UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
TESIS
DISEÑO DE UNA RED FTTH CON TECNOLOGÍA GPON PARA MEJORAR LA CALIDAD DE LOS SERVICIOS DE INTERNET DOMICILIARIO PROPORCIONADA POR EL ISP CORPORACIÓN GIGA SAC EN EL DISTRITO DE EL MANTARO JAUJA, JUNÍN 2023
PRESENTADA POR:
JUAN DE DIOS CUADRADO, Andrés Alberto
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO DE SISTEMAS
HUANCAYO – Perú
2023
ii
ASESOR:
Dr. Henry George Maquera Quispe
iii
AGRADECIMIENTOS:
Deseo enunciar muestras de agradecimiento:
A DIOS
Por permitirme cumplir mis metas.
A MIS PADRES
Por brindarme su aliento y amor incesante para ser cada día mejor.
A MI HERMANA
Por su apoyo constante para cumplir con mis metas.
A MI ALMA MATER
Por difundir en mí enseñanzas que guían a mi formación profesional A MI ASESOR
Por su tiempo y entrega en la asesoría de esta tesis.
A MIS MAESTROS DE LA FIS
Por su compartir sus conocimientos en mi paso por la Universidad.
A LA GERENCIA DE CORPORACIÓN GIGA S.A.C.
Por brindarme la oportunidad de desarrollar esta tesis desde sus filas.
iv
DEDICATORIA
A mi familia, mi madre Morayma, mi padre Celestino y hermana Samira por ofrecerme una gran educación, guiándome a ser mejor individuo y un gran profesional.
Juan De Dios Cuadrado A.
v
RESUMEN
La presente tesis titulada “Diseño de una red FTTH con tecnología GPON para mejorar la calidad de los servicios de internet domiciliario proporcionada por el ISP Corporación Giga SAC en el distrito de El Mantaro Jauja, Junín 2023.” realiza un análisis del servicio de internet domiciliario brindado por la empresa Corporación Giga en el distrito de El Mantaro, Jauja que a la actualidad usa la tecnología Wireless, teniendo problemas con el ancho de banda brindado, velocidad de carga y descarga, estabilidad del servicio, continuidad en el servicio y costos altos.
El diseño de la red FTTH con tecnología GPON se desarrollará con la teoría de fibra óptica hasta el hogar, tomando en cuenta las bases teóricas de una red PON, su arquitectura y diseño a implementar. Para la metodología se está usando Top Down que se efectúa en cuatro fases. Mediante esta metodología se lograr conocer las partes imprescindibles de la red, identificando las dificultades que presenta la empresa. Para el análisis de requerimientos se conocerá la situación actual de red Wireless, para el diseño lógico de la red se planteó la cobertura a alcanzar, el cálculo óptico y nivel de spliteo, en el nivel físico se seleccionó los equipos a usar de acuerdo a la planificación, en la fase de pruebas y optimización se realizó en laboratorio pruebas de los equipos y el cálculo óptico del presupuesto planteando, la fase de implementación en el momento de presentación de tesis se está desarrollando de acuerdo al diseño de red establecido y en la fase de monitoreo se verifico en los despliegues de red ya desarrollados la estabilidad de la red y la mejora de la calidad de servicio de internet.
De acuerdo la implementación del diseño de red de fibra óptica hasta el hogar con la tecnología gigabit por puerto de fibra mediante la metodología Top-Down se pudo demostrar que el despliegue de red entrego mejoras con respecto a los indicadores de ancho de banda, donde se logró incrementar la velocidad de carga y descarga en un 100 %, la continuidad del servicio se logró al disminuir la cantidad de caídas masivas y se logró la disminución de costos de instalación. Con las mejoras obtenidas se sugiere la implementación d esta tipología de red en otras tecnologías en el cual se requiera optimizar la calidad del servicio de internet.
Palabras Clave: FTTH, GPON, Top Down, Splitter
vi
ABSTRACT
This thesis entitled "Design of a FTTH network with GPON technology to improve the quality of home internet services provided by the ISP Corporación Giga SAC in the district of El Mantaro Jauja, Junín 2023." performs an analysis of the home internet service provided by the company Corporación Giga in the district of El Mantaro, Jauja that currently uses Wireless technology, having problems with the bandwidth provided, upload and download speed, service stability, continuity in service and high costs.
The design of the FTTH network with GPON technology will be developed with the theory of fiber optics to the home, taking into account the theoretical bases of a PON network, its architecture and design to be implemented. Top Down is being used for the methodology, which is carried out in four phases. Through this methodology it is possible to know the essential parts of the network, identifying the difficulties that the company presents. For the analysis of requirements, the current situation of the Wireless network will be known, for the logical design of the network, the coverage to be achieved, the optical calculation and the level of splitting were considered, at the physical level the equipment to be used was selected according to the planning, in the testing and optimization phase, tests of the equipment and the optical calculation of the proposed budget were carried out in the laboratory, the implementation phase at the time of presentation of the thesis is being developed according to the established network design and in the phase Monitoring was verified in the network deployments already developed, the stability of the network and the improvement of the quality of Internet service.
