Facultad de Ingeniería
Ingeniería de Redes y Comunicaciones
Programa Especial de Titulación:
Implementación de una Red FTTH para mejorar la calidad del servicio de Internet en el distrito de San Juan de Lurigancho, para la empresa Best
Cable Perú SAC en el año 2021
Eriks Uriel García Lara
Para optar el Título Profesional de Ingeniero de Redes y Comunicaciones
Asesor: Elmer Nestor Utrilla Vilca
Lima – Perú 2021
II DEDICATORIA
A mis padres Filomena y Aurelio quienes con su amor, esfuerzo y motivación me han permitido cumplir un objetivo más; a mis hermanos que siempre me acompañan y a mi compañera de vida por brindarme su apoyo incondicional día a día.
III AGRADECIMIENTO
A la UTP, por brindarnos todos los conocimientos en los cinco años de aprendizaje que fueron importantes para nuestro desarrollo como profesionales.
A todos los profesores que estuvieron compartiendo sus conocimientos y experiencias para nuestro desarrollo profesional.
A nuestros compañeros de estudios, por haber compartidos muchas experiencias en todo el tiempo en la universidad.
IV RESUMEN
El presente trabajo tiene como objetivo la Implementación de una Red FTTH; ya que se identificó que el principal problema hoy en día es la deficiente calidad en el servicio de acceso a internet que se brinda a la población; mediante la implementación de esta infraestructura nos permitirá brindar en un futuro múltiples servicios adicionales.
Para el desarrollo del trabajo se realizará bajo la metodología Scrum que nos permitirá la ejecución del proyecto siguiendo sus 5 fases aplicadas como son Inicio, Planificación y Estimación, Implementación, Revisión y Retrospectiva y Lanzamiento.
Esta implementación permitirá brindar el servicio de internet a grandes velocidades, para lo cual se realizará como primer objetivo el diseño de la Red FTTH desde el levantamiento de información en campo hasta el diseño en planos CAD, como segundo objetivo la implementación de la Red FTTH desde la instalación y configuración de los equipos en el NOC y por último se validará la Red FTTH desde el NOC hasta el dispositivo terminal en campo, para su posterior puesta en marcha.
V ABSTRACT
The present work has as objective the Implementation of a FTTH Network; since it was identified that the main problem today is the poor quality of the internet access service that is provided to the population; by implementing this infrastructure, it will allow us to provide multiple additional services in the future.
For the development of the work, it will be carried out under the Scrum methodology that will allow us to carry out the project following its five applied phases such as Start, Planning and Estimation, Implementation, Review and Retrospective and Launch.
This implementation will allow the provision of internet service at high speeds, for which the first objective will be the design of the FTTH Network from the gathering of information in the field to the design in CAD plans, as the second objective the implementation of the FTTH Network from the installation and configuration of the equipment in the NOC and finally the FTTH Network will be validated from the NOC to the terminal device in the field, for its subsequent start-up.
VI ÍNDICE
ÍNDICE DE FIGURAS ... VIII ÍNDICE DE TABLAS ... XII INTRODUCCIÓN ... XIV
CAPÍTULO 1 ...16
ASPECTOS GENERALES...16
1.1 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ...16
1.1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA ...16
1.1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ...19
1.2 DEFINICIÓN DE OBJETIVOS ...20
1.2.1 OBJETIVO GENERAL ...20
1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...20
1.3 ALCANCES Y LIMITACIONES ...20
1.3.1 ALCANCES ...20
1.3.2 LIMITACIONES...21
1.4 JUSTIFICACIÓN ...21
CAPÍTULO 2 ...23
MARCO TEÓRICO ...23
2.1 FUNDAMENTO TEÓRICO ...23
2.1.1 ESTADO DEL ARTE ...23
2.1.2 BASE TEÓRICA ...25
2.2 MARCO CONCEPTUAL ...48
2.3 MARCO METODOLÓGICO...51
2.3.1 INICIO ...56
2.3.2 PLANIFICACIÓN Y ESTIMACIÓN ...56
2.3.3 IMPLEMENTACIÓN ...57
2.3.4 REVISIÓN Y RETROSPECTIVA ...58
2.3.5 LANZAMIENTO ...58
CAPÍTULO 3 ...59
DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN ...59
3.1 INICIO ...59
3.1.1 VISIÓN DEL PROYECTO ...59
3.1.2 IDENTIFICACIÓN DEL SCRUM MASTER Y STAKEHOLDERS ...61
3.1.3 EQUIPO SCRUM ...62
3.1.4 DESARROLLO DE ÉPICAS ...63
VII
3.2 PLANIFICACIÓN Y ESTIMACIÓN ...63
3.2.1 DEFINICIÓN DEL CRONOGRAMA ...63
3.2.2 HISTORIAS DE USUARIO ...65
3.2.3 DEFINICIÓN DEL PRODUCT BACKLOG ...68
3.2.4 ESTIMACIÓN DE HISTORIAS DE USUARIOS Y DURACIÓN DE SPRINT ....69
3.3 IMPLEMENTACIÓN ...71
3.3.1 SPRINT 1...71
3.3.2 SPRINT 2...82
3.3.3 SPRINT 3...99
3.4 REVISIÓN Y RETROSPECTIVA ... 107
3.4.1 DEMOSTRACIÓN Y VALIDACIÓN SPRINT 1 ... 107
3.4.2 DEMOSTRACIÓN Y VALIDACIÓN SPRINT 2 ... 110
3.4.3 DEMOSTRACIÓN Y VALIDACIÓN SPRINT 3 ... 116
3.5 LANZAMIENTO ... 125
3.5.1 CIERRE DEL PROYECTO ... 125
CAPÍTULO 4 ... 128
RESULTADOS Y PRESUPUESTO ... 128
4.1 RESULTADOS ... 128
4.1.1 PRUEBAS DE VALIDACIÓN DE LA RED FTTH ... 128
4.1.2 PRUEBAS DE ACCESO A INTERNET ... 131
4.2 PRESUPUESTO ... 134
4.2.1 CRITERIOS DE DISEÑO ... 134
4.2.2 GASTOS OPERATIVOS ... 135
4.2.3 FLUJO DE CAJA ... 136
4.2.4 CÁLCULO DEL VAN Y TIR ... 138
CONCLUSIONES ... 139
RECOMENDACIONES ... 140
BIBLIOGRAFÍAS ... 141
ANEXOS ... 143
ANEXO 01: DATASHET DE MODELOS OLT HUAWEI ... 143
ANEXO 02: DATASHEET MIKROTIK CCR-1016 ... 144
ANEXO 03: MAXTESTER OTDR EXFO ... 145
ANEXO 04: CARTA DE AUTORIZACION DE LA EMPRESA ... 147
ANEXO 05: REPORTE DE TURNITIN ... 148
VIII ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1: El árbol de problemas. ...18
Figura 2: Causas y Efectos. ...19
Figura 3: Representación de una Red de Telecomunicaciones. ...25
Figura 4: Arquitectura de una Red HFC. ...26
Figura 5: Arquitectura de una Red ADSL ...27
Figura 6: Representación de una Red FTTX. ...28
Figura 7: Representación de una Red Óptica Pasiva (PON). ...29
Figura 8: Representación de una Arquitectura Punto a Punto (P2P). ...30
Figura 9: Representación de una Arquitectura Multipunto. ...30
Figura 10: Representación de una Red APON...31
Figura 11: Representación de la Red GPON ...32
Figura 12: Arquitectura de una Red GPON ...33
Figura 13: Representación de una red con Múltiples Servicios GPON ...34
Figura 14: Diagrama de estandarización GPON ...35
Figura 15: Representación de una Red FTTN...35
Figura 16: Representación de una Red FTTC...36
Figura 17: Representación de una Red FTTB ...37
Figura 18: Representación de una Red FTTA ...37
Figura 19: Representación de una Red FTTH...38
Figura 20: Red FTTH ...39
Figura 21: Representación de una Red de Divisor Centralizada ...40
Figura 22: Representación de una Red de Divisor Distribuidos ...40
Figura 23: Representación de una Red Estrella ...41
Figura 24: Equipo OLT ...42
Figura 25: Especificaciones de OLT Huawei ...42
Figura 26: ODF de 96Hilos ...43
Figura 27: Splitter Óptico ...43
