Propuesta De Enlace De Fibra Óptica Entre Bogotá Y Santa Marta

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(1)1. PROPUESTA DE ENLACE DE FIBRA ÓPTICA ENTRE BOGOTÁ Y SANTA MARTA. A. Castillo, C. Pardo, D. Yepez Universidad Distrital Francisco José de Caldas afcastillos@correo.udistrital.edu.co, carlosp88@live.com,.  I.. Resumen — En esta propuesta se realiza la planeación de un enlace de fibra óptica entre las ciudades de Bogotá y Santa Marta con dos ciudades intermedias donde se hacen hipotéticos puntos de bajada y subida de canales en el enlace, con este objetivo se asiste a Google maps para observar las carreteras existentes entre estas dos ciudades capitales y también para hacer la exploración de las dos ciudades intermedias donde se hace la bajada y subida de canales en el enlace. Teniendo una vez clara la ruta, se procede a establecer los equipos y cable necesarios, de acuerdo a las características del cable, equipo y las distancias de los enlaces entre ciudades, se procede a calcular el presupuesto de ancho de banda y de potencia , de acuerdo a los cuales se brindará la calidad de servicio en cuanto a la transmisión de datos y calidad de señal, y por ultimo el costo de implementación, en donde se hace un presupuesto de los costos en caso de llevar el ejercicio de implementación a la realidad.. Abstract — In this proposal, the planning of a fiber optic link between the cities of Bogotá and Santa Marta is carried out with two intermediate cities where hypothetical points of download and upload of channels are made in the link, with this objective we attend Google maps to observe the existing roads between these two capital cities and also to make the exploration of the two intermediate cities where the descent and rise of channels in the link is made. Once the route is clear, we proceed to establish the necessary equipment and cable, according to the characteristics of the cable, equipment and distances of the links between cities, we proceed to calculate the budget bandwidth and power, according to which the quality of service will be provided in terms of data transmission and signal quality, and finally the cost of implementation, where a budget of the costs is made in case of carrying the implementation exercise to reality.. Palabras claves— Fibra óptica, amplificador, empalme, modulo add & drop, conector, canal, ancho de banda , potencia.. II.. L. INTRODUCCION. os primeros enlaces punto a punto comerciales compuestos básicamente de un láser, una fibra óptica y un fotodetector aparecieron a finales de los años setenta. A estos enlaces se les conoce como primera generación de enlaces basados en fibra óptica, se caracterizan por el empleo de fibra multimodo que en ese entonces presentaba una atenuación de 5dB/km y el uso de laser de semiconductor GaAIAs/GaAs que emiten luz a una longitud de onda de alrededor de unos 820 nm. La tasa de bits de estos sistemas no llegaba a 50 mB/s y la máxima distancia de transmisión que se podía alcanzar era de unos 10 Km. La comunicación entre dos puntos separados por mas de 10 km se podía lograr haciendo uso de los sistemas de repetidores, lo que quiere decir que al llegar aun tramo de 10km se debe regenerar la señal en el dominio eléctrico utilizando el repetidor que nuevamente lanza la señal a lo largo de otro tramo de cable de fibra de 10 kilómetros, esta forma de extender el enlace de fibra tiene la desventaja de que además de ser costosa hacia un cuello de botella al llevar constantemente la señal del dominio óptico al eléctrico y viceversa , debido a que los dispositivos no podían hacer esta conversión a la misma velocidad que llegaban los bits. En la actualidad bastante ha mejorado la transmisión de información a través de enlaces ópticos esto se evidencia en planes de internet cuyas velocidades son mucho más altas en contraste a las prestadas por los servicios basados en tecnologías del dominio eléctrico. Actualmente en Colombia el gobierno está realizando el “Proyecto Nacional de Fibra Óptica” con el cual se llevará la tecnología de fibra óptica a 788 municipios y 2000 instituciones públicas. En el ámbito regional según El Observatorio Regional de Banda Ancha de la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL) se indica que existe un problema de acceso al internet debido al costo de acceso al mismo, esto debido en parte a que se sigue usando el cable de cobre como medio de conexión, muy pocos países han actualizado sus redes, se tiene como referente a Uruguay quien ha logrado el costo más bajo y las velocidades más altas en Latinoamérica..

(2) 2 III. OBJETIVOS Objetivo General: Diseñar una propuesta de un enlace entre Bogotá y Santa Marta con puntos de subida y bajada de canales en el enlace. Objetivos Específicos: • • • •. Determinar la ruta donde se realizará el tendido del cable de fibra óptica, analizando que tipo de fibra y tendido representa la mejor opción para el diseño. Establecer dos puntos intermedios de subida y bajada de información dentro del enlace. Calcular el presupuesto de ancho de banda y de potencia en el trayecto seleccionado. Realizar simulaciones en el software Optisystem del recorrido de la fibra.. IV. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN. Según esta información se puede evidenciar un cambio de paradigma respecto a la forma de brindar el servicio de internet junto con el servicio de televisión y telefonía. Ahora mas allá de la visión del mercado y de los operadores, el gobierno también ha tenido en cuenta la importancia de la actualización de la infraestructura de telecomunicaciones del país, En una rendición de cuentas del ministerio de Tecnología de la información y las telecomunicaciones el presidente Santos reporta el crecimiento de la red de fibra de esta manera: “El Gobierno Nacional desplegó infraestructura tecnológica por todo el territorio, en conjunto con el sector privado, para llevar Internet a todos los municipios del país. Primero se completaron 10 cables submarinos y se conectaron 1.075 cabeceras municipales, es decir el 96% del total, gracias a la Red de Fibra Óptica. Luego, para llegar al 4% restante en la Orinoquía, la Amazonía y el Chocó, se diseñó el proyecto Red de Alta Velocidad, que ya ha conectado 33 municipios de estas regiones de difícil acceso, cruzando selvas, ríos y montañas.” [2]. ¿Cómo planear un enlace de fibra óptica de Bogotá a Santa Marta haciendo bajada y subida de canales en el enlace en dos ciudades intermedias, garantizando una buena potencia y una buena tasa de transmisión de datos?. V. HIPÓTESIS Se puede brindar conectividad y una transmisión de datos satisfactoria a través de una infraestructura de fibra óptica a dos ciudades capitales y a dos ciudades intermedias VI. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA Los hogares colombianos exigen cada vez mas internet, en 2010, en promedio, en cada hogar con conexión a internet había 10 dispositivos conectados. En 2017 la cifra paso a 25 y las proyecciones para 2022 es de 50 dispositivos. Teniendo en cuenta esta tendencia los operadores han hecho enormes esfuerzos en hacer el montaje de la estructura de fibra óptica ya que esta es la mas adecuada para cumplir con los requerimientos de conectividad del mercado. Citando a la revista dinero respecto al operador ETB dice: “En el periodo 2012-2015 –la administración anterior– se decide que no será vendida y se lanza en un proceso de adquisición, con inversiones por $2,1 billones. La red de fibra óptica representa casi la mitad de estas inversiones, y las otras fueron a televisión, la licencia de celulares con Tigo, una firma de satélite y la operación de una empresa de televisión por suscripción en Cúcuta. Para dimensionar la inversión, eso equivale a cerca de 50% de los activos de la ETB hoy.” [1]. Ilustración 1 Evolución de la infraestructura óptica. Según la ilustración 1 se puede observar el aumento de la cobertura, este aumento mejora la solución de ultima milla para cientos de miles de usuarios, además de redundancia, en caso de existir fallos en algún enlace, también pone al país en competitividad respecto a sus vecinos , puesto que la inversión en infraestructura óptica es una dinámica que viene sucediendo en toda la región , como se puede observar en la ilustración 2 donde se puede ver en detalle la red óptica colombiana y ecuatoriana..

