

2.1.3. Capa Acceso……………………………………………………………………………......20

2.2. Estructura de conexión de Redes FTTH………………………………………………………..20

2.2.1. Conexión punto a punto………………………………………………...…………………21

2.2.2. Conexión punto a multipunto………………………………….………………………….21

2.3. Redes de Fibra Óptica………………………………………………...…………………………21

2.3.1. Estructura de una Red de Fibra Óptica…………………………………….……………22

2.3.1.1. Elementos Activos………………………………………………………………23

2.3.1.2. Elementos Pasivos………………………………………………………………23

2.4. Familia FTTx…………………………………………………………………………….……….23

2.5. Servicio Triple Play………………………………………………………………………………25

2.5.1. Definición…………………………………………………………………………………...25

2.5.1.1. Beneficio para el proveedor…………………………………………………….25

2.5.1.2. Beneficio para el usuario…………………………………………………….…25

6

CAPITULO III: TECNOLOGIA Y ARQUITECTURA DE LAS REDE S OPTICAS GPON....26

3.1. Antecedentes técnicos de la familia de estándares PON….……………………………………26

3.1.1. Estándar APON/BPON……………………………………………………………………26

3.1.2. Estándar EPON……………………………………………………………………………27

3.1.3. Estándar GPON……………………………………………………………………………28

3.2. Tecnología y Protocolos utilizado por las Redes GPON……………………………………….31

3.2.1. ATM………………………………………...………………………………………………31

3.2.1.1. Capa ATM………………………………………………………………………34

3.2.1.2. ATM adaptación de Capas AAL……………….………………………………35

3.2.2. Ethernet…………………………………………………….………………………………39

3.2.3. GEM GPON…………………………………………….………………………………….41

3.2.4. DBA…………………………………………………………………………………………42

3.2.5. FEC……………………………………………………………...………………………….44

3.2.6. AES…………………………………………………………………………………………44

3.3. Estructura de transmisión en las Redes GPON………………………………………………..45

3.3.1. Gestión del Trafico Downstream…………………………………………………………45

3.3.2. Gestión del Trafico Upstream…………………………………………………………….50

3.4. Recomendaciones ITU-T G.984.x…………………………………………………………….…56

3.5. Características del Estándar GPON……………………………………………………………59

3.5.1. Escenario para la regeneración de la señal GPON………………………………………59

3.5.1.1. Extendiendo una Red GPON de 20 Kms a 60 Kms…………………………..60

3.5.1.2. Extendiendo las ramas de una red GPON…………………………………….61

3.5.2. Parámetros Técnicos………………………………………………………………………62

3.5.2.1. Multiplexacion de la Información……………………………………………..62

3.5.2.1.1. WDM……………………………………………………………………62

3.5.2.2. Niveles de Potencia y Alcance………………………………………………….62

3.5.2.3. Elementos de una Red GPON………………………………………………….63

3.5.2.3.1. Fibra Óptica……………………………………………………………63

3.5.2.3.1.1. Estándar de cables ópticos…………………………………………….64

3.5.2.3.1.2. Asuntos mecanicos……………………………………………………..66

3.5.2.3.2. OLT……………………………………………………………………..69

3.5.2.3.3. ONT……………………………………………………………………..71

3.5.2.3.4. Divisor Óptico…………………………………………………………..73

7

3.5.2.3.5. ODF……………………………………………………………………...74

3.5.2.3.6. Mufas……………………………………………………………………75

3.5.2.3.7. Conectores………………………………………………………………77

3.5.2.3.7.1. Conector SC…………………………………………………………….78

3.5.2.3.7.2. Conector LC…………………………………………………………….80

3.6. Migrar a PON de próxima Generación…………………………………………………………81

3.6.1. Introducción XG-PON 1…………………………………………………………………..81

3.6.2. Introducción WDM-PON……………….…………………………………………………82

CAPITULO IV: IMPLEMENTACION DE UNA RED FTTH…………………… …………………..84

4.1. Descripción de la Red……………………………………………………………………………84

4.2. Descripción del Proyecto………………………………………………………………………...87

4.2.1. Consideraciones de los proveedores……………………………………………………...88

4.2.1.1. ZHONE………………………………………………………………………….88

4.2.1.1.1. Chasis 819……………………………………………………………….89

4.2.1.1.2. Tarjeta UPLINK………………………………………………………..90

4.2.1.1.3. Tarjeta de Línea………………………………………………………..91

4.2.1.1.4. SFP………………………………………………………………………92

4.2.1.1.5. ZNID 2510………………………………………………………………93

4.2.1.1.6. ZNID 4110………………………………………………………………93

4.2.1.1.7. Splitter…………………………………………………………………..94

4.2.1.2. Tyco Electronics………………………………………………………………...95

4.2.1.2.1. Mufas Tyco FOSC 400…………………………………………………95

4.2.1.2.2. Conectores………………………………………………………………96

4.2.1.3. Furukawa………………………………………………………………………..96

4.2.1.3.1. Fibra Óptica Furukawa CFOA-SM-DD-G-Z……………...…………97

4.2.1.3.2. Furukawa DROP FIG8 FTTH SM 2F COG G-652D………………..98

4.2.1.4. Algarrobo………………………………………………………………………..99

4.2.1.4.1. ODF……………………………………………………………………..99

4.3. Diseño de la Red de Acceso……………………………………………………………………...99

4.4. Instalación del Proyecto…………………………………..……………………………………101

4.4.1. Central Telefónica………………………………………………………………………..101

4.4.2. Gabinete…………………………………………………………………………………..103

8

4.4.3. Usuario Final……………………………………………………………………….…….106

4.4.3.1. Casa con canalización………………………………………………………...106

4.4.3.2. Casa sin canalización………………………………………………………….107

4.4.3.3. Instalación de la ONT…………………………………………………………109

4.5. Análisis de Costos……………………………………………………………………………….111

4.5.1. Costos Cables y Mano de Obra………………………………………………………….111

4.5.2. Materiales de Empalme y Mano de Obra………………………………………………112

4.5.3. Materiales Planta Externa y Mano de Obra……………………………………………113

4.5.4. Descripción Costos de Equipos………………………………………………………….114

4.5.5. Diseño y Supervisión……………………………………………………………………..114

4.5.6. Resumen Costos…………………………………………………………………………..115

CAPITULO V: REQUERIMIENTOS DE PRUEBAS DE REDES FTTH ………………………….116

5.1. Fibroscopio y Videoscopio………………………………………………………...……………117

5.1.1. Accesorios de Limpieza…………………………………………………………………..118

5.2. Comprobador Visual de Fallos en Fibra Óptica…………………………...…………………119

5.3. OTDR……………………………………………………………………………………………120

5.3.1. Definición básica y clasificación de Eventos…………………………………………….120

5.3.1.1. Eventos Reflexivos……………………………………………………………..121

5.3.1.2. Eventos no reflexivos…………………………………………………………..121

Conclusiones……………………………………………………………………………………………..130

Glosario…………………………………………………………………………………………………..133

Referencia Bibliográfica………………………………………………………………………………...141

Apéndice A……………………………………………………………………………………………….143

Anexo 1…………………………………………………………………………………………………...147

Anexo 2…………………………………………………………………………………………………...155

9

RESUMEN

El presente trabajo final de tesis pretende analizar y evaluar una tecnología que está dando grandes

beneficios a las compañías de telecomunicaciones en busca de mayor ancho de banda para sus usuarios

finales debido a la creciente demanda de servicios sobre el protocolo IP. Nuestras vidas han estado

dominadas por el ancho de banda de consumo, aunque mucho de nosotros no nos demos cuenta,

actividades cotidianas que ahora se consideran triviales consumen una gran cantidad de ancho de banda.

La más exigente de estas aplicaciones es el uso de video, especialmente televisión de alta definición

(HDTV), seguido por la televisión de definición estándar (SDTV).

Una solución a estos inconvenientes es realizar una distribución de fibra lo más cercano al usuario final

(FTTH) utilizando una red óptica pasiva (PON). Las diferentes recomendaciones existentes serán

analizadas dando a conocer la tecnología GPON como la más destacada con bajada de 2,5 Gbs y subida de

1,25 Gbs, además es la que presenta mejores perspectivas de seguir desarrollando un mayor ancho de

banda en un futuro cercano, la próxima generación que se está desarrollando XGPON-1 con bajada de 10

Gbs y subidas de 2,5 Gbs se pretende su comercialización entre 2011-2012.

En este presente trabajo se presentara las características técnicas, diseño y normativas para el despliegue

FTTH que se está usando actualmente en chile con el fin de proveer servicio Triple Play.

Para ello, se analizara una implementación de un proyecto de Telefónica del Sur GTD que se realizara en

la Ciudad de Valdivia en Villa Brisas de la Ribera.

10

SUMMARY

The present final thesis work has as a main objective to evaluate and analyze the technology which is

giving great benefits to the telecommunication companies looking for a wider band width for their final

users because of an increasing demand of services on the protocol IP. Our lives have been controlled by

the consume band width, even though many of us don t realize everyday activities that now are considered

trivial consume a big amount of band width.

The most demanding of these applications is the use of video, especially high definition television

(HDTV), followed by the standard definition television (SDTV).

A solution to these inconvenient is to carry a fibre distribution as close as possible to the final user

(FTTH) using a passive optical net (PON). The different existing recommendations

will be analyzed acknowledging the GPON technology as the most outstanding with a fall of 2,5 Gbs and

a rise of 1,25 Gbs, besides, it is the one that presents the best perspectives to continue developing a wider

band width in the nearest future, the next generation which is being developed XGPON-1 with a falling

of 10 Gbs and a rise of 2,5 Gbs is pretended to be commercialized between 2011 and 2012.

In the present work, the technical characteristics, design and normative will be presented to display FTTH

which is being used nowadays in Chile with the purpose of providing Triple Play service.

This is the reason why an implementation for Telefonica del Sur GTD Project will be analyzed and later

on will be carried out in the city Valdivia at Villa Brisas de la Ribera.

11

CAPITULO I: PLANTAMIENTO Y OBJETIVOS

Este capítulo analizara la situación del ancho de banda en Chile y de las limitaciones que se encuentra

actualmente con la tecnología xDSL instaladas en el tramo final del abonado. A partir de lo recabado, se

desarrollara la motivación principal de esta tesis, la cual es mejorar la tecnología mediante fibra óptica en

la red de acceso.

El objetivo principal de esta tesis es hacer un análisis técnico y normativo para un despliegue de una red

FTTH en Chile.

1.1 Motivación de la tesis

La variación en el consumo de banda ancha depende de muchos factores, como la cultura, el clima,

infraestructura local, e incluso el espacio físico o la distancia. Por ejemplo, en climas más fríos, la gente se

queda más en casa, lo que favorece las actividades como ver televisión y navegar por la web. Por el

contrario, algunas culturas valoran una profunda conexión con la naturaleza o con otras personas, que en

este caso, anima a la gente a salir en lugar de ver televisión o trabajar en el computador. Mientras que

culturas más extrovertidas pueden utilizar más los servicios telefónicos que los servicios de video.

En el caso de Chile, la tecnología, productividad y la comodidad ha desempeñado un papel importante en

la sociedad desde la revolución industrial. Hoy en esta parte del mundo, la televisión sigue acaparando la

mayor importancia y la más popular en esta cultura. En algunas zonas, donde el clima es mas frio, esta

mas reforzada la tendencia, incitando a la gente a quedarse y hacer más cosas en casa. Por ejemplo, en los

últimos años, las computadoras e internet se han ido convirtiendo en una parte integral de la vida cotidiana

de la clase media en Chile, no solo en el trabajo o en la escuela sino también en casa, ya sea por negocio o

placer. En términos geográficos muchas familias viven fuera de zonas urbanas, lo que normalmente

significa largos desplazamientos al trabajo todos los días. Este fenómeno de crecimiento, junto con los

ahora comunes requerimientos de computadores en escuelas, ha animado a muchas personas a tener

oficinas en el hogar para ahorrar tiempo, facilitando el trabajo escolar y los negocios.

Por supuesto, muchas personas simplemente disfrutan navegar por internet o jugar juegos en el

computador solo por diversión. Todo esto se traduce en una amplia demanda de banda ancha para los

servicios de casa.

__________________________________________CAPITULO I: PLANTAMIENTO Y OBJETIVOS

12

Aplicaciones

Ancho de banda (Mbps)

Aplicación individual Máximo

MPEG-2 MPEG-4/WM 9

Voz ( Por canal) 0.064 0.5 ( Multi-Lineas )

Navegación en la web 1 - 2 5 ( 2 PCs ) 6 Mega pixeles JPEG,

foto en 10s* 2

SDTV (MPEG-2) 4 - 6** 10 ( 2 TV )

SDTV (MPEG-4) 2 5 ( 2 TV )

HDTV (MPEG-2) 20 20 ( 1 TV )

HDTV (MPEG-4) 9

8 - 10 ( 1 TV ) HDTV (Windows

Media 9) 8

Total - 32 locales*** ~ 35/1120 ~ 20/640

* En tiempo real= 50 Mbps como mínimo. ** 300 a 400 programas de video digital.

*** No incluye video teléfono o juegos interactivos. Tabla 1- El consumo de ancho de banda para aplicaciones de servicios típico.

Los avances en el backbone de las empresas y en las redes internas, unidos al formidable crecimiento del

tráfico de internet, acentuaron el problema presente en la red de acceso; el ancho de banda disponible,

formando un cuello de botella en la última milla, debido a que las tecnologías usadas actualmente de

xDSL no soportan la gran demanda de ancho de banda para los nuevos servicios.

La red de acceso representa el segmento de red que se extiende entre la central telefónica del operador y la

vivienda del usuario, este tramo es conocido también como bucle de abonado o ultima milla.

En chile la solución más utilizada y comercializada ha sido las tecnologías xDSL basadas en

distribuciones de par de cobre en el bucle de abonado, se popularizo para centro urbanos en donde la

densidad de la población es alta, pero para zonas rurales o abiertas estos tendidos no son económicamente

factibles y nuevas formas de acceso se han hecho presentes.

Es por lo tanto el bucle de abonado el tramo que mayor impacto tiene sobre el usuario final. Debido a esto

ha sucintado gran interés en las empresas de telecomunicaciones, siendo objeto de importantes inversiones

en nuestro país, y en el resto del mundo.


13

La solución más común y adoptada en chile ha sido las tecnologías xDSL, más espeficamente ADSL,

permite ofrecer banda ancha a través del par telefónico, además es capaz de aprovechar el cable de cobre

en hogares y empresas. Este grupo de tecnologías, multiplexan en un mismo medio tanto la señal de voz

como los datos a diferentes frecuencias, permitiendo la transmisión simultánea de estos servicios.

Cada una de las diferentes técnicas de acceso presenta limitaciones importantes en cuanto a su capacidad y

alcance. Un cuadro resumen con las tecnologías xDSL se muestra a continuación.

Tecnología ITU Nombre Ratificado Máxima capacidades de velocidad

ADSL G.992.1 G.dmt 1999 7 Mbps down, 800 Kbps up

ADSL2 G.992.3 G.dmt.bis 2002 8 Mbps down, 1Mbps up

ADSL2plus G.992.5 ADSL2plus 2003 24 Mbps down, 1 Mbps up

ADSL-RE G.992.3 Reach Extended 2003 8Mbps down, 1 Mbps up

SHDSL G.992.2 G.SHDSL 2001 5.6 Mbps down/up

VDSL G.992.1 Very-high-data-

rate DSL 2004 55 Mbps down, 15 Mbps up

VDSL2 G.992.2 very-high-data-

rate DSL 2 2005 100 Mbps down/up

Tabla 2 - Características de la familia xDSL

Y el uso espectral que realiza lo podemos observar en la Figura 1:

Figura 1- Espectro de la familia xDSL.

Como podemos observar en la Tabla 3 las bandas utilizadas por cada una de las tecnologías xDSL son las

siguientes:


14

Tecnología Banda utilizada

ADSL, ADSL2 25.8 KHz a 1104 KHz

ADSL2+ 25.8 KHz a 2208 KHz

VDSL Hasta 12 MHz

VDSL2 Hasta 30 MHz

Tabla 3 - cuadro de banda utilizada por las tecnologías xDSL.

Finalmente podemos ver el alcance en distancia de las diferentes tecnologías xDSL en la Figura 2.

Figura 2 - Alcance de la familia xDSL.

Como podemos observar ADSL2 y VDSL2 ofrecen capacidades muy superiores respecto ADSL en

distancias cortas entre el hogar del usuario y la central telefónica. No obstante a medida que esta distancia

aumenta la capacidad va disminuyendo tendiendo al valor del ADSL convencional. A partir de 1.5 Km

ADSL2 proporciona la misma velocidad que un ADSL simple.

Las principales características del ADSL generación son las siguientes:

o Envía la información sobre 256 subportadoras posibles, con un ancho de banda de 4.3 KHz cada

una, con modulación codificada y concatenada.


15

o La distribución de los bits/s sobre tono no es uniforme y depende del canal de transmisión, bit

loading.

o Utiliza modulación/demodulación DMT (Discrete Multi Tone) codificada.

Figura 1.1.1.4- Canales del ADSL.

Las mejoras de ADSL2 respecto ADSL son:

o Mayor eficiencia espectral de las modulaciones codificadas de los tonos.

o Mejor codificación de canal.

o Mejor empaquetado de las trama.

o Adaptación de la velocidad en función de la potencia de ruido, interferencias y distorsiones.

o Se reduce la potencia emitida cuando no se transmite en línea y así se evitan disfonías entre pares

del mismo cable.

ADSL2+ permite distancias mayores respecto ADSL2, permite reducir efectos de interferencias, diafonías

y adapta la velocidad en tiempo real según las condiciones del canal de transmisión SRA (Seamless Rate

Adaption).

Por su parte VDSL y VDSL2 son la evolución natural del ADSL2+. Como vemos en la Tabla 3 el ancho

de banda aumenta hasta los 30 MHz, utiliza la modulación DMT al igual que la familia ADSL, pero

admite hasta 4096 tonos, 8 veces más que ADSL2+.


16

El objetivo a lograr será VDSL2 para poder dar servicio a todas las aplicaciones vistas en la Tabla 1. Para

alcanzar este objetivo hará falta realizar cambios en las redes de acceso.

La evolución natural de una tecnología a la otra conducirá en primer lugar a cambiar la central para

hacerlas compatibles con VDSL, puesto que estas serán compatibles con ADSL2+, y entonces llegara la

tecnología final al usuario.

Figura 3 - Paso natural de ADSL2+ a VDSL2

El principal problema de estas tecnologías es que las capacidades teóricas distan mucho de las velocidades

reales ofrecidas a los usuarios debido a la saturación del par trenzado, que provoca interferencias entre

diferentes pares limitando la máxima velocidad de transmisión, haciendo que ADSL2 y ADSL2+ no

aporten las mejoras esperadas.

Debido al reducido alcance que muestran de 1.5 Km, se convierten en buenas soluciones para zonas con

densidad de población elevadas como ciudades, pero ineficientes en entornos rurales o de baja densidad de

población.


17

Hace falta remarcar que las capacidades ofrecidas si bien son suficientes actualmente, a medida que

nuevas aplicaciones entren con fuerza en la sociedad de la información estas tecnologías se verán

incapaces de ofrecer el ancho de banda necesario para darles servicio.

La solución de futuro recae en las tecnologías FTTH, que permiten ofrecer anchos de bandas muy

superiores a las tecnologías xDSL en mayores distancias.

Sin embargo, muchos no saben exactamente que tecnología está detrás del acceso de banda ancha a través

de la fibra óptica.

Es por eso estas líneas, el contar a ustedes que es lo nuevo en las telecomunicaciones que están

empezando a desplegando las compañías del rubro.

La fibra óptica es el medio de transmisión más avanzado y el único actualmente capaz de soportar los

servicios de nueva generación.

El tener un bucle de abonado de fibra óptica tiene muchas ventajas, tales como: Mayores ancho de banda,

mayores distancias desde la central telefónica hasta el usuario final, mayor resistencia a la interferencia

electromagnética, mayor seguridad de la red, menor degradación de la señales, entre otras. Además la

reducción de repetidores y otros dispositivos supondrán menores inversiones iniciales, menor consumo

eléctrico, menor espacio, menos puntos de fallo, etc.

1.2 Objetivos Generales

El objetivo de la presente tesis, es explicar los fundamentos técnicos y estructurales de las redes FTTH.

Que pretende la llegada de la fibra óptica hasta el hogar, permitiendo entregar servicios sobre el protocolo

IP, como es el servicio de Triple Play (Telefonía, Televisión e Internet).

Por tanto, los objetivos generales de este trabajo final de tesis giran en torno a tres ejes fundamentales:

o Describir la teoría general y los fundamentos físicos que explican los beneficios de las redes

ópticas pasivas, en este caso, de las redes FTTH.


18

o Determinar los elementos implicados y pasos necesarios para el diseño de una Red FTTH.

o Evaluar los requerimientos de prueba para una red FTTH, específica los equipos necesarios para

determinar el correcto funcionamiento de la red y como también su correcta mantención.

1.3 Objetivos Específicos

Relacionado con los tres objetivos generales, se puede establecer los objetivos específicos que se

intentaran conseguir mediante el desarrollo de este trabajo final de tesis.

o Argumentar a nivel teórico y Técnico los beneficios de una red óptica pasiva GPON para un

despliegue de red FTTH.

o Detallar y Examinar como desplegar una red FTTH al completo, tanto a nivel de diseño de

ingeniería, como a nivel físico de la red en terreno.

o Diferenciar y Demostrar el uso de equipos de medición que se utilizan para las redes FTTH, como

también de mantención de la red. Los cuales pueden ser equipos limpiadores de fibra, OTDR,

medidor de potencia, entre muchos más.

19

CAPITULO II: INTRODUCCION A LAS REDES FTTH.

Las Redes FTTH conocida como Fibra hasta el hogar, está basada en la utilización de cables de fibra

óptica y sistemas de distribución ópticos adaptados a esta tecnología, para la distribución de servicios

avanzados, como el Triple Play, telefonía, Internet de banda ancha y televisión, a los hogares.

2.1 Jerarquía de red

Una plataforma de red es una red organizada según una jerarquía o capas, donde las distintas capas tienen

funciones bien definidas y acotadas. Permitiendo que una red sea una plataforma escalable, con

facilidades en la identificación y resolución de problemas.

Figura 4 - Jerarquía de red FTTH

___________________________________CAPITULO II: INTRODUCCION A LAS REDES FTTH.

20

2.1.1 Capa Core y Capa de Agregación

Se encargan de desviar el tráfico lo más rápidamente posible hacia los servicios apropiados, utiliza la

tecnología de MPLS (MultiProtocol Label Switching) para poder leer las etiquetas de las tramas a través

de capa 2 o capa 3 del modelo OSI, primero que todo debe haber una configuración VPRN para cada tipo

de servicio (VoIP, IPTV e Internet).

2.1.2 Capa de Distribución

La capa de distribución puede describirse como la capa que proporciona una conectividad basada en una

determinada política, dado que determina cuándo y cómo los paquete pueden acceder a los servicios

principales de la red. La capa de distribución determina la forma más rápida para que la petición de un

usuario (como un acceso al servidor de archivos) pueda ser remitida al servidor. Una vez que la capa de

distribución obtiene la ruta, envía la petición a la capa de Agregación. La capa de Agregación podrá

entonces transportar la petición al servicio apropiado.

2.1.3 Capa de Acceso

La capa de acceso de la red es el punto en el que cada usuario se conecta a la red. Ésta es la razón por la

cual la capa de acceso se denomina a veces bucle de abonado o ultima milla. En esta capa nos

encontramos con el equipo que concentra a los clientes, que vendría siendo la OLT y la cual administra los

servicios de cada cliente.

2.2 Estructura de conexión de redes FTTH

La tecnología FTTH propone la utilización de fibra óptica empleando una multiplexacion por división de

longitud de onda (WDM). La red de acceso se distribuye por una topología estrella basada en divisores

ópticos, sistema que no tiene elementos electrónicos activos en el bucle y cuyo elemento principal es el

dispositivo divisor óptico que divide el haz de luz entrante y lo distribuye hacia múltiples fibras, o lo

combina dentro de una misma fibra.


21

2.2.1 Conexión punto a punto

Este tipo de conexión no es común para una red FTTH, debido a que no aprovecha todos los beneficios

que puede otorgar el divisor óptico y solo se justificaría en caso de empresas que necesiten conectar

ubicaciones apartadas con una cierta capacidad mayor de comunicación.