Figura 28: Caja de Empalme ...44
Figura 29: Caja Terminal NAP ...44
Figura 30: Equipo Terminal de Red (ONT) ...45
Figura 31: Roseta Óptica. ...45
Figura 32: PatchCords. ...46
Figura 33: Conectores Mecánicos...46
Figura 34: Transceiver SFP ...47
Figura 35: Fibra Óptica ...47
IX
Figura 36: Diagrama de las Fortalezas SCRUM ...51
Figura 37: Ventajas de Scrum ...52
Figura 38: Principios Fundamentales de Scrum ...52
Figura 39: Épicas FTTH ...63
Figura 40: Product Backlog ...68
Figura 41: Área de Cobertura. ...72
Figura 42: Topómetro ...73
Figura 43: Plano de Cobertura ...73
Figura 44: Delimitación de Área a Diseñar ...75
Figura 45: Formula del Presupuesto Óptico ...77
Figura 46: Diagrama de un Presupuesto Óptico. ...77
Figura 47: Esquemático de Splitteo. ...78
Figura 48: Dibujo de Plano en CAD ...79
Figura 49: Diseño de la Ruta Troncal y Distribución ...80
Figura 50: Presentación de un Plano PON. ...81
Figura 51: Ubicación de la OLT en NOC Principal ...82
Figura 52: Instalación de Equipo OLT. ...83
Figura 53: Representación de conexión con la OLT...84
Figura 54: Pantalla de configuración de OLT ...84
Figura 55: Configuración de OLT ...85
Figura 56: Configuración DBA en la OLT ...86
Figura 57: Configuración de Vlan en OLT ...86
Figura 58: Configuración ruta estática ...87
Figura 59: Activación de Puertos en OLT ...87
Figura 60: Área de Ubicación ...88
Figura 61: Instalación del router Mikrotik...88
Figura 62: Instalación de Transceiver SFP y Jumper LC ...89
Figura 63: Esquema de Interconexión ...89
Figura 64: Conexión entre router y pc ...90
Figura 65: Habilitación de Interfaz SFP en Router CCR-1072 ...90
Figura 66: Habilitación de Interfaz SFP en Router CCR-1016 ...91
Figura 67: Indicador Led de Conexión ...91
Figura 68: Resumen de la Interfaz SFP ...92
Figura 69: Resumen de Configuración del router CCR-1016. ...93
Figura 70: Creación del Pool de Direcciones IP ...94
Figura 71: Configuración PPP ...95
Figura 72: Configuración PPP Limit ...95
X
Figura 73: Configuración PPPoE ...96
Figura 74: Instalación de ODF y Conexión de Jumper ...97
Figura 75: Instalación del Jumper Óptico. ...98
Figura 76: Ruta Troncal de Fibra Óptica ... 100
Figura 77: Presentación del Plano PON... 101
Figura 78: Ferretería para Instalación en Planta Externa. ... 102
Figura 79: Ferretería de Anclaje de Fibra de Óptica ... 102
Figura 80: Tendido de Fibra Óptica. ... 103
Figura 81: Cuadro de Empalmes ... 104
Figura 82: Preparación de Empalme ... 105
Figura 83: Empalme de Fibra Óptica ... 105
Figura 84: Instalación de Caja Terminal NAP... 106
Figura 85: Calculo de Presupuesto Óptico ... 107
Figura 86: Presentación de Planos PON. ... 109
Figura 87: Acceso al equipo OLT ... 110
Figura 88: Esquema de interconexión entre routers. ... 111
Figura 89: Comando Ping entre los routers ... 112
Figura 90: Verificación de conexión ... 113
Figura 91: Conexión física del Interface SFP del router. ... 114
Figura 92: Conectividad desde el router hacia el OLT ... 115
Figura 93: Conectividad desde el OLT hacia el Router. ... 115
Figura 94: Niveles de los Puertos PON en la OLT. ... 117
Figura 95: Medida con equipo reflectometro OTDR. ... 117
Figura 96: Prueba con Láser Óptico. ... 118
Figura 97: Medición con reflectometro IOLM ... 119
Figura 98: Medición en Caja Terminal NAP ... 120
Figura 99: Acceso a ONT Huawei. ... 121
Figura 100: Activación de Puertos LAN en equipo ONT. ... 121
Figura 101: Configuración de PPPoE en equipo ONT. ... 122
Figura 102: Configuración de Servicio PPP en router Mikrotik. ... 123
Figura 103: Identificación de ONT Conectada... 123
Figura 104: Configuración para agregar el equipo ONT a un puerto de la OLT... 124
Figura 105: Registro del equipo ONT en la OLT. ... 124
Figura 106: Conexión de la ONT en Router Mikrotik CCR-1016 ... 124
Figura 107: Informe de equipo OTDR-IOLM de la Red FTTH ... 128
Figura 108: Informe de equipo OTDR-IOLM de la Red FTTH ... 130
Figura 109: Configuración PPPoE en Equipo ONT ... 131
XI Figura 110: Configuración de Usuario PPPoE en router Mikrotik ... 132 Figura 111: Tráfico de Usuarios PPPoE... 133
XII ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Fase de Inicio ...53
Tabla 2: Fase de Planificación y Estimación ...54
Tabla 3: Fase de Implementación ...54
Tabla 4: Fase de Revisión y Retrospectiva ...55
Tabla 5: Fase de Lanzamiento ...55
Tabla 6: Visión del Proyecto. ...60
Tabla 7: Lista de Interesados. ...61
Tabla 8: Cronograma del Proyecto ...63
Tabla 9: Historias de Usuario 1. ...65
Tabla 10: Historia de Usuario 2. ...65
Tabla 11: Historia de Usuario 3. ...65
Tabla 12: Historia de Usuario 4. ...66
Tabla 13: Historia de Usuario 5. ...66
Tabla 14: Historia de Usuario 6. ...66
Tabla 15: Historia de Usuario 7 ...66
Tabla 16: Historia de Usuario 8. ...67
Tabla 17: Historia de Usuario 9. ...67
Tabla 18: Historia de Usuario 10. ...67
Tabla 19: Historia de Usuario 11. ...67
Tabla 20: Lista de Product Backlog ...69
Tabla 21: Estimación de esfuerzo ...70
Tabla 22: Tabla de Sprint ...70
Tabla 23: Estimación de Sprint 1 ...70
Tabla 24: Estimación de Sprint 2 ...71
Tabla 25: Estimación de Sprint 3 ...71
Tabla 26: Duración de Sprint 1 ...71
Tabla 27: Atenuaciones Ópticas ...76
Tabla 28: Niveles de potencia y sensibilidad de recepción en OLT y ONT ...76
Tabla 29: Calculo Plano FTTH ...79
Tabla 30: Burndown Chart Sprint 1 ...81
Tabla 31: Sprint 1 Finalizado ...82
Tabla 32: Duración de Sprint 2 ...82
Tabla 33: Borndown Chart Sprint 2 ...98
Tabla 34: Sprint 2 Finalizado ...99
Tabla 35: Duración de Sprint 3 ...99
XIII
Tabla 36: Burndown Chart Sprint 3 ... 106
Tabla 37: Sprint 3 Finalizado ... 107
Tabla 38: Acta de Cierre del proyecto. ... 125
Tabla 39: Acta de Conformidad del Proyecto. ... 127
Tabla 40: Criterios de Presupuesto ... 134
Tabla 41: Presupuesto de Implementación en NOC ... 135
Tabla 42: Presupuesto de la Red Troncal ... 135
Tabla 43: Presupuesto de la Red de Distribución ... 136
Tabla 44: Flujo de Caja ... 136
Tabla 45: Calculo del VAN y TIR en dólares. ... 138
Tabla 46: Calculo del VAN y TIR en soles. ... 138
XIV INTRODUCCIÓN
El presente Proyecto propone la Implementación de una Red FTTH en una empresa privada que está orientada al rubro de las telecomunicaciones en específico a ofrecer el servicio de televisión por cable (CATV), que en la actualidad no cuenta con una infraestructura que permita brindar el servicio de acceso a internet a gran velocidad y/o ancho de banda, lo cual conlleva a la migración de sus suscriptores a otras compañías de telecomunicaciones.
Estas infraestructuras tecnológicas ya han sido aplicadas en otras partes del mundo y en la actualidad grandes compañías de telecomunicaciones en el país ya lo están implementado como es una Red FTTH.
Por ejemplo, en España en el año 2008 se realizaron las primeras pruebas en Madrid alcanzando velocidades de hasta 50Mbit/s y actualmente ya se ofrece el servicio de triple play sobre la red FTTH.