(3) 3 Posteriormente viene una etapa de desarrollo en las comunicaciones ópticas que se han categorizado en 5 generaciones, durante las cuales, el producto BL (B velocidad de transmisión y L distancia entre repetidores), dicha velocidad se vino duplicando cada año. Primera generación: Los sistemas ópticos de primera generación operaban a 850 nm y utilizaban laser semiconductor GaAs con fibras ópticas multimodo. Estos sistemas estuvieron operando comercialmente entre 1977 y 1979, trabajando a velocidades de 34 a 45 Mbps y eran capaces de transmitir hasta 10km sin usar repetidores, esta distancia, corta en la actualidad, representaba una gran ventaja para aquella época en referencia al cable coaxial, cuya distancia entre repetidores era de apenas 1 km, lo cual impulso de manera sustancial la sustitución del cable coaxial por el de fibra óptica en enlaces de larga distancia. Ilustración 2 Red óptica entre Colombia y Ecuador. VII. ESTADO DEL ARTE Durante muchos años varios sistemas de comunicaciones han surgido con la finalidad de obtener transmisiones más fiables que sean capaces de soportar grandes tasas de transmisión a mayores distancias. Antes del siglo 19, los sistemas de comunicaciones estaban basados en señales ópticas o acústicas, (señales de humo, fuego, sonidos, etc.) que tenían tasas de transmisión muy bajas y que no permitían enviar toda clase de información. Con la invención de telégrafo en 1838 por Samuel F. B. Morse se inició una nueva época de comunicaciones basadas en electricidad que alcanzaban tasas de transmisión de hasta 10 bps. Con la invención del láser en 1960 nació una nueva etapa de la historia de las telecomunicaciones. Teniendo en cuenta que las frecuencias ópticas están en el orden de 5x1014 Hz, el láser tiene una capacidad de información que excede a los sistemas de microondas por un factor de 105 , que equivale aproximadamente a 10 millones de canales de televisión. Tratando de aprovechar esta ventaja, múltiples experimentos utilizando canales ópticos atmosféricos se realizaron en esa época, sin embargo, el alto costo de estos sistemas y los problemas que se presentaban en el medio como la niebla, el polvo, la lluvia, entre otros, ocasiono que estos no se llevaran a la realidad. En 1966 se sugirió que las fibras ópticas eran la mejor opción para utilizar el láser y transmitir información, debido a que estas eran capaces de guiar la luz de una manera similar de como los cables de cobre guiaban electrones. Sin embargo, existía el problema de la gran atenuación que presentaban las fibras de aquel entonces, 1,000 dB/km y no fue hasta 1970 cuando estas perdidas se lograron reducir debajo de los 20 dB/km, en esa misma época se demostraron los láseres semiconductores de arseniuro de galio, trabajando continuamente a temperatura ambiente, siendo estos dos eventos, grandes impulsores del desarrollo de las comunicaciones por fibra óptica.. Segunda generación: Basada en láseres InGaAs (Arseniuro de indio y galio) operando a 1310 nm estuvo disponible a principio de los años 80’s, el hecho de que la fibra presentaba una atenuación debajo de 1dB/km y una baja dispersión en esta región motivo el desarrollo de sus respectivos láseres y detectores en esta franja. Sin embargo, la tasa de transmisión estaba limitada debajo de los 100 Mbps debido a que presentaba dispersión en las fibras multimodo. Este inconveniente fue superado en 1981 cuando se demostró la transmisión de 2 Gbps sobre 44 km de fibra óptica monomodo, de esta forma, para el año 1988 los sistemas operando a velocidades de hasta 1.7 Gbps a distancias de 50 km estuvieron disponibles comercialmente. Tercera generación: Para 1979 las perdidas por atenuación en la fibra en la región de 1550 nm eran mínimas, aproximadamente de 0.2 dB/km. Sin embargo, la operación de los sistemas ópticos sobre esta región se vieron retrasados debido a la dispersión de la fibra monomodo a esta longitud de onda. En 1985, experimentos de laboratorio demostraron la posibilidad de transmitir información a tasas de hasta 4 Gbps sobre distancias superiores a los 100 km. Por lo que los sistemas de tercera generación a 2.5 Gbps estuvieron disponibles comercialmente para el año 1992, años después se introdujeron a 10 Gbps. Cuarta generación: Las tres primeras generaciones son prácticamente operacionales. La cuarta empieza a usarse y ha estado limitada hasta ahora fundamentalmente por la disponibilidad de dispositivos. Quinta generación: Utiliza dispositivos similares a los de la cuarta, pero las técnicas coherentes imponen sistemas diferentes típicos de los receptores heterodinos, así como una gran fuerza espectral para los osciladores..