According to the implementation of the FTTH network design with the GPON technology through the Top-Down methodology, it was possible to demonstrate that the network deployment delivered improvements with respect to the bandwidth indicators, where it was possible to increase the upload and download speed in 100%, the continuity of the service was achieved by reducing the number of massive falls and the reduction of installation costs was achieved. With the improvements obtained, the implementation of this type of network is recommended in other technologies where it is required to optimize the quality of service.
Key words: FTTH, GPON, Top Down, Splitter, Splitter
vii
LISTA DE CONTENIDO
DEDICATORIA iv
RESUMEN v
ABSTRACT vi
INTRODUCCIÓN 1
CAPITULO I 2
GENERALIDADES 2
1. Planteamiento del problema 2
1.1. Situación actual en el mundo 2
1.2. Situación actual en el Perú 3
1.3. Situación actual en la región Junín 4
2. Formulación del problema 8
2.1. Problema General 8
2.2. Problemas Específicos 8
3. Objetivos 8
3.1. Objetivo General 8
3.2. Objetivos Específicos 9
4. Justificación 9
4.1. Justificación Teórica: 9
4.2. Justificación Practica 9
4.3. Justificación social 9
4.4. Justificación Metodológica 9
4.5. Justificación Económica 9
5. Hipótesis 10
5.1. Hipótesis General 10
5.2. Hipótesis Específicas 10
5.3. Operacionalización de Variables 10
6. Diseño Metodológico 10
6.1. Tipo de Investigación 10
6.2. Nivel de Investigación 11
CAPITULO II 13
MARCO DE REFERENCIA 13
1. Antecedentes 13
1.1. (Matias, 2018) 13
1.2. (Terrones, 2021) 14
1.3. (Cortés, 2018) 14
1.4. (Chambergo Huaranca, 2021) 15
1.5. (Antón Rojas, 2022) 15
viii
2. Marco teórico 16
2.1. Red óptica pasiva (PON) 16
2.2. Componentes de una red PON 16
2.3. Arquitectura de la red 17
2.4. Estándar xPON 18
2.4.1. APON. (ATM (Asynchronous Transfer Mode) 18
2.4.2. BPON. La Red óptica pasiva de Banda Ancha - Broadband Passive Optical
Network) 19
2.4.3. EPON. La Red óptica Pasiva Ethernet – EPON o Ethernet Passive Optical Network 19
2.4.4. GPON. La Red óptica pasiva con Capacidad Gigabit – GPON (Gigabit - Capable
Passive Optical Network) 19
2.4.5. XG-PON. 20
2.5. Arquitecturas FTTx 20
2.5.1. FTTH. 21
2.5.2. FTTB 21
2.5.3. FTTC. 22
2.5.4. FTTN. 22
2.5.5. FTTA. 23
2.6. Topologías de redes FTTx 23
2.6.1. RED PUNTO A PUNTO 23
2.6.2. RED PUNTO A MULTIPUNTO 23
3. Modelo Aplicativo 23
3.1. Metodología de diseño de red Top Down 23
3.1.1. Fase 1 (Analizar Requerimientos) 24
3.1.2. Fase 2 (Desarrollar Diseño Lógico) 25
3.1.3. Fase 3 (Desarrollar Diseño Físico) 25
3.1.4. Fase 4 (Probar, optimizar y documentar diseño) 25
3.1.5. Fase 5 (Implementar y probar la red) 25
3.1.6. Fase 6 (Monitorear y Optimizar la Red) 26
4. Marco Conceptual 26
CAPITULO III 27
INTERVENCIÓN METODOLÓGICA 27
1. Análisis de Requerimientos 27
1.1. Análisis de Negocio 27
1.1.1. Datos generales 27
1.2. Análisis de objetivos y limitaciones en la organización 27
1.2.1. Objetivos de la empresa 27
1.2.2. Limitaciones de la empresa 27
1.2.3. Características de la red existente 28
ix 1.2.3.1. Equipamiento implementado en la red Wireless para internet 29
1.3. Caracterizar el tráfico de la red 32
2. Diseño lógico de la red 32
2.1. Topología de la red 32
2.1.1. Cantidad de usuarios 32
2.1.2. Cantidad de Ancho de banda a brindar por usuario 32
2.2. Diseño General de la red 32
2.2.1. Planta interna 32
2.2.2. Planta externa 33
2.2.2.1. Cobertura a cubrir del distrito de El Mantaro 33
2.2.2.2. Ruta de la fibra trocal 33
2.2.2.3. Ruta de la red de distribución 34
2.2.2.4. Distribución de cajas de empalme y Nap 34
2.2.2.5. Calculo óptico 35
3. Diseño físico de la red 38
3.2. Selección de tecnología y dispositivos para planta interna 38
3.2.1. Router Administrator CCR1009-7G-1C-1S+ 38
3.2.2. OLT GPON 39
3.2.3. ODF 40
3.2.4. Patch cord de Fibra Óptica 40
3.3. Selección de tecnología y dispositivos para planta externa 41
3.3.1. Cable de Fibra óptica 41
