Propuesta de diseño de una red de acceso de alta velocidad en el Reparto José Martí utilizando la red existente

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(1)Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica. Facultad de Ingeniería Eléctrica. TRABAJO DE DIPLOMA Título: Propuesta de diseño de una red de acceso de alta velocidad en el Reparto José Martí utilizando la red existente.. Autor: Rafael Terry Veitía Tutor: Dr. Pedro José Arco Ríos Cotutor: Ing. Valedi Díaz Águila.

(2) Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, autorizando a que el mismo sea utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicado sin autorización de la Universidad. ____________________ Firma del Autor. Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada. __________________ Firma del Tutor. _____________________ Firma del Jefe de Dpto.. _______________ Firma del Responsable de Información Científico-Técnica.

(3) RESUMEN El presente trabajo de tesis expone las consideraciones técnicas de redes de planta externa de cobre para la implementación de servicios ADSL (Subscriptor de línea digital asimétrica) con el objetivo de realizar una propuesta de diseño de la red de acceso de alta velocidad en el reparto José Martí, partiendo de las limitaciones técnicas y de servicio que existen en dicho reparto. ADSL usa como medio de transmisión la red de planta externa de cobre que fue diseñada originalmente para servicios de telefonía, por lo que se presentan los tipos de redes existentes, como la conexión desde la central telefónica hasta el usuario final del servicio. Este trabajo contribuirá al mejoramiento de las capacidades tecnológicas en la zona en general, así como a elevar la calidad de vida de sus habitantes, abriendo la posibilidad de lograr una mayor alfabetización tecnológica..

(4) Índice INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 1 Problema de investigación: ....................................................................................................... 2 Objetivo general: ....................................................................................................................... 2 Interrogantes Científicas: ...................................................................................................... 2 Objetivos específicos: ................................................................................................................ 2 Tareas Técnicas de investigación: ............................................................................................. 3 Organización del informe. ......................................................................................................... 3 CAPITULO 1 Redes de acceso. ...................................................................................................... 4 1.1 Redes de Acceso. ................................................................................................................ 6 1.2 Problemas que confronta la red de acceso tradicional de cobre ....................................... 6 1.3 Situación actual y desarrollo de la red de acceso. .............................................................. 7 1.4 Clasificación de los modos de acceso .................................................................................. 7 1.5 Diferentes tecnologías presentes ........................................................................................ 8 1.6 La tecnología de acceso xDSL .............................................................................................. 8 1.7 DSLAM ................................................................................................................................. 9 Ventajas que podemos citar de esta característica: ........................................................... 11 Desventaja de esta característica: ...................................................................................... 11 1.8 La tecnología de acceso por Fibra Óptica.......................................................................... 11 1.9 Diferentes configuraciones del acceso de fibra óptica pasiva. ......................................... 12 FTTN .................................................................................................................................... 12 FTTC ..................................................................................................................................... 12 FTTB ..................................................................................................................................... 12 FTTE ..................................................................................................................................... 13 FTTH..................................................................................................................................... 13 1.10 Topología y arquitectura. ............................................................................................... 13 1.11 Redes PON. ...................................................................................................................... 13 APON ................................................................................................................................... 14 BPON ................................................................................................................................... 14 EPON ................................................................................................................................... 15.

(5) GPON ................................................................................................................................... 15 CAPÍTULO 2 Transporte y tecnología a utilizar en la propuesta de diseño de la red de acceso de alta velocidad. ............................................................................................................................. 16 2.1 Esquema de la red propuesta ........................................................................................... 16 2.2 Construcción de la red. ..................................................................................................... 16 2.2.1 Posibles soluciones para última milla. ....................................................................... 16 Objetivo y justificación de las posibles soluciones .............................................................. 17 2.3 Tipo de Fibra Óptica a Utilizar. ......................................................................................... 18 2.4 Determinación del proveedor y el equipamiento necesario. .......................................... 19 2.5 Parámetros del diseño de la red. ...................................................................................... 22 2.6 Flexibilidad de la red. ....................................................................................................... 22 2.7 Escalabilidad de la red. ..................................................................................................... 22 2.8 Velocidad de línea de la red. ............................................................................................ 22 2.9 Pérdidas de la red. ............................................................................................................ 22 CAPITULO 3 Propuesta de diseño de red de acceso de alta velocidad en el Reparto José Martí. ........................................................................................................................................... 25 3.1 Red de Planta Exterior de Cable de Cobre. .............................................................. 25 3.2 Configuración Actual de la Red de Acceso ....................................................................... 25 3.3 Establecimiento del tipo de tecnología a utilizar. ............................................................. 28 3.4 - Diagrama Lógico Genérico de la Red.............................................................................. 29 3.5 Esquema Físico de la Red. ................................................................................................ 29 3.6 Topología de la red. ........................................................................................................... 31 3.7 Ubicación de los nodos de acceso. .................................................................................... 31 3.8 Análisis de las distancias ................................................................................................... 33 3.9 Análisis económico. ........................................................................................................... 34 3. 10 Costo de los equipos. ..................................................................................................... 34 3.11 Costo de los elementos pasivos. .................................................................................... 35 CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 36 RECOMENDACIONES ................................................................................................................... 36 BIBLIOGRAFÍA Anexo GLOSARIO.

(6) PENSAMIENTO. Todo hazaña implica esmero, sacrificio, sin sabores y hasta incomprensiones, pero eso mismo hace los triunfos más agradables. El orgullo de las personas estriba en esto mismo, precisa en saberse imponer y demostrar que se pudo lo que otros creyeron imposible. J. Segovia..

(7) AGRADECIMIENTOS A todas las personas que contribuyeron en la ayuda de esta tesis, a Valedi y Tito por su ayuda invaluable. A mi madre y mi hermano por soportarme. A Ibis por su abnegada y consagrada ayuda, mil gracias. A mis compañeros de trabajo por su apoyo y ayuda en esta tarea..

(8) DEDICATORIA A mi mamá, Victoria, por su sacrifico y abnegación..

(9) INTRODUCCIÓN. Las redes de acceso constituyen un elemento clave para la prestación de servicios en la industria de las telecomunicaciones. Desde el punto de vista tecnológico, es la red más importante, debido a que es el medio a través del cuál se le brindan los servicios de telecomunicaciones al usuario final. Dichas redes pueden ser cableadas o inalámbricas o una combinación de ellas. Las mismas hacen referencia a los componentes que hacen posible la comunicación de los usuarios finales con cualquier punto de la red, siendo esta la solución de última milla implementada por el proveedor de servicios. Durante los años. han tenido una gran evolución a lo largo del tiempo,. encontrando en medios como el par trenzado y el cable coaxial una solución ampliamente utilizada, que han ido migrando hacia soluciones basadas en medios de comunicaciones ópticas para garantizar los nuevos requerimientos de la sociedad de la información. Específicamente las redes cableadas, principalmente el cobre (par trenzado), es el medio de acceso primario que se utilizó para dar servicios de telefonía al inicio de las comunicaciones, por lo cual existen actualmente instalados miles de kilómetros de cable cobre, lo cual ha costado cuantiosos recursos (mano de obra, dinero, materia prima, etc.) Durante los últimos años se han producido avances tecnológicos significativos como son los servicios de Internet, que requieren especificaciones técnicas en las redes de acceso, donde el cobre por sí solo no las provee, por lo tanto se comenzaron a diseñar nuevas tecnologías con el objetivo de reutilizar las redes de cobre ya existentes. Cuba no está exenta de esta problemática, por lo que se. hace necesario. insertar el uso de estas nuevas tecnologías. En la ciudad de Santa Clara, específicamente en el reparto José Martí, se hace necesario implementar nuevas soluciones tecnológicas que contribuyan al mejoramiento de servicios. La inclusión tecnológica que pretendemos lograr nos lleva a que cada vez sea mayor el número de clientes potenciales de redes 1.