En Francia, la empresa Free ya ofrece este mismo servicio por fibra óptica hasta la casa a una velocidad de 100Mbit/s, mediante el servicio Triple Play.
XV En Corea del Sur uno de los países con mayor penetración de banda de ancha cuenta con un 58% de implementación de la Red FTTH en el año 2011.
En Estados Unidos diversas compañías ya cuentan con esta misma tecnología ofreciendo servicios Triple Play a suscriptores residenciales y empresariales.
En Brasil, diversas empresas de telecomunicaciones ya brindan el servicio de internet mediante una red FTTH que brindan velocidades de 100Mbit/s hasta 200Mbit/s.
En el Perú las dos grandes empresas en telecomunicaciones ya empezaron a realizar las instalación de fibra óptica a nivel nacional por los principales distritos de la capital para ofrecer el servicio a velocidades mayores a 100Mbit/s, dichas empresas están haciendo la migración tecnológica de su infraestructura ya que en la actualidad cuentan con una red de cable coaxial(Red HFC) por la cual ofrecen el servicio de acceso a internet mediante la tecnología DOCSIS la cual ocasiona que las velocidades sean limitadas y al ser una red activa tenga problema diferentes interferencias que ocasiona pérdidas de acceso a internet.
Para los cual se ha visto en la necesidad de Implementar una Red FTTH que permitirá brindar un acceso a internet eficiente y a grandes velocidades; dicha tecnología nos permitirá en corto y mediano plazo ofrecer múltiples servicios de telecomunicaciones.
16 CAPÍTULO 1
ASPECTOS GENERALES 1.1 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
1.1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Best Cable Perú SAC es una empresa con más de 10 años en el rubro de las telecomunicaciones, actualmente cuenta con una red HFC(Fibra y coaxial), el cual ofrece el servicio de televisión por cable e internet en el distrito de San Juan de Lurigancho; a su vez cuenta con presencia en los distritos de Puente Piedra, Ventanilla, Lurín, Pucusana, Pachacamac, El Agustino, entre otros distritos con el servicio de televisión por cable; a nivel socioeconómico el público objetivo de la empresa abarca los sectores C, D y E de la población en general; en la actualidad Best Cable Perú SAC brinda el servicio de internet mediante la tecnología DOCSIS(Especificación de Interfaz para Servicio de Datos por Cable), al ser una red activa depende de equipos instalados en planta externa que requieren energía eléctrica para su funcionamiento a su vez que dicha tecnología limita el ancho de banda que se puede llegar a ofrecer a los usuarios, para ello en su plan de expansión de redes de telecomunicaciones se ha visto en la necesidad de implementar una Red FTTH, en el distrito de San Juan de Lurigancho.
La implementación de esta Red FTTH está alineada a las circunstancias de la pandemia COVID-19; ya que en la actualidad viene generando el incremento del consumo y/o tráfico de Internet a nivel nacional debido a que un gran porcentaje de la población realiza actividades como trabajo remoto y clases virtuales, además de otras actividades como juegos en red, descargar y carga de información, video llamadas, streaming, entre otros; la mayoría de los usuarios manifiestan que requieren mayores velocidades ya que tienen problemas de lentitud al acceder a las diferentes plataformas educativas, laborales y páginas web debido a las velocidades y/o planes ofrecidos de otros operadores de internet,
17 por lo cual se requiere un mayor ancho de banda, para poder minimizar los problemas en el acceso a internet.
A su vez se ha identificado que varios proveedores de internet usan tecnología como por ejemplo ADSL, DOCSIS, enlaces inalámbricos; ofreciendo el servicio limitado de ancho de banda por las múltiples interferencias que dichas tecnologías generan; en múltiples sectores la compañía no cuenta cobertura de internet lo cual conlleva a que los usuarios migren a estos operadores de Internet ocasionando pérdidas económicas en la compañía, por la cual se plantea en la necesidad de implementar una Red FTTH, la cual permitirá ofrecer grandes velocidades de acceso a internet.
Al implementar una Red FTTH, en un corto y mediano plazo se puede ofrecer múltiples servicios de telecomunicaciones con una misma infraestructura, ya que al ser una red pasiva no requiere de equipos electrónicos instalados en planta externa para su funcionamiento y posterior mantenimiento ya que todo monitoreo y control se realiza desde el NOC Principal.
A continuación, se presenta un Diagrama del Árbol de Problemas, de las causas y efectos que genera el problema principal:
18 Figura 1: El árbol de problemas.
Fuente: Elaboración Propia
El siguiente diagrama muestra el árbol de problemas, se ha identificado que el problema principal es el deficiente ancho de banda para poder acceder a internet y poder realizar diversas actividades en simultáneo como por ejemplo trabajo remoto, clases virtuales, navegación, descarga, entre otros.
Dentro de las causas principales que conlleva a una deficiente calidad de servicio en el acceso a internet son el tipo de tecnología con lo que hoy día se distribuye el internet, lo que genera la pérdida de conexión por problemas como la falta de fluido eléctrico, robo de equipos en la red existente, falta de mantenimiento de la red y también la baja velocidades y ancho de banda de internet por el tipo de tecnología que se utiliza como son las tecnologías Docsis, ADSL, entre otros.
19 Además, existen diferentes sectores en los cuales no se cuenta con cobertura de internet lo que genera la perdida y migración de suscriptores a otros operadores que brindan el servicio de internet; por último, otra causa que se tiene es la falta de renovación tecnología lo que ocasiona que se limite los anchos de banda en el acceso a internet y en futuro poder brindar otros servicios de telecomunicaciones.
Figura 2: Causas y Efectos.
Fuente: Elaboración Propia
1.1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1.1.2.1 PROBLEMA GENERAL
¿De qué manera influye no contar con una Red FTTH en la deficiente calidad de servicio en el acceso a internet en la población de San Juan de Lurigancho?
1.1.2.2 PROBLEMAS ESPECÍFICOS
¿De qué manera afecta el tipo de tecnología en la deficiente calidad de servicio en
el acceso a internet en la población de San Juan de Lurigancho?
¿De qué manera afecta el no contar con cobertura de internet en la deficiente
calidad de servicio en el acceso a internet en la población de San Juan de Lurigancho?
¿De qué manera afecta la falta de renovación tecnológica en la deficiente calidad de servicio en el acceso a internet en la población de San Juan de Lurigancho?
20 1.2 DEFINICIÓN DE OBJETIVOS
1.2.1 OBJETIVO GENERAL
Implementar una Red FTTH para mejorar la calidad de servicio de Internet en el distrito de San Juan de Lurigancho.
1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Realizar el diseño de la Red FTTH, que abarcará desde el levantamiento de
información catastral hasta el diseño en planos CAD.
Realizar la implementación y configuración de la Red FTTH en NOC Central.
Realizar pruebas y validaciones de la Red FTTH.
1.3 ALCANCES Y LIMITACIONES 1.3.1 ALCANCES
La implementación de la red FTTH abarca la Urbanización de San Hilarión - del
distrito de San Juan de Lurigancho, el cual se realizará el diseño de 20 planos que se construirán en planta externa; el principal medio físico de transporte y distribución que se usará será la fibra óptica desde nuestro NOC hasta la distribución en el usuario final.
El recorrido del cableado será por los postes de alumbrado público, telefónico y
postes propios, en la cual irán instalados nuestros dispositivos pasivos (Caja NAP (1:16), Splitters Primario (1:4), cajas de empalme, entre otros).
En paralelo con la implementación en planta externa se procederá con la instalación
y configuración de nuestros equipos en nuestro NOC; se instalará y configurará nuestro OLT (Terminal de Línea Óptica), Router Core del proveedor de internet y nuestro Router Core Interno, Patch Panel y los respectivos enlaces internos.
Se realizarán mediciones en campo y NOC Principal de la red FTTH, para lo cual se usara equipos de medición óptica como el OTDR, IOLM, medidor de potencia óptica, laser óptico, entre otros; dichas mediciones nos indicaran el estado de la red
21 si es que existen algunos problemas como atenuaciones por macro curvaturas, roturas de hilos de fibra óptica, empalmes mal realizados, atenuaciones por suciedad, entre otros problemas que se pudieran encontrar; a su vez al realizar las mediciones nos reflejara los valores de niveles ópticos en cada caja terminal (NAP) para una vez dar por validado toda la implementación realizada.
Para la gestión, control y monitoreo de la red FTTH, se hará uso del software
Winbox propiedad de Mikrotik la cual nos permitirá realizar activaciones, configuraciones y registros general del tráfico de red.