3.3.2. Ferretería para fibra óptica 41
3.3.3. Mufa o cierre de empalme 42
3.3.5. Caja NAP 42
3.3.6. Cable drop 43
3.3.7. ONU 43
4. Pruebas y optimización del diseño de la red 43
4.1. Prueba del diseño de la red 44
4.1.1. Conexión del router administrador con la OLT 44
4.1.2. Despliegue de la red troncal 44
4.1.3. Despliegue de la red de distribución 45
4.1.4. Manejo de resultados 45
4.2. Optimización de la red 47
5. Despliegue de la red 47
6. Monitoreo y rendimiento de la red. 49
6.1. AdminOLT 49
6.2. Herramienta Graphing Mikrotik 50
CAPITULO IV 52
x
ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 52
1. Análisis posterior a la implementación la red 52
1.1. Análisis de la velocidad de descarga entregado 52
1.2. Análisis de la velocidad de carga entregado 53
1.3. Análisis de la continuidad del servicio 54
1.4. Análisis de costo de instalación 56
2. Prueba de Hipótesis 56
2.1. Velocidad de descarga entregado 56
2.1.1. Prueba de Normalidad 56
2.1.2. Aplicación de prueba estadística 57
2.2. Velocidad de carga entregado 57
2.2.1. Prueba de normalidad 57
2.2.2. Aplicación de prueba estadística 58
2.3. Continuidad del servicio 59
2.3.1. Prueba de normalidad 59
2.3.2. Aplicación de prueba estadística 59
2.4. Costo de instalación 60
2.4.1. Prueba de normalidad 60
2.4.2. Aplicación de prueba estadística 61
2.5. Optimización del alcance de señal 62
2.6. Cantidad de hogares alcanzados 62
3. Discusión de resultados 62
CONCLUSIONES 64
RECOMENDACIONES 65
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 66
REFERENCIAS ELECTRÓNICAS 68
xi
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Evolución de conexiones a internet fijo ... 3
Figura 2 Evolución de conexiones a internet fijo ... 4
Figura 3 Organigrama Corporación Giga S.A.C ... 5
Figura 4 Planes Inalámbricos de Corporación Giga S.A.C. ... 6
Figura 5 Kit de estación para el servicio de internet ... 7
Figura 6 Velocidad ofrecida por los diferentes operadores de la región ... 8
Figura 7 Arquitectura de una red PON ... 18
Figura 8 Fibra hasta el hogar ... 21
Figura 9 Fibra hasta el edificio ... 21
Figura 10 Fibra hasta el gabinete ... 22
Figura 11 Fibra hasta el nodo ... 22
Figura 12 Metodología TOP DOWN ... 24
Figura 13 Red Wireless de la empresa Corporación Giga en el distro de El Mantaro ... 28
Figura 14 Router administrador para la red Wireless ... 29
Figura 15 Antenas emisoras para enlaces punto a multipunto ... 30
Figura 16 Antenas receptoras para el usuario final ... 31
Figura 17 Router del usuario final ... 31
Figura 18 Cobertura del diseño de red FTTH en el distrito de El Mantaro ... 33
Figura 19 Ruta de la fibra troncal ... 34
Figura 20 Ruta de la fibra de distribución ... 34
Figura 21 Distribución de cajas NAP y MUFAS ... 35
Figura 22 Router Administrador ... 39
Figura 23 OLT ZTE modelo C320 ... 39
Figura 24 ODF (Distribuidor de fibra óptica) ... 40
Figura 25 Patch cord de fibra óptica ... 41
Figura 26 Ferretería para fibra óptica ... 41
Figura 27 Splitter o divisor óptico ... 42
Figura 28 Caja NAP (Caja de distribución) ... 43
Figura 29 ONU (Unidad óptica de red) ... 43
Figura 30 Conexión del router Administrador con la OLT ... 44
Figura 31 Prueba del splitteo de 1° nivel para la red troncal... 44
Figura 32 Prueba del splitteo de 1° nivel y 2° nivel para la red de distribución ... 45
Figura 33 Conexión de ONU a la red de distribución ... 46
Figura 34 Prueba de velocidad ce carga y descarga ... 46
Figura 35 Prueba de estabilidad ... 47
Figura 36 Zona CHUPACA ... 48
xii
Figura 37 Zona HUANCAYO... 48
Figura 38 Zona JAUJA ... 49
Figura 39 Sistema de Administración AdminOLT ... 50
Figura 40 Herramienta Graphing Mikrotik ... 50
Figura 41 Velocidad de descarga en ambas tecnologías ... 53
Figura 42 Velocidad de carga en ambas tecnologías ... 53
Figura 43 Planes de servicio de internet para la tecnología FTTH-GPON ... 54
Figura 44 Gráfico anual de continuidad del servicio ... 55