(10) de alta velocidad, y el aumento creciente de las necesidades sociales exige buscar soluciones que incluyan no sólo ampliaciones de los servicios, sino aparejado a ello su optimización.. Problema de investigación: ¿Cómo implementar a partir de los soportes existentes, redes de acceso de alta velocidad en el reparto José Martí de la ciudad de Santa Clara?. Objetivo general: Realizar una propuesta de diseño de una red de acceso de alta velocidad en el Reparto José Martí utilizando la red existente. Interrogantes Científicas: . ¿Qué elementos teóricos caracterizan los estudios sobre las técnicas de redes de acceso?. . ¿Cuál es el estado actual de las redes de acceso de cobre del reparto José Martí?. . ¿Cómo lograr reutilizar las redes de acceso de cobre en el Reparto José Martí, para brindar servicios de alta velocidad?. Objetivos específicos: . Determinar los fundamentos teóricos de las técnicas de redes de acceso.. . Analizar la estructura actual de la planta exterior cableada en el reparto José Martí.. . Elaborar una propuesta de diseño de la red de acceso del Reparto José Martí para brindar servicios de alta velocidad a partir de las tendencias actuales.. 2.

(11) Tareas Técnicas de investigación: . Diagnosticar la red de acceso en el Reparto José Martí para definir el estado de conservación de sus componentes y el grado de capilaridad de la misma.. . Estudio de las diferentes tecnologías de redes de acceso que existen en el Reparto José Martí.. . Realizar una propuesta de diseño para mejorar la red de acceso utilizando tecnologías de alta velocidad haciendo uso de los soportes existentes.. Mediante este proyecto se pretende realizar una propuesta de diseño de una red de acceso para brindar y mejorar los servicios de telecomunicaciones en el Reparto José Martí utilizando tecnologías de alta velocidad.. Organización del informe. El trabajo consta con la siguiente estructura, introducción, capítulos del uno al tres, conclusiones, referencia bibliográfica, bibliografía y anexos. La introducción recoge la importancia y la necesidad de mejorar las redes de acceso. El capítulo I Redes de Acceso. Esboza las características generales de la red de acceso, tanto cableada como inalámbrica, haciendo énfasis en las redes de cable de cobre. El capítulo II Transporte y tecnología a utilizar en la propuesta de diseño de la red de acceso de alta velocidad. Aborda el estudio de los parámetros y las características de la tecnología propuesta para el diseño de la red. El capítulo III se refiere a la propuesta de diseño de dicha red en el reparto José Martí aprovechando la red existente, su costo e implementación. Las Conclusiones y las Recomendaciones están en función del cumplimiento de los objetivos propuestos.. 3.

(12) CAPITULO 1 Redes de acceso. Una red de telecomunicaciones es la infraestructura encargada del transporte de la información. Para recibir un servicio de telecomunicaciones, un usuario utiliza un equipo terminal a través del cual obtiene entrada a la red por medio de un canal de acceso. Cada servicio de telecomunicaciones tiene distintas características, puede utilizar diferentes redes de transporte, y por lo tanto, el usuario requiere de distintos equipos terminales. Por ejemplo, para tener acceso a la red telefónica el equipo Terminal requerido consiste en un aparato telefónico; para recibir el servicio de telefonía celular, el equipo terminal consiste en teléfonos portátiles fijos GSM o portátiles con receptor y transmisor de radio, etc. Una. red. de. telecomunicaciones. considerada. globalmente,. puede. descomponerse en dos partes principales: . Red de acceso. . Red central o núcleo. En la red central o núcleo están los Centros de Conmutación de la. Red. Telefónica Conmutada RTC, o nodos de servicio en un sentido general, así como la red de transporte o de larga distancia. Ejemplos de nodos de servicio son los conmutadores de la red telefónica o de la RDSI situados en las centrales telefónicas locales, mediante los cuales los usuarios acceden a un servicio de transporte de información basado en conmutación de circuitos. Otros ejemplos de nodos de servicio son los centros servidores de video bajo demanda o los servidores de acceso de los proveedores de Internet. Estos nodos están unidos entre sí por la red de larga distancia que los vincula a unos con otros y que conforma la red de transporte en un sentido amplio. La red de transporte está físicamente constituida por sistemas de microondas, fibras ópticas, enlaces satelitales y su correspondiente equipamiento. Fig. 1.1.. 4.

(13) Figura 1. Red de telecomunicaciones. Fuente: ETECSA. Manual de Instrucción para los Centro de Entrenamiento de Planta Exterior. Tomo 1. 2010, p.21. En general puede afirmarse que una red de telecomunicaciones está constituida por un conjunto de nodos por los que se procesa la información, un conjunto de enlaces o canales que conectan los nodos entre sí, a través de los cuales se envía la información desde y hacia los nodos. En un nivel más cercano a los usuarios finales está la red de acceso, la cual abarca. los. elementos. tecnológicos. que. soportan. los. enlaces. de. telecomunicaciones entre los usuarios finales o redes de clientes y el último nodo de la red. A menudo a la red de acceso se denomina lazo de abonado o simplemente la última milla. Sus principales componentes son los medios de comunicación como los pares de cobre, cable coaxial, fibra óptica, canal radioeléctrico y los elementos que realizan la adecuación de la señal a los mismos. El par de hilos 5.

(14) de cobre que comunica las instalaciones del usuario con la central local constituye el componente físico de la red de acceso, donde se hará énfasis en el desarrollo de este trabajo.. 1.1 Redes de Acceso. La red de acceso permite al usuario final acceder a los servicios o aplicaciones, mediante una amplia variedad de terminales que les son ofrecidos por diferentes proveedores desde sus nodos de servicio específicos, proporciona un servicio portador entre el usuario final y los nodos de servicio del proveedor. Además, la red de acceso desempeña un rol importante en la red general de las telecomunicaciones y es crítica para el desarrollo futuro. Primero, es la parte mayor de la red de telecomunicaciones. Su costo de construcción asciende a más de la mitad del costo total de la construcción de la red. En segundo lugar, encara a los suscriptores directamente con variados sistemas de aplicaciones para sus servicios. Es el camino inevitable para la integración de servicios de voz, datos y videos. Su calidad y comportamiento afectan directamente el desarrollo de toda la red, por lo tanto es la parte que compite con mayor intensidad por un desarrollo acelerado de alta tecnología en el área de la informatización de la sociedad.. 1.2 Problemas que confronta la red de acceso tradicional de cobre. Con el desarrollo acelerado de la tecnología de las telecomunicaciones los problemas que existen en la red de acceso de cobre tradicional son evidentes, pues con el avance de los circuitos integrados y la tecnología de computación, la capacidad de una central telefónica individual es suficiente para dar servicio a los suscriptores de un área geográfica muy amplia. Sin embargo, el radio de la red de acceso tradicional es generalmente menor de 5km, lo cual restringe la capacidad de cobertura de la central. Esta red usa principalmente señales analógicas y un ceñido limitado de banda de operación, esto es una dificultad para satisfacer los requerimientos técnicos y las necesidades de digitalización, banda ancha y servicios integrados de los clientes. Además, la forma 6.

(15) tradicional del modo de acceso requiere de gran longitud de cables de cobre entre el nodo de servicio y el terminal del suscriptor, en promedio se necesitan 3km de par trenzado para cada suscriptor. Más aún, los cables instalados en la fase inicial de la inversión tienen una capacidad de pares mucho mayor que los suscriptores conectados en ese momento, para buscar flexibilidad. Sin embargo, el tráfico generado por un solo suscriptor es poco, lo cual resulta una baja eficiencia en la explotación de los cables. Por todo ello, la red de acceso tradicional es alta en el costo de las inversiones, difícil en su mantenimiento y baja en la eficiencia económica.. 1.3 Situación actual y desarrollo de la red de acceso. Con el crecimiento de la economía y el incremento sustancial del nivel de vida, la demanda de intercambio de información ya no pertenece al área de los servicios de voz.. En su lugar, se requiere la integración de los servicios. digitales de imagen, datos y la televisión de alta definición con los de la voz. Modificar y desarrollar la red de acceso del suscriptor es una tarea urgente para que cumpla con las exigencias del cliente y los avances de las redes de telecomunicaciones.. 1.4 Clasificación de los modos de acceso En términos de modos de transmisión una red de acceso puede clasificarse como cableada o inalámbrica. La red cableada abarca la red de acceso de pares de cobre, la red de acceso de fibras ópticas, y una red híbrida de cobre y fibras ópticas. La red de acceso inalámbrica comprende la red inalámbrica fija y la red de acceso móvil. No existe hasta la fecha, una tecnología única que pueda satisfacer los requerimientos de todos los casos y aplicaciones por lo tanto la diversificación de tecnologías es un rasgo característico de la red de acceso actual.. 7.