(4) 4. Ilustración 4 fibra multimodo diametros. FIBRAS DE INDICE ABRUPTO. Ilustración 3 Velocidad binaria en función de la longitud del vano para las diferentes generaciones de sistemas de fibra óptica. Se denomina de índice abrupto porque el cambio de índices del núcleo a la envoltura es abrupto donde se suponían índices de refracciónn_1 para el núcleo y n_2 para la envoltura de tal forma que n_1 > n_2 en estas fibras se propagan varios modos. Hoy en dia, empresas como Huawei, Alcatel-Lucent o Ericsson ofrecen plataformas DWDM a 40 Gbps empleando hasta 160 canales sobre banda C y L con separaciones de 50 gHz entre canales. La mayoría de estos sistemas se encuentran preparados para soportar tasas de transmisión de hasta 100 Gbps. VIII. MARCO CONCEPTUAL. FIBRA ÓPTICA Se denomina el filamento o haz de filamentos cilíndricos dieléctricos fabricado con material transparente y flexible, principalmente a partir de vidrio o plástico. En este sentido, la fibra óptica es un eficaz medio físico para transmitir datos de un lugar a otro, a velocidades superiores y cubriendo distancias mayores que otros medios, como los inalámbricos o los cables de cobre. Como tal, la fibra óptica está constituida por un núcleo transparente de vidrio puro de diámetro más pequeño, con un revestimiento que le proporciona un menor índice de refracción, lo que significa que las señales de luz se mantengan dentro del núcleo y puedan viajar grandes distancias sin dispersarse y capturadas por algún emisor óptico. Hacen parte de la fibra uno o varios recubrimientos de protección mecánica. Por este motivo, hoy en día ya hay cables de fibra óptica que atraviesan mares y océanos.. FIBRA ÓPTICA MONOMODO Su fabricación es más difícil, debido a su mínimo diámetro del núcleo y presenta problemas en su acoplamiento óptico por esta misma razón la ventaja de esta fibra consiste en su mayor ancho de banda, ya que en ella solo hay un único modo y por lo tanto desaparece la dispersión modal. Esta ventaja se aprecia específicamente cuando se puede mantener pequeña la dispersión del material, la dispersión del material decrece con longitudes de onda mayores. FIBRA OPTICA MULTIMODO Originalmente usado para largas distancias y sistemas trunking interoficinas, y fueron desplazadas por las fibras de modo simple (single-mode) para aplicaciones de telecomunicación.. Ilustración 5 Perfil de índice de refracción y modos trasmitidos de fibras de índice abrupto; (a) abrupto multimodo; (b) fibra abrupta monomodo.. La dispersión modal se presenta por los diferentes modos o caminos que sigue un rayo de luz en la fibra óptica multimodo, dando como resultado que los rayos recorran distancias diferentes y lleguen al otro extremo en tiempos distintos provocándose traslape y ensanchamiento de los pulsos de luz y solo se presenta en las fibras multimodo. “FIBRA ÓPTICA MONOMODO ESTÁNDAR (STANDARD SINGLE-MODE FIBER, SSMF): Esta fibra se caracteriza por una atenuación en torno a los 0,2 dB/km y una dispersión cromática de unos 16 ps/km-nm en tercera ventana (1550 nm). La longitud de onda de dispersión nula se sitúa en torno a los 1310 nm (segunda ventana) donde su atenuación aumenta ligeramente. Está normalizada en la recomendación ITU G.652 y existen millones de km de este tipo de fibra instalados en redes ópticas de todo el mundo, que se benefician de sus bajas pérdidas a 1550 nm y de la utilización de los amplificadores ópticos de fibra dopada con erbio (EDFA). Algunos ejemplos de este tipo de fibra serían: SMF28 (Corning) y AllWave (Lucent). En el segundo caso, además, la fibra se caracteriza por eliminar el pico de absorción de OH, por lo que dispone de una mayor anchura espectral para la transmisión en sistemas multicanal CWDM.” [1]..

(5) 5. “FIBRA ÓPTICA DE DISPERSIÓN (DISPERSION-SHIFTED FIBER, DSF):. DESPLAZADA. Mediante la modificación geométrica del perfil de índice de refracción, se puede conseguir desplazar la longitud de onda de dispersión nula a tercera ventana, surgiendo de este modo las fibras de dispersión desplazada. Sus pérdidas son ligeramente superiores (0,25 dB/km a 1550 nm), pero su principal inconveniente proviene de los efectos no lineales, ya que su área efectiva es bastante más pequeña que en el caso de la fibra monomodo estándar. Luego este tipo de fibras no son en principio adecuadas para sistemas DWDM, ya que el fenómeno no lineal de mezclado de cuatro ondas (FWM) produce degradaciones significativas. Este tipo de fibras se describe en la recomendación ITU G.653.” [1]. “FIBRA ÓPTICA DE DISPERSIÓN DESPLAZADA NO NULA (NON-ZERO DISPERSION-SHIFTED FIBER, NZDSF): Para resolver los problemas de no linealidades de la fibra de dispersión desplazada surgieron este tipo de fibras, que se caracterizan por valores de dispersión cromática reducidos, pero no nulos. En el mercado se pueden encontrar fibras con valores de dispersión tanto positivos (NZDSF+) como negativos (NZDSF-), con el fin de ser utilizadas en sistemas de gestión de dispersión. En la recomendación ITU G.655 se puede encontrar información sobre este tipo de fibras. Algunos ejemplos de este tipo de fibras serían: LEAF (Corning), TrueWave (Lucent) y Teralight (Alcatel).” [1]. redes en el hogar, etc. Se caracterizan por unas pérdidas de 0,150,2 dB/m a 650 nm (se suele emplear como transmisor un LED rojo) y por un ancho de banda reducido como consecuencia de su gran apertura numérica (diámetros del núcleo del orden de 1 mm), pero por otra parte ofrecen como ventajas un manejo e instalación sencillos y una mayor robustez. Como ejemplo, las pérdidas que se producen son muy bajas con radios de curvatura de hasta 25 mm, lo que facilita su instalación en paredes y lugares estrechos. Además, avances recientes están propiciando mayores anchos de banda y distancias.” [1] “FIBRA ÓPTICA DE CRISTAL FOTÓNICO Recientemente han surgido un nuevo tipo de fibras de sílice caracterizadas por una microestructura de agujeros de aire que se extiende a lo largo de la misma. Su inusual mecanismo de guiado, basado en el denominado guiado intrabanda, hace que presenten toda una serie de propiedades únicas que las diferencian de las fibras ordinarias. Entre estas propiedades, destaca la posibilidad de construirlas con núcleos de tamaño muy pequeño para acrecentar los efectos no lineales, así como con bandas de propagación monomodo muy extensas. Además, la dispersión cromática de estas fibras puede ajustarse mediante el diseño adecuado de su geometría, o sea de su microestructura, pudiendo obtenerse valores inalcanzables con la tecnología de fibra óptica convencional.” [1]. “FIBRA ÓPTICA COMPENSADORA DE DISPERSIÓN (DISPERSION COMPENSATING FIBER, DCF): Este tipo de fibra se caracteriza por un valor de dispersión cromátiva elevado y de signo contrario al de la fibra estándar. Se utiliza en sistemas de compensación de dispersión, colocando un pequeño tramo de DCF para compensar la dispersión cromática acumulada en el enlace óptico. Como datos negativos, tiene una mayor atenuación que la fibra estándar (0,5 dB/km aprox.) y una menor área efectiva.” [1]. “FIBRA ÓPTICA MANTENEDORA DE POLARIZACIÓN (POLARIZATION-MAINTAINING FIBER, PMF): Es otro tipo de fibra monomodo que se diseña para permitir la propagación de una única polarización de la señal óptica de entrada. Se utiliza en el caso de dispositivos sensibles a la polarización, como por ejemplo moduladores externos de tipo Mach-Zehnder. Su principio de funcionamiento se basa en introducir deformaciones geométricas en el núcleo de la fibra durante el proceso de fabricación para conseguir un comportamiento birrefringente.” [1]. Ilustración 6 Fibra óptica de cristal fotónico. FIBRA ‘OPTICA DE ESTRUCTURA AJUSTADA “En los cables de estructura ajustad se le hace un recubrimiento o capa sobre cada uno de los hilos en material termoplástico (buffer) la fibra ahora tiene un diámetro de 0.9 mm de manera tal que permite que sea más fácil su manejo e identificación y su conectividad, este recubrimiento le brinda protección contra la humedad, su diseño permite ser empleado en trabajo de interiores gracias a su gran flexibilidad y mayor radio de curvatura.” [3], [4].. “FIBRA ÓPTICA DE PLÁSTICO (PLASTIC OPTICAL FIBER, POF) Las fibras ópticas de plástico constituyen una solución de bajo coste para realizar conexiones ópticas en distancias cortas, como por ejemplo en el interior de dispositivos, automóviles,. Ilustración 7 Fibra optica estructura ajustada.