1.3.2 LIMITACIONES
Falta de entrega de materiales por parte de nuestros proveedores.
Desconocimiento del personal técnico en realizar instalaciones.
Obstrucción de parte de los habitantes y/o urbanización al momento de la
implementación de la Red FTTH en planta externa.
Demora en la configuración y pruebas de los equipos en el NOC.
1.4 JUSTIFICACIÓN
El desarrollo de la implementación nace por la necesidad de mejorar el deficiente servicio de acceso a internet lo cual permitirá otorgar mayor ancho de banda y mejorar las velocidades de acceso a internet que ofrecen tecnologías como DOCSIS, ADSL, conexiones inalámbricas, entre otras; ya que por la coyuntura actual de la pandemia COVID-19 la población en general requiere mayores capacidades de ancho de banda para poder realizar diversas actividades de descarga y carga de información, clases virtuales, trabajo remoto, video llamadas; todas estas actividades en la actualidad se realizan en simultaneo para ello la necesidad de incrementar el ancho de banda de internet.
En la actualidad todavía no se cuenta con infraestructuras que permitan en un mediano y largo plazo poder brindar el servicio de voz, video y datos por una misma red, para ello es
22 importante la implementación de una red FTTH porque nos permitirá llegar a ofrecer dichos servicios.
Otro aspecto importante es que una red FTTH al ser una red pasiva, los dispositivos instalados en planta externa no requieren de alimentación eléctrica para su funcionamiento ya que toda la alimentación principal es proporcionada de nuestro NOC Central.; también se debe mencionar que los diferentes tipos de materiales a usar son pocos en comparación con otras tecnologías.
A su vez no se requiere de un mantenimiento constante de la red ya que toda la gestión y/o administración de los usuarios finales, cualquier posible avería o pérdida de conexión se realiza en el NOC Central.
Al terminar de implementar de la red FTTH, se podrá ofrecer grandes velocidades para así cubrir las necesidades de los usuarios finales, así como en un mediano y corto plazo poder brindar múltiples servicios de telecomunicaciones por la misma red FTTH.
La metodología que se empleará para la Implementación de una Red FTTH será la metodología SCRUM, que está enmarcada dentro de las metodologías Agile; la cual se basa en aspectos como: flexibilidad, factor humano, colaboración y resultados.
23 CAPÍTULO 2
MARCO TEÓRICO 2.1 FUNDAMENTO TEÓRICO
2.1.1 ESTADO DEL ARTE
Abreu, M. (2009). Características generales de una red de fibra óptica al hogar (FTTH).
Memoria Investigaciones En Ingeniería, (7), 38-46. Manifiesta lo siguiente: “En la actualidad se evidencia una creciente demanda en el ancho de banda para el acceso a Internet desde usuarios residenciales. Si bien los servicios móviles han crecido en significativamente se espera que con el lanzamiento de LTE tenga un mayor crecimiento; ya que en la actualidad un gran porcentaje del acceso a Internet se basan en tecnologías alámbricas, principalmente tecnologías xDSL y DOCSIS. Estas dos tecnologías presentan un límite a mediano plazo. Por ello, en países muy avanzados tecnológicamente se está instalando masivamente soluciones de fibra al hogar (FTTH).
Arias, J. (2015) en su tesis “Diseño de una Red FTTH utilizando estándar GPON en el distrito de Magdalena” refiere que en su investigación busco lograr que los pobladores tengan un mayor acceso a la banda ancha, para lograr dicho objetivo el autor propuso como solución el diseño de una red FTTH con estándar GPON lo cual permitiría brindar grandes velocidades de carga y descarga a unos costos accesibles para los usuarios finales.
Ramírez, S. (2019) en la tesis “Diseño de una Red FTTH para el Acceso de Banda Ancha en el Condominio Galilea-Castilla utilizando Tecnología GPON” refiere que dicha investigación se realizó debido a la necesidad de tener mayor acceso de ancho de banda
24 y mejorar las velocidades de acceso a internet que brindan las tecnologías ADSL, HFC y los enlaces microondas, haciendo uso de una infraestructura FTTH.
Castro, R. (2019) en la tesis “Diseño de una Red FTTH basado en estándar GPON para la conexión de videocámaras para el distrito de San Martin de Porras” propone el diseño de una red FTTH GPON y concluye que dicha solución es totalmente escalable y convergente a diferencia de otros diseños tecnológicos basados en transmisión inalámbrica y par de cobre, ya que dichas tecnologías cuentan con limitaciones y se ven reflejado en el ancho de banda y las distancias de cobertura.
López, E. (2016) en su tesis: “Diseño de una red de fibra óptica para la implementación en el servicio de banda ancha en Coishco (Ancash)” plantea la solución de diseñar una red de fibra óptica para poder aumentar las velocidades ofrecidas por los distintos operadores de internet, por lo cual se realiza un análisis detallado para poder estimar los cálculos de la capacidad de la fibra óptica que se tendrá que utilizar para la implementación del sistema FTTH.
25 2.1.2 BASE TEÓRICA
2.1.2.1 REDES DE TELECOMUNICACIONES
Las redes de telecomunicaciones son un conjunto de equipos que pueden transmitir grandes tamaños de informaciones, para tal fin hace uso del medio de transporte inalámbrico e alámbrico, a su vez dicha información pueden ser transmitidas mediante señales electromagnéticas u ópticas, algunos ejemplos que presenciamos de las redes de telecomunicaciones son las de telefonía fija, telefonía móvil, las redes de televisión por cable(CATV), enlaces microondas y las redes de internet (Almanza, 2017).
Figura 3: Representación de una Red de Telecomunicaciones.
Fuente: Vidal, A. Medidas e ensaios Óticos em FTTH. Guía de Ensayos de Medidas Ópticas - GPON - Oi Brasil. (PTIn, Ed.). 2012
2.1.2.2 TIPOS DE REDES DE TELECOMUNICACIONES 2.1.2.2.1 REDES HFC
Las redes HFC son aquellas que utilizan fibra óptica y el cable coaxial para construir una red de banda ancha. Esta tecnología empieza a desarrollarse a través de empresas que brindan el servicio de Televisión por Cable (CATV), que además de ofrecer este servicio trasladan por el mismo medio físico la señal de Internet.
26 Haciendo uso de esta tecnología. La fibra óptica al ser un medio físico que no tiene mucha atenuación tiene la ventaja de llegar a grandes distancias haciendo uso de transmisores que amplifican la señal óptica. Una desventaja de la red HFC es que se le conoce como red activa, ya que los dispositivos instalados en planta externa (Nodo, amplificadores) requieren de energía eléctrica para su funcionamiento (Aldana, 2007).
Las redes HFC en la actualidad no solo transmiten televisión por cable, sino que ya están implementadas para la trasmisión de voz y datos, así como servicios empresariales.
Figura 4: Arquitectura de una Red HFC.
Fuente: Servicio Bidireccional de Datos - CINIT
2.1.2.2.2 REDES ADSL
Son redes que a través de los pares de cobre de la línea telefónica transmiten datos digitales e internet; el ADSL es un tipo de conexión de ancho de banda en la cual su transmisión no es simétrica, para tal uso es necesario contar con una línea telefónica y un sistema de modulación para lo cual se instalara un Splitter (filtro) que separa las frecuencias de la voz y datos (Huari, 2001).
27 Figura 5: Arquitectura de una Red ADSL
Fuente: http://www.movistar.es/rpmm/estaticos/residencial/fijo/banda-ancha- adsl/manuales/accesorios-inalambricos/manual-redlar.pdf
2.1.2.2.3 REDES FTTX
Las Redes FTTX, son diversas arquitecturas para redes de banda ancha, estas arquitecturas emplean la fibra óptica en todo el recorrido de la red hasta el usuario final.
Las redes FTTX son implementados para la realizar una actualización en el uso de la banda ancha y poder ampliar las velocidades y buena calidad en el acceso a banda ancha.
Este tipo de redes ofrecen mayores velocidades de transmisión con menores consumos de energía, además el diseño de distintas arquitecturas permite que la fibra óptica llegue más más cerca al usuario, aprovechan al máximo las técnicas y métodos más recientes de construcción, conexión y transmisión.