(16) 1.5 Diferentes tecnologías presentes En la red de acceso existen diferentes tecnologías que coexisten para ofrecer servicios de telecomunicaciones a los clientes , como por ejemplo: el par trenzado, la fibra óptica, el cable coaxial y el acceso inalámbrico. Figura 2. Red de acceso. Fuente: ETECSA. Manual de Instrucción para los Centro de Entrenamiento de Planta Exterior. Tomo 1. 2010, p.23. La red de pares trenzados de cobre permite además de la telefonía clásica, la implementación de nuevos servicios que necesitan anchos de banda mayores con el empleo de la técnica xDSL y la RDSI. Igualmente, están presentes los cables de fibras ópticas, no solo como cables de enlaces entre centrales sino, como parte de la red de acceso para la distribución de múltiples servicios a los abonados. Asimismo los cables coaxiales, utilizados fundamentalmente para los servicios relacionados con el video y la televisión por cable, conforman la red de acceso. El acceso inalámbrico conocido también por WLL que es una modalidad para llegar al cliente y el acceso inalámbrico se encuentra el sistema celular, el satelital, conocido por VSAT y WiMax.. 1.6 La tecnología de acceso xDSL La tecnología xDSL surge por la necesidad de aumentar la capacidad de transmisión del par de cobre. La x hace referencia a todas las familias DSL las cuales utilizan técnicas modernas de modulación, ayudadas por los avances en el procesamiento digital de señales para lograr transmitir a altas velocidades sobre el lazo de abonado local. En la tabla 1 se muestra un resumen comparativo entre algunas de las tecnologías xDSL. 8.

(17) Tabla 1. Resumen comparativo de algunas tecnologías xDSL. Fuente: ETECSA. Manual de Instrucción para los Centro de Entrenamiento de Planta Exterior. Tomo 1. 2010, p.27. Entre los xDSL desarrollados recientemente están el ADSL2+ y el VDSL2, optimizados para servicios integrados de voz, datos (Internet) y televisión IP, por los cables de cobre.. 1.7 DSLAM El DSLAM (Multiplexor Digital de línea de abonado), es un dispositivo de red ubicado usualmente en una central de telecomunicaciones, que recibe señales de múltiples subscriptores DSL y luego pone la señal en una línea de backbone o troncal de alta velocidad usando técnicas de multiplexión. Dependiendo del producto, el DSLAM conecta líneas DSL con algunas combinaciones de ATM o modo de transferencia asíncrona Frame Relay, o redes de protocolos de Internet. Básicamente el DSLAM permite a las compañías telefónicas, ofrecer a usuarios de negocio y hogar la más rápida tecnología, para brindar múltiples servicios. Para describir las características del DSLAM, hemos decidido utilizar como referencia la última tecnología utilizada hasta el momento, por el líder en el 9.

(18) mercado de la fabricación y venta de estos dispositivos, el ISAM 7302 de Alcatel-Lucent. El Alcatel-Lucent ISAM 7203, que significa gestor inteligente de servicios de acceso. La razón de este nombre es porque este equipo no solo se limita a las funciones básicas de un DSLAM como de agregación y desagregación de bucles y enrutamiento desde la red troncal al bucle de abonado y viceversa, sino que también permite hacer gestión de acceso al medio. Este equipo soporta 18 slots para DSL, P2P fiber, Spliter y tarjetas de línea para voz, sirviendo hasta 3,456 subscriptores por cada 600mm X 600mm ETSI footprints. estándar. Soporta multiservicio, incluyendo calidad de video,. servicios de voz con características para la. PSTN, servicio a negocios y. backhauling móvil. El ISAM es una plataforma de Grado transportista compatible con los 5 nueves, de alta disponibilidad. Soporta DLM o Dinamic Line Management para maximizar la estabilidad de las líneas DSL, así como también un completo diagnóstico de líneas DSL. Cuando hablamos de multiservicio nos referimos a que esta plataforma es capaz de integrar distintas tecnologías para el acceso a diversos servicios, en este caso para acceder a los servicios que conforma el Triple-play. Para ofrecer multiservicio soporta las siguientes características en sus tarjetas de línea hacia el abonado LT: . LT 48 puertos, VDSL2 (DSL2), para POTS e ISDN.. . LT Ethernet con 16 puertos para fibra punto a punto.. . Tarjeta de línea, LT de 48 puertos, que soporta multi-ADSL como,. -. ADSL, ADSL2, ADSL2 plus y ADSL2 (READSL2). También Soporta LT, SHDSL, POTS y ISDN, con 24, 48 y 24 puertos respectivamente. Otra característica interesante y con la que se quiere iniciar esta primera entrega de las características del DSLAM, es el uso de DLM. Esta 10.

(19) característica configura la línea de forma dinámica y automática, asegurando una alta calidad y estabilidad. DLM determina el mejor perfil de configuración para un servicio, dependiendo de las medidas de las condiciones de la línea de abonado. Si se detectaran problemas en la línea los parámetros pueden ser ajustados automáticamente, minimizando o evitando la interrupción del servicio.. Ventajas que podemos citar de esta característica: . Aumenta la disponibilidad del servicio.. . Aumenta la estabilidad de la red.. . Reduce el número de llamadas a asistencia.. . Reduce el OPEX o gastos operacionales de la. Empresa que. presta el servicio.. Desventaja de esta característica: Al utilizar técnicas de entrelazado de los paquetes al momento de subir un perfil de configuración producida por una baja esporádica en la velocidad de conexión, el uso de DLM puede introducir un aumento en el retardo de los paquetes de hasta 200ms, reduciendo la velocidad binaria.. 1.8 La tecnología de acceso por Fibra Óptica. La red de acceso óptica es la que incorpora tecnología de transmisión óptica, en sentido general se refiere al sistema en el cual la comunicación óptica es empleada total o parcialmente entre la central local y el suscriptor. Los principales componentes de una red de acceso óptica son el terminal de línea óptico OLT y la unidad óptica de red ONU, también llamado ONT cuando es el punto extremo terminal de la fibra. Existen varios tipos de aplicaciones de la red de acceso óptica. Algunas de las principales son:  FTTC, fibra hasta la acera.  FTTB, fibra hasta el edificio. 11.

(20)  FTTH, fibra hasta la casa.  FTTO, fibra hasta la oficina. También pueden nombrarse la FTTZ, es decir hasta la zona o distrito y la FTTN, que es la fibra hasta el barrio o vecindario.. 1.9 Diferentes configuraciones del acceso de fibra óptica pasiva. Las configuraciones del acceso de fibra óptica pasiva están vinculadas al tipo de usuario y al medio físico que vinculará al mismo .De lo cual depende la ubicación del ONT en la red de acceso y cómo se continúa hasta los predios del cliente.. FTTN: fibra hasta el nodo o también llamado fibra hasta el vecindario. El último tramo (segmento) hasta el usuario es a través del cable coaxial o par trenzado. Habitualmente el área que se cubre es de menos 1500m de radio, puede dar servicio a unos cuantos miles de clientes. Si el área es menor de 300m entonces la arquitectura es FTTC. FTTN. da. servicio. de. Internet.. El. protocolo. de. comunicación. que. habitualmente usa es DOCSIS o DSL. La velocidad depende drásticamente de la distancia entre el usuario y el nodo.. FTTC: fibra hasta la esquina. Es un sistema de telecomunicación en el cual la fibra óptica llega hasta una plataforma que sirve para algunos cuantos abonados, cada uno de estos abonados está conectado a la plataforma a través de. cable coaxial o par trenzado. Este sistema ofrece servicios. como Internet de alta velocidad. Usa protocolos como DOCSIS o DSL. La velocidad depende de la distancia entre la plataforma y el usuario, es muy parecido como el caso de FTTN, pero la mayor diferencia es que el nodo está mucho más cerca al usuario.. FTTB: fibra hasta el edificio. Es una arquitectura de red de transmisión óptica donde la red óptica termina en la entrada de un edificio (comercial o residencial). A partir de este punto el acceso interno a los usuarios es normalmente hecho a través de cobre. 12.