(6) 6. CABLES BAJO TUBO “Los cables bajo tubo están bien protegidos por éste, por lo cual, no necesitan en principio estar muy reforzados. Es importante que resistan bien la humedad, que sean totalmente estancos. El tendido de este cable presenta algunos problemas, por lo que es importante que el cable sea ligero (el esfuerzo necesario es proporcional al peso del cable) y que su cubierta deslice lo mejor posible.” [4] CABLES ENTERRADOS DIRECTAMENTE “Este tipo de cables debe ser muy resistente mecánicamente, así como inmune a la humedad. Suelen ser cables pesados con armaduras de trenza de acero, cinta de acero corrugado o corona de hilos de acero o aramida. Siempre debe tener doble cubierta.” [4] TIPOS DE CONECTORES DE FIBRA OPTICA • ST (Straight Tip ó Punta Recta): Es el conector más usado especialmente en terminaciones de cables MM y para aplicaciones de Redes. [5]. Ilustración 8 Conector Straight tip o punta recta. • SC (Subscriber Connector or “Square Connector” ó Conector de Suscriptor): Conector de bajas pérdidas, muy usado en instalaciones de SM y aplicaciones de Redes y CATV. [5]. Ilustración 11 conector de Ferula. IX. ALCANCES Y LIMITACIONES. Los de este proyecto serán: . . Se realizará la documentación teórica sobre el planeamiento del enlace óptico entre las ciudades de Bogotá y Santa Marta con bajada de enlace en dos ciudades intermedias. Se hará la simulación del enlace mencionado en el software optisystem.. Las limitaciones: . No se llevará acabo el ejercicio de implementación del enlace. X. METODOLOGÍA. La determinación de la distancia total del enlace es de crucial importancia, ya que los equipos necesarios, la cantidad de cable y el presupuesto de ancho de banda y de potencia pueden variar en función a este parámetro.. Ilustración 9 Conector cuadrado o conector de suscriptor. • LC (Lucent Connector or “Littlie Connector” ó Conector pequeño): Conector más pequeño y sofisticado, usado en Trasceivers y equipos de comunicación de alta densidad de datos. [5]. Ilustración 10 Conector cuadrado Ilustración 12 Posibles rutas consideradas.. • FC (Ferule Connector ó Conector Férula): Conector usado para equipos de medición como OTDR. Además, comúnmente utilizado en conexiones de CATV. [5]. Utilizando Google maps se observa la existencia de dos posibles rutas (Bogotá- Puerto Boyacá - Aguachica - Santa Marta) la cual tiene una distancia de 954 km y y la segunda y más larga (Bogotá - Tunja - Duitama- Aguachica - Santa Marta) cuya distancia es de 1184 km..

(7) 7 También a partir de la información disponible en los sitios de las alcaldías de cada municipio se extrae información geográfica y demográfica para hacer la evaluación de que camino elegir. Descripción de las ciudades en las dos rutas Puerto Boyacá Población: 55,286 habitantes. El municipio de Puerto Boyacá hace parte del Magdalena Medio Boyacense y se localiza sobre la margen derecha del Río Magdalena. La ciudad se encuentra estratégicamente ubicada entre las principales ciudades capitales de los departamentos de Santander, Caldas, Antioquia, Cundinamarca y Boyacá. Esta característica la sitúa como una ciudad apta para la inversión y como destino turístico. Aguachica: Población: 74.405 habitantes. El municipio de Aguachica está localizado al sur del departamento del Cesar a 301 Km. de Valledupar. Su cabecera municipal está localizada a los 08° 45’’ de latitud norte y 73°37’ 37’’ de longitud oeste del meridiano de Greenwich a 190 metros sobre el nivel del mar (msnm); Según las coordenadas X1:1.375.000, X2: 1.430.000; Y1: 1.035.000, Y2: 1.065.000. El municipio se localiza en la zona intertropical ecuatorial, con una extensión total de 876,26 Km2, temperatura media de 28°C, y precipitación media anual de 1 835 mm, limita al norte con los municipios de La Gloria (Cesar) y El Carmen (Norte de Santander), por el Este con el municipio de Río de Oro (Cesar), por el sur con San Martín (Cesar) y Puerto Wilches (Santander), por el Oeste con el municipio de Gamarra (Cesar) y Morales (Bolívar).. Duitama Población: 103 552 habitantes. La Ciudad de Duitama se localiza en el departamento de Boyacá, pertenece a la región geográfica Andina y se ubica en el altiplano Boyacense, entre los cauces del río Chiticuy y el río Surba. Duitama es capital de la provincia del Tundama y se encuentra sobre el corredor industrial de Boyacá. La ciudad está rodeada y atravesada de sur a norte por los cerros de la Milagrosa o el Calvario, San José Alto, Alacranera o Tavor, la Tolosa, el Cargua, Tocogua, Pan de Azúcar, el Cerro del Nevado, el Alto del tigre y el Monte Rusio (más conocido como el páramo de la Rusia). Los anteriores accidentes geográficos son todos pertenecientes a las estribaciones de la cordillera oriental. Dentro de sus principales puntos orográficos destacan los páramos de Pan de Azúcar y el páramo de La Rusia con alturas que superan los 3.800 msnm. Igualmente destaca la Cuchilla de Laguna Seca (sector donde se ubican las antenas de radio), el Morro de la Rusia (donde se ubica las torres y antenas de transmisión), Cerro de Pan de Azúcar, Morro de La Cruz, Morro de Peña Blanca y cuchilla de Peña Negra (donde se ubica la Base Militar). Teniendo en cuenta la distancia total del enlace es de 954 Km y la relevancia de los centros urbanos en esta ruta se elegirán dos ciudades para la bajada y subida del enlace El enlace se dividirá en 3 segmentos, (Bogotá - Puerto Boyacá) 242 km, (Puerto Boyacá - Aguachica) 349 km y finalmente (Aguachica - Santa Marta) 372 km, Pero se tratará en 5 tramos debido a las propiedades de los equipos y de la fibra, esto se explicará en el desarrollo del proyecto.. Tunja Población: 191,878 habitantes. La Ciudad de Tunja se encuentra localizada en el Valle del Alto Chicamocha en la región del Altiplano Cundiboyacense, sobre la Cordillera Oriental de los Andes en el centro del país. Existen tres zonas orográficas dentro de la zona urbana: La planicie a 2650 metros sobre el nivel del mar, la meseta hacia el centro y sur de la ciudad a 2770 msnm, donde se encuentra el Centro Histórico y las Colinas donde alcanza los 2900 metros en los barrios de la zona occidental. En la zona rural, la altura sobre el nivel del mar oscila entre 2.400 msnm en el extremo suroriental hasta los 3.250 msnm en límites con los municipios de Cucaita y Samacá.33 La altura promedio es de 2720 msnm lo que la hace la capital más alta de Colombia y una de las quince ciudades más altas del mundo Se procede a determinar la distancia total del enlace, teniendo en cuenta que por facilidad se hará el tendido del cableado por las carreteras que comunican ambas ciudades, existen dos posibles rutas la primera y la más corta (Bogotá- Puerto Boyacá - Aguachica - Santa Marta) la cual tiene una distancia de 954 km y la segunda y más larga (Bogotá - Tunja - DuitamaAguachica - Santa Marta) cuya distancia es de 1184 km. Por tener una distancia menor se escoge la primera ruta de 954 km.. Posteriormente se elegirá el tipo de fibra con base al criterio de tasa de bits que se requiera transmitir, la tasa de bits a transmitir es el eje central del planeamiento del enlace de fibra óptica, ya que, de acuerdo a este, se escogerán los diferentes equipos como amplificadores, los módulos de bajada, etc.. XI. DATOS Y EQUIPOS ESCOGIDOS. El tipo de cable de fibra que se usara para el diseño es Cable Auto Soportado ADSS y se elegirá la fibra monomodo ya que esta presenta mejores características para realizar conexiones de larga distancia con la ayuda de un láser de alta intensidad. Se usará cable óptico ADSS P/N AD10-144-S del fabricante Aksh OptiFibre Ltd. Algunos de sus parámetros se observan en la siguiente figura:.