Figura 5 - Conexión punto a punto

2.2.2 Conexión punto a multipunto

Es la conexión en la que se basa las redes FTTH, una fibra es compartida por varios usuarios. El divisor

óptico o también llamado splitter puede tener una relación 1:N y gracias a este dispositivo es que se

caracterizan las Redes pasivas ópticas.

Figura 6 - Conexión Punto a Multipunto

2.3 Redes de fibra óptica

Las redes ópticas ayudan a facilitar y descomprimir cualquier problema que se produzca por un

atochamiento en las redes de acceso, ofreciendo un ancho de banda flexible capaz de soportar los nuevos

servicios de telecomunicaciones aumentando la calidad de los mismos, estos prometen a los usuarios un

enorme incremento en el ancho de banda de la red de acceso hasta los Gbps.


22

Además, desde el punto de vista de costos, las redes ópticas de acceso de caracterizan por tres beneficios

importantes:

o Permite establecer una plataforma común para los diferentes servicios, servicios que hasta hoy en

día han sido provistos usando redes diferentes, lo que desde el punto de vista económico no es

conveniente.

o Las áreas de acceso pueden ser mayores y con un numero más pequeño de nodos de conmutación.

o Los costos de operación se verán reducidos ya que desde la central de operación se podrá

responder solicitudes, realizar el mantenimiento u operación de enlaces lejanos todo mediante el

uso de comandos.

2.3.1 Estructura de una red de fibra óptica

Se entiende una red de acceso como un conjunto de de equipos e instalaciones que conectan elementos de

la red de transporte con los terminales de usuarios.

Vid

eo R

F

Figura 7 - Red de acceso de fibra óptica FTTH


23

2.3.1.1 Elementos Activos

OLT – Optical Line Terminal : Es un equipo concentrador que está localizado en la central telefónica, se

interconecta con una red de transporte y adapta la interfaz de los conmutadores o servidores al medio

portador de la red de acceso.

Para el tráfico descendente, se encarga de recibir el tráfico proveniente de la red de transporte y

encaminarlo hacia el splitter mediante una longitud de onda de bajada determinada a las ONTs. Para el

tráfico ascendente arbitra el acceso al medio de las diferentes ONTs mediante el empleo del

correspondiente protocolo MAC (Medium Access Control), que es de tipo TDMA, tiene una longitud de

onda determinada para la subida. Todo esto se analizara en la recomendación GPON de la ITU-T G.984.x

con mayor rigurosidad en el próximo capítulo.

ONT – Optical Netwok Terminal: son los equipos terminales de los usuarios finales con los cuales

pueden obtener los servicios de triple play. Además si se quisiese se podría agregar una interfaz de

CATV-RF a los abonados.

2.3.1.2 Elementos pasivos

ODN – Optical Distribution Network : Es la Red óptica de distribución que constituye la planta exterior

propiamente tal, una fibra sale del edificio de la central y se va ramificando hasta llegar a los usuarios

finales. Las cuales consiste en:

o Splitters

o Fibra Óptica

o Empalmes

o Conectores

o Productos de conectividad; armarios, cajas de empalme, bandejas de empalme, cabina exteriores.

2.4 Familias FTTx

Las redes FTTH se agrupan dentro de una serie de tecnologías basadas en el empleo de la fibra óptica

hasta la proximidad del usuario. Los integrantes de esta familia se basan fundamentalmente en el grado de

proximidad alcanzado.


24

Todas las redes FTTx, admiten una configuración lógica de red en árbol o estrella, en bus, y en anillo, y en

todas ellas con la posibilidad siempre de utilizar componentes activos dependiendo de la localización de

los usuarios o clientes finales.

La clasificación más empleada de las redes FTTx es la que se indica a continuación:

o FTTH – Fiber To The Home, cuando el despliegue de la fibra llega hasta la casa del abonado.

o FTTB – Fiber To The Building, cuando la fibra de la red de acceso llega hasta el edificio.

Aprovechando la reutilización del cobre existente en el edificio.

o FTTN – Fiber To The Node, fibra óptica desde la central hasta una distancia de los abonados. La

distancia de cobre cubre entre 1.5 – 3 Km.

o FTTC – Fiber To The Curb, si la fibra llega hasta la acera o hasta la manzana y cubre un

determinado número de usuarios. La distancia entre la acera y los abonados entre 300 – 600 Mts

de cobre.

o FTTCab – Fiber To The Cabinet, cuando la fibra llega hasta el armario de distribución.

Figura 8 - Arquitectura de las Familias FTTx


25

2.5 Servicio Triple Play

Uno de los objetivos de las empresas de telecomunicaciones es la entrega de nuevas gamas de servicios,

adaptándose así a la creciente demanda de abonados, de esta manera se propone un nuevo paquete de

servicios denominado Triple Play.

2.5.1 Definición

Triple Play es el empaquetamiento de servicios y contenidos audiovisuales, se debe aclarar que este

concepto es creado por los proveedores, quienes lo usan para definir la comercialización de los servicios

telefónicos de voz junto al servicio de acceso a internet y los servicios audiovisuales como canales de

televisión, los cuales se transporta por un único medio físico y equipo terminal. Este servicio trae ventajas

tanto para el proveedor como a los usuarios finales, ya que permite una mejora considerable en la calidad

de los servicios, nuevas posibilidades en telefonía, un abaratamiento del acceso a internet y facilidad para

integrar nuevos servicios todo dentro de la misma plataforma.

2.5.1.1 Beneficios para el proveedor

Se considera que se puede ahorrar costos que influyen en la gestión y mantenimiento, ya que en vez de

manejar varias plataformas, cada una diseñada para un tipo de tráfico distinto, tiene la posibilidad de

implementar una sola red multiservicio. Además ahorro en ancho de banda, ya que las redes que soportan

este servicio al estar basada en el protocolo IP, permite la compresión de voz y datos. También Permite

ofrecer diferentes paquetes de servicios dependiendo de los requerimientos de cada usuario.

2.5.1.2 Beneficios para el usuario

El ahorro de los costos del proveedor, se traducirá en mejore tarifas para el usuario final, los servicios

serán facturados en un solo recibo de pago. Los usuarios tendrán trato con un solo proveedor de servicios.

Si un proveedor de servicios de telecomunicaciones ofrece telefonía por un par de cobre, televisión por

cable y acceso a internet mediante un Modem ADSL. NO está entregando servicio Triple Play,

simplemente está ofreciendo una única factura por los tres servicios.

26

CAPITULO III: TECNOLOGIA Y ARQUITECTURA DE LAS REDE S OPTICAS GPON.

3.1 Antecedentes Técnicos de la familia de Estándares PON

Las redes PON, constituyen una familia de redes xPON. El estándar GPON (Gigabit Pasive Optical

Network) resulta ser el de mejor vías de desarrollo y el de mejores características técnicas.

3.1.1 Estándar APON/BPON

En 1998 es definida en la recomendación ITU-T G.983, donde “A” proviene del protocolo de transporte

utilizado, ATM (Asynchronous Tranfer Mode). Su principal desventaja constituye en la incapacidad de

manejo de video, debido a la carencia en la longuitud de onda asignada para este efecto. Con el fin de

demostrar su aplicabilidad a mayores servicios, en el 2002 la inicial “B” fue usada para ampliar y dar a

conocer el uso de este estándar para servicios de banda ancha (Broadband) como Ethernet y transmisión

de video. Actualmente las aplicaciones de este estándar están encaminadas principalmente a dos objetivos:

la primera es un sistema de servicio completo por superposición de video y la segunda es un sistema solo

digital.

Las redes BPON, también se basan en transmisión de celdas ATM, pero tienen la diferencia respecto de

las redes APON que pueden dar soporte a otros estándares de banda ancha. En su primera versión, las

redes BPON estaban definidas bajo una tasa fija de transmisión de 155 Mbps, tanto para el canal

ascendente como para el descendente.

Sin embargo, más adelante se modificó para flexibilizarla, admitiendo canales asimétricos:

o Canal descendiente : 622 Mbps

o Canal ascendente : 155 Mbps

Sin embargo, y a pesar de presentar mejoras respecto a las redes APON, tenían un elevado costo de

implementación, así como diversas limitaciones técnicas. De esta forma, se ha ido avanzando poco a poco

para solventar los problemas que suponía esta tecnología que, a día de hoy, permite de forma asimétrica

alcanzar velocidades de hasta 1.2 Gbps de la siguiente forma:

o Canal descendiente : 1,244 Gbps

o Canal ascendente : 622 Mbps.

_______CAPITULO III: TECNOLOGIA Y ARQUITECTURA DE L AS REDES OPTICAS GPON.

27

El estándar BPON, admiten una relación máxima de 1:32 en el divisores óptico, con una distancia

máxima entre la OLT y el usuario final de 20Kms.

3.1.2 Estándar EPON

En enero del 2001, el IEEE (Instituto de los ingenieros eléctricos y electrónicos) conformo un grupo de

trabajo de estudio llamado Ethernet en la última milla o sus siglas EFM. Este grupo de trabajo genero una

nuevo estándar de redes ópticas pasivas denominada Ethernet PON o más bien conocida como EPON en

su recomendación IEEE 802.3ah y que hasta los tiempo de hoy aun esta en desarrollo. Esta nueva

arquitectura se diferencia de las anteriores en que no transporta celdas ATM sino directamente tráfico

nativo Ethernet, este hecho permite ciertas ventajas respecto a los estándares APON Y BPON los cuales

son:

o Permite trabajar a altas velocidades de transferencia de Gbps, al ir soportado por Ethernet puede

repartirse entre tanto usuarios como tenga el sistema.

o La interconexión entre cada etapa son más simples.

o Se reducen costo al ya no necesitar elementos propios de los estándares anteriores en cuanto a la

utilización de elementos ATM y SDH.

En cuanto a velocidades de transmisión se refiere, EPON establece un régimen de línea a 1.244 Mbps

simétrico, tanto para el canal descendente como para el ascendente.

El estándar EPON fue creado en un comienzo para que permitiera un alcance máximo de 10 km entre

divisor y ONT, y entre ONTs de misma etapa (existe la previsión de ampliar la distancia a 20 km en

ambos casos). Establece una longitud de onda dedicada para la difusión de vídeo desde el OLT hasta los

ONT al igual que el estándar BPON, siendo ésta diferente de las utilizadas en la transmisión de voz y

datos. Las longitudes de onda son:

o Canal descendente : λ=1480-1500 nm

o Canal ascendente : λ=1260-1360 nm


28

El estándar EPON admiten una relación máxima de 1:32 en el divisor óptico, para una distancia máxima

de 10 Kms entre la OLT y el usuario final usando una fibra de 1000BASE-PX10. Cabe mencionar que hay

la opción de aumentar la distancia a 20 Kms, bajo la condición de usar un tipo de fibra 1000BASE-PX20

que tiene mejor alcance. Por otra parte, 1000BASE-PX10 como 1000BASE-PX20 tienen una división de

menor proporción que BPON.

Hay una gran diferencia entre un estándar y otro, esto provoca que se necesite un mayor número de OLT

para una misma zona determinada, lo que significa un mayor costo en relación a BPON.

En cuanto a la velocidad de transmisión, esta se ve incrementada en relación al estándar BPON, como

podemos ver a continuación:

2 veces más velocidad EPON respecto a BPON.

Por último, con respecto a la relación del alcance físico desde entre un estándar y otro lo podemos ver a

continuación:

2 veces más distancia BPON con respecto a EPON.

3.1.3 Estándar GPON

Definido como el más destacado de los estándares PON, la Red Óptica Pasivas con capacidades de

Gigabit, es el más reciente miembro de esta familia, establecido en el 2004 con la creación de las

recomendaciones ITU-T G.984.x.

El estándar permite manejar amplios márgenes de ancho de bandas, para prestar servicios a nivel

empresarial y residencial, mejorando sus condiciones en el transporte de servicios sobre el protocolo IP y

con una nueva capa de transporte diferente, el envió de la señal en forma ascendiente como descendiente

es a velocidades de 1.25 Gbps y 2.5 Gbps respectivamente llegando bajo ciertas configuraciones entregar

hasta 100 Mbps por usuario.

Entre las principales diferencias que se presentan entre los demás estándares mencionados, están:


29

o Soporte completo para voz (TDM Time Division Multiplexing, SONET Synchronous Optical

Network y SDH Synchronous Digital Hierarchy), Ethernet (10/100 base T), ATM (Asynchronous

Transfer Mode).

o Alcance nominal 20 Km y un alcance lógico de hasta 60 Km dentro de las recomendaciones

establecidas.

o Soporte de varias velocidades, incluyendo las indicadas para APON/BPON y EPON.

o Alto nivel de funciones de operación, administración, mantenimiento y suministro OAM&P

(Operation, Administration, Maintenace and Privisioning), de principio a fin en el manejo de los

servicios.

o Seguridad en el tráfico debido a la operación en modo de radiodifusión para la transmisión en

modo descendiente heredado del estándar PON.

Para la conexión entre la OLT y las diferentes ONTs, se las enlaza por medio de fibra óptica monomodo

según la norma ITU-T G.652, con señales asignadas en diferentes longitudes de onda, para evitar

colisiones en el envió de datos ya sea de forma ascendente o descendente las cuales son:

o Canal descendente : λ=1490nm o Canal ascendente : λ=1310 nm o Video RF : λ=1550nm

El estándar, admite una relación máxima de 1:128 en el divisor óptico, pero esto aun esta en desarrollo y

se espera su comercialización para este año. Las relaciones en el divisor ópticos mas ocupadas son de 1:32

o 1:64 para el despliegue de una red GPON. Todo esto para una distancia máxima de 20 Kms entre la

OLT y el usuario final o también la posibilidad de ir regenerando la señal con un dispositivo llamado

“GPON Extender” hasta lograr llegar a una distancia máxima de 60 Kms.

En cuanto a las velocidades de transmisión, GPON también aumenta la velocidad de transferencia y las

cual las podemos comparar a continuación:

=4 veces más velocidad GPON respecto a BPON.

2 veces más velocidad GPON respecto a EPON.


30

Por último, la distancia en una red GPON es considerablemente mayor a cualquiera de los estándares

mencionados anteriormente y esto lo podemos comprobar a continuación:

= 3 veces más distancia GPON respecto a BPON.

= 6 veces más distancia GPON respecto a EPON.

Además, es posible superponer una señal de video junto al tradicional caudal de datos de redes GPON.

Esta señal transmitida a 1550nm y modulada en frecuencia desde un laser ultra lineal tipo CATV ubicado

en la cabecera de la red puede transportar el espectro UHF y VHF a todos los equipos ONTs.

Características BPON EPON GPON

Estándar Serie ITU-T G.983.X Serie IEEE 802.3ah Serie ITU-T G.984.X

Velocidad de transmisión

(Mbps)

Down: 155, 622, 1244 Down: 1244 Down: 1244, 2488

Up: 155, 622 Up: 1.244 Up: 155, 622, 1244,

2488

Tipo de fibra Monomodo (ITU-T

G.652) Monomodo (ITU-T

G.652) Monomodo (ITU-T

G.652) Codificación de

línea NRZ (+ scrambling) 8b/10b NRZ (+ scrambling)

Longitud de onda de funcionamiento

Down: 1480 - 1500nm Down: 1480 - 1500nm Down: 1490nm

Up: 1260 - 1360nm Up: 1260 - 1460nm Up: 1310nm

Video RF: 1550nm

Ratio máximo del divisor óptico

1:32 1:32 1:128 (1:64 en la

práctica)

Alcance máximo 20 Kms 10 Kms ( prev. 20 Kms)

60 Kms (con 20 Kms entre ONTs)

Soporte de trafico ATM Ethernet ATM, Ethernet, TDM

Arquitectura de transmisión

Asimétrica Simétrica Asimétrica, Simétrica

Soporte de video RF NO NO SI

Eficiencia Típica 83% Downstream 61% Downstream 93% Downstream

80% Upstream 73% Upstream 94% Upstream

OAM PLOAM + OMCI Ethernet OAM(+ SNMP

opcional) PLOAM + OMCI Seguridad

downstream Churning o AES No definida AES Tabla 4 - Tabla comparativa estándares PON


31

3.2 Tecnologías y protocolos utilizados por las redes GPON

En la transmisión de la información se cuenta con la aprobación del uso de la tecnología TDM (Time

Division Multiplexing) para el envió descendente de la información con periodos de transmisión fijos y

TDMA (Time Division Multiple Access) en el sentido ascendente, que hace posible la ausencia de

colisiones. Debido a la topología Estrella que tiene una Red GPON, se utiliza el método de Broadcast para

el envió de la señal a todos los usuarios finales de la red, que cuenta con la capacidad discriminar los datos

hacia la correspondiente ONT, utilizando técnicas de seguridad como el Estándar de Encriptación

Avanzada AES (Advanced Encryption Standard), brindando mayor seguridad.

Además, utiliza de forma eficiente el ancho de banda al disponer de este los instantes en el cual hay

tráfico y ampliando la capacidad de los usuarios en forma individual gracias a la técnica conocida como

Asignación Dinámica del Ancho de Banda DBA (Dynamic Bandwidth Allocation).

3.2.1 ATM Asynchronous Tranfer Mode

ATM fue desarrollado bajo el soporte de multiservicios de la ITU-T en un régimen de multi-transmisión

tales como retraso y ráfagas de corriente de bits. Esta es la columna vertebral de la tecnología más

ampliamente desplegada en el mundo, dentro del núcleo y en los accesos de bordes de sistemas de

telecomunicaciones como este puede ser fácilmente integrado con otras tecnologías y gestiones de

funciones para garantizar calidad de los servicios (QoS). En octubre de 1991, el foro de ATM comenzó

con cuatro computadores y proveedores de telecomunicación. Los miembros del foro ATM se componen

por proveedores de equipos de red, fabricantes de semiconductores, proveedores de servicios,

trasportistas, y al final los usuarios. El foro es un consorcio de compañías que escriben especificaciones

para acelerar la implementación de la tecnología ATM a través de una rápida convergencia en

especificaciones interoperacionales y promoción de cooperación de la industria.


32

Periodo de tiempo Evento 1984 Desarrollo de ITU-T ATM recomendaciones

1984 - 1988 ITU-T recomendaciones en: - trasmisión - conmutación - señalización - control - soporte de fibra óptica de banda ancha de servicios integrados red digital )B-ISDN)

1991 El foro ATM comienza sus actividades 1996 Migración de servicios multiples de redes 1998 Selección de ATM dentro de PON relacionado con ITU-T recomendación

G.983.1 Tabla 5 - Cronograma para el desarrollo de ATM

Rec. titulo I.113 Vocabulario y condiciones para aspectos de banda ancha ISDN I.150 B-ISDN trasferencia sincronica caracteristicas del modo funcional I.211 B-ISDN aspectos de servicio I.311 B-ISND aspectos generales de la red I.321 B-ISDN modelo de protocolo de referencia y aplicación I.326 Arquitectura funcional de trasporte de la red basada en ATM (1995) I.327 B-ISDN arquitectura funcional I.356 B-ISDN ATM funcionamiento de trasferencia de celdas I.361 B-ISDN ATM especificacion de capa I.363 B-ISDN ATM adaptación de capas (AAL) especificación I.364 Soporte de conexiones de banda ancha , datos y servicios en B-ISDN

I.365.1 Marco de servicio de trasmisión, convergencia en subcapas (FR-SSCS) I.365.2 Servicio especifico de coordinación , funcion para proporcionar CONS I.365.3 Servicio especifico de coordinación, función para proporcionar COTS I.371 Control de trafico y control de congestión en B-ISDN I.413 B-ISDN usuario de interface de red I.430 Usuario basico de interface de la red – capa 1 , especificación

I.432.1 B-ISDN UNI – capas fisicas, aspectos de especificación general I.432.2 B-ISDN UNI- capas fisicas, especificación 155 520 Kbit/s y 622 080 Kbit/s I.432.3 B-ISDN UNI - capas fisicas,especificación 1544Kbit/s y 2048 Kbit/s I.432.4 B-ISDN UNI – capas fisicas, especificación 51840 Kbit/s I.555 Marco de servicio de trasmisión de red I.580 Arreglos generales para trabajos de internet entre B-ISDN y 64 kbit/s basados en ISDN I.610 B-ISDN operación y mantención principios y funciones I.732 Caracteristicas funcionales de equipo ATM (1996)

Tabla 6 - Lista de ATM relacionado con las recomendaciones de la ITU-T.

ATM es una tecnología de servicio celular, que usa celdas de longitud fija que son enviadas en la

demanda de una corriente de bit más bajo. En el tráfico descendente PON, esto es de bajo nivel de flujo

bit y es continua. En la dirección de flujo ascendente, esto es en ráfagas o retrasado. ATM es llamado

asincrónico porque la recurrencia de celdas no es necesariamente periódica (sincrónico), incluso con un

flujo de bit continuo.


33

Para prevenir colisión de datos desde diferentes ONT de señales de flujo ascendente llegando a los

divisores PON al mismo tiempo, tiempo de división de múltiple acceso (TDMA), es usado como una

técnica de trasmisión envolviendo la multiplexación de muchos intervalos de tiempo dentro de la misma

payload. TDMA permite datos para ser enviados desde cada ONT de regreso a los OLT, en un tiempo

específico.

Cada intervalo de tiempo de trasmisión ONT es otorgado por los OTL a específicos ONT así los

paquetes desde varias ONT no chocan con otros. Con el fin de trasmitir una celda de flujo ascendente

sin colisión de celdas en el sistema, se utiliza categorías para medir las distancias lógicas entre cada ONT

y OLT. A cada ONT se le asigna un número de “subvención”, con el número más bajo correspondiente

a la distancia más cercana. Los OLT usan esta información cuando deciden cuando cada ONT tendrá

permiso para enviar datos.

En el lado de conmutación, ATM es apoyado por un conjunto inteligente de conmutación y provee un

rápido tráfico de conmutación (todas las formas) para:

o Voz

o Datos

o Imágenes/Videos

o Multimedia

Figura 9 - La estructura basada en capas del protocolo ATM (ITU.T Rec. 1.371).


34

El uso de ancho de banda es optimizado a través de la aplicación compartiendo ancho de banda y la

asignación de ancho de banda dinámica (DBA), también llamada ancho de banda dinámica asignada.

ATM se basa en un circuito virtual (VC) concepto en el cual hay conexiones de canales virtuales (VCC).

Una solicitud VCC implica una señal que va desde un origen a un destino. En el acuerdo de destino, Los

VCC se establecen entre el origen y destino para todas las comunicaciones. Se definen Mapas entre los

usuarios de la red de interfaz (UNI) identificadores de canales virtuales (VCI) e identificadores de rutas

virtuales (VPI).

3.2.1.1 Capas ATM

ATM es un protocolo basado en capas, el medio físico dependiente (PMD) de capas suministra esquemas

de modulación para ambos canales de flujo ascendente y descendente. La capa de convergencia de

trasmisión (TC) es responsable por la gestión de acceso de distribución para los recursos de flujo

ascendente PON a través de múltiples ONT. Esto es un elemento de protocolo clave y afecta

directamente los ATM QoS.

La adaptación de capa ATM (AAL), interfaces de protocolos de capas superiores a las capas ATM,

cuando la trasmisión de datos desde capas superiores a las capas ATM, los segmentos de datos AAL

dentro de celdas con 48-byte de carga útil y un cabezal de 5-byte para un total de 53 bytes.

Cuando la trasmisión de datos desde las capas ATM a las capas más altas la AAL remueven los

conectores y reúne los datos. Esto es llamado segmentación y montaje (SAR).

Figura 10 - Arquitectura ATM servicio de protocolo de transmisión de la estructura.


35

Capas físicas Especificaciones en Rec. 1.732 y 1.326

TC

adaptación En rec. G.983.1 y G.984.4 Trasmisión PON

Rangos en REC. G.983.1 y G983.4 MAC Celular asignación de franjas horarias (estadística de ancho de banda y DBA) Detección o trafico de carga para DBA Ancho de banda (BW) asignación (acuerdo de nivel de servicio y solicitud BW) Marco de alineamiento Sincronización de explosión Sincronización Bit/byte

PMD Adaptación eléctrica –óptica WDM Conexión de fibra

Tabla 7 - Capa de medio de trasmisión.