(21) FTTE: fibra hasta cada planta del edificio. La fibra llega hasta un sitio determinado del edificio habitualmente empleado en edificios de oficinas, desde el cual se reparten las líneas para cada planta del edificio. Habitualmente se ofrece a empresas, implementado a través de estándar IA/EIA-569-B “Pathways and Spaces”. Esto asegura una longitud de cable de cobre muy reducida 10-50 metros.. FTTH: fibra hasta el hogar. Es una arquitectura de red de transmisión óptica completamente hasta el domicilio del cliente, este es el caso donde operadoras podrían ofrecer más velocidad. las. a los clientes, puesto que la. longitud de cable metálico es prácticamente nulo. Esta es una de las últimas tecnologías que se están probando e incluso ya están implementando en algunos lugares del mundo.. 1.10 Topología y arquitectura. La red troncal suele presentar una estructura en forma de anillos redundantes de fibra óptica que une a un conjunto de nodos primarios. Esta estructura emplea frecuentemente tecnología PDH o SDH (Jerarquía Digital Plesiocrona y Jerarquía Digital Sincrónica) que permite construir redes basadas en ATM (Modo de Transferencia Asincrónica). Los nodos primarios alimentan a otros nodos (secundarios) mediante enlaces punto a punto o mediante anillos. En los nodos secundarios las señales ópticas se convierten a señales eléctricas y se distribuyen a los hogares de los abonados a través de una estructura tipo bus de coaxial.. 1.11 Redes PON. Una red óptica pasiva conocida como PON, permite eliminar todos los componentes activos existentes entre el servidor y el cliente introduciendo en su lugar componentes ópticos pasivos (divisores ópticos pasivos) para guiar el tráfico por la red. Tienen una estructura simple de tres elementos:. 13.

(22) 1-Un módulo OLT se encuentra en el nodo central de una operadora de telecomunicaciones. Es el que se encarga de transportar los datos desde la central hasta el splitter. 2-El splitter recibe los cables de fibra óptica de ambos lados y simplemente divide la señal de la fibra. 3-Los módulos ONU son los que reciben la información que viene de los splitter .Si se quiere llegar con FTTH significa que el cableado de fibra llega dentro del hogar y ahí se coloca el ONU. Las redes PON se pueden clasificar dependiendo de su estándar y bajo que protocolo fue desarrollado. A continuación las principales redes PON:. APON Fue la primera red que definió la FSAN, (un grupo formado por 7 operadores de telecomunicaciones con el fin de agrupar las especificaciones para el acceso de banda ancha a las viviendas). APON basa su transmisión en canal descendente en ráfagas de celdas ATM (Modo de transferencia asíncrona) con una tasa máxima de 155 Mbps que se reparte entre el número de ONUs que estén conectadas, en canal descendente a la trama de celdas ATM se introducen dos celdas PLOAM para indicar el destinatario de cada celda y otra más para información de mantenimiento. Su inconveniente inicial era la limitación de los 155 Mbps que más adelante se aumentó hasta los 622 Mbps.. BPON Se basa en el estándar APON, con la diferencia que puede soportar otros estándares de banda ancha y ofrece servicios como acceso Ethernet o distribución de video. Alcanza una velocidad de 155 Mbps fijos tanto en el canal descendente como en el ascendente, pero fue modificado para admitir tráfico asimétrico que alcanza 622 Mbps en el canal descendente y en el canal ascendente 155 Mbps. También admite tráfico simétrico en donde el canal descendente y el canal ascendente alcanzan 622 Mbps, pero su costo es muy elevado y tiene limitaciones técnicas.. 14.

(23) EPON Este tipo de red se caracteriza porque transporta tráfico nativo de red Ethernet en lugar del clásico tráfico ATM. Fue realizada específicamente para aprovechar el EFM, trabaja con velocidades hasta de 1.25Gbps, se reducen los costos ya que no utiliza elementos ATM y SDH.. GPON GPON es un estándar de las redes PON que alcanza una velocidad superior a 1Gbps, con un soporte global multiservicio incluyendo voz. (TDM, SONET,. SDH; Ethernet 10/100 Base T, ATM; Frame Relay , etc.), soporta varias tasas de velocidad con el mismo protocolo, incluyendo velocidades simétricas de 622 Mbps, 1.25Gbps, y asimétricas de 2.5Gbps en el enlace simétricas de 622 Mbps, 1.25Gbps, y asimétricas de 2.5Gbps en el enlace .Tiene un alcance de 20km, aunque actualmente el estándar ha sido apto para alcanzar los 60km, el máximo número que puede soportar una misma fibra es de 64 usuarios pero puede alcanzar a soportar hasta 128 usuarios. GPON usa multiplexación WDM la cual le permite que la información viaje. tanto ascendente como. descendente en la misma fibra óptica y presenta importantes facilidades de gestión, operación y mantenimiento desde la cabecera de la. OLT al. equipamiento de usuario de ONT.. En este capítulo se esbozaron las características técnicas y desempeño de las tecnologías de banda ancha, tomando para nuestra propuesta la utilización de los DSLAM ya que estos son fundamentales para brindar cualquier servicio de alta velocidad, además su costo y beneficio satisfacen las necesidades de los servicio de comunicación en el Reparto José Martí.. 15.

(24) CAPÍTULO 2 Transporte y tecnología a utilizar en la propuesta de diseño de la red de acceso de alta velocidad. 2.1 Esquema de la red propuesta. El diseño a proponer para la red de acceso fija con DSLAM distribuidos se basa en dos topologías de redes cuyas ventajas son aprovechadas óptimamente tomando en cuenta el coste. Las topologías a usar son, de acuerdo al grado jerárquico utilizado, en anillo y en árbol, con un posicionamiento de fibra óptica en el diseño permite asegurar de cierta manera la redundancia de la red, necesaria para dar confiabilidad al usuario en el establecimiento de la conexión ante posibles fallos a gran escala. La redundancia debe asegurarse con la utilización de equipos y protocolos adecuados para la re-conexión de forma automática y redireccionamiento del tráfico existente en el backbone local del área tomada. (Ver anexo 1). 2.2 Construcción de la red.. 2.2.1 Posibles soluciones para última milla. De igual modo, dentro de las posibles soluciones para la ultima milla en arquitecturas soportadas sobre fibra óptica se tienen las soluciones FTTX, que describen diseños de redes de transmisión de alto desempeño basadas en tecnología óptica que varían de acuerdo al alcance de la fibra y la proximidad al usuario final, así se pueden apreciar distintas arquitecturas FTTX: FTTEx, FTTCAb, FTTC, FTTB y FTTH ya expuestas sus características el capitulo 1. Tomando en consideración las características de los segmentos poblacionales e instituciones y la infraestructura de telecomunicación existentes en la zonas seleccionada, así como los niveles de desarrollo de los servicios brindados actualmente por el proveedor de servicio (ISP) ETECSA, se aprecia que lo mas eficiente en el proceso de diseño es el empleo de una arquitecturas mixta 16.

(25) compuesta por estructura FTTB y FTTC en correspondencia a la áreas a cubrir. No siendo necesario llegar con fibra hasta el usuario final, básicamente porque la penetración de servicios de banda ancha en toda la ciudad es aún muy bajo (Ver anexo 2) La selección de estas arquitecturas podrá reflejar una disminución en los altos costos que hoy muestra estos servicios, lo que de cierta forma favorecerá la aceptación del servicio y un ahorro de presupuesto considerable por concepto de inversión. Consideraremos principalmente dos opciones para el despliegue de una red FTTx: Punto a Multipuntos (P2MP) basados en el concepto de DSLAM distribuidos sobre fibra óptica, donde la red de distribución se implementa mediante equipos como switches Ethernet o DSLAM IP, siendo estos últimos clasificados en nodos de grande, mediano y pequeños porte. Red Óptica Pasiva (PON) que permite eliminar todos los componentes activos existentes entre el servidor y el cliente introduciendo en su lugar componentes ópticos pasivos conocidos como divisores ópticos o splitters.. Objetivo y justificación de las posibles soluciones. De las opciones presentadas. para el diseño se utilizarán el Punto a. Multipuntos (P2MP) basados en el concepto de DSLAM. distribuidos sobre. fibra óptica oscura, agregándose la variante de nodos subtendidos. Por otra parte, el empleo de esta opción de despliegue trae como ventaja la no dependencia de un soporte activo de equipamiento transporte óptico, empleándose solo equipos activos en los extremos, lo que hacen la red de acceso más sencilla, menos sujeta a fallas y su costo de mantenimiento y operación es relativamente bajo. Además de responder a un mercado prácticamente virgen en soluciones y servicios triple play, el cual solo es poseedor de los servicios de telefonía básica o transmisión de datos sobre modem conmutados o dial-up.. 17.