(8) 8. Ilustración 16 Especificaciones modulo Add & Drop Ilustración 13 Especificaciones fibra. Este cable es diseñado para ser utilizado en estructuras aéreas comúnmente redes eléctricas o de distribución energética (postes o torres), posee características técnicas que permite soportar condiciones ambientales extremas y la forma de instalación es a través de soportes y abrazaderas especiales. Se eligió el amplificador del fabricante Amonics, en el cual se encuentra el amplificador como Booster, preamplificador y amplificador de línea. Algunas de sus características se observan en la siguiente figura:. Se eligió el transmisor receptor OI1125 el cual presenta las siguientes especificaciones: Aunque puede llegarse hasta una tasa de 622 Mb/s, las especificaciones del dispositivo no garantizan tasas inferiores a los 2.4 Gb/s.. Ilustración 17 Especificaciones de dispositivos de transmision y recepción. Ilustración 14 Especificaciones amplificadores. Se escogió el módulo óptico add and drop MUX/DEMUX del fabricante Furukawa. Sus especificacionesn pueden ser observadas en la siguiente figura:. Debe tenerse en cuenta que para el diseño se eligió fbTOTAL=10Gbps Para el atenuador se eligió un dispositivo que tiene rango de atenuación de 0 dB a 25 dB que además presenta las siguientes especificaciones:. Ilustración 15 Modulo Add & Drop Ilustración 18 Especificaciones atenuador. Selección de empalme Los empalmes son uniones permanentes de tramos de fibra óptica que introducen pérdidas de inserción, las cuales hay de dos tipos: Empalme por fusión: Este tipo de empalme ofrece el nivel de atenuación más bajo, generalmente.