28 Figura 6: Representación de una Red FTTX.
Fuente: https:// forum.huawei.com/enterprise/es/fttx-comprende-muchas-variantes-de- fibra-óptica/thread/540783-100275
2.1.2.2.4 TIPO DE RED FTTX
2.1.2.2.4.1 REDES ÓPTICAS ACTIVAS (AON)
Estas redes usan dispositivos que para su funcionamiento requieren de energía eléctrica, lo cual permiten realizar enlaces a grandes distancias entre el NOC y el usuario final.
La red activa sobrepasa los problemas de potencia de señal vinculados con una red pasiva;
Estas redes al depender de la energía eléctrica para su funcionamiento, cualquier problema o avería en planta externa ocasionaría que todos los usuarios perderían conexión, ya sea en datos y video (Commscope, 2018).
2.1.2.2.4.2 REDES ÓPTICAS PASIVAS (PON)
Las redes PON son un sistema de comunicaciones el cual usan la fibra óptica para establecer comunicación punto a multipunto entre un equipo OLT y los equipos instalados en el domicilio de los usuarios llamado ONT, por lo cual el servicio de internet no es dedicado ya que mediante la multiplexación se utiliza un hilo de fibra óptica conectado en un puerto en el equipo OLT para dar acceso a múltiples usuarios (Almanza, 2017).
29 Una ventaja de este tipo de redes es que permiten eliminar todos los dispositivos activos que requieren energía para su funcionamiento, dichos equipos a eliminar intervienen entre el equipo principal y el cliente, instalando en su lugar dispositivos ópticos pasivos, para direccionar el tráfico por la red, el dispositivo principal es el que interviene en las redes PON son los divisores ópticos conocido como Splitter óptico.
Figura 7: Representación de una Red Óptica Pasiva (PON).
Fuente: https://www.telnet-ri.es/soluciones-gpon-fttr-para-hoteles/
2.1.2.2.4.3 ARQUITECTURA DE REDES PON
Existen 2 topologías muy usadas en las redes FTTH: Punto a Punto (P2P) y la Punto Multipunto (P2MP).
2.1.2.2.4.3.1 PUNTO A PUNTO (P2P)
Esta arquitectura proporciona enlaces dedicados entre dos nodos (dispositivos), usando toda la capacidad de transmisión entre los dos dispositivos conectados; Las redes punto a punto por lo general están conectadas por cable, pero también es posible la conexión vía enlace de microondas (Forouzane, 2007).
30 Figura 8: Representación de una Arquitectura Punto a Punto (P2P).
Fuente: https://grupodesta.com/portfolio/telecomunicaciones/
2.1.2.2.4.3.2 PUNTO A MULTIPUNTO (P2MP)
Una red multipunto es una arquitectura en la que varios elementos de la red comparten un mismo enlace y una misma capacidad de transmisión; los dispositivos pueden usar el mismo enlace de forma simultánea ya que se realiza una configuración compartida (Forouzane, 2007).
Figura 9: Representación de una Arquitectura Multipunto.
Fuente: https://www.lifeder.com/topologia-en-estrella/
31 2.1.2.2.4.4 TECNOLOGÍAS DE REDES PON
2.1.2.2.4.4.1 REDES ÓPTICAS PASIVAS ATM (APON)
Una red APON es una planta externa totalmente pasiva y está compuesta por la OLT (Optical Line Terminal), una ONT (Optical Network terminal), fibra óptica, la red de distribución y un sistema que permita la administración de la red (Guijarro, 2005).
Figura 10: Representación de una Red APON
Fuente: https://www.academia.edu
2.1.2.2.4.4.2 RED ÓPTICA PASIVA DE BANDA ANCHA (BPON)
Es una versión mejorada de la Red APON, la cual soportara mayores estándares de ancho de banda, al inicio estaba definido para que alcance una tasa de transferencia de 155Mbits/s en forma simétrico, pero después pudo admitir tráficos asimétrico y simétrico.
2.1.2.2.4.4.3 REDES ÓPTICAS PASIVAS SOBRE ETHERNET (EPON)
EPON, son redes de fibra óptica que permite la iniciativa de no utilizar dispositivos con alimentación eléctrica para su funcionamiento y operatividad, por la cual son redes pasivas (IEEE, 2004).
El medio físico de transmisión EPON no puede ser definido como medio compartido o red punto a punto, ya que es una combinación de los dos tipos de topología.
32 Podemos concluir que las redes EPON tienen la característica de funcionalidad como un medio compartido cuando se transmiten información, pero cuando reciben la respuesta se comportan como redes punto a punto (López, 2009).
2.1.2.2.4.4.4 RED ÓPTICA PASIVA CON CAPACIDAD DE GIGABIT (GPON)
Las redes GPON siguen con la tecnología de red de fibra óptica pasiva, pero es una versión mejorada de la red PON y la red EPON; ya que se realizan diferentes técnicas para poder reutilizar la fibra óptica como medio físico de transferencia y poder ser compartido por varios usuarios, los cuales agrupan la información y gestionan los elementos de red entre otras funcionalidades (García, 2012).; entre sus características tenemos:
Tiene una velocidad de transmisión en Downstream y Upstream de 1.25Gbps.
Permite el transporte de diferentes tipos de servicio como CATV y voz.
Provee una mejor calidad de servicio, ya que se puede disponer de un modelo QoS
para garantizar el ancho de banda que requiere un servicio.
Tiene un Alcance de 20 Km desde el punto central de la red hasta el usuario final más distante de la red.
Figura 11: Representación de la Red GPON
Fuente: http:// https://www.lacnic.net/innovaportal/file/4749/1/lacnic-34-jgc-parte1---gpon- intro-y-fundamentos.pdf
33 2.1.2.2.4.5 TECNOLOGÍA GPON
Es una tecnología de acceso de telecomunicaciones de la ITU-T y estándar de las redes PON; esta tecnología utiliza fibra óptica hasta el usuario final, alcanzando velocidades superiores a 1Gbps. La tecnología GPON maneja velocidades síncronas de 622Mbps y 1.25Gbps; asimétricas de 2.5Gbps de Downstream y 1.25Gbps de Usptream. Cada hilo de fibra óptica soporta de 64 a 128 usuarios (Lam, 2007).
Figura 12: Arquitectura de una Red GPON
Fuente: https:// https://www.lacnic.net/innovaportal/file/4749/1/lacnic-34-jgc-parte1--- gpon-intro-y-fundamentos.pdf
2.1.2.2.4.6 CARACTERISTICAS GPON
La principal capacidad de las redes GPON son de otorgar mayor ancho de banda, mayor eficiencia de transporte para servicios IP y una especificación detallada para ofrecer cualquier tipo de servicio de telecomunicaciones (Gaona y Santillan, 2013).
GPON ofrece una estructura escalable de 622 Mbps hasta 2.5 Gbps, también puede soportar tasas de bit asimétricas. La velocidad más utilizada por los actuales proveedores de equipos GPON es de 2,488 Gbps de downstream (descarga) y de 1,244 Gbps de upstream (carga). En la actualidad realizando diversas configuraciones se pueden proporcionar hasta 100 Mbps por abonado mediante la tecnología GPON; teniendo un alcance de hasta 20KM con un presupuesto óptica de hasta -28dB.
34 El estándar GPON ofrece muchas ventajas sobre el resto de las tecnologías, ya que se puede transmitir múltiples servicios a la vez.
Figura 13: Representación de una red con Múltiples Servicios GPON
Fuente: https://www.syscomblog.com/2017/06/red-optica-pasiva-con-capacidad-de.html
2.1.2.2.4.7 ESTÁNDAR GPON
Los estándares GPON se basan en las especificaciones BPON anteriores. Las especificaciones son:
G.984.1: Normativa menciona las características generales de la red óptica pasiva
con capacidad Gigabit.
G.984.2: Normativa menciona la especificación de la capa dependiente de los
medios físicos de la red óptica pasiva con capacidad Gigabit (Rodríguez, 2015).
G.984.3: Normativa menciona la especificación de la capa de convergencia de
transmisión de red óptica pasiva con capacidad Gigabit (Rodríguez, 2015).
G.984.4: Esta Normativa menciona la especificación de interfaz de administración y control de red óptica pasiva con capacidad Gigabit (ITU, 2017).
35 Figura 14: Diagrama de estandarización GPON
Fuente: http://www.fibresplitter.com/info/ftth-gpon-39431716.html
2.1.2.2.5 APLICACIONES DE REDES FTTX 2.1.2.2.5.1 REDES FTTN
Se requiere instalar una fibra óptica desde la central hasta un nodo ubicado en un sector poblacional, el nodo es un equipo que convierte señales ópticas en señal eléctrica, que por medio de un cable de par de cobre dan cobertura a una determinada población (Mirano, 2019).