(26) 2.3 Tipo de Fibra Óptica a Utilizar. Para determinar el tipo de fibra adecuada se realizará un análisis de las distancias y necesidades a cubrir por los enlaces. Se utilizará un cable de fibra de estructura holgada, que tiene mayores seguridades en cuanto al tendido y mantenimiento de la fibra, es más sensible al movimiento debido a las protecciones que tiene (gel) y tiene un radio de curvatura mayor que un cable de estructura ajustada. Con núcleo de vidrio y cubierta de vidrio por su buen desempeño en redes de largas distancias y su resistencia para tendidos aéreos a la intemperie. El tendido soterrados de la fibra implica una serie de complicaciones como la construcción de los conductos en todo o gran parte del recorrido de la fibra, además de los requisitos previos para la construcción como pueden ser permisos de acceso, construcción y los costos adicionales que surgen de esta actividad, sin olvidar los inconvenientes de tipo geográfico (ríos, elevaciones, quebradas) que pueden aumentar la complejidad en la construcción de las rutas soterrada. Al utilizar estructuras que permitan el tendido aéreo de la fibra se tiene la ventaja de la existencia de postes a lo largo del recorrido del cable, que para el caso de este proyecto se empleará como opción más factible la estructura ya existente de la planta exterior fija o alámbrica. Partiendo de la condiciones existentes para nuestra propuesta de optimización emplearemos ambas opciones ya que contamos con tramos soterrados y la estructura ya existente de postes de la planta exterior fija, a través de la cual se desplegará el tendido aéreo, siendo esta última la de mayor despliegue lo que brindará ventajas en la realización de los mantenimiento y rápida detección de fallas en el cable. Para la selección del tipo de cable de fibra óptica a emplear se muestra una comparación de las variantes existentes a partir de las características de los mismos. (Ver anexo 3) Partiendo que la distancia entre los poste existentes será menor a 50 m y de acuerdo a las características de cada tipo de fibra de tendido aéreo, se decide 18.

(27) trabajar con fibra de tipo ADSS principalmente porque presentará un menor costo tanto del cable como en la instalación en comparación con el cable OPGW. En correspondencia con la tecnología a utilizar se deberá emplear un cable de fibra monomodo tipo G.652 (Standard Single-Mode Fiber), que es el más popular en redes de telecomunicaciones, adecuada en aplicaciones de redes metropolitanas, de acceso, cableados estructurados y CATV,. factible de. empalarse en 1300nm y 1550nm, y optimizada para el cero de dispersión en 1300nm, adecuado principalmente para largas distancias y altas tasas de transmisión. (Ver anexo 4). donde se muestra un resumen de las. características de este tipo de fibra. Finalmente para un tendido aéreo de fibra se requieren sostener el cable por medio de herrajes de suspensión y herrajes de retención, los que se colocarán en cada uno de los postes. Los herrajes de suspensión (ver anexo 5) se colocan cuando se tiene un trayecto recto, tiene la función de sujetar firmemente la fibra sin dañarla, tiene movimiento lateral para evitar daños al cable; mientras que para un trayecto irregular se colocarán herrajes de retención mostrados en el (anexo 6). El herraje de tensión sirve para tensar la fibra a determinada cantidad de postes para igualar la tensión del cable además de cumplir la función de dar las vueltas en subidas y bajadas del cable de fibra óptica. Debido a las distancias se escogió fibra óptica de tipo monomodo que cumpla con el estándar G.652.D, ya que permite trabajar en un rango de 1310ŋm a 1625ŋm.. 2.4 Determinación del proveedor y el equipamiento necesario. Para el diseño de la red de acceso fija se escogieron DSLAMIP que puedan satisfacer a las posibles cargas de usuarios existentes en cada zona, con una estimación mayor que contemple futuros crecimientos en las áreas en desarrollo. Estos nodos deben cumplir con las especificaciones requeridas, garantizar buen funcionamiento y ser económicos. Adicionalmente la empresa que ofrezca los equipos debe cumplir con los siguientes términos: 19.

(28) . Asistencia técnica completa.. . Responsabilidad de los trámites de importación y nacionalización de los equipos.. . Sustitución temporal de partes en caso de fallas.. . Piezas de repuestos que garanticen la operación y mantenimiento durante su vida útil.. . Sistema completo de administración centralizado.. Tomando en cuenta lo anterior se escogió como proveedor del equipamiento necesario a la compañía Alcatel-Lucent, básicamente por ser líder mundial en equipamiento de redes de acceso y que posee presencia en nuestro país. De este modo se escogieron para la propuesta de diseño de la red de acceso fija de banda ancha los siguientes equipos: Nodo DSLAMIP de Gran Porte. (Alcatel-Lucent 7302 Intelligent Services Access Manager (ISAM)). El DSLAM IP Alcatel-Lucent 7302 (ISAM) proporciona servicio total (fullservice), siendo un nodo de acceso de alta capacidad con 18 ranuras para tarjeta de terminales de línea, soportando tanto a los servicios basados en cobre como a las redes de accesos soportados sobre fibra óptica. Para los servicios basados en cobre, el Alcatel-Lucent 7302 ISAM proporciona POTS, ADSL y VDSL2 con vectorización y vinculación de los pares, lo que permite velocidades de banda ancha de 100 Mb/s. Para los servicios basados en fibra, con estructura de redes de 10 Gigabyte Passive Optical (10G XG-PON-1) y Gigabit PON (GPON). las tecnologías de acceso punto a punto están. disponibles para su despliegue. (Anexo 7) Nodo DSLAM DE MEDIANO Porte (Alcatel-Lucent 7330 ISAM FTTN ETSI.) Características básicas: El Alcatel-Lucent 7330 ISAM es un nodo diseñado baja la tecnología de fibra hasta el nodo (FTTN), siendo un DSLAM de acceso compacto de alta capacidad con 8 ranuras para tarjeta de terminales de línea para el soporte tanto de las redes de cobre y de acceso basado en fibra. Para los servicios basados en cobre el ISAM FTTN Alcatel-Lucent 7302 soporta POTS, ADSL y 20.

(29) VDSL2 con vectorización y vinculación de los pares, lo que permite velocidades de banda ancha de 100 Mb / s. Para los servicios basados en fibra, red 10 Gigabit Passive Optical (10G XG-PON) y Gigabit PON (GPON) y las tecnologías de acceso punto a punto están disponibles para un rápido despliegue. Nodo DSLAMIP Subtendidos.(Alcatel-Lucent 7357 ISAM FTTB Sealed Expansion Module (ETSI)). Características básicas: El Alcatel-Lucent 7357 ISAM FTTB SEM: Nodo de acceso DSLAMIP es compacto o sellado, resistente a la intemperie. Contiene una tarjeta de línea que ofrece 48 puertos VDSL2 con 8.12.17 perfiles y compatibilidad ADSL/ADSL2. Es muy rentable y rápido de implementar ya que es una unidad autónoma ideal como un complemento FTTN o para cubrir pequeñas bolsas de abonados en arquitectura FTTB/FTTC. Diseñado para ser desplegado en el exterior, fijado en postes o en la paredes. El 7357 SEM utiliza refrigeración pasiva, por lo que es absolutamente silencioso, siendo esta una gran ventaja para los despliegues residenciales. Su alimentación puede realizarse con corriente alterna local o alimentación remota a través de pares de cobre. El proporcionarse su propia refrigeración, alimentación y no requerir de un gabinete trae como resultados un despliegues rápidos y más baratos. El 7357 es parte del concepto de Alcatel- Lucent de DSLAM distribuidos que permite a los operadores desplegar y gestionar hasta 24 pequeños DSLAM remotos como tarjetas de línea a distancia de una serie 7330, lo que hasta 24x nodos individuales deben ser gestionados y agregados.. 21.