Figura 45 Velocidad de carga en ambas tecnologías ... 56
Figura 46 Prueba de normalidad - Velocidad de descarga ... 56
Figura 47 Prueba de Wilcoxon para muestras relacionadas – Velocidad de descarga ... 57
Figura 48 Prueba de normalidad - Velocidad de carga ... 58
Figura 49 Prueba de Wilcoxon para muestras relacionadas – Velocidad de carga ... 58
Figura 50 Prueba de normalidad - Caídas masivas ... 59
Figura 51 Prueba T para muestras relacionadas – Caídas masivas ... 60
Figura 52 Prueba de normalidad - Velocidad de descarga ... 61
Figura 53 Prueba de Wilcoxon para muestras relacionadas – Costo de instalación... 61
xiii
LISTA DE TABLAS
Tabla 1 Operacionalización de Variables ... 10
Tabla 2 Publicaciones de la recomendación ITU-T G.984 ... 20
Tabla 3 Parámetros a certificar en una red FTTH GPON ... 36
Tabla 4 Valores de referencia de los medios físicos dependientes ... 37
Tabla 5 Caídas masivas con tecnología Wireless ... 54
Tabla 6 Caídas masivas con tecnología FTTH-GPON ... 55
1
INTRODUCCIÓN
Dado el contexto actual en el Perú se atiende una problemática evidente en la condición de prestación del internet domiciliario, puesto que los ISP no tuvieron en consideración la implementación de una nueva red conforme a los requerimientos actuales de los usuarios. En la región centro de Junín, perdura la cuestión de la prestación de servicio por la falta de actualización de la tecnología en redes con la cual se brinda velocidades reducidas, por ello se presentan y reiteran los conflictos durante el servicios a los usuarios finales, a nivel del distrito de El Mantaro, Jauja la empresa Corporación Giga cuenta con una tecnología Wireless, por ende se la plantea la investigación titulada: “Diseño de una red FTTH con tecnología GPON para mejorar la calidad de los servicios de internet domiciliario proporcionada por el ISP Corporación Giga SAC en el distrito de El Mantaro Jauja, Junín 2023.” La que se desglosará de la siguiente manera.
En el primer capítulo, se analiza el desarrollo del tema de la condición en la prestación del Internet residencial, cambiando el enfoque de una estrategia amplia a una más detallada. Se discute el tema en el contexto de la empresa Corporación Giga SAC, con las metas a alcanzar, se formula una hipótesis y se propone un planteamiento del diseño metodológico que sustente la investigación.
El marco de referencia se presenta en el segundo capítulo, junto con las ideas teóricas referentes al diseño de la fibra óptica y los antecedentes que sirven de base al proyecto de investigación. Además, se detalla el modelo de aplicación, con énfasis en la metodología a emplear, y se finaliza con el apartado del marco conceptual.
El capítulo III considera la Intervención Metodológica, la cual implicó realizar cada paso requerido por la metodología para la creación e implementación de la red. En el cuarto y último capítulo, titulado “Análisis y Discusión de Resultados”, se examinan los indicdores en pruebas pre(antes) y post(después) implante, y se confrontan los valores obten1dos tanto descriptiva como estadíst1camente para determinar si las hipótesis propuestas son correctas o inválidas.
El estudio concluye con conclusiones y recomendaciones, siendo el hallazgo más significativo que el diseño de una red FTTH con tecnología GPON tiene un impacto positivo en la condición del serv1cio de internet residencial para los usuarios de la red de Corporación Giga. Las recomendaciones permiten el logro del desarrollo.
Juan De Dios Cuadrado A.
2
CAPITULO I GENERALIDADES
En el presente capítulo se expondrá las generalidades del trabajo de investigación como son el planteamiento del problema donde se detalla la situación actual del problema que se lleva a cabo en el mundo, el Perú y en la región Junín para luego presentar la formulación del problema, objetivos e hipótesis, todo esto basándose en el contexto que a continuación se va a analizar.