Figura 15: Representación de una Red FTTN
Fuente: https://sisutelco.com/introduccion-redes-fttx/
36 2.1.2.2.5.2 REDES FTTC
Son redes de telecomunicaciones en el cual la fibra óptica llega hasta una plataforma que otorga señal a algunos usuarios que están conectados a través de un cable coaxial o cobre;
permite entregar ancho de banda a través de cable coaxial (DOCSIS) o el par de cobre de telefonía (Mirano, 2019).
Figura 16: Representación de una Red FTTC
Fuente: https://sisutelco.com/introduccion-redes-fttx/
2.1.2.2.5.3 REDES FTTB
Es una arquitectura donde el punto de distribución intermedio termina en un edificio; la caja de distribución se encuentra en el cuarto de telecomunicaciones en la cual convierte señales eléctricas y llegan al usuario final mediante un cableado; permitiendo la reutilización de la infraestructura existente de una red Ethernet, cable coaxial o cable telefónico que se encuentran en los edificios; esta red es muy utilizado en edificios, hospitales, entre otros (Osorio, 2016).
37 Figura 17: Representación de una Red FTTB
Fuente: https://sisutelco.com/introduccion-redes-fttx/
2.1.2.2.5.4 REDES FTTA
Es una arquitectura inalámbrica donde la fibra óptica se instala hasta la parte superior de una torre de telecomunicaciones, que sustituye gran parte del cableado coaxial que anteriormente se instalaba. En las torres también se instalan unidades de radio remotas que se colocan en la parte superior de la torre en lugar de la base (Osorio, 2016).
Figura 18: Representación de una Red FTTA
Fuente: https://sisutelco.com/introduccion-redes-fttx/
38 2.1.2.2.5.5 REDES FTTH
Es una tecnología de telecomunicaciones que utiliza el cableado de fibra y distribuciones ópticas para poder ofrecer múltiples servicios como internet, VoIP, IPTV, entre otros; a diferentes hogares y empresas. Esta tecnología otorga grandes velocidades simétricas y asimétricas de ancho de banda.
Figura 19: Representación de una Red FTTH
Fuente: https://sisutelco.com/introduccion-redes-fttx/
2.1.2.3 RED FTTH 2.1.2.3.1 DEFINICIÓN
Red FTTH (Fiber To The Home), fibra hasta la casa; son redes compuestos principalmente por fibra óptica desde el NOC Central hasta los hogares. Las redes FTTH están diseñadas e implementadas para soportar gran demanda de ancho de banda que se tiene actualmente y que a un corto y mediano plazo las diferentes redes existentes migraran a esta nueva tecnología por ejemplo las redes HFC, ADSL; por lo tanto, se dejara de instalar cables de cobre (Mirano, 2019).
Las redes FTTH son redes pasivas que no requiere de una alimentación eléctrica entre el usuario y el punto finales de distribución para su funcionamiento; la arquitectura que utiliza
39 es la de punto a multipunto; para la distribución de la fibra óptica desde la central utiliza divisores ópticos pasivos para poder alimentar entre 64 a 128 usuarios.
Figura 20: Red FTTH
Fuente: http://www.viatelperu.com/viatel/index.php/component/content/category/24- solutions-fftx
2.1.2.3.2 TIPOS DE REDES DE ACCESO FTTH 2.1.2.3.2.1 REDES DE DIVISOR CENTRALIZADO
Las redes de divisor centralizado utilizan un punto central en la topología estrella o cadena, lo cual proporciona flexibilidad en la administración y gestión de las conexiones de los usuarios finales y es útil en los equipos conectados (Commscope, 2018).
Este tipo utiliza divisores de 1x32 ubicados en un distribuidor de fibra (ODF), la cual puede ubicarse en cualquier parte de la red; este divisor se conecta a través de una sola fibra al equipo terminal óptico (OLT), mientras que en el otro lado se distribuye a través del ODF, empalmes y conectores a 32 puntos finales (Commscope, 2018).
Por lo tanto, una red de divisor centralizado conecta un puerto de la OLT hasta 32 ONT.
40 Figura 21: Representación de una Red de Divisor Centralizada
Fuente: Fundamentos de FTTX – Arquitecturas de Red, CommScope.
2.1.2.3.2.2 REDES DE DIVISOR DISTRIBUIDOS
Este tipo de red utiliza múltiples divisores, para abarcar una mayor área de cobertura; un divisor óptico (1x4, 1x8) instalado en planta externa está conectado a un puerto de la OLT, cada fibra del divisor óptico primario alimenta a una caja NAP de acceso que contiene un divisor secundario que puede ser de 1x8, 1x16, 1x32 (Commscope, 2018).
Figura 22: Representación de una Red de Divisor Distribuidos
Fuente: Fundamentos de FTTX – Arquitecturas de Red, CommScope
41 2.1.2.3.2.3 REDES EN ESTRELLA
Las redes tipo estrella utilizan un punto central, para poder empezar con su distribución de acuerdo con el tipo de divisor óptico primario (1x4, 1x8, 1x16), esta topología requiere de una mayor instalación de fibra óptica y a su vez el número de empalmes por cada punto distribución aumentan por la cantidad de empalmes que se tienen que realizar (Commscope, 2018).
Esta topología también usa un puerto de conexión en la OLT por cada splitter primario que se encuentra instalado en planta externa.
Figura 23: Representación de una Red Estrella
Fuente: Fundamentos de FTTX – Arquitecturas de Red, CommScope
2.1.2.3.3 COMPONENTES DE UNA RED FTTH
2.1.2.3.3.1 EQUIPO DE LINEA TERMINAL OPTICA (OLT)
El OLT es el elemento activo dentro de la red FTTH, es el centro de toda la red que interconecta la red de distribución con los diferentes equipos ONU; poseen una tarjeta de gestión y control, además de la tarjeta PON.
De acuerdo con el modelo de OLT, se podrá saber la cantidad de tarjetas PON que se podrán instalar y a su vez la cantidad de usuarios que se podrán conectar.
42 Figura 24: Equipo OLT
Fuente: Elaboración Propia
Figura 25: Especificaciones de OLT Huawei
Fuente: https://www.router-switch.com/huawei-smartax-ea5800-series-olt-price.html
2.1.2.3.3.2 DISTRIBUIDOR DE FIBRA ÓPTICA(ODF)
Es un elemento pasivo que se encuentre instalado en el NOC Principal montado sobre un rack, que nos permitirá distribuir la fibra óptica troncal, lo cual nos facilitará la interconexión de la planta externa con el OLT. Existe diferente modelo de ODF, desde 12 hasta 96 fibras, distribuidos en bandejas de 12hilos.
43 Figura 26: ODF de 96Hilos
Fuente: Elaboración Propia
2.1.2.3.3.3 SPLITTER ÓPTICO
Es un elemento pasivo de la red FTTH, la cual permite distribuir y dividir una señal óptica en N salidas, que pueden ser 2,4, 8, 16, 32 y 64, que están conectados a todos los clientes que pertenecen a un puerto en la OLT.
Figura 27: Splitter Óptico
Fuente: http://www.boiero.com.ar/catalogo/144_splitters-ptico
2.1.2.3.3.4 CAJA DE EMPALME
Elemento pasivo de la red FTTH, que nos permite colocar los empalmes a fusión que se realizarán y acomodarlos en bandejas de empalme; tiene como función principal la protección de los empalmes realizados.
44 Figura 28: Caja de Empalme
Fuente: Elaboración Propia
2.1.2.3.3.5 CAJA TERMINAL (NAP)
Las Cajas NAP / Network Access Point, es un elemento pasivo para la distribución de la señal en redes FTTH realizando el cambio de la red óptica de alimentación a la red de acceso al usuario; en su interior van instalados los splitter ópticos secundarios (1x8, 1x16, 1x32). Las cajas NAP son de fácil instalación y van ubicados en postes o en interiores y exteriores de los edificios.
Figura 29: Caja Terminal NAP
Fuente: Elaboración Propia
2.1.2.3.3.6 EQUIPO TERMINAL DE RED(ONT)
Es un dispositivo que convierte la señal óptica en información eléctrica (conversor de medios), utiliza varias longitudes de onda (1310, 1490 y 1550 nm) para su transmisión y recepción de voz, datos y vídeo de forma simultánea mediante una sola fibra óptica; cada modelo de equipo tiene una potencia de recepción mínima de sensibilidad para su correcto funcionamiento de un máximo de -28dB.