(30) 2.5 Parámetros del diseño de la red. Para el análisis del diseño de la red se deben tomar algunos parámetros para la evaluación del desempeño tales como: la flexibilidad, escalabilidad, entre otras.. 2.6 Flexibilidad de la red. El diseño de la red es flexible en todas sus etapas ya que la topología elegida está abierta a modificaciones además, en las etapas de distribución se utilizan cables con un número de fibras mayor al necesario dejando así fibras de respaldo, las cuales se pueden utilizar para expandir la red.. 2.7 Escalabilidad de la red. La red en general es escalable ya que tiene la capacidad de incrementar su rendimiento sin necesidad de rediseñarse, adaptándose a ciertas situaciones y poder lograr las expectativas deseadas. Con esta finalidad se utilizó un patrón de diseño del concepto de DSLAM distribuidos, esto garantiza agregar nuevos nodos subtendidos de mediano y pequeño porte en los que se pueda brindar un servicio de alta velocidad a los abonados y agregar nuevos suscriptores a la red sin sobrecargar el canal ni que se afecte la calidad de servicio.. 2.8 Velocidad de línea de la red. Los DSLAMIP del diseño estarán interconectados a velocidad de línea de 1.25Gbps, siendo el punto crítico las interconexiones hacia el backbone IPMPLS por lo que poseerá 2.5Gbps de velocidad que garantizará los niveles demandados por cada uno de los nodos o el conjunto de estos como parte de la red de acceso, en correspondencia con las. líneas demandadas y. contratadas actualmente por el usuario final.. 2.9 Pérdidas de la red. Las pérdidas de la red se traducen a las pérdidas por empalmes, por conexiones, por inserción, por atenuación, por longitud de la fibra y por otros aspectos que afectan a la red como agentes externos, interferencias, entre otros, considerando como segmento de red los distritos nodos interconectados. 22.

(31) De manera general se puede determinar que la potencia está dentro de los rangos dinámicos de los receptores, para no saturarlo y poder recibir adecuadamente la información aplicando la siguiente formula: Valor sup.RD ≥ PTX – αtotales + G ≥ Sensibilidad RX + margen de seguridad Previa al cálculo de la atenuación total de extremo a extremo, se debe definir los elementos que producen la atenuación del recorrido de la fibra (conectores, fusión o acoplamientos, distancia del recorrido de la fibra óptica.) La siguiente (tabla2.3) muestra los valores de atenuación máxima, de los equipos y accesorios, que se utilizaron para el cálculo del presupuesto de potencia. Se tomaron en cuenta los valores máximos que el estándar determina para los conectores SC/FC, patch cords, empalmes y fibra óptica: Tabla 2. Atenuación por elemento Elementos. Atenuación. Conectores SC/FC. 0.5dB. Patch cords. 0.3dB. Empalmes. 0.1dB. Fibra óptica monomodo G.652.D. 0.4dB/kms. Fuente: Elaboración propia. Se debe realizar el cálculo para el DSLAM IP más cercano y más lejano, no existiendo empalme ya que las distancias mayores son inferiores a la que contiene un carrete de fibra óptica. (Ver tabla 2.4) Se calcula la cantidad de empalmes necesarios según formula: # Empalmes = longitud de la fibra/longitud del carrete.. 23.

(32) Tabla 3. Atenuación total del DSLAM IP más cercano y lejano Elementos. Cantidad. DSLAM IP Mas cercano Mas alejado. Conectores SC/FC. 2. 1.0dB. 1.0dB. Patch cords. 2. 1.0dB. 1.0dB. Empalmes. -. -. -. 5. 0.5dB. -. 11. -. 1.1dB. 0.28dB. 1.44dB. 2.78dB. 3.64dB. Fibra óptica monomodo G.652.D αtotales Fuente: Elaboración propia. Usando los valores del fabricante para el nodo más lejano nos queda que: 0dB ≥ 19dB. Por lo que no existirá problema en la recepción.. 24.

(33) CAPITULO 3 Propuesta de diseño de red de acceso de alta velocidad en el Reparto José Martí. 3.1 Red de Planta Exterior de Cable de Cobre. Se denomina Planta Exterior de cable de cobre al conjunto de dispositivos, aditamentos y materiales que sirven de soporte a las telecomunicaciones para brindar servicios de telefonía, datos, video y otros. La Planta Exterior nace en la Central Telefónica y se extiende hasta el Abonado que recibe los Servicios. Es la parte más compleja del sistema de Telecomunicaciones por tener una serie de componentes que la conforman por ejemplo (MDF, cámara de cables, registros, cables de diferentes capacidades, las cajas terminales, equipos terminales de diferentes tipos, etc.), además de ser la más expuesta a las inclemencias medioambientales y a las acciones directas del ser humano.. 3.2 Configuración Actual de la Red de Acceso La red de planta exterior de dicho reparto presenta una estructura básica que se alimenta de una URA de la central 1000E10 de Santa Clara, ubicada en la Zona Industrial en un local que se le conoce como MDF (Main Distribution Frame, distribuidor principal), que es el lugar donde se ubica una estructura metálica y que en dicha estructura se encuentran instaladas regletas o puntos de interconexión. La salida de los cables multipares del MDF se realiza a través de lo que se conoce como túnel, este lugar es donde se realizan los empalmes del cable multipar flexible provenientes del MDF con cable multipar para exterior. En el túnel se encuentran los cables multipar los cuales están listo para salir de la central telefónica , entrando a dicho reparto con 800 pares de red local, que llegan de forma aérea por una postería existente, distribuidos en un armario con 400 pares de Red Primaria (ZI-1D), que distribuye su Red Secundaria en 544 viviendas (Manzana 4 con 164 viviendas del MINFAR, 72 viviendas del MININT, 64 viviendas. del MINSAP Lote 1 y 244 de las que ya existían en el Reparto) y el resto de los pares (400 pares) se distribuyen en forma rígida en el área de viviendas que ya existían en el Reparto.. 25.

(34) En la siguiente figura se muestra la configuración actual de la red de acceso de José Martí. En la zona señalada por la línea azul pertenece al área de armario ZI-1D y la zona señalada por la línea roja pertenece a la red rígida o CONDIR. Figura 3. Situación actual del Reparto José Martí.. Fuente: Elaboración propia. Para poder ampliar los servicios de telecomunicaciones en el área de viviendas del reparto José Martí por los métodos convencionales se deben realizar una serie de trabajos, como ampliar las líneas y. MDF en el CT de. la. Zona. Industrial, ampliar la red de cable soterrada entre el CT Zona Industrial y el registro ubicado en Carretera Central y Ave. José Martí, al lado de los Bomberos con al menos 1200 pares teniendo en cuenta los conductos y cables 26.

(35) existentes en el cruce de la Carretera Central. Construir un soterrado telefónico desde la Carretera Central y Ave. José Martí hasta el Reparto, cruzando la Carretera Central, con un mínimo de 4 conductos de 100mm y de 600 a 700 m de longitud (con un valor estimado de 25,0 MP). Instalar como primera opción un cable de 2400 ó 1800 pares para crear Zonas de Armarios de Red Flexible y como opciones futuras otro cable de 2400 pares hasta cubrir la totalidad de viviendas (3800) y otros servicios del Reparto. Las dos corazas de 400 pares existentes aéreas se pueden pasar para ese soterrado. De esta forma no se requiere la instalación de gabinetes integrales en el Reparto. Este soterrado también puede aportar pares al Reparto Brisas del Oeste. En la figura 4 se muestra la configuración de la red después de implementada y las ampliaciones propuestas. Figura 4. Desarrollo de las comunicaciones en el Rpto José Martí.. Fuente: Elaboración propia El Reparto se dividirá en 5 zonas de armario más una central ISAN con una capacidad de 720. abonados con posibilidad de ampliación hasta 1125 27.