La capa física (PHY) realiza funciones necesarias para la trasmisión PON y convierte la señal en el

apropiado formato eléctrico –óptico (E/O).

3.2.1.2 ATM adaptación de capas (AAL)

Diferentes AAL son definidos para diferentes tipos de soporte de tráfico o servicios. ATM tiene cinco

AAL, numerado AAL1 al AAL5, más AALO. Los diferentes tipos de servicios de tráfico son

clasificados como los siguientes:

o Servicios de velocidad de bit constante (CBR): AAL1 sostiene una conexión orientada en

servicios en los cuales la tasa de bit está conectado. Esto puede ser usado por voz, video sin

comprimir y líneas arrendadas por datos privados en la red.

o Servicio velocidad de bit variable (VBR): AAL2 aguanta un servicio de conexión orientada

en la cual la taza de bit es variable, pero requiere una pausa limitada para la entrega. Este puede

ser usado por voz comprimida o señal de video (paquetes).

o Conexión orientada a servicios de datos: usado para aplicaciones de datos de red en los cuales

una conexión se configura antes de trasferir los datos, este tipo de servicio tiene una taza de bit

variable y no requiere retraso delimitado para la entrega. AAL3/4 y AAL5 sostiene esta clase de

servicio.


36

o Servicios de datos sin conexión: este tipo de servicio es usado por aplicaciones de datos de red

en los cuales una conexión no está configurada antes de la trasferencia de datos. AAL3/4 y

AAL5 sostiene esta clase de servicio.

A continuación, es una descripción de las diferentes AAL:

o AAL0 : Celdas AAL0 son a veces denominados como celdas básicas. La carga útil consiste de

48 bytes y no tiene un significado especial.

o AAL1 : Es usado por velocidad de bit constante (CBR) con un tráfico que depende del tiempo (voz

y video sin comprimir).

Una cantidad estática de ancho de banda.

Tiempo real, demora de transferencia apretada.

Trafico de voz y video PON en un flujo ascendente.

Secuencia de numeros (SN) Protección de secuencia de numeros (SNP)

Segmentación y montaje (SAR) PDU el usuario carga la info.

Indicador de subcapas de convergencia

(CSI)

Secuencia de cuenta (SC)

Chequeo de redundancia previa

(CRC)

Incluso chequeo de paridad (EPC)

1 bit 3 bits 3 bits 1 bit 1-byte un conector de subcapa convergente (CS) 47 bytes

AAL1 48-bytes protocolo de unidad de datos (PDU) Figura 11 - AAL1 estructura de unidad de protocolo de datos (PDU).

o AAL2 : AAL2 suministra eficiente trasmisión de ancho de banda de una taza baja, paquetes

cortos y variables en aplicaciones sensibles a los retrasos. Esto apoya un servicio de conexión

orientada con una variable o constante tasa de bit. (VBR o CBR) y provee carga variable dentro

de celda a través de celdas. AAL2 tiene un plazo limitado de entrega.

Esto puede ser usado por voz comprimida o señal de video (paquetes). AAL2 es usado para

VBR en tiempo real (RT-CBR) tráfico sensible al tiempo. Esto corresponde a:

Fuente de destino tiempo + tasa de variación con tiempo.

Trafico de voz PON con flujo ascendente.


37

AAL2 las subcapas convergen (CS) se subdividen dentro de una parte común, convergencia de

subcapas (CPCS) y servicios específicos convergentes en subcapas (SSCS). Un paquete AAL2

consiste en un conector de tres byte seguido por una carga útil.

Secuencia de numeros (SN) Protección de secuencia de numeros (SNP)

Información de carga útil

Indicador canal (CID)

Indicador de longitud de secuencia

(LI)¹

Indicación de usuario a usuario

(UUI)²

Control de errores de coenctores

(HEC)

8 bit 6 bits 5 bits 5 bit 3-byte convergencia de conector de subcapa (CS) 45 bytes

AAL1 48-bytes protocolo de unidad de datos (PDU) (CPCS o SSCS) Figura 12 - AAL2 estructura de protocolo de unidad de datos (PDU)

Los paquetes AAL2 SSCS trasportan banda estrecha de celdas consistentes en la voz, datos de

banda de voz o datos en modo de circuitos. Los paquetes SSCS son trasportados como

paquetes CPCS sobre conexiones AAL2. Hay tres tipos de paquetes SSCS:

Sin protección (utilizado por defecto).

Parcialmente protegido.

Completamente protegido con toda la carga útil protegida por 10-bit chequeo de redundancia

cíclica (CRC) calculada para operación y mantención de celdas (OAM). Los restantes 2 bits

de los 2 byte de remolque consisten de un campo de tipo de mensaje.

o AAL3/4: AAL3/4 fueron originalmente dos tipos de AAL, conexión orientada y sin conexión,

desde entonces se han combinados para servicio de datos. Esto es para aplicaciones de datos de

red donde una conexión es establecida antes de la trasferencia de datos. Este tipo de servicio

tiene una variable de taza de bit y no requiere un retraso limitado para la entrega. AAL3/4

consta de mensaje y modos de trasmisión. Estas proveen conexiones punto a punto y de un

punto a un multipunto (capas ATM). El AAL3/4 CS es dividido dentro de las siguientes dos

partes:

Servicio especifico de convergencia de subcapas (SSCS).

Parte común de convergencia de subcapas (CPCS).

La función del AAL3/4 CS PDU incluye:

Capa de red sin conexión, significa que no hay necesidad para un SSCS.

Marco de retrasmisión de servicio de telecomunicación.


38

AAL3/4 se usa consecuentemente para tiempo no real (explotando) VBR (explosión VBR)

tráfico de datos de retraso de tolerancia. Esto AAL:

Requiere la secuencia y o soporte de detección de errores.

Combina conexiones AAL orientadas y tipos sin conexiones.

Es usado para PON flujo de datos ascendentes.

conector Información Avance Indicador de parte común

Comienzo de etiquetas (Btag)

Tamaño de bufer de asignación

Campo de información variable (CPCS SDU)

Relleno de terreno (Pad)

Ali-cero Fin de la etiqueta (Etag)

Longitud (la misma de la basica)

1 1 2 0-65535 0-3 1 1 2 Número de byte

Figura 13 - AAL3/4 estructura de protocolo de unidad de datos (PDU).

Aplicaciones AAL1 AAL2 AAL3/4 AAL5 CBR RT-

VBR/VBR/CBR Explosión- VBR VBR/ABR/UBR

Voz y video Voz de flujo descendente

Dato Dato de flujo ascendente

PON dirección de trafico Flujo descendente Flujo de datos ascendentes POTS/ISDN 1 Emulación de circuito- PBX 2 Proceso del computador intercambio / paginación

1

Trasporte de datos (IP/FR) 3 1 2 Aprendizaje a distancia 1 Servicio de distribución de archivos

1 E-mails Multimedia interactiva 1 2 LAN 3 2 1 Grandes archivos/ trasferencia de datos/ respaldo

1

Mensajería/teletrabajo 1 MP3 3 1 2 MPEG Procesos de llamadas remotas 1 Transacciones (líneas aéreas/bancos/defensa/seguridad)

1 2

Distribución de video (TV/VOD/PPV/teleconferencia

1

Tabla 8 - aplicación de servicios ATM AAL


39

3.2.2 Ethernet

Ethernet nació en los 70 en Xerox. Por los 80, el primer estándar Ethernet fue publicado por Digital

Equipment Corporation (DEC), Intel y Xerox. Este documento finalmente se involucro dentro de los

estándares del Instituto de Ingenieros de electricidad y electrónica o IEEE 802.3, publicado en 1983 y

define un acceso a la red y trasmisión de datos en 10 Mb/s sobre 500 m de cable coaxial.

Desde entonces, gradualmente Ethernet se ha trasformado en uno de los mas predominantes protocolos de

red en el mundo, no solo en redes de área local (LAN), sino, más recientemente en metrópolis o áreas

más amplias de redes (MAN y WAM). Hoy Ethernet es una de las más ampliamente desplegadas

tecnologías de acceso en la red de operadores y en nuevas instalaciones; el acceso de líneas Ethernet está

vendiendo más que otras formas de acceso combinadas.

Lo que hace a Ethernet muy atractiva es su capacidad para remplazar o ser usada en combinación con

otros protocolos de trasporte e infraestructura como ATM, marco de trasmisión y SONET/SDH.

Recientes estándares Ethernet, como Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet, también tecnologías

emergentes como conmutación de etiqueta de multiprotocolo (MPLS) y anillo de paquetes flexibles

(RPR), son ayudados a hacer Ethernet una confiable y económicamente viable clase de portador de

trasporte de tecnología.

Ethernet también ofrece bajo costo y simplicidad, comparada a los servicios legados como T1 / T3.

Ethernet tiene una larga historia de lograr una reducción de costo del equipo que tecnologías

competidoras, sobre todo debido a las economías de escalas. Los fabricantes ofrecen soluciones

económicas para las siguientes aplicaciones:

o Ethernet de conmutación y enrutamiento.

o Servicios virtuales LAN (VLAN).

o MPLS.

o Reenvió IP.

o Características de gestión de tráfico, permitiendo a los proveedores de servicio cumplir varios

asentimientos de servicios.


40

El servicio Ethernet requiere menos tiempo para la puesta en marcha y aprovisionamiento de servicios

y pueden incluso ser remotamente aprovisionados, dando como resultado en ahorro para los proveedores

de servicios. Además, ya que todas los LAN usan Ethernet ellos pueden fácilmente ser integrado con un

portador de Ethernet desde que los equipos Ethernet realizan conversión de tasa de bits y

multiplexación estadística.

Ethernet es flexible ya que puede ser utilizado con muchas diferentes infraestructuras y protocolos. El

servicio Ethernet puede ser ofrecido sobre la arquitectura existente ATM. En las siguientes generaciones

las redes SONRT/SDH, marcos Ethernet pueden ser encapsulados dentro de la elaboración de marcos de

procedimientos genéricos (GFP) y trasportados a través de canales SONRT/SDH. Ethernet puede ser

también trasmitida en su formato nativo sobre fibras oscuras o en un ancho de banda WDM, o usando

espacios ópticos libres (FSO).

Otros aspectos de la flexibilidad de Ethernet son que permiten aprovisionamiento de ancho de banda

dinámica, dando el acceso a los clientes de la empresa la habilidad de cambiar sus anchos de banda por

cualquiera incremento requerido si se desea. Por ejemplo un suscriptor puede temporalmente incrementar

el acceso a Ethernet desde 10 Mbps a 100 Mbps cuando esté usando video conferencia. El cambio puede

ser hecho por la solicitud del suscriptor o automáticamente si el acuerdo requiere incremento de ancho de

banda bajo ciertas condiciones o por ciertos periodos, como en las tardes o la última semana de cada mes.

El suscriptor es facturado de acuerdo al ancho de banda que se le proveyó. Por el contrario con T1/T3 de

acceso fraccional, cualquier número de canales de 64 Kb/s puede ser suscrito, el cambio de ancho de

banda toma tiempo y es caro ya que requiere nuevos hardware y servicios de aprovisionamientos. Esta

inflexibilidad a menudo resulta en suscriptores comprando ancho de banda basada en sus más altos

niveles de uso o sobresuscripción para satisfacer las crecientes necesidades de ancho de banda.

Ethernet ofrece una amplia gama de servicios de acceso, como:

o Línea privada Ethernet.

o Línea privada virtual Ethernet.

o Servicio alambrico privado virtual.

o Servicio alambrico Ethernet.

o Servicio de trasmisión Ethernet.

o Ethernet privada virtual LAN.

o Servicios de extensión LAN.


41

o Servicio trasparente LAN.

o Servicio virtual privado LAN.

o Ethernet privado LAN.

Este también ofrece servicio con valor agregado, que incluye:

o Acceso Ethernet internet.

o Voz sobre protocolo de Internet (VoIP).

o Flujo de video sobre Ethernet.

o Área de almacenamiento de redes (SAN).

3.2.3 GEM GPON Encapsulation Method

Se trata de la innovación en el protocolo de encriptación definido por la ITU-T G.984.3, el mismo que

resulta una evolución del protocolo de entramado genérico GFP, que define las maneras de encapsular la

información de longitud variable de diversas señales, paras transportarlas por redes SDH (Jerarquía

Digital Síncrona) u OTN (Oracle Technology Network).

El método de encapsulación que emplea GPON permite soportar cualquier tipo de servicio (Ethernet,

TDM, ATM, etc) por lo que es un protocolo de transporte síncrono basado en tramas periódicas de 125

ms.

El protocolo GEM, el tráfico se transporta mediante el protocolo de convergencia de transmisión GPON

GTC (GPON Transmission Convergence) de forma transparente. En sentido ascendente, es decir, desde la

OLT hacia la ONT se utiliza una partición de cabida útil GEM. La estación OLT atribuye la duración que

se necesite en sentido descendente, hasta incluir toda la trama descendente.

La subcapa de entramado de la ONU filtra las tramas entrantes en base al identificador de puertos (Port-

ID) entregando las tramas adecuadas al cliente GEM de la ONU adecuada.

El adaptador OMCI del equipo ONU es el responsable del filtrado y encapsulado de células o tramas en

sentido descendente y la encapsulación de las unidades de datos de protocolo PDU (Protocol Data Unit)

en sentido ascendente. De manera anexa el adaptador OMCI de la estación realiza el filtrado y

desencapsulado de las células y las tramas en sentido ascendente, es también responsable de encapsular las


42

PDU de 48 bytes procedentes de la lógica de control OMCI en el formato adecuado para su transporte

hacia la ONU.

Figura 14 - Encapsulamiento GPON

3.2.4 DBA

La Asignación Dinámica de Ancho de Banda (DBA), es una técnica por la cual el ancho de banda de un

medio de comunicación compartido puede ser asignado de forma adecuada y dependiendo de la necesidad

entre diferentes usuarios. Es una forma de manejo de ancho de banda y es básicamente igual a la

multiplexación estática, donde la compartición de un enlace se adapta de alguna forma para la demanda

del tráfico instantáneo de los nodos conectados a dicho enlace.

La asignación dinámica se realiza utilizando los mensajes de mapeo para el ancho de banda BWMAP

(Bandwidth Mapping) el cual se construye con la asignación dinámica de cada una de las ONT,

información implícita en los contenedores de transmisión T-CONT. Cada asignación es un mensaje para la

ONT con el fin de que transmita en un periodo de tiempo determinado. La ONU solicita una capacidad de

transporte, enviando la longitud de la cola almacenada en el buffer y basado en esta información la OLT

asigna un periodo de tiempo determinado.

El mejor desempeño de la red se obtiene cuando la asignación de ancho de banda se realiza utilizando los

algoritmos DBA de manera dinámica y no con asignación estática. El esquema de asignación tiene un alto

impacto en la eficiencia de la red y del retardo debido a la frecuencia de envío de datos.

La asignación estática de ancho de banda se realiza utilizando en esquema de multiplexación por división

de tiempo TDM, en donde a cada ONT se le define un ancho de banda fijo bien sea que se utilice o no,


43

este desperdicio de recursos hace que la red sea ineficiente, aunque es ideal para servicios que requieren

una transmisión constante de datos tal como VoIP.

El algoritmo DBA habilita el ancho de banda no utilizado por las ONT para la transmisión de otros

requerimientos de transporte que requieran conexiones de más alta velocidad o donde se tenga que

garantizar el QoS (Quality of Service) para usurarios residenciales o comerciales.

La aplicación del algoritmo DBA es desarrollada por cada fabricante de OLT entre los que se destacan

Alcatel, Siemens, Huawei, ZTE, Zhone, Delta Electronics, PMC, ADC, JDSU entre otros y cada uno de

ellos deja la asignación de ancho de banda según las necesidades entre las que se destacan asignación por

ONT o asignación porservicio, utilizando la información contenida en T-CONT basado en

losrequerimientos de asignación de cada ONT en la medida de trafico Upstream, ocualquier combinación

de las dos tomando en consideración los SLA (Service Level Agreement).

Figura 15 - Asignación dinámica de ancho de banda (DBA) comparado con una asignación de ancho de banda

estática (SBA).


44

3.2.5 FEC Forward Error Correction

Es un sistema de control de errores para la transmisión de datos, mediante el cual el emisor añade datos

redundante a sus mensajes, generalmente conocido como código de corrección de errores. Permite al

receptor detectar y corregir errores sin necesidad de pedir al emisor datos adicionales, de manera

particular la información FEC suele ser añadida a la mayoría de los dispositivos de almacenamiento

masivos para proteger contra daños a los datos almacenados.

El FEC se logra mediante la edición de redundancia a la información transmitida utilizando un algoritmo

predeterminado. Cada redundante, se obtiene de una función compleja de muchos bit de la información

original. La información original puede o no aparecer en la codificación de salida.

Los dispositivos FEC generalmente están situados en la primera etapa de procedimiento digital después de

que la señal ha sido recuperada.

Los circuitos FEC son una parte integrante del proceso de convergencia analógica-digital, tienen una

participación importante los procesos de modulación digital y demodulación. Muchos codificadores FEC

pueden generar la tasa de error BER (Bit Error Rate) de señales que pueden ser utilizados como

retroalimentación para afinar la recepción. Muchos algoritmos de detección de FEC, como el algoritmo de

Viterbi suave, pueden tener datos analógicos, digitales y generar datos sobre la producción.

3.2.6 AES Advanced Encryption Standard

También conocido como Rijndael, es bloque de cifrado adoptado como un estándar por el gobierno de los

EE.UU, ampliamente analizado y que en la actualidad se lo utiliza en todo el mundo.

AES no es precisamente Rijndael aunque en la práctica se la asocia de manera similar. El método AES

tiene un tamaño de bloqueo fijo de 128 bits y un tamaño clave de 128, 192, o 256 bits. Dado que en la

computación 1 byte equivale a 8 bits, el tamaño de bloqueo fijo de 128 bits es normalmente 128/8=16

bytes. El sistema AES opera en una matriz de 4x4 bytes. Denominada matriz de estado o state, la mayoría

de cálculos AES se realizan en campo finito (matemática de números finitos).


45

El cifrado AES se especifica en términos de repeticiones de los pasos de procesamiento que se aplican

para compensar las rondas en función de las transformaciones entre la entrada de texto y el resultado final

del cifrado. Una serie de rutinas se aplican para transformar el sistema de cifrado de texto final al original,

utilizando la misma clave de cifrado.

Para el cifrado, cada rutina o ronda de la aplicación del algoritmo AES (excepto la última) consiste en

cuatro pasos:

o SubBytes: En este paso se realiza una sustitución no lineal donde cada byte es reemplazado con

otro de acuerdo a una tabla de búsqueda.

o ShiftRows: En este paso se realiza una transposición donde cada fila del estado es rotada de

manera cíclica un numero de determinadas veces.

o MixColumns: Operación de mezclado que opera en las columnas del estado, combinando los

cuatros bytes en cada columna usando una transformación lineal.

o AddRoundKey: Cada byte del estado es combinado con la clave round. Cada clave Round se

deriva de la clave de cifrado usando una iteración de la clave.

3.3 Estructuras de transmisión en las redes GPON

El marco de la estructura GPON para una trasmisión de flujo descendente y ascendente. Cada marco de

flujo descendente y ascendente tiene una duración fija de 125 µs. El número de bytes en el marco de la

estructura depende de la tasa de bit. Por ejemplo, en 1244.16 Mbps de flujo descendente, el total de

números de bytes disponibles es 19440, mientras en 2488.32 Mb/s los números aumentan a 38880.

3.3.1 Gestión del trafico Downstream

El marco de flujo hacia abajo consta de una información de datos de carga útil y un bloqueo de control

físico (PCB) header usado para la operación, administración y mantención (OAM). Para la asignación

de subvención de ancho de banda de flujo ascendente y para la asignación de ancho de banda dinámica.

La longitud de PCB a pesar de ser fija depende del número de ONT para ser ejecutado. La Figura 16


46

muestra un marco de flujo descendente GPON y un ejemplo de mapa mostrando la asignación de

subvención de ancho de banda, como esta información es usada, incluyendo detallada distribución de

bytes para PCB.

Figura 16 - Marco de Flujo descendente y la estructura PCB.

En los PCB, uno de los más importantes sub-marcos es el de asignación de subvención de flujo

ascendente, el cual determina el número de subvenciones de las ONT, el tiempo de comienzo y el de

finalización para cada intervalo de tiempo de flujo ascendente de ONT ( llamados en GPON, el

transporte contiene – T-CONT). Esencialmente, como se muestra en la Figura 17, la asignación de

subvención de ancho de banda de flujo ascendente es manejada por el OLT. El proceso es el siguiente:

o La identificación de asignación garantiza que la ONT y el T-CONT (intervalo de tiempo) sea

bien identificado.

o El arranque y la parada de bits define el inicio y la ubicación final de cada ONT y su T-CONT,

conjuntos de flujo de trasmisión ascendente. El proceso se ilustra en la Figura 18.


47

o El indicador de bits define la asignación ONT y T-CONT, como será usada mostrada en la

Figura 19.

Figura 17 - Asignación de subvención de ancho de banda del bloque ascendente pero en el bloque físico de control

descendente.


48

Figura 18 - Manejo de la trasmisión ascendente T-CONT desde un bloqueo de control físico descendente.

Figura 19 - Indicación del indicador en la asignación de bloque de ancho de banda ascendente.


49

Figura 20 - Identificación del bloque en la cabecera de PCB.

Hay también otros dos contenidos de bit en PCB que son importantes en el eficiente manejo de la

trasmisión ascendente: identificación e información de carga útil. El segmento identificador 4-byte

contiene un súper contador 30-bit (ver Figura 20) para garantizar el uso adecuado de cifrado de datos y

una menor tasa de referencia de sincronización. La identificación también contiene un bit para la

identificación de FEC.


50

Figura 21 - Longitud de la carga útil en la cabecera PCB.

3.3.2 Gestión del trafico Upstream

El marco de flujo ascendente GPON es similar al de la BPON: este contiene un número de bytes de

sobrecarga (tres son usados en BPON), PLOAM mensajería, un control laser ONT, información en

banda ancha dinámica asignada y finalmente una información de carga útil de datos. La Figura 22 ilustra

la trasmisión de flujo ascendente con GPON, mostrando los cuatro diferentes tipos de sobrecarga (OH),

tan bien como la carga útil por diferentes tipos de trasmisión:

a) Una ONT con una asignación de subvención.

b) Una ONT con más de una asignación de subvención.

c) Más de una ONT, cada uno con una asignación de subvención.


51

Puede verse en la Figura 22 (b), que cuando más de una subvención ha sido provista de ONT, la capa

física de sobrecarga (PLO), PLOAM y secuencia de nivel de poder (PLS) no son repetidos para

asignación de subvenciones futuras. De hecho para la identificación de asignación contigua, solo el

informe dinámico de ancho de banda ascendente (DBR) y la carga útil se utilizan para cada subvención.

Cuando más de una ONT es trasmitida, sin embargo, un marco tiene que ser trasmitido para cada ONT

con su correspondiente PLO, PLOAM, DBR y carga útil como se ilustra en la Figura 22 (c).

Como se muestra en la Figura 22 PLO es la primera parte de GPON, seguido por explosiones de flujo

ascendentes. PLO contienen dos campos de tasas de bit dependientes complacientes, cinco procesos de

capas físicas y tres campos fijos de bytes.

Figura 22 - Trasmisión de flujo ascendente.


52

La Figura 23, muestra la distribución de PLO bytes y el proceso de acomodación.

Guardia de tiempo Tg P ONT = 0 para evitar colisiones en 2 celdas consecutivas Preámbulo de tiempo Tp P ONT = patrón de preámbulo proveyendo máx. densidad de transición para un

nivel rápido y función de recuperación de reloj Delimitador de tiempo Td P ONT =patrón de dato especial con optimas propiedades que permitan auto

correlación de OLT pata encontrar el comienzo de la explosión Incierta variación de tiempo Tu tiempo Total de un punto alto a otro incierto crecimiento desde la variación del

tiempo de vuelo causada por fibras y componentes del medio sensible- Figura 23 - Estructura y proceso detallado de bytes de sobrecarga de la capa física de flujo ascendente.

GPON puede acomodar varios tipos de cargas útiles de flujo ascendente:

o ATM

o GEM

TDM

Ethernet

o Reporte DBA

Desde la Figura 24 a la Figura 28 que se ilustrara a continuación, muestra detalles de la trasmisión de

flujo ascendente de ATM, GEM y asignación de ancho de banda dinámica (DBA) reportes de carga útil.