45 Figura 30: Equipo Terminal de Red (ONT)
Fuente: Elaboración Propia
2.1.2.3.3.7 ROSETA ÓPTICA
La Roseta Óptica actúa como un punto de conexión de la red óptica utilizando conectorización mecánica (en campo) o empalme a fusión en una extensión preconectorizada (pigtail).
Figura 31: Roseta Óptica.
Fuente: Elaboración Propia
2.1.2.3.3.8 PATCHCORDS
Los Patchcord son tramos de fibra óptica con conectores en sus 2 extremos. Son utilizados para sistemas de CATV, redes de telecomunicaciones, entre otros; estos cables poseen baja pérdida de inserción y reflexión y alta estabilidad de temperatura, a su vez los más usados tienen el conector SC/APC o SC/UPC.
46 Figura 32: PatchCords.
Fuente: Elaboración Propia
2.1.2.3.3.9 CONECTORES ÓPTICOS MECANICOS
Los conectores SC (simplex connector) es un conector mecánico que cuenta con un procedimiento para poder engancharlo y sujetarlo al momento de la instalación del conector y cuenta con una guía para asegurarse que al insertarlo sea de forma correcta; tienen una pérdida de inserción promedio de 0.25 dB y son capaces de resistir 1000 repeticiones de conexión y desconexión.
Figura 33: Conectores Mecánicos
Fuente: Elaboración Propia
2.1.2.3.3.10 MODULOS SFP
El transceiver fibra óptica se utiliza ampliamente para los dispositivos de conexión de red como routers, switches y equipos que tengan este tipo de conexión para realizar enlaces de fibra ópticas; existen diferentes modelos para diferentes tipos de enlaces ópticos.
47 Figura 34: Transceiver SFP
Fuente: Elaboración Propia
2.1.2.3.3.11 FIBRA ÓPTICA
Los cables de fibra óptica son utilizados para transmitir señales con ayuda de ondas electromagnéticas en el rango de las frecuencias ópticas establecidas; son recomiendas como alternativa a los cables de cobre que presentan interferencias electromagnéticas; son instaladas al aire libre o en edificios en caso no se desee que se emitan radiaciones electromagnéticas (Canello, 2009).
La fibra óptica es un medio físico de transmisión y recepción de información, utilizado en diferentes redes de datos y telecomunicaciones, a través de las cual señales de luz láser que contienen los datos a transmitir; es ideal para las telecomunicaciones por cable ya que permite establecer redes locales y de largo alcance, con un mínimo de pérdida de información en la transmisión y/o recepción (Commscope, 2018).
Figura 35: Fibra Óptica
Fuente: https://www.commscope.com/product-type/cables/fiber-cables/indoor-outdoor- cables/item760243304/
48 2.2 MARCO CONCEPTUAL
2.2.1 FTTH
Fiber To The Home (Fibra hasta el hogar), trayectoria de la fibra óptica desde la central de operaciones hasta el hogar (Kroton, 2020).
2.2.2 DOCSIS
Data Over Cable Service Specification, tecnología que permite brindar el servicio de internet por un sistema de televisión por cable (Cablelabs, 2021).
2.2.3 CATV
Sistema de Televisión por Cable (Kroton, 2020).
2.2.4 ADSL
Asymmetric Digital Subscriber List; Línea de Abonado Digital Asimétrica, tecnología de transmisión de datos digital y acceso a internet mediante pares de cobre de la línea de teléfono.
2.2.5 LTE
Long Term Evolution (Evolución a Largo Plazo), tecnología de banda ancha inalámbrica que permiten el acceso a internet a dispositivos móviles (Gsma, 2014).
2.2.6 TRANSMISIÓN SIMPLEX
Transmisión de datos en un solo sentido.
2.2.7 TRANSMISIÓN HALF-DUPLEX
Permiten la transmisión en ambos sentidos de manera alternada.
2.2.8 TRANSMISIÓN DUPLEX
Permiten la transmisión en ambos sentidos de manera simultánea.
49 2.2.9 CONEXIONES SIMÉTRICAS
Permiten la carga y descarga de información en forma simultánea de internet (Wispcom, 2020).
2.2.10 CONEXIONES ASIMÉTRICAS
Ofrecen mayores velocidades de descarga que de carga (Wispcom, 2020) 2.2.11 MBPS
Es una unidad de transmisión de datos equivalente a 1000kbps.
2.2.12 IEEE
Institute of Electrical and Electronics Engineers, Asociación técnico-profesional dedicada a la estandarización y promover la innovación tecnológicos (IEEE, 2021).
2.2.13 DOWNSTREAM
En referencia a internet tiene como significado descarga; el tráfico fluye hacia el usuario.
2.2.14 UPSTREAM
En referencia a internet tiene como significado carga; el tráfico fluye desde el usuario.
2.2.15 QOS
Quality of Service, hace referencia a la calidad del servicio de la conexión a internet.
2.2.16 SFP
Es un transceptor utilizado para la comunicación de datos y telecomunicaciones.
2.2.17 PPP
Point-to-Point Protocol, Protocolo punto a punto, permite establecer conexión directa entre 2 nodos de una red (IBM, 2014).
50 2.2.18 PPPoE
Protocolo punto a punto sobre Ethernet, protocolo que permite la encapsulación PPP sobre una capa de Ethernet (Lynksys, 2020).
2.2.19 NAT
Network Address Translation (traducciones de direcciones de red), capacidad de un router para poder traducir una dirección IP publica a una dirección IP privada y viceversa.
2.2.20 VLAN
Virtual Local Área Network (Red de área local virtual), es un método para crear redes lógicas independientes (IBM, 2020).
2.2.21 FIREWALL
Dispositivo de seguridad de una red que monitorea el tráfico saliente y entrante de la red.
2.2.22 NOC
Central de Operaciones de la Red, lugar donde se realiza la gestión, monitoreo y control de la rede de telecomunicaciones.
2.2.23 WINBOX
Software de gestión, propiedad de Mikrotik Routeros; la cual nos permitirá monitorear y administrar toda la Red.
2.2.24 RED CONVERGENTE
Son redes multiservicio, ya que permiten la integración de voz, video y datos por una misma infraestructura y/o tecnología.
51 2.3 MARCO METODOLÓGICO
Para el desarrollo de este proyecto estará basado en el marco de trabajo SCRUM, en la cual se involucran 5 etapas o fases para su desarrollo las cuales son:
Inicio
Planificación y Estimación
Implementación
Revisión y Retrospectiva
Lanzamiento
Scrum es una metodología de administración de proyectos el cual propone principios y procesos para mejorar el desarrollo del proyecto; Scrum es una de las metodologías de adaptación, iterativa, rápida, flexible, diseñada para ofrecer un valor significativo de forma rápida en todo el proyecto. (Scrumstudy, 2013).
Su objetivo es mejorar la comunicación, el trabajo en equipo y la velocidad de desarrollo;
fundamentalmente Scrum trata de capacitar a un equipo auto gestionado para cumplir los roles ya definidos y otorgar responsabilidades para la creación de todos los entrégales lo más rápido posible.
Su fortaleza radica en el uso de equipos multifuncionales y auto organizados que dividen su trabajo en ciclos de trabajos cortos y concentrados llamados tareas.
Figura 36: Diagrama de las Fortalezas SCRUM
52 Fuente: GUIA_SBOK
Algunas de las ventajas del por qué utilizar Scrum son las siguientes:
Figura 37: Ventajas de Scrum
Fuente: Elaboración Propia
Scrum cuenta con 6 principios fundamentales los cuales son los siguientes:
Figura 38: Principios Fundamentales de Scrum
53 Fuente:
https://www.tenstep.ec/portal/images/pdfs/Suscripciones_TenStep/Silver/SCRUMstudy_G UIA_SBOK_espanol.pdf
A continuación, se presenta la tabla de los procesos Scrum a desarrollar:
En la Fase de Inicio se realizarán actividades como: definir la visión del proyecto, identificación del scrum master y stakeholders, formar el equipo scrum y el desarrollo de épicas.
Tabla 1: Fase de Inicio
Fuente: Elaboración Propia
En la Fase de Planificación y Estimación se realizarán actividades como la creación del cronograma, historias de usuarios, los product backlog, priorización y estimación de usuarios y duración de cada sprint.
54 Tabla 2: Fase de Planificación y Estimación
Fuente: Elaboración Propia.