(36) abonados. Este proyecto de desarrollo se realizaría con un costo de 700 MP en un periodo de 1.5 años por norma de ejecución, elevando la densidad telefónica a 30 servicios por cada 100 habitantes. Teniendo en cuenta que la solución anterior no resuelve las demandas telefónicas en su totalidad y que también es muy costosa , proponemos la utilización de la red de cable existente, más otra red proyectada que ofrezca una red de acceso fija eficiente que optimice los recursos de la planta externa fija, minimice los gastos de inversión y operativos logrando conjuntamente los mayores niveles de flexibilidad posibles, se tomaran algunas decisiones clave con respecto a la arquitectura de red seleccionada, permitiendo así la recuperación del capital a corto plazo.. 3.3 Establecimiento del tipo de tecnología a utilizar. Las comunicaciones de banda ancha requieren de un equipamiento y la tecnología adecuada para ofrecer los servicios triple play (voz, datos y video), siendo la fibra óptica el soporte adecuado por las características antes expuesta, convirtiéndose la planta externa fija en una red de acceso más confiable en el presente diseño. Teniendo en cuenta el costo en la implementación de la red, así como la amplia implantación del estándar Ethernet en la mayoría de las redes informáticas que permite el manejo de tráfico IP y la inter-operabilidad demostrada entre equipos de diferentes proveedores, se escoge una arquitectura de red de acceso fija basada en el concepto de DSLAM distribuidos. Al ser esta una solución tecnológica viable para soportar los servicios triple play a través de la red fija en la ciudad de Santa Clara, tomándose como punto de partida que permite llegar a velocidades de 10/100 Mbps y garantizar los requerimientos técnicos para brindar servicios de banda ancha. Al utilizar el estándar Ethernet soporta tráfico pesado a altas velocidades de transmisión lo que permite brindar servicio de voz, video y datos. El principal atractivo que presenta esta tecnología es su evidente optimización para el tráfico IP frente a la ineficiencia de las alternativas basadas en ATM. Su despliegue o interconexión es mucho más sencilla que la de APON/BPON, GPON, puesto que no requiere arquitecturas SDH para realizar el transporte en 28.

(37) redes de área metropolitanas. Al interconectar mediante fibra oscura elimina completamente los costosos y complejos elementos activos ATM/SDH de la estructura transporte, simplificando sus redes y por ende, la operación y manteamiento de las misma.. 3.4 - Diagrama Lógico Genérico de la Red. Se ponen a consideración los diferentes elementos que se utilizaran en la red de acceso fija interconectados mediante el concepto de distribución de DSLAM, enfocándose esta propuesta de diseño en el reparto José Martí. Se empleará un DSLAMIP de gran porte, que constituirá el nodo primario situado en un local céntrico del reparto, y dos DSLAMIP secundarios de mediano porte, todos interconectado entre sí y directamente al backbone IPMPLS, formando una topología en anillo que brinde redundancia. También se utilizaran DSLAMIP de pequeño porte, subtendidos a los nodos secundarios. Existiendo conexiones hacia los cliente desde cada una de las variantes de DSLAMIP. Se muestra en forma general como se encontrarían distribuidos dichos nodos DSLAMIP en las diferentes áreas. (Ver anexo 8). 3.5 Esquema Físico de la Red. Para el diseño de la red de acceso se ha decidido dividir el reparto José Martí en 5 zonas, en las que se considera habrá diferente nivel de demandas de servicios fundamentalmente del sector residencial y PYMEs. Cada una de estas zonas posee su sector poblacional previamente identificado lo que posibilita aplicar el diseño simultáneamente. La topología física que seguirá la planta exterior y la ubicación tentativa de los equipos subtendidos se describe a continuación. Zona A (rojo): En esta zona constituyen el área en desarrollo hacia donde se desplazara el crecimiento futuro del reparto, conformada en mayor medida por clientes residenciales, una escuela, consultorios médicos y futuros centros comerciales. Zona B (azul): Comprende parte del área antigua del reparto José Martí, constituida también por un alto número de residencias, un centro educacional, 29.

(38) consultorios médicos, joven club, sala de videos y los principales centros comerciales. Zona C (naranja): Comprende la otra parte del área antigua del reparto José Martí, también constituida por un sinnúmero de residencias, dos centros educacionales y consultorios médicos. Zona D (verde): Se ubica al sur, destaca esencialmente por ser un área de residencias de personas que laboran en el sector de la salud (médicos, enfermeros y técnicos). Zona E (amarilla): Ubicada al norte, en esta área radican también en menor medida, residencias pertenecientes personas que laboran en el sector de la salud. Se detalla con diferentes colores las zonas en el mapa del reparto José Martí figura 5 Figura 5. Distribución de las zonas.. Fuente: Elaboración propia. Base del mapa Google Earth. 30.

(39) 3.6 Topología de la red. Se analiza de manera general la topología física que seguirá la planta externa de fibra óptica, tanto soterrada como aérea, la cual seguirá básicamente la distribución del tendido de cobre existente con el objetivo de aprovechar los postes como soporte aéreo. Los DSLAMIP primario y secundarios ubicados en cada zona serán interconectado por fibras ópticas oscuras, mientras que los subtendidos emplearan fibra en una distribución punto a multipuntos desde los nodos secundarios. La zona D requerirá más de un DSLAM subtendido motivado por la cantidad de residencias que la componen y los anchos de banda que requerirán los clientes que habitan esta área. Dicho nodos por su ubicación deberán poseer características específicas de alimentación, tamaño y climatización. Los DSLAM ubicado en las zonas A y B se conectaran mediante fibra oscura al backbone IPMPLS. Finalmente los equipos terminales se conectaran a los DSLAMIP mediante la planta externa fija de cobre en su mayoría distribuida actualmente.. 3.7 Ubicación de los nodos de acceso. Existen varias posibilidades de ubicar a los nodos de acceso, cada una de las cuales poseen ventajas y desventajas. Como ya mencionamos en el diseño se ubicarán nodos de acceso primarios de grande y mediano porte de estructura modular en cada una de las zonas definidas y que responderán a una estructura FTTN, a los cuales quedaran subtendidos los nodos secundarios, ello permitirá un mejor radio de cobertura y flexibilidad. facilitando y reduciendo los costos en la operación y. mantenimiento. Estos nodos primarios deberán contar con una serie de características como presentar varios puertos ópticos Gigabit Ethernet,. uno de los cuales se. conectará a la red de agregación del backbone IP/MPLS, los restantes puertos Gigabit Ethernet se emplearán para la conexión hacia los nodos subtendidos 31.

(40) de pequeño porte, dependiendo la forma de la conexión de la capacidad requerida por la red de acceso. Por otro lado, los nodos secundarios tendrán una estructura de modular, que soporte una cantidad de tarjeta determinada que asegure la capacidad de demandas de la zona en que se encuentren. Deberán contar con al menos un puerto Gigabit Ethernet que permita su conexión al nodo master más próximo. En todos los casos lo nodos contaran con una tarjeta de control que permitirá configuración, administración y gestión de los mismos, así como de los servicios brindados a los clientes en dependencia del plan que contraten. Siendo posible lo anterior mediante el empleo de un adecuado software de administración de la red que permita además la solución de falla menores. De lo anterior se deduce que los nodos serán responsables de la asignación del ancho de banda a cada uno de los usuarios de acuerdo con los contratos comerciales. Los servicios de voz, datos y video que serán contratados,. llegarán a los. equipos terminales ubicados en el cliente, siendo separados en los nodos de accesos a través de VLAN’s, lo que implica que se le asignarán direcciones IP de forma dinámica a los equipos finales, autentificándose los clientes a través de BRASS. Para la ubicación física de los nodos se aprovechará la infraestructura civil de entidades existentes en el reparto José Martí, realizándose contratación por arrendamiento de espacio con aquellas que tengan vínculo con ETECSA. Tentativamente los lugares de ubicación serán: (ver anexo 9),  Zona A: Minipunto de servicio de ETECSA.  Zona B: Sala de Video.  Zona C: Escuela secundaria “Julio Pino”.  Zona D y E: Empotrados a paredes de edificios.. 32.