53

Figura 24 - GPON tipos de carga útil ascendente.

En el caso de un trasmisor de carga útil ATM, de 53 byte, son usadas las celdas ATM. Para GEM se usa

una cabecera (header) y un marco (frame). Finalmente, en el caso de DBA de carga útil la trasmisión

contiene un grupo de DBA un informe de estado desde la ONT.

En la carga útil GEM, el header contiene lo siguiente:

o El indicador de longitud de carga útil (PLI), permite fragmentos de carga útil de hasta 4095 bytes.

o El campo de identificación del puerto permite 4096 identificadores de tráfico únicos PON y

trafico de multiplexación PON.

o El tipo de indicador de carga útil (PTI) proporciona el tipo de contenido de carga útil.

o Un típico error de control de campo del Header (HEC).


54

Figura 25 - Flujo ascendente GEM, cabecera de carga útil.

Como se menciono antes, GPON puede trasportar varios tipos de carga útil. El reporte de carga útil DBA

puede tener varias longitudes en el contenido de campo de asignación.

GEM puede también trasportar ambos TDM y Ethernet sobre GPON, demostrando como GPON es uno

de los más flexibles PON. La Figura 27 muestra como los paquetes de datos TDM y Ethernet son

mapeados sobre GEM dentro de una longitud de carga útil variable.

Finalmente, en GPON tan bien como en BPON, el manejo ONT y el control de interfaz (OMCI) está

asegurado por marcos específicos, como se muestra en la Figura 28 ATM y GEM OMCI es de nuevo

mapeado para GPON; esta vez con un flujo de 53-byte (5 bytes de header y 48 bytes de información) el

formato muestra la estructura de el manejo ONT y el control de interfaz de celdas (OMCI).


55

Figura 26 - Flujo ascendente carga útil DBA.

Figura 27 - Mapeo TDM y transmisión Ethernet sobre GEM.


56

Figura 28 - ONT manejo y control de interfaz (OMCI).

3.4 Recomendaciones G.984.x

Debido a la necesidad de brindar al usuario mejores costos, competitividad y diversidad de marcas, se ha

propuesto un conjunto de recomendaciones que regulan las diferentes características de los equipos

desarrollados para el soporte dele estándar GPON, y tender a la unificación de sus presentaciones, la

compatibilidad de equipos existentes y con funcionalidades establecidas en recomendaciones anteriores y

que se refiere al manejo de la fibra óptica.

Cabe mencionar que las presentes recomendaciones se enmarcan en el mejoramiento de algunas

capacidades y características presentadas en la serie de la ITU-T G.983.x, la cual considera el mismo

método de transmisión sobre redes pasivas para el protocolo ATM, y por lo tanto, su alcance resulta

ampliado en cuanto a las velocidades de manejo de la información, Gigabit por segundo, en la series que

se mencionara a continuación.

Se mencionara las cinco recomendaciones aprobadas en la Unión Internacional de Telecomunicaciones o

también conocida como la ITU por sus siglas en ingles, puntualmente en el grupo encargado de la

normalización de las telecomunicaciones (ITU-T), serie G (sistemas y medios de transmisión, sistemas y

redes digitales).


57

o ITU-T G.984.1: Se trata de la introducción al estándar GPON, presentando las características

generales a una red GPON como lo es su funcionamiento y constitución, con el fin de llegar a la

convergencia de equipos, como así mostrar la topología utilizada.

o ITU-T G.984.2: Es el conjunto de especificaciones para el manejo de la capa dependiente de los

medios físicos PMD (Physical Media Dependent), la cual cubre sistemas con tasas nominales de

1244.160 Mbps y 2488.320 Mbps en dirección descendente y 155.52 Mbps, 622.08 Mbps,

1244.160 Mbps y 2488.320 Mbps en dirección ascendiente. Además explica el manejo simétrico y

asimétrico de la señal, con referencia a las velocidades descrita.

La descripción de esta recomendación abarca servicios de voz, distributivos y de datos con

velocidades en Gbps. Además se debe anotar que la arquitectura que se analiza en el manejo de la

PMD, dentro de una OAN, es una estructura de estrella y que puede contener más de una etapa

capaz de servir a las interfaces usuario-red.

Figura 29 - Sentido de la comunicación en la ODN.

Para la configuración física de la OAN, se hacen referencia a puntos referenciales entre el usuario-

red y nodo-servicio:

R/S (Receive/Send) y S/R (Send/Receive): Punto de referencia.

Ord (Optical request-distribution), Oru (Optical request-user), Old (Optical line-distribution),

Olu (Optical line –user): interfaces opticas entre la red de distribución, usuario y línea.

Líneas de conexión: Representa a una o más fibras principales y auxiliares.


58

Del mismo modo se establecen los dos sentidos de comunicación en la ODN: Figura 29

ascendente, cuando la señal se transmite desde una o varias ONU hacia la OLT y descendente,

cuando la señal es transmitida desde la OLT a una o varias ONU, teniendo la opción de que estos

sentidos se establezcan en la misma fibra óptica e iguales componentes en modo full dúplex o a

través de distintos elementos o fibra ópticas dedicadas en modo simplex.

En febrero del 2006, es publicada la recomendación ITU-T G.984.2 enmienda 1 “Nuevo apéndice

III – Practicas idóneas utilizadas en la industria para redes opticas pasivas de 2,488 Gbit/s en

sentido descendente y 1,244 Gbit/s en sentido ascendente”, con lo cual se dictan las

correspondientes normas de uso del estándar GPON en la velocidades indicadas, como por

ejemplo, el incluir por parte de la OLT, el algoritmo de corrección de errores en la recepción FEC

en el sentido descendente, además de considerar que la degradación de la señal en la fibra tiene

diferente valor según el modo al cual se trabaje.

Varios de los esquemas, así como aspectos puntuales de esta recomendación, toman como

referencia la recomendación ITU-T G.983.1 “Sistemas de acceso óptico de banda ancha basados

en redes ópticas pasivas” publicada en el 2005, con enfoque hacia redes ópticas que utilizan ATM.

o ITU-T G.984.3: Denominada como la especificación de la capa de convergencia de transmisión

TC, expone los formatos de tramas, el método de control de acceso, método ranging, la

funcionalidad OAM y la seguridad en redes GPON.

Los parámetros que se ofrecen en esta recomendación sirven para aclarar la interoperabilidad

entre la capa de convergencia y la PMD, en base a uso de herramientas como el AES y la trama

FEC utilizada en la comunicación entre la OLT y varias ONUs en sentido descendente.

Puede decirse que esta recomendación esta directamente referenciada a los aspectos de la fibra

óptica, explicando algunas de las redes de acceso flexible para este medio, describiendo las

características de las redes PON. Además involucra los pasos que se deben considerar para el

diseño de la red GPON, en base a las distancias, funcionalidad y seguridad.


59

o ITU-T G.984.4: especificación de la interfaz de control y gestión OMCI de la terminación de red

óptica ONT, donde el análisis se enfoca en los recursos y servicios procesados de una base de

información de gestión o manejo MBI (Management Information Base) independiente del

protocolo de comunicación entre OLT y ONT. La MBI específicamente dirige la gestión o manejo

de la configuración, averias y la calidad de funcionamiento de la ONT, considerando lo siguiente:

la capa de adaptación que en el estándar ATM son la 1,2 y 5, la capa de adaptación GEM, los

servicios de emulación de circuitos, servicios de Ethernet, servicios de voz y el tipo de

multiplexacion que maneja el estándar WDM.

El protocolo OMCI sirve para que la OLT tenga control sobre las ONTs, logrando con ello

establecer o terminar las conexiones a través de la ONT, manejar las interfaces usuario-red UNI

en las ONTs, pedir información de configuración y estado de la calidad de operación e informar si

necesidad de intervenciones ajenas las posibles fallas en los enlaces.

En general, las especificaciones de esta recomendación, permiten conocer a fondo como se realiza

la administración de los diferentes servicios y sus tramas, según sus relaciones y atributos dentro

del complejo sistema de encryptacion.

o ITU-T G.984.5: Recomendación que sugiere el rango de bandas y longitudes de onda que se

reservan para un futuro, implementar señales de nuevos servicios, usa la técnica de multiplexacion

de información WDM, para aprovechar de mejor manera en el caso de nuevas redes ópticas

pasivas, en virtud del manejo recomendable de las ODN.

3.5 Características técnicas del estándar GPON

El objetivo de estándar es que es una solución de acceso de alta capacidad para servicios Triple Play. Tal

vez una de las características más importante sea el alcance que pueden soportar, máximo de 20 Kms,

aunque el estándar se ha preparado para llegar hasta los 60 Kms.

3.5.1 Escenarios para la regeneración de la señal GPON

GPON Extender es un repetidor opto electrónico que permite, mediante muestreo, regenerar la señal y

volver a emitirla de nuevo con la potencia original.


60

Esto puede hacerse gracias a que, a diferencia de los splitters ópticos, es un elemento activo, y que puede

regenerar, amplificar y emitir la señal que recibe atenuada en una red GPON.

3.5.1.1 Extendiendo una Red GPON de 20 Kms a 60 Kms.

Estos 60 Kms son la distancia lógica máxima que puede haber en una red GPON entre la OLT y la ONT

más lejana, y puede ser conseguida mediante la concatenación de varios GPON Extender, ya que cada uno

de los equipos permite extender la red unos 20Kms, dependiendo siempre de las características

particulares de cada enlace.

Figura 30 - Extensión de una red GPON.

Si fuese necesario, se podría encadenar varios equipos GPON-Extender para conseguir la distancia

deseada y la potencia de señal adecuada para el número de usuarios y nivel de splitting posterior.

Ampliando el numero de usuario de una red GPON de 64 a 128.

En el siguiente caso de estudio, supongamos una red GPON en la que queremos dar servicios a 128

usuarios. Esto implicaría que después de pasar por los splitters pasivos, la señal tendría una potencia de

1/128 veces la potencia emitida por la OLT, sin contar con la atenuación añadida por la distancia y por

conectorizacion.

En este escenario, se puede colocar un regenerador GPON-Extender después del primer nivel de splitting

en una o varias de las ramas de la red, regenerando y amplificando la señal totalmente, permitiendo de esta

forma que estas puedan a su vez volver a dividirse en otras ramas, cada una en un nuevo nivel de división

óptica y llegando de esta manera hasta 128 usuarios para los que está preparado el estándar.


61

Figura 31 - Ampliación número de usuarios.

3.5.1.2 Extendiendo las ramas de una red GPON

Hay ocasiones en las que se quiera dar cobertura a una nueva zona residencial cercana a una en la que ya

existe una red GPON implantada y en la que se puede añadir usuarios. Sin embargo, la nueva zona no es

lo suficientemente grande como para resultar rentable desplegar una nueva red GPON para esta zona.

En estos casos, no haría falta instalar una nueva OLT cercana de la nueva comunidad, sino que, si las

distancias lo permiten y el número de usuarios disponible es suficiente, podemos utilizar una rama de la

GPON ya desplegada para a través de GPON-Extender prolongar la rama y crear un nuevo nivel de

splitting que de servicio a la nueva comunidad que queremos incluir en la red.

Figura 32 - Extension para una Red GPON


62

De esta manera se puede abaratar el costo del despliegue y de operación en la nueva zona a cubrir, a la vez

que permite maximizar la inversión previamente realizada en el despliegue de la red GPON existente, al

utilizar su infraestructura para dar servicio a la nueva comunidad.

3.5.2 Parámetros Técnicos

3.5.2.1 Multiplexacion de la Información

En sentido descendente como ascendente la información viaja en la misma fibra óptica. Para lo que se

utiliza una multiplexacion WDM (Wavelenght Division Multiplexing).

3.5.2.1.1 WDM

Es una técnica de transmisión por fibra óptica. Consiste en multiplexar diferentes longitudes de onda en

una simple fibra. Entonces el espectro óptico correspondiente a la región de bajas perdidas en fibra, se

divide en algún número de canales de pequeña capacidad. WDM posee la capacidad de transparencia, esto

debido a que no existe proceso electrónico alguno en la red. Los canales actúan como si fueran fibras

independientes. Esta propiedad hace posible el soporte de varios formatos de datos y servicios en forma

simultánea en la misma red. Esto da paso al soporte para futuros protocolos de transmisión así como los ya

existentes.

3.5.2.2 Niveles de potencia y alcance

La atenuación máxima que soporta un sistema que utilice el estándar GPON estará dado por la potencia

máxima garantizada por la OLT menos la potencia mínima que es capaz de percibir la ONT.

El estándar GPON define 3 tipos de láseres y su sensibilidad en la ONT:

OLT ONT

Tipo Potencia media mínima (dBm) Tipo Sensibilidad mínima (dBm)

A -4 A -25

B+ +1 B+ -27

C +5 C -26

Tabla 9 - Niveles de potencia en la OLT y Niveles de sensibilidad en la ONT.


63

3.5.2.3 Elementos de una Red GPON

3.5.2.3.1 Fibra Óptica

La fibra óptica, como medio de transporte es una guía de onda dieléctrica que opera a frecuencia ópticas,

que en su presentación básica de filamento está formado por un núcleo central de vidrio o plástico y un

recubrimiento del mismo tipo con un índice de refracción menor al que posee el núcleo como se puede

apreciar en la Figura 33.

En la forma comercial de cable tiene cinco partes generales: Núcleo, Revestimiento, Amortiguador,

Material Resistente y un Revestimiento Exterior o Envoltura.

Figura 33 - Estructura interna de una Fibra óptica.

Debido a la extensión de la teoría sobre fibra óptica, se cita brevemente algunos conceptos. Dentro de los

parámetros que se deben considerar intrínsecos de la fibra óptica están aquellos que implica el manejo del

haz de luz emitido desde la fuente, bien sea esto de diodos LED (Light Emitting Diode) o Diodos de

inyección laser ILD (Injection Laser Diode) como la reflaxion y refracción, que determinan el diseño de la

fibra en la aplicación, uso en cuanto a perdidas y rendimiento.

En lo que concierne a redes FTTH, la opción del uso de fibra óptica monomodo tiene que ver en la

grandes ventaja que conlleva, en términos de alcance, velocidad, uso y rentabilidad asociada a otros

elementos aquí presentados como parte de la red GPON.

Inicialmente las primeras redes de acceso de fibra utilizaban fibra óptica multimodo. Esto se debía a que el

costo de implantar una red FTTH con fibra multimodo es más barato, puesto que el equipamiento activo

es más simple y supone menos coste de instalación. Sin embargo, poseían una limitación importante, la

longitud del enlace, puesto que se alcanzaban distancias cortas (del orden de 2 km) condicionadas por las

pérdidas de la fibra.


64

La estandarización de la fibra monomodo, permite el uso de determinada fibra óptica de acuerdo a la

aplicación e infraestructura a implementar, por lo que se ha considerado, citar varias de las

recomendaciones ITU donde se describen las diferencias entre fibras de este tipo como la ITU-T G.652,

G.653, G.654 y G.655. Ver Apéndice A

Tabla 10 - Cuadro resumen Recomendaciones ITU-T G.65x, Fibra óptica Mononodo.

3.5.2.3.1.1 Estándares de los cables ópticos

Los cables ópticos como parte integrante de la tecnología de transmisión óptica aparecen normalizados

según los estándares internacionales de la ITU-T G.65x, ya comentados y especificados en el apartado

anterior.

Así pues, cabe destacar un estándar propio del cable óptico elaborado por la EIA que establece cierto

código de reconocimiento y diferenciación de las fibras o tubos ópticos entre sí que conforman un cable

óptico, tanto para cables de estructura holgada como estructura ajustada. El estándar registrado es el

EIA/TIA-598-A, que establece un código de colores para cada cubierta de fibra óptica, homogeneizando

en único criterio la identificación de la fibra.


65

A continuación se muestra el Estándar EIA/TIA-598-A, también reconocido por IEC 60304.

Tabla 11- Código de colores Estándar EIA/TIA-598-A.

En el código de colores aparece la identificación para la fibra de la 1 a la 12. Sin embargo, no todas las

fibras poseen esta configuración. Los cables ópticos pueden reorganizarse en grupos de fibra de 4, 6, 8,

12, 24, 48, 64, 144, etc. Por lo que es necesario extrapolar la coloración anterior a las agrupaciones de

fibra.

Así pues, para identificar cables constituidos de hasta 12 fibras ópticas, basta con las indicaciones de la

tabla anterior. Pero en el caso de cables ópticos constituidos por más de 12 fibras, es necesario reagrupar

las fibras en tubos de diferentes colores, cada uno de los cuales estará constituido por varias fibras. Por

ejemplo, un cable de 64 fibras, está constituido por 8 tubos de 8 fibras cada uno. Un cable de 24 fibras,

puede estar constituido por 4 tubos de 6 fibras cada uno. Un cable de 144 fibras, puede estar constituido

por 12 tubos de 12 fibras cada uno, etc.

A continuación se muestran las tablas de identificación de los cables ópticos de configuraciones típica: de

24, 48, 64 y 144 fibras.


66

Tabla 12 - Código colores Estándar EIA/TIA-598-A.

3.5.2.3.1.2 Asuntos Mecánicos

Como para aspectos mecánicos, ellos también pueden potencialmente afectar el rendimiento de una red

PON. La siguiente es una lista de comunes asuntos mecánicos para tener en cuenta:


67

o Curvatura

Macro curvatura.

Micro curvatura.

o Discontinuidad/ brechas / vacios.

o Desaliniamiento / desajustes.

o Grietas / Estancias angular o recta.

o Suciedad en la conexión.

o Fusión de fibra / empalme de fusión.

Macro curvatura (o curvatura simple), se refiere a excesiva curvatura de la fibra que causa perdida de luz

(ver Fig. 34). Cuando la fibra es doblada demasiado, el ángulo de la flexión interna total entre el núcleo

de la fibra y el revestimiento ya no se cumple; y desde el ángulo de flexión interno total es lo que asegura

la efectiva propagación de la luz dentro del núcleo, las macro curvaturas pueden ser un mayor problema,

como la reducción de la energía óptica de la señal. Mas longitud de bandas (tales como 1625 nm y

1650nm) son más sensibles a la macro curvatura que las más cortas longitudes de banda.

Figura 34 - Macro curvatura en Fibra óptica.

Micro curvaturas, por otro lado, es una curva o bache microscópico en el núcleo de la fibra (mostrado en

Figura 35) y una causa es posible de modo de polarización dispersión, (PMD) en fibra óptica.

Figura 35 - Micro curvatura en Fibra óptica.


68

Otra causa de interrupción incluye discontinuidad, brechas, vacios, desaliniamientos, desajustes, faltas

angulares, grietas, y suciedad (ej. mostrado en la Figura 36 a la Figura 39), y esto típicamente ocurre

durante la conexión de dos fibras.

Figura 36 - Discontinuidades, brechas y vacios cuando se conectan dos fibras.

Figura 37 - Desaliniamiento y desajustes ocurriendo cuando se conectan dos fibras.

Figura 38 - Faltas angulares y grietas cuando se conectan dos fibras.


69

Figura 39 - Pérdida de poder debido a efectos no lineares en una fibra monomodo.

Todos los casos de arriba pueden afectar el viaje de la señal a través de una fibra óptica y esto sobre todo

ocurre cuando la intervención humana es requerida (ej. Cuando se une una fibra).

3.5.2.3.2 OLT Optical Line Termination

OLT es un elemento activo del cual parten las redes de fibra óptica hacia los usuarios, los OLT tienen

una capacidad para dar servicio a miles de consumidores conectados al servicio que se desea prestar.

A más de lo citado anteriormente agrega el tráfico proveniente de los clientes y lo encamina hacia la red

de agregación, quizá una de las funciones más importantes que desempeña el OLT es de hacer las veces de

enrutador para ofrecer todos los servicios demandados por el usuario.

Este elemento de la red GPON está ubicado en las dependencias del operador, y consta de varios

puertos de línea GPON, cada uno soportando hasta 64 ONT. Aunque depende del suministrador, existen

sistemas que pueden alojar hasta 7.168 ONTs en el mismo espacio que un DSLAM (Digital Subscriber

Line Access Multiplexer).


70

Función Interfaz

ODN

Función TC

PON

Función Interfaz

ODN

Función TC

PON

.

.

.

.

Adaptación de

Servicio

Adaptación de

Servicio

Bloque Núcleo PON Bloque Conexión

CruzadaBloque de Servicio

Figura 40 - Elementos de una OLT.

o Bloque 1. Función de interfaz de puerto de servicio.

Consta de la función de interfaz ODN (Optical Distribution Network) y la de TC PON

(Transmission Convergence PON) que incluye el entramado, el control de acceso al medio, OAM

(Operation, Administration and Maintenance), DBA (Dynamic Bandwidth Assignment),

alineación de unidades de protocolo para las funciones de conexión cruzadas, la gestión de la

ONU (Optical Network Unit), cada una de estas selecciona un modo ya sea ATM (Asynchronous

Transfer Mode) o GEM (G-PON Encapsulation Method).

o Bloque 2. Función de conexión cruzada.

El bloque de conexión cruzada proporciona una trayectoria a las comunicaciones entre el bloque

anterior y el de servicio. Las tecnologías usadas para encaminar los datos están en función de los

servicios a prestar y de la arquitectura interna de la OLT. Una de las funciones principales de la

OLT es proporcionar la funcionalidad de la conexión cruzada en el modo seleccionado en el

bloque anterior.

o Bloque 3. Interfaz de distribución óptica ODN (Optical Distribution Network)

En este bloque se proporciona la información entre las interfaces de servicio y trama de la sección

PON.


71

3.5.2.3.3 ONT Optical Network Termination

El ONT es el elemento que se sitúa en la casa del usuario donde termina la fibra óptica y ofrece las

interfaces del usuario. Las ONT deben estar fabricadas de manera tal que soporten las peores condiciones

ambientales y generalmente vienen equipadas con baterías. También puede ser llamada con el nombre de

ONU.

Existe una gran variedad de ONTs que están en función de los servicios que se quiera brindar al usuario

entre otros se puede citar:

o Interfaces de Fast-Ethernet que alcancen velocidades hasta 100Mbps, generalmente para

consumidores residenciales, ofreciendo servicios de Telefonía, TV e Internet.

o Interfaces de Gigabit-Ethernet que alcanzan velocidades hasta de 1Gbps usadas para servicios

empresariales.

o Interfaces E1 o STM-1 específicos para brindar servicios corporativos.

Debido que no existe interoperabilidad total entre la OLT y ONT GPON, los fabricantes de éstas deben

ser los mismos para que exista compatibilidad entre sí.

Figura 41 - Elementos de una ONU.


72

El registro de la ONU se realiza mediante un proceso de autodetección, que se mencionara a continuación:

o Consiste en un número de serie de la ONU que se registra en la OLT por medio de un sistema de

gestión.

o Palabra de identificación. La palabra de identificación de la ONU direcciona una ONU específica.

El número identificador de la ONU puede tener un valor entre 0 y 253 en numeración

hexadecimal.

o Tiempo de determinación de distancia (Ranging Time). Este método indica el valor expresado en

número de bits ascendentes que debe rellenar una ONU en su registro de retardo. El campo

correspondiente indica que el retardo es aplicable al trayecto principal o al de protección.

Figura 42 - Sincronización mediante Ranging.

Figura 43 - Retardo de ecualización o Ranking time.


73

3.5.2.3.4 Divisor Óptico Pasivo Splitter

Un splitter permite la derivación de la señal óptica por dos o más fibras distintas. Están diseñados para

introducir Pérdidas de Inserción aproximadamente iguales en todas sus ramas de salida, existen varias

técnicas para la elaboración de los splitters:

o Fused bicónica Taper (FBT)

o Planar Lightwave Circuit (PLC).

FBT es una tecnología antigua que está basada que presenta más pérdidas en comparación con la

tecnología PLC aunque ambos pueden ser utilizados en redes PON. Que se caracteriza por estar formado

de dos fibras fusionadas con una región especifica acopladora, de rango de longitud de onda limitado.

Los splitter PLC (Planar Lightwave Circuits) están basados en ondas ópticas desarrolladas sobre un

sustrato de sílice. El sustrato de sílice es un elemento que tiene muy buenas propiedades ópticas. Esta

tecnología permite la construcción de los splitter de elevas prestaciones ópticas, alta densidad de canales y

bajo tamaño, por lo que serán considerados para el diseño de la red de acceso.