1. Planteamiento. del problema
1.1. Situación actual en. el mundo
El sector de telecomunicaciones dedicado al servicio de internet viene en un constante avance desde muchos años atrás, su creciente desarrollo y expansión se da día a día en todos los lugares del mundo. Al hacer referencia al servicio de Internet, se hace respecto a la “nube”, aunque en realidad se debería llamar el
“océano”, porque en su totalidad la red se encuentra conectada por un aproximado de 1.2 millones de cables de fibra óptica alrededor del mundo, todas únicamente en fondo marino uniendo a naciones e información. Cita extraída de (GALEVY, 2022) En los últimos años, las compañías CW Networks, ATT, América Móvil, Sprint, News Corporation, Verizon, Deutsche Telekom, Vodafone, Google, Amazon y Facebook representan la mayoría de propiedad de fibra óptica submarina del lado del atlántico, así también se resalta que el 96% del tráfico de datos ocurre en los fondos marinos y solo el 3% hace uso de los satélites. Cita extraída de (GALEVY, 2022)
La interconexión de continentes no solo posee un cable que les admite el acceso a la internet, sino que se encuentra una gran envergadura de compañías que hacen posible y garantiza el uso del servicio en caso una de la estructuras falle; a estas rutas se les llama redundancia, si bien en algún momento logra amortiguar las falle del servicio se prevé que la infraestructura submarina representaría un riesgo en
3 tiempos de guerra limitando a ciertas naciones al uso de la tecnología pues la fibra óptica a reemplazado en su mayoría la tecnología satelital. Cita extraída de (GALEVY, 2022)
1.2. Situación actual en el Perú
Actualmente las conexiones por fibra óptica a internet en el Perú van en aumento, el último año 2022 tuvo un incremento anual de 165%. Según datos del Organismo Supervisor de Inversión Privada en Telecomunicaciones (OSIPTEL) al cierre del tercer trimestre del año 2022 se reportó un incremento del 81.4% de conexiones a internet con la tecnología de fibra óptica respecto al mismo periodo de su año anterior. De esta manera se denota los beneficios de esta nueva tecnología.
Según fuente del Comercio (2022), en una entrevista realizada al gerente general de WOW Perú, Rodrigo Arosemena, indicó lo siguiente “el internet es la mejor forma de tener independencia y conocimiento a libre acceso”.
Las conexiones a internet fijo se ven en aumento en el 2022, según el Organismo Supervisor de Inversión Privada en Telecomunicaciones (OSIPTEL) se dio un crecimiento del 5.21% a fines de junio, se contabilizaron 3 171 630 de conexiones.
De ello se puede concluir que el servicio de internet se ha convertido uno de los servicios más importantes para el desarrollo del trabajo, estudios, entretenimiento y oportunidades de negocios para sus consumidores. A continuación, se presenta la figura 1 donde se presenta la evolución de conexiones de internet fijo comprendidos entre los años 2012 a 2022.
Figura 1
Evolución de conexiones a internet fijo
4 Nota. La figura 1 muestra que al año 2022 las conexiones al servicio de internet fijo se duplicaron. Además, que respecto a junio del año del 2012 tuvo un incremento del 135.5%, es decir de 1 346 535 conexiones. Figura extraída de (OSIPTEL, 2022)
Según el portal informático PUNKU citado por OSIPTEL (2022), las solicitudes de conexiones de internet fijo residencial tuvieron un incremento del 6.49% (2 944 222) durante el mes de junio respecto al mismo periodo del año 2021.
El avance del acceso al internet fijo a través de la tecnología de fibra óptica presenta un incremento constante en los últimos cinco años, teniendo una tasa de crecimiento anual de 178%. A continuación, se muestra la figura 2 sobre la evolución de conexiones de fibra óptica al año 2022.
Figura 2
Evolución de conexiones a internet fijo
Nota. La figura 2 muestra el comportamiento de la evolución de conexiones de fibra óptica y que en el último año 2022 se ha dado un crecimiento de 875 187 de conexiones de internet fijo con la tecnología de fibra óptica. Figura extraída de (EC, 2022)
1.3. Situación actual en la región Junín
Para el año 2022 el Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC) tuvo a bien aprobar la velocidad mínima para el acceso a internet de banda ancha en un 20 Mbps para el internet fijo y a 5 Mbps en el internet móvil, la cual se encuentra detallada en la Resolución Ministerial Nº 1197-2022-MTC/01.03 buscando promover una mejor calidad en servicio del internet para las actividades de teleeducación, teletrabajo, telesalud, entre otras. Cita extraída de (EC, 2022) La empresa CORPORACIÓN GIGA S.A.C. es una empresa consolidada el 15 de marzo del 2018, con dirección legal Cal. Hernando de Soto Nro. 411, San Miguel,
5 Lima, Perú; con sedes en Chupaca, Huancayo y Jauja, dedicada a realizar proyectos en telecomunicaciones y brindar servicios de internet y cable para instituciones del estado y servicios domésticos.
En Corporación Giga S.A.C. se puede identificar cuatro áreas las cuales realizan tareas diferentes. Cada una de las áreas realizan actividades diferentes y además muchos de los procedimientos convergen entre las principales áreas identificadas se tienen:
Comercial, esta área se divide en ventas que está encargada atender las nuevas conexiones de usuarios nuevos y Marketing encargada de la posteo de los servicios que brinda la empresa, se cuenta 3 encargados del área dividido en sus 3 sedes.