(9) 9 los empalmes de fibra monomodo se realizan por fusión. Para realizar esta técnica se utiliza un dispositivo llamado empalmadora de fusión la cual genera un arco eléctrico para soldar los dos tramos de fibra.. 𝐿𝑅𝑚𝑖𝑛 =. Empalme mecánico: Se utiliza para restauraciones temporarias y para la mayoría de los empalmes de fibra multimodo. Conociendo los tipos de empalme, se decide utilizar el empalme por fusión ya que es el más común a utilizar para la fibra monomodo la cual fue seleccionada anteriormente, además de ofrecer un nivel de atenuación bajo.. 𝐿𝑅𝑚𝑎𝑥 =. XII. DESARROLLO DEL PROYECTO.. Estudio y selección de sitios: Puerto Boyacá: Se escoge la ciudad de Puerto Boyacá porque se considera un punto estratégico al ser uno de los principales puertos del Magdalena medio y contar con una población aproximada de 50000 habitantes, además de estar ubicado en la ruta más corta entre Bogotá y Santa Marta. Aguachica: Se escoge la ciudad de Aguachica por ser la segunda ciudad más importante del departamento del Cesar, cuenta con una población de 106.957 habitantes siendo un punto de conexión entre el norte y el interior oriental del país a través de la Troncal del Magdalena (Ruta Nacional 45) y la Troncal Central (Ruta Nacional 45A), contando además con transporte aéreo, férreo y en forma paralela con la vía fluvial del río Magdalena.. Cálculos de presupuestos de potencia Primero se calcularán las distancias máximas y mínimas para el diseño de los enlaces, para esto se debe tener en cuenta las pérdidas a lo largo del trayecto del enlace, utilizando la siguiente expresión:. 𝐿𝑅 =. 𝑃𝑇 − 𝑆 − 𝑁𝐶𝑥𝛼𝐶 + 𝛼𝐸 − 𝑀𝐷 (1) 𝛼𝐸 + 𝛼 𝐹𝑂 𝐿𝑐. 0.1 +0.22 12. 4+30−(2𝑥0.1)+0.1−3 0.1 +0.22 12. = 21.45 𝐾𝑚. = 135.32𝐾𝑚. (2). (3). Con lo que se observa que la distancia mínima a la que podría transmitirse sin necesidad de amplificadores o repetidores será de 21.45 Km en el peor de los casos, y 135.32 Km para el mejor. Teniendo en cuenta que se trasmite con una potencia de salida entre 0 dBm y 4 dBm de acuerdo a las especificaciones del equipo transmisor seleccionado, se puede realizar las siguientes afirmaciones, si se coloca un amplificador Booster en la etapa de transmisión, aportando una ganancia de 26 dB al sistema, puede obtenerse un alcance de 135.32 Km en el peor de los casos y 249.78 Km para en el mejor de los casos, si se agrega un amplificador de línea el cual suma una ganancia de 43 dB, se obtiene un alcance de 209.78 Km en el peor de los casos y una distancia de 323.64 Km en el mejor de los casos. Si se agrega un amplificador booster junto con un amplificador de línea se obtendria 325.40 Km para el peor de los casos y 439.27 Km para el mejor caso, pero para este caso la decisión será colocar un Booster (26 dBm) al comenzar la línea y finalizaremos colocando un pre-amplificador (21 dBm) con lo cual conseguiremos 45 dBm y una distancia de 218.5 Km en el peor de los casos y 349.92 en el mejor de los casos lo cual será suficiente para el primer segmento en la red. El primer tramo comprende la distancia entre las ciudades de Bogotá y Puerto Boyacá que se encuentran separadas a una distancia de 245 Km, escogimos este punto para colocar un pre-amplificador y un módulo add drop que nos permita subir y bajar canales en este lugar, se debe tener en cuenta que a la salida del transmisor se instala un amplificador como booster que provee 26 dB de ganancia con el fin de impulsar la señal de salida y con lo cual se requieren 4 conectores en el trayecto, además de que al final del trayecto se colocará un pre-amplificador con 2 conectores más, para el caso de la fibra óptica calculamos que el número de empalmes corresponderá a 20 de acuerdo a la formula ( 245/12-1=19.41), y teniendo en cuenta la constante de atenuación de la fibra que escogimos que es de 0.22 dB/km. 𝑃𝐺𝑢𝑎 𝑚𝑖𝑛 = 𝑃𝑇𝑚𝑖𝑛 + 𝐺𝛼𝑚𝑝 − 𝑁𝐸𝑥𝛼𝐸 − 𝛼𝐹𝑂 𝑥𝐿𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜 − 𝑀𝐷 (4). Donde • La potencia de transmisión 𝑃𝑇𝑚𝑖𝑛 = 0𝑑𝐵 𝑦 𝑃𝑇𝑚𝑎𝑥 = 4 𝑑𝐵 • Constante de atenuación de la fibra 𝛼𝐹𝑂 = 0.22𝑑𝐵/𝐾𝑚 • Sensibilidad 𝑆𝑚𝑎𝑥 = −30. 𝑆𝑚𝑖𝑛 = −8. • Longitud del carrete 𝐿𝑐 = 12 𝐾𝑚 • Atenuación del conector. 0+8−(2𝑥0.1)+0.1−3. 𝛼𝑐 = 0.1 𝑑𝐵. 𝑃𝑚𝑖𝑛 = 0 + 26 − (4𝑥0.1) − (20𝑥0.1) − (0.22𝑥245) − 3 = −33.3 𝑑𝐵𝑚 (5) 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 𝑃𝑇𝑚𝑎𝑥 + 𝐺𝛼𝑚𝑝 − 𝑁𝑐𝑥𝛼𝑐 − 𝑁𝐸𝑥𝛼𝐸 − 𝛼𝐹𝑂 𝑥𝐿𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜 − 𝑀𝐷 (6) 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 4 + 26 − (4𝑥0.1) − (20𝑥0.1) − (0.22𝑥245) − 3 = −29.3 𝑑𝐵𝑚 (7).

(10) 10. Con lo que se obtiene que en Puerto Boyacá el nivel de recepción estará en el orden de -33.3 dBm hasta los -29.3 dBm. Nos detenemos con el fin de instalar un pre-amplificador que para nuestro caso tiene un umbral mínimo de -40 dBm con lo a partir del calculó obtenido es viable instalar el equipo ya que en el peor de los casos tendremos -33.3 dBm a la salida del trayecto de fibra valor que se encuentra dentro del rango de recepción, para nuestro caso el equipo utilizado como pre-amplificador provee una ganancia 21 dB Con lo que podemos decir que el nivel de señal recibido en Puerto Boyacá por el módulo add drop será de:. 𝑃𝑃𝐵𝑚𝑖𝑛 = 𝑃𝑇245𝑚𝑖𝑛 + 𝐺𝛼𝑚𝑝 − 𝑁𝑐𝑥𝛼𝑐 − 𝑀𝐷 (8) 𝑃𝑃𝐵𝑚𝑖𝑛 = −33.4 + 21 − (2𝑥0.1) − 3 = −15.6 𝑑𝐵𝑚 (9) 𝑃𝑃𝐵𝑚𝑎𝑥 = 𝑃𝑇245𝑚𝑖𝑛 + 𝐺𝛼𝑚𝑝 − 𝑁𝑐𝑥𝛼𝑐 − 𝑀𝐷(10) 𝑃𝑃𝐵𝑚𝑎𝑥 = −29.4 + 21 − (2𝑥0.1) − 3 = −11.6 𝑑𝐵𝑚(11). Ahora bien, para este primer tramo se hizo una simulación con la cual se puede corroborar el comportamiento de la potencia a través del diseño realizado, para ello se utilizo el software Optysistem con el cual se modelo el comportamiento de redes ópticas a través de su interfaz gráfica y de cálculos nos da una idea de cómo se va comportar nuestro diseño. A continuación, se observa una imagen tomada desde el software de simulación con el valor de la potencia simulada en la herramienta.. de interés, a decir verdad es una herramienta muy completa que provee un sin número de posibilidades de análisis, en este documento no se ahonda demasiado en la plataforma de simulación pero se usa para asemejar un poco el modelo realizado. Ahora se establecerá un enlace entre Puerto Boyacá y PerolesBarrancabermeja con el propósito de colocar el amplificador de línea en este, entre los cuales hay una distancia de 179 km, por lo cual se requiere calcular el número de empalmes necesitados para este enlace ( 179/12-1=14 ) y se utilizarán cuatro conectores. El nivel de señal recibido en Peroles será:. 𝑃𝑃𝑚𝑖𝑛 = 𝑃𝑇𝑚𝑖𝑛 + 𝐺𝛼𝑚𝑝 − 𝑁𝑐𝑥𝛼𝑐 − 𝑁𝐸𝑥𝛼𝐸 − 𝛼𝐹𝑂 𝑥𝐿𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜 − 𝑀𝐷 (12) 𝑃𝑃𝑚𝑖𝑛 = 0 + 26 − (4𝑥0.1) − (14𝑥0.1) − (0.22𝑥179) − 3 = −18.18𝑑𝐵𝑚 (13) 𝑃𝑃𝑚𝑎𝑥 = 𝑃𝑇𝑚𝑎𝑥 + 𝐺𝛼𝑚𝑝 − 𝑁𝑐𝑥𝛼𝑐 − 𝑁𝐸𝑥𝛼𝐸 − 𝛼𝐹𝑂 𝑥𝐿𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜 − 𝑀𝐷(14) 𝑃𝑃𝑚𝑎𝑥 = 4 + 26 − (4𝑥0.1) − (14𝑥0.1) − (0.22𝑥179) − 3 = −14.18𝑑𝐵𝑚(15) Con lo que se obtiene que en Peroles el nivel de recepción estará en el orden de -18.18dBm hasta los -14.18dBm, al introducirse de nuevo el amplificador de línea el cual posee una ganancia de 43dB se tendrá una potencia de salida que irá desde los 24.82dBm hasta los 28.82dBm y ahora, se establecerá un enlace desde Peroles hasta Aguachica. La distancia entre estos dos es de 173 km, por lo que el número de empalmes estará dado por 173/12-1=14 y se utilizarán dos conectores, por lo que el nivel recibido en Aguachica será: 𝑃𝐴𝑐𝑚𝑖𝑛 = 𝑃𝑇𝑃𝑚𝑖𝑛 − 𝑁𝑐𝑥𝛼𝑐 − 𝑁𝐸𝑥𝛼𝐸 − 𝛼𝐹𝑂 𝑥𝐿𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜 − 𝑀𝐷 (16) 𝑃𝐴𝑐𝑚𝑖𝑛 = 24.82 − (2x0.1) − (14x0.1) − 0.22x173 − 3 = −17.84 (17). Ilustración 19 Simulacion optisystem (Imagen completa en anexos). Respecto a la imagen es muy importante observar que la herramienta permite modelar todas las características de comportamiento de los elementos que componen la red óptica, por ejemplo, las características de la fibra escogida, la ganancia de los amplificadores, la potencia de trasmisión y adicionalmente tiene varias herramientas de análisis del comportamiento como el Optical Power Meter donde se puede observar la potencia en dBm en cada uno de los puntos que sean. 𝑃𝐴𝑐𝑚𝑎𝑥 = 𝑃𝑇𝑃𝑚𝑎𝑥 − 𝑁𝑐𝑥𝛼𝑐 − 𝑁𝐸𝑥𝛼𝐸 − 𝛼𝐹𝑂 𝑥𝐿𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜 − 𝑀𝐷 (18) 𝑃𝐴𝑐𝑚𝑎𝑥 = 28.82 − (2𝑥0.1) − (14𝑥0.1) − (0.22𝑥173) − 3 = −13.84 (19) En este punto se instalará un módulo Add & Drop con el fin de generar el enlace de subida y bajada y proporcionarle el servicio de transmisión de datos, no es necesario colocar un atenuador ya que los valores obtenidos se encuentran en el rango para el mux/demux..