Cada splitter se suministra caracterizado con las medidas de Pérdida de Inserción (P.I.) y Pérdida de

Retorno (PR) de cada una de sus ramas.

Dado que los splitters involucran una pérdida importante de potencia en relación con los restantes

componentes de la red, el diseño de dicha red debe ser cuidadosamente balanceado entre: ramificación alta

de fibras, distancias a los clientes, y las potencias manejadas por los equipos; de modo que satisfagan las

especificaciones de los mismos.

Figura 4.4 - Splitter.


74

Figura 45 - Splitter bidireccional 1xN GPON.

En la Tabla 13 se indican valores típicos de pérdidas por inserción de los diferentes tipos de splitters que

se hallan a nivel comercial.

Numero de puertas Perdida(dB)

1:2 -3.5

1:4 -7.5

1:8 -11

1:16 -14

1:32 -17.7

1:64 -21.5

Tabla 13 - Atenuación y Normas de Splitters

3.5.2.3.5 ODF Optical Distribution Frame

Elemento pasivo que permite la conexión y terminación de un segmento de fibra mediante el uso de

conectores con el fin de mejorar la manipulación, organización, mantenimiento y protección de dicho

segmento. En su interior se dispone del espacio físico adecuado para el almacenamiento de reservas de

fibra. La principal ventaja que brinda a la red, es la posibilidad de lograr la escalabilidad de los elementos

a éste conectado, en un crecimiento adecuado y en orden.


75

Se encuentra generalmente constituido por un chasis, una bandeja y un cassette, donde se resguardan las

protecciones termo contraíbles y la fibra de reserva, cualidades que se hallan principalmente en ODFs de

interior o Indoor. Su similar ODF tipo Outdoor cuenta con tamaños reducidos de acuerdo al número de

conexiones o terminaciones a realizar.

Figura 46 - ODF

3.5.2.3.6 Mufas

Una mufa es un dispositivo destinado a dar soporte mecánico a los empalmes de fibra óptica. Su finalidad

es encerrar de forma hermética las conexiones de seccionamiento que se establecen en determinados

puntos de la red GPON, con la finalidad de brindar seguridad, protección y prevención de efectos

generados por condiciones ambientales en tales puntos.

Figura 47 - Mufa

Existen mufas con diferente propósito en una red. Las cuales pueden ser utilizadas para lo siguiente:

o Mufa para empalme.

o Mufa para la distribución de la fibra de la Red.


76

Entre los empalmes que se realizan comúnmente están:

o Empalmes Mecánicos o Manuales: De rápida construcción, poseen cualidades como

temporalidad o permanencia de su uso, con atenuaciones altas en el orden de los 0.20dB a 1dB.

Generalmente se conciben como cilindros o bandejas donde se introducen las fibras a empalmar

(ver Figura 48). En lo que se refiere a su armado, primero debe retirarse aproximadamente 3cm de

revestimiento o coating, se limpian con alcohol isopropílico y luego se les practica un corte

perfectamente recto a 5 o 6cm con un cortador de fibra especial con filo de diamante.

o Empalmes Por Fusión de tipo permanente: Se realizan mediante el uso de máquinas

especialmente diseñadas para ello (ver Figura 49). El proceso de armado, incluye la preparación

de las fibras sin coating y cortadas a 90°, se alinea los núcleos entre sí uniéndolas aplicando un

arco eléctrico producido entre dos electrodos.

Figura 48 - Empalme mecánico.

Figura 49 - Empalme por Fusión.


77

3.5.2.3.7 Conectores

Un conector produce generalmente dos tipos de pérdidas principales:

o Pérdidas de inserción – dependen directamente del tipo de conector y de la longitud de onda. Se

debe tener en cuenta que una red FTTH utiliza tres longitudes de onda diferentes a la vez (1310

desde usuario a central, 1490 desde central a usuario, y 1550 desde central a ONT para la señal de

video). Las pérdidas típicas de un conector son de 0.3 dB y en el peor caso de 0.5 dB

o Pérdidas de retorno – como los conectores son normalmente contactos fibra-aire-fibra, una

pequeña cantidad de luz es reflejada en estas transiciones hacia la fuente. Utilizando conectores

APC (angulados 8º en la cara del conector), las pérdidas de retorno se pueden minimizar en cada

transición, estando incluso por debajo de los 65 dB.

Es imposible construir una red de fibra óptica pasiva sin conectores (los equipos los llevan, los puentes en

central los tienen en ambos extremos, etc). Cualquier instalación de una red es certificada y probada

utilizando generalmente equipos OTDR (Reflectómetros), que permiten a los instaladores detectar fallos

de fusiones, conexiones sucias, de poca calidad de fusión, etc.

Para tener una referencia sobre los tipos de conectores mencionaremos los tipos usados en el despliegue

(APC y UPC) y que es muy importante nunca conectar entre si ambos tipos.

Conector "Ultra Contacto Físico" (UPC). Las superficies son tratadas con un pulido extendido para una

mejor terminación de la superficie.

Figura 50 - Pulido UPC.

Conector de "Contacto Físico Angulado" (APC), en el cual las superficies del conector son curvadas y además anguladas en 8°.

Figura 51 - Pulido APC.


78

3.5.2.3.7.1 Conector SC

Para este conector se emplea una regla nemotécnica según la cual SC significa square connector (conector

cuadrado). Esta diferencia de forma es lo primero que a simple vista se observa respecto al conector ST,

El conector ST (Straight Tip) es un conector semejante al SC pero requiere un giro del conector para su

inserción, de modo semejante a los conectores coaxiales. Los conectores SC han ido sustituyendo al los

ST sobre todo en cableados estructurados, fundamentalmente por ser más fáciles de conectar, lograr

mayor densidad de integración y por permitir su variedad-duplex en la que los dos canales de

transmisión/recepción Tx/Rx se pueden tener en el mismo modular.

SC se considera un conector óptico de tercera generación, mejorando en tamaño, resistencia y facilidad de

uso con respecto a la anterior.

Su estructura se compone de lo siguiente:

o Ferrule, generalmente de cerámica con un diámetro exterior de 2,5 mm, siendo el orificio interior

de 127 um para las FMM y 125,5 para las FSM.

o Cuerpo, de plástico con un sistema de acople “Push Pull” que impide la desconexión si se tira del

cable, también bloque posibles rotaciones indeseadas del conector.

o Anillo de crimpado

o Manguito, imprescindible para dar rigidez mecánica al conjunto y evitar la rotura de la fibra.


79

Figura 52 - Estructura conector SC.

Figura 53 - Conectores SC con diferentes pulido.

SC/UPC SC/APC

Perdida de inserción 0,2 dB max. Perdida de inserción 0.35 dB max.

Perdida de retorno -57 dB Min. Perdida de retorno -65 dB Min. Tabla 14 - Aspecto técnico conector SC/UPC y SC/APC.


80

3.5.2.3.7.2 Conector LC

Es un conector óptico que reduce a la mitad el tamaño de un conector SC, esto hace que su escala de

integración sea muy alta, por ello cada vez es más frecuente ver en los switch que tienen puertos de fibra

para conectores LC Full duplex integrados en módulo SFP. El sistema de anclaje es muy parecido al de

los conectores RJ hay que presionar sobre la pestaña superior para introducirlos o liberarlos, esta pestaña

es tan pequeña que a veces esto se hace con un destornillador plano de punta fina.

LC se considera un conector óptico de cuarta generación, mejora en tamaño, resistencia y facilidad de uso

con respecto a las generaciones anteriores. Su estructura se compone de lo siguiente:

o Ferrule, de cerámica con un diámetro exterior de 1,25 mm, la mitad que sus precedentes SC o ST.

o Cuerpo, de plástico con un sistema de acople RJ “Push Pull” que impide la desconexión si se tira

del cable, también bloquea posibles rotaciones indeseadas del conector.

o Anillo de crimpado

o Manguito, imprescindible para dar rigidez mecánica al conjunto y evitar la rotura de la fibra.

Figura 54 - Estructura conector LC.


81

Figura 55- Conector LC Full Duplex.

LC

Perdida de inserción 0,1 dB max.

Perdida de retorno -55 dB Min. Tabla 15 - Aspecto Técnico conector LC.

3.6 Migrar a PON de próxima generación

La exigencia principal de la próxima generación, incluyendo XG-PON1 y WDM-PON es que proporcione

anchos de bandas mayores a los que están actualmente disponibles para los usuarios. Además, la nueva

tecnología debe ser capaz de operar en la misma plataforma OSP para que la construcción de sus redes de

acceso de hoy no tenga que ser reemplazadas.

3.6.1 Introducción XG-PON 1

Las longitudes de ondas de XG-PON 1 se especifican como 1575-1580nm en sentido descendiente

(Downstream) y 1260-1280nm en sentido ascendente (Upstream).

En la ITU-T G.984.2, las longitudes de ondas de GPON se especifican como 1480-1500nm en sentido

descendiente ( Downstream) y 1260-1360nm en sentido ascendiente (Upstream). La UTI-T G.984.5

redefine la gama de longitudes de ondas reservadas y especifica la tolerancia para las señales de

interferencia de las ONUs en GPON para permitir la coexistencia de GPON y servicios adicionales,

incluyendo redes de próxima generación y servicios de videos. En esta recomendación, la longitud de

onda GPON en sentido ascendiente (Upstream) se redujo a 1290-1330nm.

La longitud de onda en sentido descendiente para video RF se especifica como 1550-1560 nm.


82

Las longitudes de onda de XG-PON-1, GPON y video de RF se muestran en la siguiente Figura 56.

Hay Bandas de guardias que separan el GPON, XG-PON y las bandas de radiofrecuencia de los

demás. La banda de guardias debe mantenerse insignificante ya que la interferencia entre las señales en

estas bandas puede causar degradación de la señal a la otra.

Figura 56 - Diagrama de las longitudes de ondas.

3.6.2 Introducción WDM-PON

La tecnología WDM-PON añade múltiples longitudes de onda en una fibra para aumentar la capacidad en

el sistema de acceso. Cada ONT en el suscriptor tiene una longitud de onda dedicada y no hay intercambio

de ancho de banda. El splitter de los sistemas TDM-PON se sustituye por una guía de onda dispuesta en

rejilla (AWG) que cada ruta de longitudes de ondas para la ONT de destino.

WDM-PON tiene las ventajas de la tecnología punto a punto, así como las ventajas de la tecnología PON.

Lógicamente se trata de un punto a otro del sistema y por lo tanto puede ofrecer una elevada propiedad

confidencial. 3 velocidades (Gbps o más) a cada usuario final a través de una longitud de onda específica.

WDM-PON utiliza una guía de onda dispuestas (AWG) que funcionan como un multiplexor/

demultiplexor de longitud de onda en lugar de como un splitter como en una arquitectura típica PON.

Esta es una gran ventaja si las distancias son mucho más largas que las deseadas.

WDM-PON está cobrando fuerza en un número de proveedores de servicios que están probando sistemas,

algunos ensayos ya están a punto de terminar y se espera que se lleven a pedidos comerciales.


83

Sin embargo, el gran obstáculo para el despliegue a gran escala es que las normas WDM-PON aún no han

existido. La buena noticia es que el Grupo de FSAN está trabajando activamente en el desarrollo y empuje

de las normas.

Todos los principales proveedores de redes ópticas están desarrollando la próxima generación de

soluciones ópticas para tratar de atender a las necesidades de los proveedores de servicios que desean

implementar redes de banda ancha de alta velocidad de manera rentable. La comparación de selección

técnica de WDM-PON es la siguiente Figura 57.

ZTE ha sido uno de los vendedores más activos en el campo de WDM-PON. WDM-PON basado en láser

sintonizable va a ser la solución preferida, ZTE ha desarrollado una solución WDM-PON basado en láser

sintonizable de la siguiente manera.

Figura 57 - WDM-PON basado en láser sintonizable.

84

CAPITULO IV: IMPLEMENTACION DE UNA RED FTTH.

En este capítulo se mostrara un proyecto de despliegue de una Red FTTH GPON, en la ciudad de

Valdivia, para la Empresa Telefónica del Sur GTD. Aplicando todas la recomendaciones vistas en los

capítulos anteriores y conocer las diferentes proveedores de materiales para el proyecto.

Para ello a continuación se mencionara todos los pasos necesarios para lograr dar servicios Triple Play a

una comunidad de casas ubicadas en el sector de las Animas, más específicamente en la Villa Brisas de la

Rivera.

4.1 Descripción de la Red

La Empresa Telefónica del Sur GTD en la ciudad de Valdivia tiene 3 centrales telefónicas donde en ella se

encuentran los equipos Agregadores, Switch de distribución, Servidores DHCP, Equipo GPON. Las

centrales están conectadas entre sí mediante Fibra óptica, lo que hace que se tenga un despliegue si fuese

necesario para cualquier sector de la ciudad.

Figura 58 - Dibujo red MPLS de agregación.

________________________________CAPITULO IV: IMPLEMENTACION DE UNA RED FTTH.

85

Las diferentes capas de la red de telefónica del sur GTD se mencionaran a continuación:

o Core

Columna vertebral de la plataforma de Red de Telefónica del Sur. Nivel que interconecta en una

red troncal y redundante, las distintas zonales de cobertura. La nueva capa de core de Telefónica

del Sur cuenta con:

Alcatel Lucent SR12 Service Router (MPLS)

Altamente disponibles redundantes en energía y controladoras

Interconectados entre sí con interfaces de 10Gb

QoS y Traffic Engineering

Estos equipos de Core se encuentran físicamente en las zonales de Temuco, Valdivia y Puerto Montt.

Soportado por una red de Transporte DWDM.

o Agregación

Nivel que interconecta la red troncal o Core con los equipos de Distribución y de clientes

empresa. Esta capa está compuesta igualmente por equipos MPLS de las siguientes características:

Alcatel Lucent SR7 Service Router (MPLS)

Altamente disponibles redundantes en energía y controladoras

Interconectados entre sí con interfaces de 10Gb

QoS y Traffic Engineering

Estos equipos son desplegados en las zonales de Chillan, Concepción, Temuco, Valdivia, Osorno

y Puerto Montt como lo muestra la Figura 58.

o Distribución

Nivel que concentra a todos los elementos de la capa de acceso. Esta capa está compuesta por

Switches L3 que cumplen dicha función. Estos Switches son:

Switch Extreme 450a24dc

Switch Huawei 5624F


86

o Acceso

Nivel de interacción entre la plataforma de red y el cliente. Esta capa contiene el dispositivo de

acceso:

MSAN

Zhone MXK 819

Figura 59 - Esquema de la Red FTTH.


87

4.2 Descripción del Proyecto

El proyecto de despliegue en la Villa Brisas de la Ribera tiene considerado 144 posibles abonados y no se

descarta en un tiempo próximo aumentar el número de abonados.

La distribución del despliegue a las casas se hará de forma aérea a través de los postes de alumbrado, de

acuerdo a un convenio con la Empresa eléctrica SAESA dueña del alumbrado y a la cual se le cancela un

arriendo por el uso de su infraestructura para el despliegue.

A la vez también se necesitan permisos municipales que autoricen la ubicación de un gabinete donde se

encuentra la conexión del splitter. El numero de gabinete que se necesite va depender de la cantidad de

cobertura que se requiera, en este caso del proyecto solo vamos a necesitar un solo gabinete, el cual ya

existía en el sector lo cual será aprovechado para el proyecto de FTTH. También existe la posibilidad si

uno quiero de usar Gabinetes aéreo como se puede apreciar en el ANEXO 1, la ventaja es que no se

necesita estar solicitando los permisos municipales ya que no está instalado en ningún terreno y además

abarata los costos del despliegue.

Figura 60 - Despliegue Sector Brisas de la Ribera.


88

Como podemos ver en la Figura 60, el despliegue comienza con un cable de fibra de 144 filamentos de

forma subterránea hasta llegar a la primera Mufa de distribución que se encuentra en el poste de

alumbrado.

Se va distribuyendo mediante la Mufa de distribución a las diferentes zonas del lugar y para ello se puede

utilizar cable de fibra óptica con filamentos de 12 F.O., 24 F.O., 48 F.O., 96 F.O. y 144 F.O.

En las Mugas de los Empalmes como se puede apreciar en la imagen consta de 8 posibles abonados por

Mufas, que se distribuye por todo el sector y se le asigna una numeración para poder ubicarlas

posteriormente. Son 144 Filamentos/8 Filamento por empalme = 18 Mufas de Empalmes

4.2.1 Consideraciones de los Proveedores

Este postulado presenta los proveedores de los distintos equipos a usar en el diseño de la red GPON, solo

se mencionara los que utilizaremos para este proyecto.

4.2.1.1 Zhone

Para el equipo GPON donde se encuentra la OLT y además los equipos ONT de los usuarios, se ha

tomado la opción de que el proveedor sea la Empresa Zhone Technologies, Inc. diseña, desarrolla y

comercializa una completa línea de equipos de telecomunicaciones para la red de acceso local.

Zhone ha desarrollado soluciones para simplificar la instalación de FTTx (Fiber to The X), reduciendo al

mínimo los gastos operacionales de manera de proporcionar redes capaces de transportar eficazmente

servicios de "Triple Play".

Los clientes pueden desplegar rápidamente los servicios de alimentación GPON simplemente añadiendo

una tarjeta de línea Zhone x4 OLT. Las redes inteligentes de FTTH GPON proporcionan a los operadores

una mayor agilidad de la red de extremo a extremo, además de prestar servicios de gestión de servicios de

voz, medios de comunicación, de ultra alta velocidad, Ethernet y servicios de redes domésticas con un

sistema integrado.


89

Zhone FTTH GPON acelerará el despliegue de los servicios HD (High Definition) además de garantizar

un alto QoS (Quality of Service) que simplifica la gestión de tiempo lo que representa una excelente

prestación de servicios.

4.2.1.1.1 Chasis 819

Es el chasis donde se ingresan las tarjetas de Uplink y la tarjeta de Linea, está equipada con una bandeja

para dejar ordenado la fibra. Además cuenta de alimentación redundante.

Figura 61- Chasis 819

Nombre del Producto MXK-819

Modelo Numero MXK-CHASSIS-819

Slots Total Slot 14

Uplink 2

Alimentación -48 VDC x 2

Máxima Energía de consumo 700 W

Corriente Máxima 16 A

Dimensiones 355 x 438x283 mm

Temperatura -40°C - 65°C (-40°C - 85°C)Sin

Condensación

Humedad 5% - 95% (Bajo 95%)Sin Condensación Tabla 16 - Características técnicas


90

4.2.1.1.2 Tarjeta UPLINK

Los MXK cuentan con una tarjeta de UpLink disponible en dos tipos:

o MXK-UPLink-8-GE

Esta tarjeta cuenta con 8 interfaces SFP 1GE y una interfaz eléctrica (puerta numero 1). Se

conecta la puerta número 2 hacia el Switch de distribución de la capa superior, ocupando la puerta

impar disponible del rango 5 a 14.

La puerta numero 3 a 8 de la tarjeta de Uplink queda disponible para próxima conexión

redundante.

o MXK-UPLink-4GE

Esta tarjeta cuenta con cuatro interfaces SFGP 1GE y una interfaz eléctrica (puerta numero 1)

10/100 Se conecta la puerta número 2 hacia el Switch de distribución de la capa superior,

ocupando la puerta impar disponible del rango 5 a 14.

La tarjeta Uplink es la encargada de guardar la configuración de los servicios de los clientes.

Figura 62 - Tarjeta Uplink.


91

Nombre del Producto 10G Uplink Card GigE Uplink Card

Modelo numero MXK -UPLINK-2X10GE-8X1

GE MXK-UPLINK-8X1 GE

GPON ITU-T G.984.1-G.984 OMCI

Interfaces 10 G 2 port (XFS/SFP) -

GigE 8 port (SFP) 8 port (SFP)

Req. de Operación -40°C-65°C/0-85% Sin condensación

Red 802.1D Bridge, 802.1Q VLAN, 802.1p QoS, IGMP V2/3, IEEE 803.3ah

LACP, DHCP Relay

Gestión CLI, SNMP, WEB Management, ZMS via SNMP Tabla 17 - Característica técnica tarjeta Uplink.

4.2.1.1.3 Tarjeta de línea

La línea MXK incluye varias opciones para el diseño de redes FTTH. Su tarjeta de línea GPON del

estándar ITU-T G.984.x proporciona ancho de banda de bajada de 2,5 Gbps y 1,25 Gbps en subida.

La red óptica pasiva en cada tarjeta tiene 4 u 8 OLT. Cada OLT puede tiene 64 puertas lógicas, la mayor

plataforma MXK puede conectar con hasta 9.216 ONT, la industria de mayor densidad de OLT.

Figura 63 - Tarjeta de línea.


92

Nombre del Producto 4-GPON Line Card 8-GPON Line Card

Modelo numero MXK-GPONX4-IO MXK-GPONX8-IO

GPON ITU-T G.984.1-G.984 OMCI

Interfaces GPON x 4 port (SFP) GPON x 8 port (SFP)

Req. de Operación -40°C-65°C/0-85% Sin condensación

Red 802.1D Bridge, 802.1Q VLAN, 802.1p QoS, IGMP V2/3, IEEE 803.3ah

LACP, DHCP Relay

Gestión CLI, SNMP, WEB Management, ZMS via SNMP Tabla 18 - Características técnicas tarjeta de línea.

4.2.1.1.4 SFP

El puerto SFP (Small Form Factor Pluggable) es un transceptor modular óptico de intercambio dinámico

que ofrece una gran velocidad y grado de compresión, el laser que utiliza es una B+.

Para instalar un transceptor SFP, insértelo en el puerto del conmutador y empújelo suavemente hasta que

se coloque en su sitio. El transceptor SFP sólo encaja de una manera. Si el transceptor SFP no se instala

ejerciendo una suave presión, dele la vuelta e inténtelo de nuevo.

Figura 64 - Laser B+

Modelo numero Tipo Descripcion

MXK-GPON-SFP-B+ SFP SFP B+ para MXK GPON Tabla 19 - Tipo de Laser B+ para MXK GPON


93

4.2.1.1.5 ZNID 2510 (ONT Indoor)

La ONT 2510 es un CPE GPON para interiores diseñada para servicios Triple Play, Cuenta con 4 puertas

10/100 Mbps y 2 puertas FXS además de la interfaz GPON con conector SC.

Puede ser montada sobre escritorio o pared. Usa un transformador de 220 Vac a 12 Vcc y el consumo

máximo es de 12 W.

Figura 65 - ONT Indoor

4.2.1.1.6 ZNID 4110 (ONT Outdoor)

Las unidades de la serie 4100 están diseñadas para ser gerenciales vía OMCI, este protocolo entre la ONT

y la OLT MxK es similar a las soluciones de cable-modems, las ONT no almacenan la configuración sino

que esta se descarga desde la OLT al momento de iniciarse la conexión. Las características sobresalientes

son:

o Outdoor

o 4xFXS

o SIP, H.248

o 2xGe

Figura 66 - ONT Outdoor


94

4.2.1.1.7 Splitter

El splitter que se usarán para la implementación de la red son los módulos de 1x32 de la marca ZHONE

debido a que son los que mejor se ajustan a las características de atenuación, de esta manera permiten

tener una mejor relación de pérdidas frente a la ganancia de la ONT.

Tabla 20 - Características de los Splitter.

Figura 67 - Splitter 1x32.


95

4.2.1.2. Tyco Electronics

Para los productos de exteriores como las Mufas y Conectores. Se ha tomado la opción de que el

proveedor sea la Empresa Tyco Electronics.

4.2.1.2.1Mufas Tyco FOSC 400

Estos tipos de producto se utilizan para la distribución y empalme de la fibra, con capacidades desde 24

hasta 576 fibras.

Puede ser utilizado en cualquier entorno, sus características se mencionan a continuación:

o El material de las Mufa FOSC: resistencia al envejecimiento y resistencia a la radiación

ultravioleta.

o La Base de sellos de la cúpula de FOSC son mecánicos y termo-contraíble para facilitar la

instalación y el reingreso.

o Compatible con la mayoría de los tipos de cable de fibra monomodo, y construcciones de cables

(de tubo holgado, núcleo central, núcleo ranurado y modular). Y el producto puede ser utilizado

en cualquier entorno (aéreas o subterráneo) y en muchas aplicaciones (de derivación,

empalme,etc).

o No se necesitan herramientas especiales para abrir el cierre, y puede ser abierta y utilizada en

varias ocasiones.