Técnica tiene la labor de realizar las nuevas habilitaciones de los servicios de internet y/o cable, expansiones para zonas nuevas, fallas técnicas en planta externa, reconexiones y cortes; se cuenta 8 encargados del área dividido en sus 3 sedes.
Operaciones se encargan 4 personas, la cual hay un encargado general del área. Se ven la atención al cliente (ATC), call center, conexiones y reparos.
Administración cuenta con una sub área de contaduría y tesorería, ambas encargadas del tema contable y administrativo de la empresa junto con gerencia.
Véase la Figura 3 donde se visualiza la conformación del organigrama de la empresa ISP corporación Giga S.A.C.
Figura 3
Organigrama Corporación Giga S.A.C
6 Nota. Como se muestra en figura 3 de elaboración propia la empresa no cuenta con algún documento de gestión que permita determinar su estructura organizacional es por ello que como se puede ver en la Figura 3 se ha considerado tener en cuenta la siguiente estructura organizativa como es la gerencia, el área comercial, técnica, operaciones y administración. Cabe resaltar que es de vital importancia determinar esta estructura ya que permitirá gestionar adecuadamente las actividades de control de personal.
Corporación Giga S.A.C. ofrece planes iguales y menores a 20 Mbps, siendo su primer plan de 4Mbps, continuando con 6, 8, 10,12, 15 y 20 Mbps como su plan más alto de servicio domiciliario ofrecido con tecnología Wireless. A continuación, en la figura 4 se puede ver los planes ofrecidos por Corporación Giga S.A.C.
Figura 4
Planes Inalámbricos de Corporación Giga S.A.C.
El proveedor de servicios de internet domiciliario Corporación Giga S.A.C.
entrega servicios de internet mediante la tecnología Wireless en el distrito de El Mantaro Jauja, Junín con los kits de instalación compuestos de, una antena receptora Sxtsq Lite 5 Mikrotik o Disc Lite 5 Mikrotik o LHG 5 Mikrotik, un router TP-Link 840N, cable de 15 a 20 metros UTP Cat 5E para Exterior 3056 en marca Dixon, Conectores RJ45 Cat 5E en marca Satra y un mástil de metal de 2 a 3 metros. El coste de instalación varía entre los S/250 a S/350 soles de acuerdo a la antena receptora usada.
7 Figura 5
Kit de estación para el servicio de internet
Nota. Como se muestra en figura 5 de elaboración propia el kit de instalación usado para la instalación de servicio de internet con tecnología Wireless. El ISP Corporación Giga S.A.C.
cuenta con tres kits de instalación variando en el modelo de antena receptora. el primero es el modelo Sxtsq Lite 5 Mikrotik usada para distancias de 0 hasta 1 km, el segundo kit es con el modelo Disc Lite 5 Mikrotik usada para distancias de 1km hasta 2 km, el tercer kit con el modelo LHG 5 Mikrotik usada para distancias de 2 km hasta 4 km.
Al 2023 el internet cumple un rol muy importante en nuestras vidas y esto se debe a que la mayoría de actividades requieren este servicio para poder ser desarrolladas ya sea en el trabajo o en el hogar y ha cobrado una mayor valía en el periodo de pandemia suscitado desde el año 2020 y como consecuencia se ha incrementado las labores de teletrabajo, reuniones virtuales, clases virtuales, compras en línea, etc.
Debido a eso se incrementado el mercado de los ISP, este es el caso de Corporación Giga S.A.C que se ha visto con la necesidad de expandir sus fronteras e ingresas a nuevas áreas. Para cada mercado por zona se encuentran operadoras que ofrecen diferentes velocidades del servicio de internet por fibra óptica, cabe mencionar que la velocidad ofrecida por el servicio de FTTH es simétrico (up=download). Véase la figura 6 donde se compara las velocidades ofrecidas por las operadoras de la región Junín.
8 Figura 6
Velocidad ofrecida por los diferentes operadores de la región
Nota. Como se muestra en figura 6 de elaboración propia las velocidades ofrecidas son distintas por cada empresa operadora, esto es debido a que cada una está ubicada en diferentes lugares, otro es por la presencia del mercado que cuenta.
2. Formulación del problema 2.1. Problema General
¿Cómo mejorar la calidad de los servicios de internet domiciliario proporcionada por El ISP Corporación Giga SAC en el distrito de El Mantaro, Jauja, Junín en el año 2023?
2.2. Problemas Específicos
¿Cómo proveer altas velocidades de carga y descarga de los servicios de internet domiciliario proporcionada por el ISP Corporación Giga SAC en el distrito de El Mantaro, Jauja, Junín en el año 2023?
¿Cómo disminuir costos de los servicios de internet domiciliario proporcionada por el ISP Corporación Giga SAC en el distrito de El Mantaro, Jauja, Junín en el año 2023?