(11) 11. Adicional a ello se realiza también la correspondiente simulación del trayecto donde podemos observar el comportamiento del enlace en la plataforma de Optisystem y podemos corroborar algunos de los cálculos realizado, por ejemplo, el valor en dBm en la salida para nuestros cálculos esta entre -17.84 dBm y-13.84 dBm, ahora observemos la simulación. Con lo que se obtiene que en La Loma el nivel de recepción estará en el orden de -18.4 dBm hasta los -14.4 dBm, al introducirse de nuevo el amplificador de línea el cual posee una ganancia de 43dB se tendrá una potencia de salida que irá desde los 24.6 dBm hasta los 28.6 dBm y para completar el enlace final se establecerá el enlace desde La Loma hasta Santa Marta. La distancia entre estos dos es de 203 km, por lo que el número de empalmes estará dado por 261/12-1=16 y se utilizarán dos conectores, por lo que el nivel recibido en Santa Marta será:. 𝑃𝑆𝑀𝑚𝑖𝑛 = 𝑃𝐶𝑢𝑟𝑚𝑖𝑛 − 𝑁𝑐𝑥𝛼𝑐 − 𝑁𝐸𝑥𝛼𝐸 − 𝛼𝐹𝑂 𝑥𝐿𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜 − 𝑀𝐷 (24) Ilustración 20 simulacion Peroles-Aguachica (Imagen completa en anexos). Al correr la simulación que se encuentra anteriormente propuesta en la plataforma se coloca un medidor de potencia al final del enlace se observa que el valor obtenido en potencia mediante la simulación al final del trayecto es de -11.216 dBm que se encuentra muy cerca del rango teóricamente calculado, así podemos confirmar que el dimensionamiento realizado para el enlace es posible de replicar en la realidad y de que los cálculos se asemejan bastante a lo que esperamos que ocurra.. 𝑃𝑆𝑀𝑚𝑖𝑛 = 24.6 − (2𝑥0.1) − (16𝑥0.1) − (0.22𝑥203) − 3 = −24.86 𝑑𝐵𝑚 (25) 𝑃𝑆𝑀𝑚𝑎𝑥 = 𝑃𝐶𝑢𝑟𝑚𝑎𝑥 − 𝑁𝑐𝑥𝛼𝑐 − 𝑁𝐸𝑥𝛼𝐸 − 𝛼𝐹𝑂 𝑥𝐿𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜 − 𝑀𝐷 (26) 𝑃𝑆𝑀𝑚𝑎𝑥 = 28.6 − (2𝑥0.1) − (16𝑥0.1) − (0.22𝑥203) − 3 = −20.86 𝑑𝐵𝑚 (27). Con esto el nivel de potencia a la salida se encontrará entre 24,86 dBm y -20,86 dBm lo cual podemos recuperar la señal en el módulo add & drop. A continuación, relacionamos la gráfica de la simulación realizada. Ilustración 21 medidor de potencia de simulacion Peroles-Aguachica. Por último, se establece un enlace entre Aguachica y Santa Marta con un punto intermedio donde se instalará el amplificador de línea el cual será la ciudad de La Loma Cesar. La distancia entre Aguachica y La Loma es de 180 km, por lo cual el número de empalmes estará dado por 180/12-1=14 y el número de conectores será de cuatro. El nivel de señal recibido en será de:. 𝑃𝐶𝑢𝑟𝑚𝑖𝑛 = 𝑃𝑇𝑚𝑖𝑛 + 𝐺𝛼𝑚𝑝 − 𝑁𝑐𝑥𝛼𝑐 − 𝑁𝐸𝑥𝛼𝐸 − 𝛼𝐹𝑂 𝑥𝐿𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜 − 𝑀𝐷 (20) 𝑃𝐶𝑢𝑟𝑚𝑖𝑛 = 0 + 26 − (4𝑥0.1) − (14𝑥0.1) − (0.22𝑥180) − 3 = −18.4𝑑𝐵𝑚 (21). Ilustración 22 Simulacion La Loma-Santa Marta (Imagen completa en anexos). Para este trayecto nuevamente corremos la simulación en el software Optisystem para realizar una comparación con los cálculos realizados así que agregamos la imagen del valor de potencia recibido al final del trayecto a partir de la simulación. 𝑃𝐶𝑢𝑟𝑚𝑎𝑥 = 𝑃𝑇𝑚𝑎𝑥 + 𝐺𝛼𝑚𝑝 − 𝑁𝑐𝑥𝛼𝑐 − 𝑁𝐸𝑥𝛼𝐸 − 𝛼𝐹𝑂 𝑥𝐿𝑡𝑟𝑎𝑚𝑜 − 𝑀𝐷 (22) 𝑃𝐶𝑢𝑟𝑚𝑎𝑥 = 4 + 26 − (4𝑥0.1) − (14𝑥0.1) − (0.22𝑥180) − 3 = −14.4𝑑𝐵𝑚 (23). Ilustración 23 Valor medidor de potencia Santa Marta.