Trabajo de Temperatura -40°C a 70°C

Presión Atmosférica 70 A 150 Kpa

Tensión del eje >2000 N/1min

Fuerza de Resistencia 2500/10 cm2

(1min)

Resistencia de Aislamiento > 2*104Ω

Fuerza al Voltaje 15 KV/1min

Presión en el agua 50m/72 horas Tabla 20 - Parámetros técnicos de las Mufas


96

Figura 68 - Mufa FOSC 400 A8.

4.2.1.2.2 Conectores

La tabla 21, permite visualizar un resumen de la hoja técnica de datos de los conectores TYCO para el

diseño, es esencial contar con los valores de atenuación que producen los mismos.

Características Descripción

Conector Requerimiento

Inspección Mecánica y Visual

LC TIA/EIA -604-10 (FOCIS

10)

SC TIA/EIA-604-3 (FOCIS 3)

Atenuación < 0.75

Perdida de Retorno < -20 Db

Tabla 21- Hoja técnica de conectores TYCO.

4.2.1.3 Furukawa

La Línea Furukawa Broadband System ofrece diversas opciones de cables, divisores (Splitters), equipos y

accesorios de infraestructura óptica. Una línea desarrollada para construir redes de acceso a prueba de

futuro y atender a las más diversas necesidades. La elección para este proveedor se restringe solamente

para la distribución de Fibra óptica.


97

4.2.1.3.1 Fibra Optica Furukawa CFOA-SM-DD-G-Z

Puede utilizarse en ductos o aéreo atado a un mensajero, Con fibras ópticas tipo standard monomodo ITU-

TG.652.B o monomodo Pico de Agua Zero ITU-T G.652.D

o Número de Fibras: 4, 6, 8, 10, 12, 18, 24, 30, 36, 48, 60, 72, 96, 120, 144, 216 e

288 fibras;

o Su construcción tipo "Loose" y los materiales utilizados en la fabricación del cable, garantizan una

total protección contra las intemperies. Indicado para instalaciones externas, como cable para red

de transportes en conexiones troncales urbanas o de acceso en redes de abonados. Puede ser

instalado en ductos o en líneas aéreas, atado a mensajero.

o Cable óptico totalmente dieléctrico, con alta resistencia a la tracción. Núcleo protegido contra la

penetración de la humedad, con materiales hidroexpansíbles (núcleo seco). Cubierta externa de

termoplástico de color negro.

Figura 69 - Cable de Fibra Óptica Furukawa.


98

4.2.1.3.2 Furukawa DROP FIG8 FTTH SM 2F COG G-652D

Es el cable de acometida que llegar al hogar del abonado, su construcción le ofrece gran facilidad de

instalación y confiabilidad de red, sumado al bajo costo de instalación y mantenimiento.

o Cable óptico auto-sustentado formado por un tubo tipo loose que contiene de 02 a 12 fibras

ópticas en su interior.

o El núcleo óptico es reforzado por fibras dieléctricas y protegido por un revestimiento externo de

material polimérico resistente a intemperies.

o El conjunto es reforzado por un alambre de acero galvanizado que ofrece una resistencia superior

a las fuerzas de tracción que deberá soporta el Cable Drop Óptico FIG8 FTTH durante toda su

vida útil.

o Por estar proyectado de forma sencilla y robusta para redes de acceso, el Cable Drop Óptico FIG 8

FTTH presenta un costo-beneficio muy competitivo en redes FTTH.

Figura 69 - Cable de Acometida Furukawa.


99

4.2.1.4 Algarrobo

Es un proveedor pequeño, que entrega equipamiento alternativo para los despliegue de redes FTTH.

4.2.1.4.1 ODF

Se utilizara una ODF de metal, tipo cajón, con paneles de 24 puertos para conectores SC/APC.

Dimensiones:

o 420x400 x100mm

Figura 70 - ODF

Al estar ocupando un gabinete ya existente en este proyecto se toma esta opción, pues cuando se utilizan

gabinete de una marca especifica vienen con todos sus componente ya instalado para su distribución.

4.3 Diseño de la Red de Acceso

El diseño que se utiliza para los Proyectos de FTTH por la Empresa Telefónica del Sur GTD, es de un

despliegue de una sola etapa, utilizando para cada OLT un splitter de 1:32.

Figura 71 - Red FTTH


100

Se utilizara un laser SFP B+, por lo tanto las consideraciones con respecto a la atenuación de la red son las siguientes:

Ítem Atenuación (dB)

Empalme -0.15

Cable (x Km) -0.3

Enfrenadores -0.5

OLT -0.5

ONT -0.5

Drop (x Km) 0.15

Empalme Mecánico 0.5 Tabla 22 - Consideraciones de la Atenuación.

El Cálculo de la atenuación de la Red FTTH de este proyecto la veremos a continuación, en ella se plantea

una idea de la atenuación que se producirá en la red, para ello se utiliza una planilla en Excel que fue

realiza especialmente para proyectos de FTTH.

Figura 72 - Calculo de la Atenuación.


101

4.4 Instalación del Proyecto

4.4.1 Central Telefónica

El Chasis MXK 819 está instalado en la parte superior del segundo bastidor a la derecha en la Figura

32332. El Nodo GPON (MxK) es conectado al switch de distribución (Ambos en la misma central) en

Racks contiguos. El equipo GPON utiliza una tarjeta de línea de 4 OLT y una tarjeta MXK-UPLink-8-GE.

Cabecera

Figura 73 - Central Telefónica.

El MxK está conectado a alimentación de -48V redundantes. El panel de disyuntores está ubicado en la

pared derecha y la ubicación específica de los fusibles del MxK se muestra en la imagen (Segunda

protección de izquierda a derecha, primera y segunda Horizontal).


102

Figura 74 - Panel de disyuntores.

La cabecera con conectores SC/UPC como se puede apreciar en la Figura 73, es la ODF de la central en

donde llega la Fibra monomodo desde la OLT del equipo GPON, para su distribución fuera de la central

hasta el Gabinete que se encontrara en terreno de la Villa Brisas de la Rivera, donde se encontrara con el

splitter.

El trayecto fuera de la central es de forma subterránea en gran parte de su despliegue y llega hasta una

central ubicada en el sector de las animas donde se hace un puente para seguir su trayecto subterráneo

hasta llegar a un gabinete donde se hace otro puente el cual después sale de forma aérea hasta el sector de

brisas de la Rivera, para que en su último tramo baje e ingrese de forma subterránea al Gabinete, se llegara

con 6 filamentos de fibra para 6 posibles OLTs. Todo esto se puede apreciar en la Figura 75.

Dentro de todo este trayecto existen cámaras de Auxiliares y de paso que son construidas como se

menciona a continuación:

o De las cámara auxiliares: Deben ser construidas con ladrillo fiscal, medidas interiores 0.74x

0.56x 0.80 terminadas con un emplantillado de material fino (estucada), por el exterior

emplantillado en bruto. con base hormigón de acuerdo a sus dimensiones exteriores no menos a

0.10 cm de ancho. Con un sumidero ubicado en el centro del piso de la cámara para evacuar

aguas. La terminación de ductos dentro de la cámara debe ser realizado con boquillas de acuerdo a

la medida del ducto PVC. Considerando marco y tapa fierro fundido.


103

o De las cámaras de paso: Deben ser construidas con ladrillo Fiscal, medidas interiores 0.60x

1.20x 1.15 terminados con un Emplantillado de material fino (estucada), por el exterior

emplantillado En bruto. Con una base de hormigón no menor a 0.15 cm de ancho. Con Sumidero

en el centro de la cámara para evacuar aguas. La terminación Del ducto dentro de la cámara debe

con una boquilla, considerando Marco y tapa de fierro fundido.

E. RamirezBa

qu

ed

an

o

Avda. Picarte

Puente

Calle Calle

Avd

a.

Pe

dro

Ag

uir

re C

erd

a

Avda. España

Gabinete A‐10

Vicente Carvallo

LAMS

Central

Subterráneo

Aéreo

Gabinete A‐1

Brisas de la

Ribera

Central

VLD2

Figura 75 - Trayecto desde la Central hasta el Gabinete.

4.4.2 Gabinete

La Fibra proveniente de la central llega a la primera ODF exclusiva para las OLTs que consta de 24

conectores SC/APC, cada conector SC/APC es utilizado para una sola OLT que llega del equipo GPON,

entonces una vez identificada desde que OLT proviene se procede a conectar al correspondiente splitter

1x32.


104

Para la distribución de los abonados, en el Gabinete se instalara 3 ODF cada una con capacidad de 48

conexiones de abonados, con la cual tendremos un total de 144 conectores SC/APC con su identificación

correspondiente para la distribución. Para ello se utilizara un Fibra de 144 filamentos óptico que se

distribuirá de forma área a través de Mufas de derivación a los correspondientes Mufas de empalmes con

su identificación.

Todo esto que se mencionado es posible ir aumentando su número progresivamente dependiendo de la

demanda de los posibles clientes.

A continuación en la Figura 76, veremos un gabinete en su interior.

Figura 76 - Interior de un Gabinete

Un cable de fibra óptica con 144 hilos proveniente de la ODF de abonados sale del gabinete de forma

subterránea, hasta un poste de alumbrado para encontrase con una mufa de distribución a las Mugas de

Empalme. Toda la distribución de la Fibra Optica va acompañada de un cable de acero, el cual soporta el

cable de fibra óptica, también conocido como “Mensajero”.


105

Figura 77 - Cable Mensajero

Figura 78 - Mufas de Empalme

La acometida proviene de la Mufa de empalme que se encuentra en un lugar específico en el que se ubico

para el posible abonado.

Figura 79 - Acometida hasta el Hogar


106

4.4.3 Usuario Final

Para alojar el empalme que se debe realizar para conectar la acometida de FO Exterior con el cable FO

Interior se instalará una roseta óptica. El tipo de Roseta Óptica que utilizaremos dependerá si la casa del

cliente cuenta con canalización interior utilizable o no. Considerando esto, en el punto de ingreso al

interior del domicilio podemos encontrarnos con 2 escenarios:

o Casa con Canalización

o Casa sin Canalización.

4.4.3.1 Casa con canalización

Para casas con canalización se necesita:

o Terminal embutido con tapa ciega.

o Roseta Óptica Furukawa.

o Protección tipo sonda para la fibra, 30 centímetros.

El método de instalación es el que se menciona a continuación para cualquier casa de un abonado:

o El terminal embutido con tapa ciega es ubicado en el punto de la canalización a utilizar, por donde

está llegando nuestra acometida con Fibra Óptica.

o El Cable Óptico que llega por la canalización debe ser “pelado” dejando solo la Fibra. Una vez

pelado el Cable Óptico se protege con una cobertura tipo sonda hasta la roseta Cable óptico.

o La Roseta óptica es ubicada al lado (no arriba ni abajo) del terminal embutido a una distancia de

0,5 centímetros.

o Dentro de la roseta se debe reservar 3 metros de Fibra de la acometida y 3 metros de la fibra que

viene de la ONT, Pigtail óptico.


107

Figura 80 - Terminal embutido y Roseta Óptica

Figura 81 - Presentación Final Roseta Óptica, modelo Canalización.

4.4.3.2 Casa sin canalización

Para casas sin canalización se necesita:

o Roseta Óptica ADC.

o Perforación pared para paso de Acometida de FO.

El método de instalación es el que se menciona a continuación para cualquier casa de un abonado:

o Se realiza la perforación por la pared de diámetro suficiente para el paso de la cometida ya

devanada.


108

o En este punto se “pela” la fibra óptica y se cubre con una funda termo retráctil, incorporando el

protector tipo “sonda” para proteger la fibra hasta la roseta óptica.

o Dentro de la roseta se debe reservar 3 metros de fibra de la acometida y 3 metros de la fibra que

viene de la ONT, Pigtail óptico.

Figura 82 - Roseta Óptica, casa sin canalización.

Figura 83 - Presentación Final de la Roseta.


109

4.4.3.3 Instalación de la ONT

La ONT siempre debe ser ubicada en el Gabinete de acuerdo a la Figura 84 que será alimentada a través

de una UPS, que a su vez debe estar cerca de un terminal eléctrico (enchufe).

Una vez ubicada la ONT en el Gabinete se procede a instalar la canaleta tipo “Legrand” por donde serán

desplegados los cables UTP y el cable óptico interior del tipo PigTail de fibra desde la ONT a la Roseta

Óptica.

La canaleta a utilizar es de dimensiones 40x16,5 para la salida de la ONT. En ella se da una holgura de 40

centímetros del pigtail hacia la ONT. Necesaria en caso de moverla.

Una vez con el pigtail dentro de la canaleta se procede a desplegar este hacia la roseta óptica. Para esto se

debe considerar que se debe reservar 3 metros de pigtail para dejar dentro de la roseta Óptica.

El largo del Pigtail Óptico es de 10 metros por lo que de la roseta óptica hacia la ONT no debe haber más

de 7 metros. Después de presentar el pigtail óptico y considerar los 3 metros de reserva en la roseta óptica,

se realiza la fijación del pigtail con silicona.

Figura 84 - Despliegue canalización en la casa


110

La ONT cuenta con 2 puertos RJ-11 FXS para dispositivos telefónicos tradicionales. El servicio telefónico

deberá ser conectado al puerto FXS 1 de la ONT, tal como lo muestra en la Figura 85 a continuación:

Figura 85- Imagen Posterior de una ONT.

Dicha ONT cumple, entre otras, la función de conversor Óptico – Eléctrico diferenciando distintos tipos

de tráfico según los tipos de servicio que se ofrecen. Los tipos de tráfico son transportados en GEM.

En el caso del producto ofrecido por Telsur, los servicios son:

o Telefonía : Un número, 1 teléfono principal y una extensión.

o Internet : Cableado Cat. 5e y WiFi, de hasta 100 Mbps.

o Televisión IP : 9 STB’s (máximo 1 STB’s inalámbricos), esto al agregar un Switch a

una de las puertas de cableado para STB.

Estos servicios son distribuidos dentro del hogar por distintos medios de transporte, ya existentes en los

productos comerciales de Telefónica del Sur, descritos gráficamente en la figura 86.

Figura 86 - Bosquejo Home Networking con acceso FTTH GPON (caso ejemplo 3 TV’s).


111

4.5 Análisis de Costos

4.5.1 Costos Cables y Mano de Obra

TOTAL 3.071.360

CABLES 1.934.360 Descripción Unidad Cantidad Precio

Unitario Total

Cable FO Monomodo 12 H Ductos mts 1510 390 588.900



Cable FO Monomodo 96 H Ductos mts 200 1.262 252.400

Cable FO Monomodo 144 H Ductos mts 300 1.786 535.800 Tabla 22 - Costos de Cable de Fibra Óptica.

MANO DE OBRA 1.137.000

Descripción Unidad Cantidad Precio HH

Unitario Total Unitario Total Colocación de cables FO en S/carga mts 2.750 358 984.500 0,20 550 Colocación cable fibra óptica subterránea mts 250 412 103.000 0 62,5 Enlauchado en tubería existente o nueva mts 250 198 49.500 0 27,5

Tabla 23 - Costo mano de Obra para la Fibra Óptica.


112

4.5.2 Materiales de Empalme y Mano de Obra

TOTAL 5.382.408

MATERIALES 2.011.282

Descripción Unidad Cantidad Precio

Unitario Total

Mufa Domo tipo FOSC modelo GPJ09L5-BR c/u 6 43.900 263.400

Mufa FIST GC02 FIST GC 02 BC6-NGV c/u 2 126.369 252.738 FO – Protrctor de Empalme corto para Mufa FIST SMOUV 1120-2 c/u 300 151 45.300 Modulo 4 Bandeja , 12 Empalmes C/U FIST SOSA 4SE-S c/u 4 23.983 95.932 Mufa FOSC 400 A8-16-1-NGV (incluye una bandeja para 16 empalmes) c/u 18 73.599 1.324.782 Amarras Plasticas Negra de 762 x 9,0mm. ( LARGO 71cm. ) c/u 100 81 8.100 Amarras Plasticas Negra de 280 x 4,8mm. ( LARGO 29cm. ) c/u 100 7 700 Huincha Aislad.Plastica # 33 de 3/4 x 20 mts.3m c/u 10 2.033 20.330

Tabla 24 - Costo Materiales de Empalme.

MANO DE OBRA 3.371.126


Unitario Total Unitario Total

Colocar Caja Terminal c/u 18 1.820 32.760 2 27 Empalme fusionado de cable de 24*24 hilos c/u 3 60.646 181.938 8 24 Empalme fusionado de cable de 48*48 hilos c/u 4 62.200 248.800 10 40 Empalme fusionado de cable de 96*96 hilos c/u 2 62.200 124.400 12 24 Empalme fusionado de cable de 12*12 hilos c/u 1 59.090 59.090 8 8 Empalme fusionado de cable de 8*8 hilos c/u 18 57.536 1.035.648 6 108 Instalación de cabecera y empalme de FO 96 hilos c/u 1 139.950 139.950 14 14 Preparación de cables y mufas para empalmes mecánicos y/o fusión. c/u 47 26.820 1.260.540 15 705

Mediciones F.O ambos sentidos c/u 144 2.000 288.000 1 72 Tabla 25 - Costo Mano de Obra para los Empalmes.


113

4.5.3 Materiales Planta Externa y Mano de Obra

TOTAL 522.945

MATERIALES GENERALES DE FERRETERIA 246.373


Unitario Total Alambre para devanar Stainless Steel Lashing Wire Type 430.045 6 CORES-1200 Ft. c/u 17 12.523 212.891

Alambre de FE. GALV. # 14 (en rollos de 25 Kilos C/U) kg 9 798 7.182

Cable Mensajero de 1/4" m 100 263 26.300 Tabla 26 - Costo Materiales Generales.

MATERIALES UNIDADES DE PLANTA EXTERNA 195.284


Unitario Total

Materiales para Anclaje en Poste c/u 2 26.848 53.696

Materiales para Cruceta especial B.T. (5/16") c/u 1 7.716 7.716

Materiales para Cruceta Remate B.T. c/u 2 12.487 24.974

Materiales de Ferretería para Vano Suelto c/u 1 2.833 2.833

Cañería Bajada Poste c/u 3 35.355 106.065 Tabla 27 - Costo Materiales Planta Externa.

MANO DE OBRA LINEAS 81.288


Unitario Total Unitario Total

Colocación de Anclas Completas c/u 2 21.456 42.912 12 24

Colocación de Cruceta cualquier tipo c/u 3 3.576 10.728 2 6 Colocación de retención firme en poste concreto c/u 1 2.682 2.682 2 2

Colocación Sujeción final c/u 1 1.788 1.788 1 1

Colocación de Mensajero 1/4" mts 100 64 6.400 0 5 Colocación cañería de subida en Postes y Fachadas c/u 3 5.044 15.132 3 8,4

Colocación de Vano Suelto c/u 1 1.646 1.646 2 2 Tabla 28 - Costo de Mano de Obra de líneas.


114

4.5.4 Descripción Costos de Equipos

TOTAL 4.837.000

EQUIPOS


Unitario Total

MXK-CHASSIS-19 c/u 1 600.000 600.000

MXK-UPLINK-8X1GE c/u 2 1.050.000 2.100.000

MXK-GPONX4-IO c/u 1 1.309.000 1.309.000

MXK-GPON-SFP-B+ c/u 4 207.000 828.000 Tabla 29 - Costos de Equipos.

4.5.5 Diseño y Supervisión

TOTAL 537.442

Diseño 375.842


Unitario Total

Evaluación Proyecto c/u 1 26.250 26.250

Visita Inspectiva c/u 2 8.046 16.092

Relevamiento Técnico Área a Nodificar aéreo dm2 30 2.070 62.100

Relevamiento Predial y Nivel Socio Económico dm2 20 1.725 34.500

Digitalización de Proyecto dm2 30 4.830 144.900

Cubicación de Proyecto gl 1 92.000 92.000 Tabla 30 - Costos de Diseño.

Supervisión 161.600


Unitario Total

Supervisor Proyecto 1 HH 10 9.160 91.600

Coordinación Proyecto c/u 2 12.500 25.000

Digitalización de Asbuilt dm2 30 1.500 45.000 Tabla 31 - Costo de Supervisión.


115

4.5.6 Resumen Costos

DESCRIPCIÓN VALOR

EQUIPOS Equipos 4.837.000

Sub Total 4.837.000

CABLES Cables 3.071.360 Empalmes 5.382.568 Líneas 522.938 Sub Total 8.976.866

Diseño Diseño, Supervisión, Permisos 537.442 Sub Total 537.442

Imprevistos 1.435.131 Sub Total 1.435.131 Total Red Secundaria 15.786.439

TOTAL (Red Acceso + Red Secundaria) 15.786.439

Valor Dólar 500 Indicar % imprevistos sobre total 10%

Evaluación Valida por 30 días

Tiempo Construcción 70 días

Nuevos Apoyos 3 Tabla 32- Cuadro Resume Costo.

DESCRIPCIÓN VALOR

Costos Equipos 4.837.000

Costos Materiales 4.387.452

Mano de Obra 4.751.014 Cables 1.137.000 Empalmes 3.371.126 Asbuilt 161.600 Linea 81.288

TOTAL DESPLIEGUE 13.975.466 Tabla 33- Costos Resumen Despliegue.

116

CAPITULO V: REQUERIMIENTOS DE PRUEBAS DE REDES FTTH .

El propósito de de cualquier fibra óptica es llevar a cabo transmisiones de datos libres de errores en alta

velocidad. El Testeo adecuado durante la instalación de la red minimizara esfuerzos en solucionar

problemas que consumen tiempo y son costosos al localizar empalmes cuestionables en su focalización,

conectores dañados, conectores sucios, además otros componentes defectuosos antes que el servicio de

interrumpa.

Uno de los factores más importantes al asegurar una transmisión apropiada es controlar las pérdidas de

poder en la red en contra de las especificaciones de estimaciones de pérdida de las uniones. Esto se hace

primero al establecer una estimación de pérdida total de extremo a extremo con un margen suficiente.

Además, Las contra reelecciones deben ser reducidas a un mínima.

Esto es particularmente verdadero para señales de video análogas de alto poder de láser de banda angosta

de poder muy alto porque las contra reflexiones fuertes degradaran la calidad de la transmisión de video.

Finalmente, varios otros asuntos críticos, tales como dispersión cromática (CD), dispersión de modo de

polarización (PMD) y efectos no lineares (NLE) deben ser tomados en cuenta cuando sea aplicable.

La perdida de retorno óptico (ORL) es definida como el radio de poder de incidente al poder reflejado y es

medido como la entrada de un instrumento bajo prueba (DUT), tales como una sección de cable, una

unión, o un componente ORL es medido en dB y es un numero positivo. Mientras más alto es el valor

ORL, mejor se comportara el sistema.

ORL [dB]=10 log10

La reflectancia, por otra parte, es un número negativo y es definido como una medida de la reflexión

desde una interface simple o evento, tal como una transición de un extremo de fibra (vidrio) al aire.

Reflectancia [dB]= 10 log10

_______________________CAPITULO V: REQUERIMIENTOS DE PRUEBAS DE REDES FTTH.

117

La reflectancia es causada por diferentes elementos de redes (principalmente conectores y componentes)

con interfaces de aire/vidrio o vidrio/vidrio (con diferentes índices de refracción) y siempre puede ser

mejorado por medio de cuidados especiales o mejores diseños. Para optimizar la calidad de las

transmisiones, los efectos de contra reflectancia (ejemplo, Interferencia de la señal de fuente de luz o

inestabilidad de poder de salida) deben ser mantenidas bajo control. Por lo tanto, se debe prestar atención

a asegurar la calidad de las Conexiones de red a través de mediciones ORL altamente precisas.

5.1 Fibroscopio y Videoscopio

Es esencialmente importante que todos los conectores sean apropiadamente limpiados e inspeccionados

debido a los altos poderes de poder involucrados. Ya que las fibras monomodo tienen centros muy

pequeños típicamente de 9 a 10 um en diámetro, una partícula simple de humo o polvo puede bloquear

substancialmente una transmisión aérea y aumentar la perdida. Cuando haga conexiones se deben observar

las siguientes recomendaciones.

o Los conectores que no están conectados nunca deben tocar ninguna superficie, y nunca de deben

tocar los conectores férula a menos que sea por motivos de limpieza.

o Cada conector debe ser limpiado e inspeccionado usando un fibroscopio, o mejor aún, un

vídeoscopio después de la limpieza, o con anterioridad al ser conectado, en el caso de una

aplicación PON. Los conectores del equipo de prueba también deben ser limpiados e

inspeccionados.