3. Objetivos
3.1. Objetivo General
Mejorar la calidad de los servicios de internet domiciliario proporcionada por el ISP Corporación Giga SAC a través del diseño de una red FTTH con tecnología GPON en el distrito de El Mantaro, Jauja, Junín en el año 2023
9 3.2. Objetivos Específicos
Proveer altas velocidades de carga y descarga de los servicios de internet domiciliario proporcionada por el ISP Corporación Giga SAC a través del diseño de una red FTTH con tecnología GPON en el distrito de El Mantaro, Jauja, Junín en el año 2023
Disminuir costos de los servicios de internet domiciliario proporcionada por El ISP Corporación Giga SAC a través del diseño de una red FTTH con tecnología GPON en el distrito de El Mantaro, Jauja, Junín en el año 2023 4. Justificación
4.1. Justificación Teórica:
La propuesta realizada en la red Fibra Óptica hasta el hogar(FTTH) con tecnología GPON. en el distrito de El Mantaro Jauja, Junín es escalable, es decir se puede replicar en demás ciudades que cumplan características de densidad y demanda del servicio por los usuarios.
4.2. Justificación Practica
La implementación de la presente investigación refleja el impacto positivo (+) de la implementación de la red Fibra Óptica hasta el hogar(FTTH) en referencia a los conflictos de la calidad de servicio.
4.3. Justificación social
La investigación posibilita proporcionar un mejor servicio de calidad a la demanda no atendida que requieren el servicio de internet. Más aún después del estado de emergencia y pandemia, la cual se ha hecho ver que el servicio de internet es primordial para el desarrollo social.
4.4. Just1ficación Metodológica
La implementación de la presente investigación se desarrolla con el prototipo aplicativo que puede servir de marco de trabajo y desarrollo para escenarios de investigación en áreas similares en la propuesta técnicas de suministro de servicios de Internet a través de redes de fibra óptica.
4.5. Justificación Económica
El trabajo de investigación tiene importancia en los índices económicos de la empresa puesto que tiene costos operativos altos debido al sistema que usa, con el diseño de una red FTTH con tecnología GPON los costos disminuyeron y se generó más ganancia.
10 5. Hipótesis
5.1. Hipótesis General
El diseño de una red FTTH con tecnología GPON permite mejorar la calidad de los servicios de internet domiciliario proporcionada por el ISP Corporación Giga SAC en el distrito de El Mantaro, Jauja, Junín en el año 2023
5.2. Hipótesis Específicas
El diseño de una red FTTH con tecnología GPON permite proveer altas velocidades de carga y descarga de los servicios de internet domiciliario proporcionada por el ISP Corporación Giga SAC en el distrito de El Mantaro, Jauja, Junín en el año 2023
El diseño de una red FTTH con tecnología GPON permite disminuir costos de los servicios de internet domiciliario proporcionada por el ISP Corporación Giga SAC en el distrito de El Mantaro, Jauja, Junín en el año 2023
5.3. Operacionalización de Variables
Se detalla en la tabla 1 que se muestra a continuación:
Tabla 1
Operacionalización de Variables
Variable Definición
Operativa Dimensiones Indicadores
Independiente
Diseño de una red FTTH con tecnología GPON
Medio de transmisión físico basado en la tecnología óptica que ofrece un alto ancho de banda hacia los clientes
Estándar de ef1ciencia con respecto a medios de trasmisión y comunicación
Gestión de recursos
Optimización del alcance de señal
Cantidad de hogares alcanzados
Dependiente Calidad de los servicios de
internet domiciliario
Satisfacción del servicio de internet domiciliario apoyado en indicadores que evidencien el estado del servicio brindado.
Calidad de servicio
Velocidad de carga y descarga
Continuidad del servicio en la red
Costo de implementación
6. Diseño Metodológico
6.1. Tipo de Investigación
La presente investigación es de tipo aplicada pues se plantea mejorar la problemática planteada a través de diseños de red en base a la tecnología GPON.
11 6.2. Nivel de Investigación
Para la investigación se hará uso del nivel explicativo, pues se busca detallar la relación de las variables “Sistema de red de Fibra óptica hasta el hogar y la tecnología Gigabit PON” para el beneficio de los usuarios de la Corporación Giga SAC respecto a la calidad.
Diseño de la Investigación
El diseño de la investigación será pre experimental, pues se manipularé una muestra de las variables a tratar y medir su cambio según la hipótesis planteada. (Sampieri, 2014), este tipo de investigación es de diseño pre(antes) experimental de pre prueba y post prueba con un solo grupo.
Esquema:
𝐺 01 𝑋 02
Donde:
G: Grupo experimental (Cantidad máxima de velocidad de carga y descarga, Continuidad del servicio, Costo de instalación)
X: Man1pulación de la variable independiente (Tecnología Gigabit PON)
01: Medición del test antes (Puntos de conexión). Agostos del 2022 a enero del 2023 02: Medición del test después (Puntos de conexión). Agosto del 2022 a enero del 2023 Población
La población a considerar son todos los puntos de conexión de usuarios activos que registra al mes de enero la empresa proveedora de servicios de internet domiciliario Corporación Giga S.A.C.