La Fase de Implementación es la fase más extensa del proyecto, la cual tiene por finalidad llevar las historias de los usuarios a funciones específicas, cada historia de usuarios se dividirá en 3 sprint cada uno con un determinado tiempo de ejecución.
Tabla 3: Fase de Implementación
Fuente: Elaboración Propia
En la Fase de Revisión y Retrospectiva se realizará la demostración y validación de los sprint desarrollados.
55 Tabla 4: Fase de Revisión y Retrospectiva
Fuente: Elaboración Propia
En la última Fase de Lanzamiento contiene la actividad de la creación del acta de cierre del proyecto.
Tabla 5: Fase de Lanzamiento
Fuente: Elaboración Propia
56 2.3.1 INICIO
La fase de inicio contiene cuatro actividades que se van a tener que desarrollar con sus respectivas tareas.
2.3.1.1 VISIÓN DEL PROYECTO
Esta actividad contiene el desarrollo de una tarea el cual será la de definir la visión del proyecto.
2.3.1.2 IDENTIFICACIÓN DEL SCRUM MASTER Y STAKEHOLDERS
Esta actividad contiene el desarrollo de cuatro tareas a realizar como son: la Identificación del Product Owner, Identificación del Scrum Master y Stakeholders, y por último crear la lista de interesados.
2.3.1.3 FORMAR EL EQUIPO SCRUM
En esta tarea se formará al Equipo Scrum que intervendrá en el proyecto, dicho equipo lo seleccionará el Product Owner.
2.3.1.4 DEFINICIÓN DE ÉPICAS DEL PROYECTO
Se definirán las épicas que se desarrollarán durante el proyecto y nos servirán de gran ayuda para poder agrupar las historias de los usuarios.
2.3.2 PLANIFICACIÓN Y ESTIMACIÓN
Esta fase contiene el desarrollo de cuatro actividades a desarrollar con sus respectivas tareas.
2.3.2.1 DEFINICIÓN DE CRONOGRAMA
Esta actividad tiene como tarea la creación del cronograma de actividades del proyecto.
57 2.3.2.2 HISTORIAS DE USUARIO
Esta actividad tiene como tarea realizar las historias de los usuarios, que están diseñadas para asegurar los requerimientos del proyecto; dichas historias nos ayudaran para poder agruparlas en las épicas antes definidas.
2.3.2.3 DEFINICIÓN DEL PRODUCT BACKLOG
Esta actividad se plasmará todas las historias de los usuarios que han sido creados.
2.3.2.4 ESTIMACIÓN DE HISTORIAS DE USUARIOS Y DURACIÓN DE SPRINT
Esta actividad se establecerá puntuaciones a cada historia de usuario, a su vez se definirá el tiempo estimado de cada historia por sprint.
2.3.3 IMPLEMENTACIÓN
Esta fase contiene el desarrollo de tres sprint, el cual tiene como objetivo desarrollar todas las historias de usuarios a las funcionalidades del proyecto.
2.3.3.1 SPRINT 1
Esta actividad contiene cinco tareas que son realizar la definición del área de cobertura, realizar las medidas catastrales, elaborar el cuadro de parámetros de diseño, realizar el presupuesto óptico y elaborar los planos de diseño.
2.3.3.2 SPRINT 2
Esta actividad contiene cuatro tareas que consiste en realizar la instalación y configuración de equipo OLT, instalación y configuración de los routers, configuración del servicio PPP y PPPoE y la instalación y cableado de dispositivos en NOC.
2.3.3.3 SPRINT 3
Esta actividad contiene dos tareas que consiste en la instalación del cableado de fibra óptica y la realización de los empalmes de fibra óptica.
58 2.3.4 REVISIÓN Y RETROSPECTIVA
Esta fase contiene el desarrollo de una actividad, que consiste en la demostración y validación de los sprint antes mencionados.
2.3.4.1 DEMOSTRACIÓN Y VALIDACIÓN DE SPRINT 1
Esta actividad permitirá la demostración de los planos diseñados con su tabla de cálculos.
2.3.4.2 DEMOSTRACIÓN Y VALIDACIÓN DE SPRINT 2
Esta actividad permitirá la demostración y validación de las pruebas de conectividad del equipo OLT, Routers y conectividad entre el equipo OLT y Routers.
2.3.4.3 DEMOSTRACIÓN Y VALIDACIÓN DE SPRINT 3
Esta actividad permitirá la demostración y validación de la Red FTTH y pruebas de acceso a internet.
2.3.5 LANZAMIENTO
Esta fase contiene el desarrollo de una actividad, la cual consistirá en la creación de cierre del proyecto.
2.3.5.1 CIERRE DEL PROYECTO
Esta actividad contiene dos tareas que se tiene que realizar; dichas tareas son la creación del acta de cierre del proyecto y acta de conformidad del proyecto.
59 CAPÍTULO 3
DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN 3.1 INICIO
3.1.1 VISIÓN DEL PROYECTO
La Implementación de la Red FTTH abarca la urbanización San Hilarión en el distrito de San Juan de Lurigancho, en la cual se delimitará las áreas de cobertura donde se realizará el diseño de 20 planos PON; toda la instalación en planta externa se realizará con cable de fibra óptica desde el NOC hasta el usuario final; se hará uso de los postes de alumbrado público, telefónico y postes propios donde irán instalados la fibra óptica y los dispositivos pasivos de planta externa; en paralelo se realizará la instalación y configuración del equipamiento como son el equipo OLT, router, entre otros, dicho equipamiento estará en el centro de operaciones; además se realizarán mediciones en campo con instrumentos ópticos(OTDR, Power Meter, entre otros) y para la gestión y monitoreo se hará uso del software gratuito WinBox de propiedad de Mikrotik.
Tarea 1
DEFINIR LA VISIÓN DEL PROYECTO.
60 Tabla 6: Visión del Proyecto.
Fuente: Elaboracion Propia
61 3.1.2 IDENTIFICACIÓN DEL SCRUM MASTER Y STAKEHOLDERS
En esta actividad tiene cuatro tareas que son la identificación de todas las personas involucrados en el desarrollo del proyecto, la identificación se dará de acuerdo con la posición organizacional en la que se encontrarán y que función desempeñará en el proyecto.
Tarea 1
IDENTIFICACIÓN DEL PRODUCT OWNER
En esta tarea se identificará al encargado de realizar las diferentes gestiones con el gerente general de la empresa; la persona elegida para esta función deberá tener los conocimientos del proyecto a desarrollar.
Tarea 2
IDENTIFICACIÓN DEL SCRUM MASTER
Se seleccionará a la persona que se encargará de gestionar toda la tecnología del proyecto a implementar ya que deberá tener todo el conocimiento del desarrollo del trabajo.
Tarea 3
CREACIÓN DE LA LISTA DE INTERESADOS
En esta tarea se elaborará la lista de todos los interesados en el proyecto, como son el Product Owner, Scrum Master y el Equipo de trabajo.
Tabla 7: Lista de Interesados.
62 Fuente: Elaboración Propia
3.1.3 EQUIPO SCRUM
Esta actividad consistirá en seleccionar a los integrantes del equipo de trabajo, el responsable de la selección del equipo scrum es el Product Owner que en coordinación con el Scrum Master irán realizando la selección del equipo scrum; los cuales podrán estar integrados por desarrolladores, técnicos, testeadores, entre otros.
Tarea 1
IDENTIFICACIÓN DEL EQUIPO SCRUM
Son las personas encargadas de realizar las tareas establecidas en las distintas fases del desarrollo del proyecto, a su vez deben ser un equipo multifuncional.
63 3.1.4 DESARROLLO DE ÉPICAS
Las historias de usuarios que se desarrollaran se agruparan en tres épicas: Información, Planta Interna y Planta Externa.
Figura 39: Épicas FTTH
Fuente: Elaboración Propia
3.2 PLANIFICACIÓN Y ESTIMACIÓN
En esta fase se desarrollarán cuatro actividades como son la definición del cronograma, se crearán las historias de usuarios, la definición del Product Backlog y la priorización y estimación de las historias de usuario y el tiempo en que se desarrollara cada sprint.
3.2.1 DEFINICIÓN DEL CRONOGRAMA
Esta actividad contiene una tarea que es la de elaborar el cronograma del proyecto, en la cual no se considerara domingos.
Tarea 1
ELABORACIÓN DEL CRONOGRAMA DE PROYECTO.
Tabla 8: Cronograma del Proyecto