Figura 87 - Fibroscopio


118

Figura 88 – Videoscopio.

5.1.1 Accesorios de Limpieza

Siempre se deben usar un método de limpieza apropiado y accesorios apropiados.

Los típicos accesorios de limpieza consisten en lo siguiente:

o Soplador de aire seco

o Kit de limpieza

o Almohadilla de limpieza de superficie

o Cinta

o Limpiador de Género de calidad óptica

o Alcohol puro, clasificado para limpieza de componentes de fibra óptica

Puertos de conector sin ser usados deben estar tapados, y las tapas sin ser usadas deben ser guardadas en

una pequeña bolsa plástica.

Cuando se usa conectores APC (angulados), se debe tener especial cuidado cuando se limpian y se

conectan. Un conector APC nunca debe ser conectado a un conector Hembra PC o UPC.


119

Figura 89 - Accesorios de Limpieza.

5.2 Comprobador Visual de Fallos en Fibra Óptica

El comprobador de fibras es una herramienta muy útil diseñada para el control de los defectos de un cable

de fibra.

Emite, de manera visible, a 635 o 650 nm de longitud de onda de luz láser roja a través de cables de fibra

óptica y, si hay interrupciones o defectos en la fibra, se refractan la luz, creando un resplandor brillante

alrededor de la zona defectuosa. Tiene un alcance de unos 5 Kms, también puede ser utilizado para

identificar que la fibra que llegan a la Mufas de empalme corresponda a la identificada en la ODF del

gabinete.

Figura 90 - Comprobador Visual de Fallos en Fibra Óptica

Una de las pruebas del proyecto, se utilizo este instrumento, se aplicaba el laser en la ODF, donde están

los 144 posibles abonados (en el gabinete) y mientras otra persona se dirigía a una de las Mufas de los

empalmes para comprobar que estuviera llegando bien la señal y corresponda a el número de

identificación correspondiente.


120

5.3 OTDR

Un OTDR (Reflectómetro Óptico en el dominio tiempo) es un instrumento de medición para la

identificación de las características de transmisión de fibra óptica. El OTDR se usa para medir la

atenuación general de un enlace de fibra óptica y para proporcionar detalles relacionados con la posición

de cada evento en ese enlace. Los eventos incluyen empalmes, conectores, dobleces y componentes

ópticos. Su capacidad de medición rápida, no destructiva y conexión en un solo extremo han convertido al

OTDR en una herramienta indispensable para la fabricación, la construcción y el mantenimiento de

enlaces de fibra óptica.

Los defectos y la heterogeneidad de la fibra óptica misma causan la dispersión de Rayleigh de la luz

transmitida en la fibra óptica. Parte del impulso de luz se dispersa en la dirección inversa, y esto se conoce

como retro-dispersión de Rayleigh, la cual realmente proporciona detalles relacionados con la longitud de

la fibra.

La información relacionada con la distancia se obtiene a través de la información del tiempo (de allí su

designación “en dominio tiempo” el nombre OTDR). La reflexión de Fresnel ocurre en la frontera entre

dos medios con diferente IOR (por ejemplo, conexiones o fallos, conectores, o extremos de fibra óptica).

Esta reflexión se utiliza para localizar los puntos discontinuos en la fibra óptica. La magnitud de la

reflexión depende de la diferencia entre IOR y la lisura de la frontera.

Un OTDR envía un impulso de luz a la fibra óptica y recibe la reflexión de eventos y la energía de retro-

dispersión del impulso en el tiempo. Las ubicaciones aparecerán en la pantalla LCD. El eje “y” es el valor

en dB de la energía de retro-dispersión, y el eje “x” es la distancia.

5.3.1 Definición básica y clasificación de eventos

El término eventos se refiere a cualesquier puntos anormales que causan atenuación o cambio súbito de la

potencia de retro-dispersión además de la dispersión normal de la fibra óptica, la cual incluye pérdidas

como dobleces, conexiones y rupturas.

Los puntos de eventos que aparecen en la pantalla LCD son puntos anormales que causan que los trazos se

desvíen de la línea recta.

Los eventos se pueden clasificar como eventos reflexivos o eventos no reflexivos.


121

5.3.1.1 Eventos Reflexivos

Cuando se dispersa alguna energía de impulsos, ocurren eventos reflexivos. Cuando ocurre un evento

reflexivo, aparece un pico máximo en el trazo.

Figura 91 - Evento Reflexivo.

5.3.1.2 Eventos No Reflexivos

Los eventos no reflexivos ocurren en algunos puntos donde existe alguna pérdida óptica pero no ocurre la

dispersión de la luz. Cuando ocurre un evento no reflexivo, aparece una caída de potencia en el trazo.

Figura 92- Evento No Reflexivo.

El OTDR envía un impulso de luz hacia la fibra óptica a inspeccionar, recibe señales de luz de retorno, y

comienza a calcular la distancia del evento. Cuanto mayor sea la distancia, mayor será el tiempo necesario

para que el instrumento reciba la luz dispersa. La distancia del evento se puede calcular según el tiempo de

recepción de las señales de eventos.

Por medio de la inspección de las señales dispersas, se pueden identificar las propiedades de la fibra

óptica, los conectores y las uniones.


122

Figura 93- OTDR JDSU mts 6000.

Con este instrumento se pudo obtener la prueba de atenuación en la fibra que llegan a los abonados en el proyecto de Brisas de la Ribera, para ello se tomaron desde el gabinete a las respectivas mufas.


123

Sitio Atenuación Filamentos

Filamentos FTTH

Dirección de la Caja Tipo Caja

LOOP Secundaio DIRECTA

BDLR 0.06 1 Avda Pedro Aguirre cerda # SN AEREA 1826





















124





BDLR 0.12 25 PJE Vicente Carvallo AEREA 1647


















125








BDLR 0.15 49 PJE Ostoloza AEREA 1589








BDLR 0.13 57 PJE La Goleta AEREA 1336







126



BDLR 0.15 65 PJE Valbanera AEREA 1675








BDLR 0.09 73 PJE Sotomayor # SN AEREA 1800








BDLR 0.11 81 PJE Garcia# SN AEREA 1843




127






BDLR 0.13 89 PJE El Romance AEREA 1650

















128

BDLR 0.14 105 PJE Topacio AEREA 910








BDLR 0.16 113 PJE Trinidad AEREA 890














129




















Tabla 34 – Pruebas de reflectomia en la fibra.

130

CONCLUSIONES

Desde mediado de los 90, el mercado de Redes FTTH ha estado desarrollado principalmente en Asia,

aunque esta comenzó de la iniciativa principalmente de Operadores de Redes en Norte América y Europa,

sin embargo, desde principio del 2002 ha sido de gran atracción esta tecnología en los Estados Unidos, lo

que ha llevado que estén en continuo desarrollo y evolución.

Es así, con las aparición de los primeros estándares APON/BPON y posteriormente EPON, se comenzó

analizar las ventajas y desventajas que tenía una con respecto a otra, lo que llevo que posteriormente

llegara la aparición de GPON, la cual tiene mejores prestaciones para los Operadores de redes, este

estándar tienes mejor ancho de banda de bajada y subida, como también el beneficio de incorporar la

posibilidad de agregar video analógico CATV en longitudes de onda de 1550 nm, ademas uno de los

beneficios más importante es que puede trabajar en medios síncronos como también Asíncronos. Lo más

importante de todo es que su próxima generación alcanzara velocidades de bajada de 10 Gbps y subidas de

2,5 Gbps, la que ya está siendo desarrollada y se espera ya su comercialización para este año, trabajara

bajo la misma infraestructura existente en GPON. El estándar GPON, es el que tiene la mayor distancia

posible para despliegue llegando a 20Kms entre OLT y ONT con posibilidad de expandirse hasta 60 Kms.

Soluciones como la ADSL2+ y otras similares, que ya alcanzan importantes velocidades de transmisión se

quedan cortas ante servicios tales como la videoconferencia de alta calidad, la televisión de alta definición,

internet de alta demanda, los videojuegos on-line, etc.

Ademas, gracias a las características de las redes PON que utiliza equipos pasivos, hace que los costos de

gestión y mantenciones sean mucho menor en comparaciones con las tecnologías ADSL. Lo que implica

una menor inversión en los proyectos de FTTH. A todo esto, hay que agregar que los servicios Triple Play

están basados sobre el protocolo IP, lo que implica que en vez de manejar varias plataformas, cada una

diseñada para un tipo de tráfico distinto, tiene la posibilidad de implementar una sola red multiservicio.

Incluso ahorro en ancho de banda, ya que las redes que soportan este servicio, permite la compresión de

voz y datos. También Permite ofrecer diferentes paquetes de servicios dependiendo de los requerimientos

de cada usuario.

_____________________________________________________________________CONCLUSIONES

131

Con respecto al proyecto de Brisas de la Ribera, se detalla los principales elementos Ópticos pasivos que

se utiliza para redes FTTH, tales como tipo de Fibra Óptica, Mufas, Splitter, etc. Esto ha permitido,

conocer los elementos pasivos y también los equipos activos existente en el comercio, para instalación de

redes FTTH.

En cuanto a su diseño, se utilizo una arquitectura de una sola etapa, la que consistía en un splitter de 1:32

que distribuye a los usuarios finales, se utiliza este tipo de arquitectura por motivos de que es más simple

su monitoreo y ademas por motivos de la atenuación de la Red que en el caso de la Empresa Telefónica

del Sur GTD permite una atenuación máxima en sus redes FTTH de -25 dBm por motivo de seguridad,

aunque, es posible una atenuación máxima de -27dBm en la Red, debido a la utilización de un laser tipo

B+ que permite ese máximo de atenuación.

Todo el monitoreo de alta y bajas de servicio, como también problemas que tuviera la Red se encuentra en

una plataforma que entrega cada proveedor de equipos GPON, mediante un software se puede tener un

control total de lo que sucede con los servicios y el cual es más rápido la gestión de problemas que puedan

ocurrir por fallas inesperadas.

Con respecto a fallas de la red, existen instrumentos que permiten una gran variedad de características

como son:

o Localizador de fallos (VFL), vatímetro, teléfono óptico/datos y equipos de videoinspección.

o Medida de las pérdidas de inserción (IL) y perdidas de retorno (ORL).

o Medidas de reflectométricas en el dominio del tiempo (OTDR) y medidas de la dispersión

cromática (CD).

o Medidas de la dispersión por medio de polarización (PMD), multiplexado por división de onda

(WDM) y atenuación espectral (SA).

_____________________________________________________________________CONCLUSIONES

132

Finalmente, PON es visto como la mejor solución a largo plazo para las compañías Telefónicas para

competir frente a frente en contra de los proveedores de servicio CATV y otros tipos de tecnologías. Pero

creo que hay que tener en cuenta las siguientes condiciones para establecer el medio ambiente apropiado

para un despliegue PON.

1) Políticas / regulaciones de gobierno en relación a FTTH.

2) Población consciente de telecomunicaciones consumistas y deseables.

3) Fibra óptica usada como un incentivo de mercado por los constructores de viviendas.

4) Condiciones sociales y económicas para la población para consumir TV, especialmente HDTV.

Muchos piensan que estas condiciones finalmente cumplirán con el tiempo para beneficio de todas las

personas alrededor de todo el mundo, similar a lo que ocurrió con Internet no tanto tiempo atrás. Solo el

tiempo lo dirá.

133

GLOSARIO

Protocolo Resolución de Dirección (ARP): Un protocolo de capa de red usado para la transmisión TCP/IP. ARP es usada por estación terminales para determinar las direcciones físicas de otras estaciones en el mismo LAN.

Asincronismo: Se dice de una transmisión en la cual los instrumentos de recepción y envío no son sincronizados. La división de datos es indicada por los datos por si mismos, los cuales llevan estas señales.

Modo de Transferencia Asincrónica (ATM): Un protocolo de rede de datos usado por anchos de bandas altas, retraso bajo, conexión orientada, conexión tipo paquete y multiplexor.

Capa de adaptación ATM tipo 0 (AALO): Refiérase a las celdas en bruto ATM.

Capa de adaptación ATM tipo 1 (AAL1): Soporta una tasa de bit constante, trafico dependiente de tiempo tal como voz y video.

Capa de adaptación ATM tipo 2 (AAL2): Reservado para transferencia de video de tasa de bit variable.

Capa de adaptación de ATM tipo 3/4 (AAL3/4): Suporta una tasa de bit variables, tráfico de datos tolerante de retraso que requiere alguna secuencia y/o soporte de detección de error.

Capa de adaptación ATM tipo 5 (AALS): Suporta una tasa de bit variable, tráfico de datos orientados a una conexión tolerante de retraso que requiere una secuencia mínima o soporte de detección de datos.

Auto-Negotiation (AN): Algoritmo que permite que dos instrumentos en cualquiera de los extremos de un segmento de unión simple o de segmentos de unión múltiples, separados por conversiones media, para negociar una función de servicio de datos comunes.

__________________________________________________________________________GLOSARIO

134

Backbone: Parte de la red que une varias redes de área local, ya sea dentro de un edificio o a través de una ciudad o país. Esto se logra a través una conexión de cable entre las telecomunicaciones o gabinetes de cableado, terminales de distribución de piso o locales de entrada. En redes estrellas, el cable de la red principal interconecta los hubs e instrumentos similares, de manera opuesta a los cables tendidos entre hub y estación. La red principal es la parte de la red de comunicaciones que lleva el tráfico más pesado.

Retraso de Respaldo: En transmisiones de Ethernet, el retraso de respaldo es la extensión de tiempo que espera una estación antes de retransmitir un marco, después de que una colusión de datos es detectada. Esta operación se aplica a redes de multi acceso en el sentido de transporte con colusión detectada (CSMA/CD).

Bit: Unidad básica para señales de transporte de telecomunicaciones digitales (bit 1 significa que una señal de transmisor está conectada - bit 0 significa una señal de transmisión esta desconectada – también unidad binaria básico (basado en 2) que caracteriza el numero de niveles.

Detección de Colusión (CD): Un método para detector dos o tres transmisiones simultaneas en canal común simple.

Contención: Interferencia entre transmisiones colisionantes.

Revisión de Redundancia Cíclica (CRC): técnica para revisar errores usada para asegurar la y transmisión de código digital precisa sobre un canal de transmisión. Las señales transmitidas están divididas en largos predeterminados los cuales, usados como dividendos, están divididos por un divisor fijo. El remanente del cálculo es adjuntado y enviado con el mensaje. En el extremo de recepción, la computadora recalcula el remanente. Si este no combina con el remanente transmitido, se detecta un error.

Capa de Unión de Datos: Capa 2 del modelo de referencia OSI. Esta capa toma datos de una capa de red y la pasa a la capa física (capa 1). La capa de unión de datos es responsable por la transmisión y recepción de tramos de Ethernet, dirección de 48-bit, etc. Esta incluye tanto el control de acceso de medio (MAC) y capas de control de unión lógica (LLC).

__________________________________________________________________________GLOSARIO

135

Multiplexor de División de extensión de onda Densa (DWDM): Una tecnología que permite que una fibra óptica simple lleve canales de frecuencia múltiples (o extensiones de onda). El espaciado de canales es ajustado a s 1000 GHz.

Dirección MAC de Destino: Dirección que identifica la estación o estaciones en un LAN en la cual un marco está siendo enviado.

Multiplexor de acceso DSL (DSLAM): Un instrumento de interferencia en línea xDSL localizado en el CO, un lado conectado al establecimiento UNIs sobre un lazo local, y el otro lado conectado a un relé de Marco PSTN o un sistema de red de base ATM.

Full Duplex: Circuito usado para transmitir señales simultáneamente en ambas direcciones.

Asociación de Industrias Electrónicas (ElA): Una asociación de fabricantes y usuarios que establece estándares y publica metodologías de pruebas. Anteriormente conocida como RMA o RETMA.

Error de colusión excesiva: Error que causa una pérdida de marco. Este tipo de error ocurre cuando una estación recibe colisiones consecutivas mientras intenta transmitir un marco simple; entonces el marco es abandonado debido a colisiones excesivas.

Fibra-a-la-x (FTTx): La x en la fibra-a-la-x es una variable que indica el punto en el cual la fibra en una red se detiene y el cableado de cobre (coaxial o torcido en pares) toma su lugar; fibra-a-la-vivienda (FTTH), fibra-al-edificio (FTTB), fibra a-las-instalaciones (FTTP), fibra-al-gabinete (FTTCab), fibra-a-la-curva (FTTC), etc. Mientras más lejos vaya la fibra, más ancha va a ser el ancho de fibra, más rápida la velocidad, y más aplicaciones y servicios pueden ser ofrecidos.

Control de Flujo: El proceso de controlar la transmisión de datos al emisor para evitar el rellenar los buffers y perdida de datos en el receptor.

IEEE 802.3: El comité de estándares IEEE que define las redes de Ethernet.

__________________________________________________________________________GLOSARIO

136

IEEE 802.3ah: Estándares 2004 donde EPON es especificado.

Red digital de servicios integrados (ISDN): Una línea de comunicaciones totalmente digital que permite la transmisión de voz, datos, video y gráficos, a velocidades muy altas, sobre líneas de comunicación estándar

Espaciado de Inter-marco (IFG): El espaciado de retraso o tiempo entre los tramos. También llamado espaciado inter-paquete.

Protocolo Internet (IP): Método de Protocolo por medio del cual los datos son enviados desde un computador a otro en la Internet. Cada computador en internet tiene al menos una dirección IP que lo identifica en forma única de todos los otros computadores en la internet. Debido a estas direcciones IP estandarizadas, La compuerta que recibe los datos puede mantener registros, reconocer y routear mensajes apropiadamente.

Espaciado Inter-Paquete (IPG): El retraso o espaciado de tiempo entre paquetes. También llamado espaciado inter-marco.

Unión: Un sendero de transmisión entre dos puntos. La unión no incluye ninguno de los equipos terminales, cables de área de trabajo, o cables de equipos.

Red de Área Local (LAN): Un término usado para referirse a una forma de tecnología de trabajo en la red que implementa una distancia relativamente corta de alta velocidad desde las comunicaciones de un computador. Ethenet es un tipo de LAN.

Dirección MAC: La dirección de 48-bit usada en Ethenet para identificar una estación. Generalmente un número único que es programado en un instrumento en el momento de su fabricación.

Frame MAC: Nombre para la unidad de datos intercambiada entre las entidades de subcapas de control de acceso de medio peer . También llamado simplemente un Frame.

__________________________________________________________________________GLOSARIO

137

Mb/s, Mbit/s o Mbps: Megabits por segundo Un Mb/s equivale a un millón de bits por segundo.

Medio: Cable, alambre o conductores usados para la transmisión de señales.

Control de Acceso Medio (MAC): Un mecanismo que opera en la capa de union de datos de redes de área local los cuales manejan su acceso al canal de comunicaciones (medio). Este forma la capa inferior de la capa de unión de datos IEEE (OSI capa 2) lo cual complementa el Control de Unión Lógica (LLC). MAC es un protocolo de medio específico dentro de las especificaciones de IEEE 802.

Dirección Física: El único valor de dirección asociada con una situación dada en la red. Una dirección física de Ethernet es definida para ser distinta de otras direcciones físicas en la red.

Capa Física: La capa numero uno de las 7 capas Del Modelo de Referencia ISO para la interconexión de Sistemas Abiertos. Esta capa es responsable por la transmisión de señales- eléctricas-ópticas o radio entre maquinas computadoras.

Subcapa de unión de medio físico (PMA): La parte de la capa física entre la Interfase de Unidad de Unión (AUI) Y la interfase Dependiente Media (MDI) en 10 Mb/s Ethernet PHYs, y entre el PCS y PM en 100 Mb/s Ethernet PHYs rápida, como es definido en Estándar IEEE 802.3-1998

Subcapa dependiente-medio- Físico (PMD): La parte de los 100 Mb/s Ethernet PHYs rápida entre el PMA y la subcapa de conversión media

Dispersión de Modo de Polarización: Retraso entre los dos estados principales de la polarización de luz que se propaga a lo largo de una fibra o a través de un instrumento debido a la birrefringencia del material. Causa una ampliación del pulso.

Preámbulo: Una secuencia de 62 bits codificados transmitidos (por una estación) antes que cada Frame permita la sincronización de puertos y otros circuitos de capas físicas en otras estaciones en el canal.

__________________________________________________________________________GLOSARIO

138

Retraso de Prolongación: El tiempo de transito de señal a través de un cable, segmento de red o instrumento.

Protocolo: Un grupo formal de reglas que gobiernan el formato, cronometraje, secuencia y control de error del intercambio de datos a través de una red. Se pueden requerir muchos protocolos y ser usados en una red simple.

Conectores Registrados (RJ): Un término de la industria del teléfono, usado para los conectores que fueron registrados para ser usados con tipos particulares de servicios de teléfono.

RJ-45: Un código USOC que identifica un enchufe o conector de 8-pin modular usado con un cable pareado sin recubrimiento. Oficialmente un conector RJ-45 es un conector de teléfono diseñado solo para circuitos de grado de voz. Los conectores de tipo RJ-45 con mejores características de manejo de señal son llamados conectores de 8-pin en la mayoría de los documentos estándar, aunque la mayoría de las personas continúan usando el nombre RJ-45 para todos los conectores de 8-pin .

Routers: Estos son instrumentos de trabajo de internet más complejos que también son típicamente más caros que los bridges. Estos usan Información Protocolo de Capas de Red Información dentro de cada paquete para frutearlo desde un LAN a otro.

Tiempo de transmisión/ Marcador de tiempo: Un parámetro clave para la operación de red Ethernet. Definido como los tiempos de 512 para redes Ethernet que operan bajo1 Gb/s, y tiempo de 4096 bit para Gigabit Ethemet. Para que cada transmisor detecte colisiones en forma confinable. El tiempo de transmisión mínima en un marco complete debe ser al menos un marcador o ranura de tiempo, donde el retraso de propagación de viaje de ida y vuelta (incluyendo ambas lógicas

Lo cual permite que cada canal usado sea independientemente transmitido a través de una red de transporte de legado.

LAN Virtual: Un método en el cual un Puerto o grupo de puertos en un Puente o conector son agrupados y funcionan como un LAN "virtual"

Identificador de sendero Virtual (VPI): Juntos, VCI y VPI componen VPCI y representan la información de rutina dentro de una celda ATM.

__________________________________________________________________________GLOSARIO

139

Red Privada Virtual (VPN): Una o más uniones de red de área amplia sobre una red pública compartida, típicamente sobre Internet o un troncal IP desde un proveedor de servicio de red (NSP), que simule el comportamiento de uniones dedicadas WAN sobre líneas consesionadas.

Protocolo-Internet-sobre-voz (VolP): Se refiere a las aplicaciones de comunicaciones de mensajes de servicio-voz que son transpuestas por medio de Internet en vez de la red de teléfono conectado público. En una llamada de teléfono basado en Internet, las señales de voz son convertidas a paquetes de formato digital y a protocolo de internet comprimida/traducida (IP) para transmisiones sobre la Internet; el proceso es revertido en el extremo de recepción.

Multiplexor de división de extensión de onda (WDM): Técnica de transmisión Óptica que usa extensiones de luz diferentes para enviar combinaciones de datos de dos o más señales ópticas para transmisión sobre un sendero óptico común

Multiplexor de División-largo de onda (WWDM): Una tecnología que habilita a una sola fibra óptica a llevar bandas de largo de onda múltiple. El espaciado de canal es ajustado a 50 nm.

Código 4B/SB: Esquema usado para codificar datos para la transmisión en la cual valores de datos binarios 4-bit son en codificados en símbolos de 5-bit para transmisiones a través del medio de red. 4B/5B es usado con sistemas de medios Ethernet 100Base-TX y 100-Base-FX .

8B6T: Método usado para en codificar señales con el sistema de medio 100Base-T4.

8B/10B Código: Esquema usado para en codificar datos para la transmisión en el cual los valores de datos binarios 8-bit son encofinados dentro de símbolos de 10-bit para transmisión a través del medio de red. 8B/10B es usado con sistemas de medio Ethernet 1000Base-X Gigabit y 10G Base-LX4.