(12) 12 𝑇𝑠 = 0.017𝑥1𝑥113 = 1.921𝑛𝑠. Presupuesto ancho de banda Debe tenerse en cuenta el valor del número de hilos de la fibra, el cual en este caso es de 24. Se tiene qué: 𝑓𝑏𝜆 =. 𝑓𝑏𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 𝐻∗ 𝜆. =. 10𝐺𝑏𝑝𝑠 24∗4. = 0.1041𝐺𝑏𝑝𝑠 (28). 0.35 𝑇𝑠. =. 0.35 1.921𝑛𝑠. = 0.1821𝐺𝐻𝑧 < 0.208𝐺𝐻𝑧. 𝐵𝜆𝑃𝑅𝑂𝑌 = 2 ∗ 𝑓𝑏𝜆 𝐺𝑏𝑝𝑠 = 2 ∗ 0.1041𝐺𝑏𝑝𝑠 = 0.208𝐺𝐻𝑧 (29) El tiempo de subida de la fibra se determina con la siguiente expresión: 𝑇𝑐𝑟𝑜𝑚 = 𝐷𝐶𝑟𝑜𝑚(𝑛𝑠/(𝑛𝑚𝑥𝑘𝑚) 𝑥Λ𝑛𝑚 𝑥𝑑 (30) Donde 𝐷𝐶𝑟𝑜𝑚(𝑛𝑠/(𝑛𝑚𝑥𝑘𝑚) = 𝐷𝑀𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙(𝑛𝑠/(𝑛𝑚𝑥𝑘𝑚) + 𝐷𝐺𝑢𝑖𝑎𝑑𝑒𝑜𝑛𝑑𝑎(𝑛𝑠/(𝑛𝑚𝑥𝑘𝑚) (31) (32). (42). Para el sexto enlace: 𝑇𝑠 = 0.017𝑥1𝑥259 = 4.403𝑛𝑠. Los equipos seleccionados utilizan modulación NRZ, el ancho de banda por portadora proyectado es:. 𝐷𝐶𝑟𝑜𝑚(𝑛𝑠/(𝑛𝑚𝑥𝑘𝑚) = 0.018 − 0.001 = 0.017. 𝐵=. (41). 𝐵=. 0.35 𝑇𝑠. =. 0.35 4.403𝑛𝑠. (43). = 0.0795𝐺𝐻𝑧 < 0.208𝐺𝐻𝑧. (44). La mayoría de los enlaces no soportan el ancho de banda requerido, puesto que solo el segundo enlace lo soporta. Para solucionarlo, es necesario utilizar un compensador de dispersión cromática, en la siguiente tabla se observa el valor para cada compensador dependiendo el enlace:. Núm. Enlace 1 3 4 5 6. DCM (ps) -0.006 -0.008 -0.008 -0.003 -0.011. Tabla 1 Valores del modulo de compensación de la dispersión cromática. Para el primer enlace: 𝑇𝑠 = 0.017𝑥1𝑥152 = 2.58𝑛𝑠 𝐵=. 0.35 𝑇𝑠. =. 0.35 2.584𝑛𝑠. = 0.1354𝐺𝐻𝑧 < 0.208𝐺𝐻𝑧. (33) (34). CONCLUSIONES . Para diseñar un enlace de fibra óptica es imperativo reconocer la ruta sobre la cual se va realizar la conexión, ya que de esta depende en gran medida el diseño de todo el enlace.. . Los sistemas de simulación, como para este caso, Optisystem son de gran ayuda en el momento de realizar el diseño de un enlace de fibra óptica ya que permiten una analogía del comportamiento del enlace sin necesidad de llevarlo a la relidad.. . Seleccionar bien los equipos y el tipo de fibra que se va a utilizar dentro de la planeación permite que el diseño sea más preciso y exacto, con lo que sea mucho más sencilla su implementación.. . Aplicar el modelo matemático que se utiliza para calcular el presupuesto de potencia y de ancho de banda permite que dimensionar y lograr el comportamiento esperado sea mucho más sencillo.. . Entender los conceptos de funcionamiento y comportamiento de la fibra óptica y los equipos que componen un enlace de comunicaciones permiten dimensionar el funcionamiento de cualquier diseño que se realice.. Para el segundo enlace: 𝑇𝑠 = 0.017𝑥1𝑥90 = 1.53𝑛𝑠 𝐵=. 0.35 𝑇𝑠. =. 0.35 1.53𝑛𝑠. = 0.2287𝐺𝐻𝑧 > 0.208𝐺𝐻𝑧. (35) (36). Para el Tercer enlace: 𝑇𝑠 = 0.017𝑥1𝑥187 = 3.179𝑛𝑠 𝐵=. 0.35 𝑇𝑠. =. 0.35 3.179𝑛𝑠. = 0.11𝐺𝐻𝑧 < 0.208𝐺𝐻𝑧. (37) (38). Para el Cuarto enlace: 𝑇𝑠 = 0.017𝑥1𝑥181 = 3.077𝑛𝑠 𝐵=. 0.35 𝑇𝑠. =. 0.35 3.077𝑛𝑠. = 0.1137𝐺𝐻𝑧 < 0.208𝐺𝐻𝑧. Para el quinto enlace:. (39) (40).

(13) 13 . Las simulaciones y cálculos matemáticos son herramientas muy potentes para diseñar enlaces de fibra óptica y hacer que la implementación de cualquier enlace por este medio sea mucho más sencilla.. BIBLIOGRAFIA Basic format for books: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]. http://proyredes.blogspot.com/2008/07/tipos-de-fibra-ptica.html http://silexfiber.com/fibra-optica-holgada http://nemesis.tel.uva.es/images/tCO/contenidos/tema2/tema2_1_5.htm https://www.c3comunicaciones.es/Documentacion/Cables%20opticos.pd f https://www.fibraopticahoy.com/blog/conectores-de-fibra-optica/ https://www.jasp.net/optics/fuentes.xhtml https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-L.12200005-S!!PDF-S&type=items. ANEXO.

(14) 14 En esta sección agregamos las imágenes de las simulaciones en un mejor tamaño con el fin de que sea posible observarlas y entenderlas de mejor manera.. Simulación tramo 1. Simulación tramo 2. Simulación tramo 3.

(15) 15.

(16)