(41) 3.8 Análisis de las distancias Primeramente analizaremos de forma estimada las distancias que ocupará la estructura del backbone local compuesto por los nodos a ubicar en cada zona, así como por el trayecto de estos hasta la URA más cercana al reparto José Martí. (Ver anexo 10) También se han estimado los recorridos a realizar por la fibra óptica desde los nodos secundarios hasta los subtendidos, y de cada uno de los diferentes DSLAMIP entre los puntos más lejano en cada zona. Tabla 4. Análisis de distancias.. Trayecto Fibra Óptica. Trayecto Cobre. Zona A. Zona B. Zona C. Zona D. Zona E. Zona A. —. 1.0. 1.5. —. —. 0.9. Zona B. 1.0. —. 0.7. —. 0.8. 1.2. Zona C. 1.5. 0.7. —. 0.7. —. 1.0. Zona D. —. —. 0.7. —. —. 0.2. Zona E. —. 0.8. —. —. —. 0.3. URA. 3.7. 2.6. —. —. —. 0.3. Fuente: Elaboración Propia. Toda la longitud adicional proyectada se distribuye uniforme a lo largo del enlace en reservas proyectadas, dando prioridad a cruces de vías tanto canalizadas como aéreas, así también se considerará la cantidad del cable que se genera producto del tendido del cable. En el presente diseño se pretende la posterior ejecución de una red de alta velocidad que cumpliendo los requerimientos técnicos y económicos permita satisfacer las necesidades de las áreas de vivienda de desarrollo. Además posibilite la eliminación de los servicios de tecnología obsoleta.. 33.

(42) 3.9 Análisis económico. En el presente epígrafe se hace un análisis económico del diseño, detallándose los costos por concepto de equipos y accesorios, así como la mano de obra en un tiempo estimado y prudencial del montaje. Se asume que la empresa ETECSA cuenta con un respaldo financiero desglosado en la composición de los activos, pasivos y patrimonio de la empresa óptimo para enfrentar un proyecto de esta magnitud. Es importante mencionar que no se consideran los gastos por obra civil partiendo. que. se. emplearán. estructuras. de. entidades. existentes,. destacándose solamente los gastos de los equipos y accesorios más importantes.. 3. 10 Costo de los equipos. El costo referencial será el ofrecido por Alcatel en el mercado actual. Tabla 5 y 6.. Tabla: 5 Costo de equipos.. DSLAM IP ISAM 7302 FTTN. 1. Costo (USD) $ 22 615. DSLAM IP ISAM 7330 FTTN. 2. $ 14 125. $ 28 250. DSLAM IP ISAM 7357 FTTB. 3. $ 3 920. $11 760. Router VDSL2. 1500. $ 90. $ 135 000. Splitter. 1500. $ 30,00. $ 45.000. Equipamiento. Cant.. Total. Importe (USD) $ 22 615. $ 242 625. Fuente: Elaboración Propia El costo referencia de los equipos asciende a $242 625 USD.. 34.

(43) 3.11 Costo de los elementos pasivos. En la siguiente tabla se muestra el costo de los elementos pasivos a emplearse en la red como son ODF, conectores, herrajes, fibra óptica, tensores, patch cord, empalme, etc. según lo establecido en el mercado actual. Tabla 6. Costo de elementos pasivos.. Equipamiento. UM. Precio. Cant. Costo (usd). ODF 6 puertos. U. $ 190.00. 3. $570.00. Patch cord. U. $ 10.45. 12. $ 125.45. Conectores SC/FC. U. $ 1.45. 30. $ 42.05. Fibra óptica monomodo G.652.D de 1 hilos. M. $ 1.30. 5400. $7020.00. Fibra óptica monomodo G.652.D de 4 hilos. M. $ 2.10. 15600. $32760.00. Cajas de empalmes. U. $ 45.25. 16. $724.00. Grampas de suspensión. U. $ 1.40. 48. $ 67.20. Total. $ 41308.7. Fuente: Elaboración Propia. Para la implementación de este proyecto se requiere. una inversión fija. aproximada de $ 283 933.7USD. Al comparar la primera propuesta (el soterrado) con la segunda (la red de acceso de alta velocidad) con utilización de los DSLAM se ahorrará un monto de $416066.3. Además, se cumplirá con las demandas insatisfechas existentes, más la creación de nuevos servicios. El costo – beneficio aproximado que obtendrá la empresa ETECSA viene dado por el número de usuarios que van a utilizar la red de acceso y el costo mensual que se cobrará a cada uno de ellos, restándole el costo de mantenimiento que se le dará a dicha red.. 35.

(44) CONCLUSIONES -. Las redes de planta externa de cobre que fueron diseñadas para servicios de telefonía fija pueden ser utilizadas para aplicación de transmisión de datos de alta velocidad haciendo uso de técnicas de modulación digital como ADSL, la cual utiliza subcanales de información para la transmisión y recepción de datos.. - A partir de este proyecto se mejoran los servicios quedando resueltas las demandas de los clientes y se optimiza el costo de la tecnología utilizada, lo cual dada las características de nuestro país resulta de gran beneficio.. RECOMENDACIONES -. La utilización de tecnologías ADSL para transmisión de datos hace necesaria la capacitación del personal técnico sobre los fundamentos de transmisión de los que hace uso la técnica de modulación digital discreta DMT, para tener un conocimiento apropiado de la tecnología utilizada para la instalación, diagnóstico y reparación de fallas.. -. Previo a implementar servicios de transmisión de datos utilizando como medio de transmisión redes de cobre de planta externa, es necesario la certificación de la red de cobre a fin de garantizar un servicio de calidad y disponibilidad a los usuarios finales del servicio.. -. Seguir trabajando en la aplicación del diseño en otras zonas de la ciudad de Santa Clara con vistas a integrarse a la futura Red Cuba.. 36.

(45) BIBLIOGRAFÍA Alcatel-Lucent 7330. 7302. 2010. INTELLIGENT SERVICES ACCESS MANAGER FIBER TO THE NODE ONT R04.02.41: Obtenido en: https://lafibre.info/images/doc/201012_ont_alcatel-lucent_7330_manual.pdf. Alcatel-Lucent.2010.Manual 735x ISAM FTTB. Obtenido en: http://www.comptek.ru/alcatel/pdf/7354_.pdf. Comisión del Mercado de las Telecomunicaciones. Informe Económico Sectorial 2012. Daniel Loza Junio 2010. FTTH Modelo de Negocios.. DE ACCESO DE CANTV PARA SERVICIOS TRIPLE PLAY. 2009 HÉCTOR LABEAGA CECILIO. 2009. ESTUDIO DE VIABILIDAD TÉCNICOECONÓMICO PARA LA IMPLANTACIÓN DE UNA RED TRIPLE-PLAY EN ELMUNICIPIO DE CASTELLDEFELS. Obtenido: www.upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/4595/2/Memòria.pdf. ETECSA. Manual de Instrucción para los Centro de Entrenamiento de Planta Exterior. Tomo 1. 2010. Helena Fernández Vicente Telemática SEPTIEMBRE 2013. EVOLUCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS xDSL. Ing. Miguel Lattanz Lic. Agustín Graf. 2010. Redes FTTx Conceptos y Aplicaciones. \obtenido en: http://www.cicomra.org.ar/cicomra2/expocomm/TUTORIAL%209%20Lattanzi%20y%20 Graf-%20IEEE.pdf. José Javier Orozco Echeverría. 21 de Abril de 2008 Universidad San Francisco de Quito Comunicaciones Ópticas FTTX. Obtenido en: http://profesores.usfq.edu.ec/renej/Contenidos%20Comunicaciones%20Opticas/Exposi ciones2008/FTTx_OrozcoJose.pdf. MILLAN, R. (2012). LA TECNOLOGIA DE ACCESO ADSL. Obtenido de MSc. Francisco Córdova. 2010 TECNOLOGIAS DE ACCESO. Obtenido en: http://www.imaginar.org/iicd/tus_archivos/TUS6/2_tecnologia.pdf.