140

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

[1] Andre Girard, Ph.D., “FTTx PON Technology and Testing”, 2005 [2] Prat, Josep (edt), “Next-generation FTTH Passive Optical Networks”, 2008 [3] T. Orphanoudakis1, H.C. Leligou, E. Kosmatos and J.D. Angelopoulos “Performance evaluation of GPON vs EPON for multi-service access” International Journal of Communications Systems. October 2008. [4] S.Lallukka, P Raatikainen “Utilization and Comparison of EPON and GPON Access Network Cost” VTT Information Technology Finland 2005. [5] Arad Naveh, Broadligth, Flexlight Networks “Comparing Gigabit PON Technologies ITU-T G984 GPON vs IEEE 802.3ah EPON” 2006. [6] G. Santos, J. Pascual, “Quality of Service in Multioperator GPON” [7] Internacional Telecomunication Union. “Requisitos de la red óptica”. En Sistemas de acceso óptico de banda ancha basados en redes ópticas pasivas (PON). Recomendación ITU-T G.983.1 (01/2005). [8] Internacional Telecomunication Union. “Especificación de la interfaz de control y Gestión de terminales de red óptica para redes ópticas pasivas de banda ancha” (BPON). Recomendación ITU-T G.983.2 (07/2005). [9] Internacional Telecomunication Union. Sistema de acceso óptico de banda ancha con capacidad de servicio incrementada mediante la asignación de longitudes de onda. Recomendación ITU-T G.983.3 (06/2005). [10] Internacional Telecomunication Union. Características de los cables y fibras ópticas monomodo. Recomendación ITU-T G.653 (06/2005). [11] The Institute of Electrical and Electronics Engineers. Ethernet in the First Mile Task Force. Recomendación IEEE 802.3ah (06/2004). [12] Internacional Telecomunication Union. Redes ópticas pasivas de capacidad Gigabit (GPON): características generales. Recomendación ITU-T G.984.1 (03/2008). [13]Internacional Telecomunication Union. Redes ópticas pasivas de capacidad Gigabit (GPON):.especificación de la capa dependiente de los medios físicos. Recomendación ITU-T G.984.2 (03/2008).

_______________________________________________________REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

141

[15] Internacional Telecomunication Union. Redes ópticas pasivas de capacidad Gigabit (GPON): especificación de la capa de convergencia de transmisión. Recomendación ITU-T G.984.3 (03/2008). [16] Internacional Telecomunication Union. Redes ópticas pasivas de capacidad Gigabit (GPON): especificación de la interfaz de control y gestión de la terminación de red óptica. Recomendación ITU-T G.984.4 (02/2008). [17] Internacional Telecomunication Union. Características de las fibras y cables ópticos monomodo. Recomendación ITU-T G.652 (06/2005). [18] Telecomunication Industries Association. Specifications for optical waveguide fibers: TIA/EIA-492 STANDARDS, 2000. [19] Internacional Telecomunication Union. Características de un cable de fibra óptica multimodo de índice gradual de 50/125 mm. Recomendación ITU-T G.651 (02/1998). [20] Internacional Telecomunication Union. Características de las fibras y cables ópticos monomodo con dispersión desplazada. Recomendación ITU-T G.653 (12/2003). [21] Internacional Telecomunication Union. Características de las fibras y cables ópticos monomodo de pérdida minimizada. Recomendación ITU-T G.654 (06/2004). [22] Internacional Telecomunication Union. Características de las fibras y cables ópticos monomodo con dispersión desplazada no nula. Recomendación ITU-T G.655 (03/2006). [23] Internacional Telecomunication Union. Características de las fibras y cables ópticos monomodo con dispersión no nula para transporte óptico de banda ancha. Recomendación ITU-T G.656 (12/2006). [24] Internacional Telecomunication Union. Características de las fibras y cables ópticos monomodo insensibles a la pérdida por flexión para la red de acceso. Recomendación ITU-T G.657 (12/2006). [25] Documentación de Telefónica del Sur GTD, “HomeNetworking GPON/FTTH Servicio HSI, WiTV y Telefonía”. [26] Documentación de Telefónica del Sur GTD, “Arquitectura Home Network GPON-FTTH”. [27] Documentación de Telefónica del Sur GTD, “Descripción de la red FTTH y parámetros necesarios para buen funcionamiento”.

142

DIRECCIONES ELECTRONICAS [28] GPON Migration: Ensuring my Network is Ready to Migrate to GPON. http://www.adc.com/Library/Literature/103132AE.pdf [29] Seguridad en Redes GPON. ITU-T Study Group 15 Question 2, “ITU-T The leader on G-PON standards”, 2008. http://www.itu.int/ITU-T/studygroups/com15/sg15-q2.html [30] Catalogo cables de Fibra Optica Furukawa. http://www.4shared.com/document/G8n_ESwc/Furukawa_-_Catlogo.html [31] Productos ZHONE http://www.zhone.com/products/ [32] Productos TYCO Electronic http://www.te.com/components/default.aspx [33] GPON (Gigabit Passive Optical Network) Autor: Ramon Jesus Millan Tejedor, publicado BIT n° 166 COIT &AEIT, 2007. http://www.ramonmillan.com/documentos/gpon.pdf [34] Despliegues PON (Passive Optical Network) para FTTH. http://www.fibraopticahoy.com/despliegues-pon-passive-optical-network-para-ftth/ [35] Forum FTTH 2011. http://www.ftthforum.net/eng/ [36] Servicios Triple Play http://www.ramonmillan.com/documentos/tripleplay.pdf [37] Tecnologia, elementos de conexión y conectividad. Curso formación Fibra Óptica. http://www.conectronica.com/

143

APENDICE A

AP1.1 ITU-T G.652: Fibra monomodo estándar de dispersión cero o SMF

Características de las fibras y los cables de Fibra Óptica Monomodo, donde se detallan los datos

concernientes a una fibra monomodo cuya longitud de onda de dispersión nula está situada en 1310nm,

optimizado para su uso en la región de longitud de onda de 1310nm pudiendo ser utilizado en la región

correspondiente a 1550nm donde la fibra ya no es optimizada, con aplicaciones en transmisiones digitales

o analógicas. Existen Subcategorías de esta recomendación G.652.

AP1.1.1 G.652.A

Contiene los atributos y valores recomendados necesarios para soportar sistemas de hasta STM-16, así

como 10 Gbps hasta 40 km (Ethernet) y STM-256.

AP1.1.2 G.652.B

Contiene los atributos y valores recomendados que son necesarios para soportar aplicaciones de mayor

velocidad binaria, hasta STM-64, y STM-256.

AP1.1.3 G.652.C

Semejante a G.652.A, pero permite transmisiones en partes de una gama de longitudes de onda ampliada

desde 1360 nm a 1530 nm.

AP1.1.4 G.652.D

Semejante G.652.B, pero permite transmisiones en partes de una gama de longitudes de onda ampliada

desde 1360 nm a 1530 nm.

AP1.2 ITU-T G.653: Fibra monomodo de dispersión desplazada o DSF

Características de la fibra y los cables de Fibra Óptica Monomodo con Dispersión Desplazada. Informe

que describe fibras de tales características, con una longitud de onda de dispersión nula nominal cercana a

1550nm y un coeficiente de dispersión que aumenta monotónicamente con la longitud de onda. Su

___________________________________________________________________APENDICE A

144

optimización se da en la ventana de 1550nm pero puede utilizarse de igual manera en longitudes de onda a

1310nm según lo indicado en detalle en la recomendación. Para su adaptación se efectúan arreglos para el

soporte de velocidades de transmisión a longitudes de onda superiores, de hasta menor o igual a 1625nm.

AP1.3 ITU-T G.654: Fibra monomodo de pérdida minimizada o corte desplazado

Características de la fibra y los cables de Fibra Monomodo con Corte Desplazado. Para esta fibra, la

longitud de onda de dispersión nula está situada en las proximidades a 1300nm, cuya atenuación menor y

longitud de onda de corte desplazado se halla en 1550nm optimizado en la región de longitud de onda

entre 1500nm a 1600nm. Su aplicación en sistemas de transmisión de tipo digital a larga distancia como

sistemas en línea terrestres y submarinos con amplificadores ópticos se debe a su muy baja atenuación.

AP1.4 ITU-T G.655: Fibra monomodo de dispersión modificada no nula o NZDSF

Características de la fibra y los cables de Fibra Monomodo con Dispersión Desplazada No Nula, describe

una fibra con una dispersión cromática cuyo valor es mayor o diferente a cero, en todas las longitudes de

onda de utilización prevista en la ventana 3 de 1550nm. Este hecho, elimina el efecto no lineal generado

por la mezcla de cuatro ondas, que pueden incidir en la Multiplexación por División de Onda Densa

(DWDM) de forma nociva. Se halla optimizada para operar entre 1530nm y 1565nm y con una tolerancia

menor o igual hasta 1625nm. Existe subcategorias para este estándar.

AP1.4.1 G.655.A

Contiene los atributos y valores recomendados necesarios para soportar aplicaciones tales como las G.691,

G.692, G.693 y G.959.1. Respecto a G.692, la separación mínima entre canales es de 200 GHz.

AP1.4.2 G.655.B

Similar a G.655.A pero, respecto a G.692, con separación mínima entre canales de 100 GHz.

AP1.4.3 G.655.C

Mantiene la especificación original "en tipo de caja" para el coeficiente de dispersión, el cual permite una

referencia a las fibras con dispersión negativa que puedan adecuarse como parte de los enlaces de gestión

de la dispersión, como los usados en sistemas submarinos.

___________________________________________________________________APENDICE A

145

Comprende los nuevos tipos de fibra que cumplen con los requerimientos de PMD y de banda extendida al

aumentar el valor absoluto máximo del coeficiente de dispersión cromática a 10 [ps/km·nm], pero con una

diferencia máxima entre el valor mínimo y el máximo dentro de la banda en valor absoluto de 5

[ps/km·nm]. Esto significa que la norma limita el valor de la pendiente de dispersión de la fibra.

AP1.4.4 G.655.D

Define los requisitos del coeficiente de dispersión cromática como un par de curvas limitantes en función

de la longitud de onda para valores de ésta comprendidos entre 1460 nm y 1625 nm.

AP1.4.5 G.655.E

Similar a G.655.D, pero con valores más elevados que pueden ser importantes para algunos sistemas, por

ejemplo para aquellos que presentan las menores separaciones de canal.

AP1.5 Estándares IEC 60793-2-50

Aparte de los estándares anteriores regularizados por la ITU, existen otros estándares que originan

diferentes clasificaciones de la fibra óptica.

En general, el estándar IEC 60793-2-50 [64] especifica siete tipos diferentes de fibras ópticas monomodo

que reciben la nomenclatura de Tipo Bx, y cuya equivalencia con los estándares definidos por la ITU-T

G.65x son los expuestos a continuación:

o Tipo B1.1: norma equivalente a la recomendación ITU-T G.652

o Tipo B1.2: norma equivalente a la recomendación ITU-T G.654

o Tipo B1.3: norma equivalente a la recomendación ITU-T G.652.c

o Tipo B2: norma equivalente a la recomendación ITU-T G.653

o Tipo B4: norma equivalente a la recomendación ITU-T G.655

___________________________________________________________________APENDICE A

146

La diferencia más importante entre unos tipos de fibra y otros es el diámetro del campo modal. A

continuación se muestra una tabla con los diámetros del campo modal (MFD) de las diferentes fibras

ópticas en función de la normativa ITU-T G.65x y IEC 60793-2-50 Bx.

IEC 60792-2-50 ITU-T G.65x

MFD mínimo (µm)

MFD máximo (µm)

Tolerancia de MFD (µm)

Longitud de onda (nm)

Tipo B1.1 G.652 8.6 9.5 0.6 1310

Tipo B1.2 G.654 9.5 10.5 0.7 1550

Tipo B1.3 G.652.c 8.6 9.5 0.6 1310

Tipo B2 G.653 7.8 8.5 0.8 1550

Tipo B4 G.655 8.0 11.0 0.7 1550 Tabla 35 - Características principales del estándar IEC 60792-2-50

147

ANEXO 1

A1.1 Tipos de Contenedores Porta splitter

a) Contenedor de 3u para 12 splitter de 1:32.

b) Contenedor de 1u para 4 splitter de 1:32.

c) Contenedor de 2u para 5 splitter de 1:32(posición vertical).

Figura 94 – a) Contenedor para 12 Splitter, b) Contenedor para 4 Splitter, c) contenedor 5 Splitter.

____________________________________________________________________________ANEXO 1

148

A1.2 Accesorios para montaje de splitter sobre contenedores.

Figura 95 – Soporte para Splitter 3u.

Figura 96 – Soporte para Splitter para contenedor 2u.

Soporte Splitter Móvil para rack porta splitter de 3u (posición vertical) y para rack porta splitter de1u (posición horizontal)

Soporte Splitter Móvil para contenedor de 2u (posición vertical)

____________________________________________________________________________ANEXO 1

149

Figura 97 – Soporte para Splitter Fijo.

Placa porta splitter para uso en posición horizontal y vertical para contenedores porta splitter de 1u y 2u.

Esta placa móvil, viene con el pliegue C y 1 perforación para ser instalado en forma vertical. El pliegue B

con 2 perforaciones, se realizará al momento de instalar el splitter en forma horizontal.

Figura 98 – Dimensiones del soporte y Ubicación.

En el caso de que existiera un gabinete de una marca especifica, el proveedor de esa marca se encarga de

entregar un gabinete con todos sus componentes interiores instalados para su posterior distribución.

Soporte Splitter Fijo para contenedor porta splitter de 2u (posición vertical)

____________________________________________________________________________ANEXO 1

150

Figura 99 – Gabinete TYCO con todos sus componentes.

A1.3 Gabinete Aéreo

Hoy en día ha surgido la posibilidad de instalar gabinete aéreo, lo cual implica un ahorro en el costo de

instalación y ahorro en el tiempo de instalación debido a que no se necesita los permisos municipales que

hay que obtener, ya que no se encuentra en un terreno instalado.

A continuación se muestran los pasos a seguir para la correcta instalación de los gabinetes aéreos de fibra

a la casa.

A1.3.1Marcación de los Puntos de Ubicación para Instalación de Gabinete

Se marcarán en el poste las alturas donde se fijarán las crucetas que servirán de apoyo al gabinete de

acuerdo a como muestra la Figura 100.

Figura 100 - Ubicación de los accesorios de Izado y Fijación de Gabinete

____________________________________________________________________________ANEXO 1

151

A1.3.2 Preparación Accesorios Adheridos al Poste

Se apoyará y asegurará la escalera de acuerdo a lo indicado en la figura y se procederá a colocar el anclaje

de izado que consiste en un perno con arandelas y eslabón angular a una distancia de 1 mts de la cruceta

superior de apoyo del gabinete. La ubicación de estos accesorios dependerá de la altura del poste y el

objetivo es que nos sirva para izar el gabinete a la posición de las crucetas colocadas para este fin.

Figura 101 - Colocación de Accesorios de Izado del Gabinete.

A1.3.3 Colocación de las crucetas de Apoyo al Gabinete.

Se colocarán las crucetas especiales de acuerdo con las distancias indicadas en la figura 1. Las crucetas

especiales se fijarán al poste con abrazaderas galvanizadas para poste de baja o de alta según corresponda,

con una separación de aproximadamente 42 cm, nivelándolas como muestra la Figura 102. Por la parte

posterior se colocará otra cruceta con arandelas.

Figura 102 - Fijación y Nivelación de Crucetas de Apoyo del Gabinete.

____________________________________________________________________________ANEXO 1

152

A1.3.4 Preparación del Cordel para Izado de Gabinete

Una vez asegurado el anclaje de izado y las crucetas que soportarán el gabinete se procederá a izarlo,

colocando una cuerda que pase por el eslabón angular y que sujete el gabinete desde los soportes, como se

indica en la Figura 103.

Figura 103 - Preparación de Cordel para Izado.

A1.3.3 Izado del gabinete

Una vez asegurada la cuerda para el izado del gabinete en el eslabón angular y en el mismo gabinete, se

procederá a levantar el gabinete con dos operarios tensando la cuerda hasta la altura de las crucetas.

Figura 104 - Izado del gabinete.

____________________________________________________________________________ANEXO 1

153

A1.3.4 Fijación del Gabinete en las Crucetas Especiales

Una vez izado el gabinete hasta la altura de las crucetas, se colocará una escalera por el mismo lado de las

crucetas para fijar el gabinete en las crucetas fijadas con anterioridad. Figura 105.

Figura 105 - Fijado del gabinete en las Crucetas.

A1.3.5 Fijación del Accesorio de Seguridad para Estrobado del Cinturón

Se colocará un accesorio que se fijará en la parte inferior del gabinete el que servirá para el aseguramiento

del operador que trabajará en el gabinete, ya sea durante la instalación de las cabeceras y splitters o

durante la conexión de los clientes.

Figura 106 - Fijación de accesorio para Estrobado.

____________________________________________________________________________ANEXO 1

154

A1.3.6 Trabajando en el gabinete Instalado

Una vez fijado el gabinete de acuerdo con los pasos anteriores, estará listo para comenzar con el ingreso

de los cables, empalme e instalación de las cabeceras dentro del gabinete junto con los spliters y

ordenadores. La operación se hará como muestra la Figura 107.

Figura 107 - Operando el Gabinete.

A1.3.7 Entrada de Cables al Gabinete

El ingreso del cable de alimentación primario y de distribución secundario se hará por la para inferior

posterior del gabinete, de acuerdo a lo que muestra la Figura 108.

Figura 108 – Entra cable de alimentación al Gabinete.

____________________________________________________________________________ANEXO 2

155

ANEXO 2

A2.1 Rockus

Dispositivo Wireless orientado a servicios de video, con capacidad de poder establecer conexiones Punto a

Punto entre ellos y de manejar dos tráficos distintos simultáneamente.

Por medio de estos dispositivos es posible propagar video entre dos Ruckus y de propagar Internet desde

el Ruckus base a otros dispositivos Wifi (Laptop, PDA, etc). Actualmente es aplicado en algunos clientes

Triple Play.

El ancho de banda efectivo, después de la experiencia tenida con estos equipos, se estima en torno a los 16

Mbps en sesiones punto a multipunto (varios puntos a punto).

A2.2 Switch SOHO

Switch básico para distribución de contenido multicast desde la ONT hacia STBs.

A2.3 Telefonía

La ONT cuenta con 2 puertos RJ-11 para dispositivos telefónicos tradicionales. Esto permite que:

La instalación de dispositivos telefónicos se realizará de la misma manera que se realiza actualmente,

después del Splitter.

A2.4 Internet

El servicio de Internet será distribuido de dos maneras descritas como sigue:

o PORT 1 Fast Ethernet de la ONT: esta puerta tiene tráfico exclusivo de Internet. Se conecta

directamente al Port LAN 1 del equipo Ruckus Base. Véase Figura 109.

o Desde el Ruckus base se distribuye Internet de la siguiente manera:

o Wifi: Ruckus emite señal WiFi de Internet para proveer a los clientes dentro del rango de alcance.

____________________________________________________________________________ANEXO 2

156

A2.4 IPTV

Para el óptimo funcionamiento del Servicio de IPTV se define lo siguiente:

o El producto puede tener hasta tres televisores.

o El 1er STB debe ser Inalámbrico. El 1er STB es conectado al Ruckus, para esto el dispositivo

Ruckus Base es conectado en su puerta PORT WAN a la ONT en la puerta PORT 2 Fast Ethernet.

Si no se desea un STB inalámbrico, este se puede conectar directo a la puerta 2 de la ONT.

El 2do STB es cableado, Se debe conectar a la puerta eth 3 de la ONT.

El 3er STB es cableado, Se debe conectar a la puerta eth 4 de la ONT.

Si se desean más de 3 STBs, se debe conectar el switch (puerta 1) a la puerta 4 de la ONT. Las

puertas 2 a 8 del switch estarán disponibles para STBs.

Figura 109 - Conexión Física entre ZNID-GPON-2510-EU y Ruckus Base. Figura de ONT es referencial.

____________________________________________________________________________ANEXO 2

157

Figura 110 - Modelo IPTV. Distribución de IPTV vía cable e inalámbrico.

A2.5 Cableado estructurado (2do y 3er STB e Internet Cableado) Se define el cableado dentro de la casa para:

o 2do y 3er STB cableado.

o Internet Cableado desde el Ruckus base al dispositivo deseado (PC Desktop o de escritorio)

Este cableado estructurado se realizará de la siguiente manera:

o Conexionado: Cable utp construido en terreno, terminado en ambas puntas con faceplace

sobrepuesto + módulo RJ45 hembra, todo en categoría 5e. Para esta configuración se recomienda

utilizar la misma marca del cable utp, faceplace y módulo RJ45.

o Sujeción: Por el costo y rapidez en la instalación, se recomienda utilizar silicona. Para este caso es

necesario utilizar siliconas de buena calidad que tengan un rápido fraguado y que su retiro sea

fácil.

____________________________________________________________________________ANEXO 2

158

A2.6 Conectividad Wireless Ruckus IPTV Se define la instalación de los equipos Ruckus de la siguiente manera:

El Equipo Ruckus base se conecta a la ONT según la figura 109.

En el Ruckus base se utiliza el PORT WAN y en la ONT la puerta PORT 2 Fast Ethernet asignada

previamente para video.

Esta conexión se realizara con conectores RJ-45 y cable UTP. El equipo RUCKUS Base, modelo 2825, el

que servirá como emisor de la señal inalámbrica. El receptor RUCKUS Remoto modelo 2111 se

conexionaran a través de conectores RJ-45 y cable UTP con el STB ubicado a lado del televisor.

Figura 111 - conectividad inalámbrica entre Ruckus para WiTV.

La conexión del STB al televisor se puede realizar de preferencia, a través de un cable compuesto Video

Audio RCA ó en su defecto, con un cable coaxial al conector RF del TV.

Figura 112 - Set-Top-Box Amino. Descripción de puertos.

____________________________________________________________________________ANEXO 2

159

A2.7 Conexión de más de 3 STBs.

Como se mencionó, si es necesario instalar más de 3 STB, se deberá adicionar un Switch conectado en la

puerta 4 de la ONT.

Figura 113 – Conexión de 9 STBs

A2.8 Conexión en FTTH

El caso más particular de servicios sobre FTTH es:

o 1 PC alambrico (desde ruckus)

El ruckus se debe conectar a la puerta 1 de la ONT (puerta LAN 1 del ruckus), los PC se conectaran

usando su interfaz inalambrica

o 1 STB inalambrico vía Ruckus

El ruckus emisor se conecta a la puerta 2 de la ONT (puerta WAN del ruckus), el STBs se conectara

usando un ruckus receptor

____________________________________________________________________________ANEXO 2

160

o 1 STB directo a la ONT

Conectado a la puerta 3 de la ONT

o 7 STB cableados vía Switch.

El switch se debe conectar a la puerta 4 de la ONT (puerta 1 del switch). En las puertas 2 a 8 se podrán

conectar STBs.

o 1 Teléfono

Conectado a la puerta FXS 1 de la ONT

o 1 Central de alarma de monitoreo

Conectado a la puerta FXS de la ONT (usando roseta telefónica)

Figura 114 – Conexión particular en FTTH.

____________________________________________________________________________ANEXO 2

161

A2.9 Servicios comerciales FTTH

Productos sueltosTripack basico 1,2 megas Duopack basico 2 megas Telefonia 150 minutosTripack Full 1,2 megas Duopack Full 2 megas Telefonia 250 minutosTripack basico 2 megas Duopack basico 4 megas Telefonia ilimitadaTripack Full 2 megas Duopack Full 4 megas BA 1,2 megasTripack basico 4 megas Duopack Full ilimitado BA 2 megasTripack Full 4 megas Duopack basico ilimitado BA 4 megasTripack Full 10 megas Duopack 2 megas ilimitado BA 6 megasTripack Full 15 megas Duopack 4 megas ilimitado BA 10 megasTripack Full 30 megas Duopack 10 megas ilimitado BA 15 megasTripack Full 100 megas Duopack 15 megas ilimitado BA 30 megas

Duopack 30 megas ilimitado BA 100 megasDuopack 100 megas ilimitado WITV FullDuopack Full 10 megasDuopack Full 15 megasDuopack Full 30 megasDuopack Full 100 megas

Empaquetamientos

Tabla 36 – Paquetes comerciales.

analisis tecnico y normativo ftth basado en gpon

Documents