Muestra
La muestra a considerar es de clase probabilística que requiere precisar el tamaño de la muestra, la muestra representativa de la población una posibilidad de error baja y un nivel de confianza alto se viene dada por:
Tamaño del universo: 950 Error máximo aceptable: 5%
Nivel deseado de confianza: 95%
Formula de Calculo
12 𝑛 = 𝑧2× 𝑁 × 𝑝 × 𝑞
𝑒2× (𝑁 − 1) + (𝑧2× 𝑃 × 𝑄)
Donde:
Z: Nivel de confianza
p: Porcentaje de la población que tiene el atributo deseado.
q: Porcentaje de la población que no tiene atributo deseado = 1 – p N: Tamaño del universo
e: Error de estimación aceptado n: Tamaño de la muestra
𝑛 = 1.962× 950 × 0.95 × 0.05 𝑒2× 949 + (1.962× 0.95 × 0.05)
𝑛 = 274
Desarrollando la fórmula de cálculo para los datos planteados con un nivel de confianza al 95 % genera una muestra de 274 puntos de conexión.
Habiendo presentado las generalidades, se presente una alternativa de solución a la problemática de la investigación. Esta solución podría o no ser factible, pero por los antecedentes presentados en el capítulo 2 se brinda una visión de la factibilidad.
13
CAPITULO II
MARCO DE REFERENCIA
El presente capítulo presentará el marco de referncia tomado para la realización del trabajo de investigación, lo primero que se verá son los antecedentes recopilados de repositorios institucionales fiables para el apoyo en el desarrollo del trabajo ya sea en el uso de la metodología, la tecnología usada entre otros, luego se verá el marco teórico y conceptual en el que se sostiene todo el desarrollo de la investigación. A continuación, se presenta los antecedentes tomados en cuenta.
1. Antecedentes
1.1. (Matias, 2018)
En esta investigación se presenta el despliegue de una red de fibra óptica FTTH basada en el estándar Gigabit PON mediante el sistema de alcantarillado, desarrollado en el distrito de El Agustino. El trabajo de investigación se definió por las siguientes: el primer capítulo se detalla la situación actual del Perú con el distrito investigado, de esta forma el investigador plantea el siguiente objetivo general
“Definir una red FTTH mediante el sistema de alcantarillado para el acceso a servicios de telecomunicaciones de banda ancha en el distrito de El Agustino”, para su segundo capítulo el autor tuvo en consideración el marco teórico con los conceptos básicos las redes ópticas, topologías, las cuales serán consideradas en la presente investigación. El siguiente capítulo el autor otorga el diseño de red Gigabit PON según los requerimientos del distrito de El Agustino en cumplimiento de los estándares para su implementación y despliegue en el sistema de alcantarillado, a su vez, con esta propuesta hace énfasis al análisis económico que compete su instalación. (Matias, 2018)
El aporte que realiza el trabajo de investigación es el uso de la tecnología GPON en el diseño de la red FTTH y la implantación en el sistema de alcantarillado, dándome opciones de no usar el sistema aéreo como único medio para la implantación de una red FTTH en mi trabajo de investigación.
14 1.2. (Terrones, 2021)
El trabajo de investigación presentado por Terrones tuvo como fin analizar las mejoras de la calidad de servicio de internet fijo a través del diseño de una red FTTH (fibra óptica a la puerta del hogar) para así permitir la optimización de las tasas de velocidad de transmisión de carga y descarga, también como el presupuesto para su implementación. Para lo cual el autor aplicó el estándar GPON verificado y recomendado por ITU-T G.984 y una tasa de transferencia asimétrica. El trabajo de investigación se llevó a cabo en el distrito de Santiago de Surco, en la etapa de desarrollo de la investigación se usó la arquitectura FTTH, que por sus siglas en ingles significa fibra óptica hasta la casa. Para la puesta en marcha del programa de la red FTTH se tomó en cuenta los siguientes puntos: Estudio de la zona y población de hogares de la misma, Ubicación de la Oficina central, entre otras gestiones”. Obteniendo como resultado de la investigación que en el Perú se necesita implementaciones de gran alcance de redes FTTH para reducir la brecha que existe con los otros países, se estimó que el proyecto de investigación lograra beneficiar a 411 hogares, la velocidad de internet brindado es asimétrico 400 Mbps de carga y 200 Mbps de descarga, el diseño se basara en una red de alimentación en anillo físico que permitirá la optimización de hilos en la red. El presupuesto óptico es factible ya que la mayor atenuación en la red es de 27.02 db, en la parte económica el diseño de red es viable ya que el valor de VAN son S/86,303.93 soles y presenta un TIR del 19%. (Terrones, 2021)
Este trabajo proporciona un marco de trabajo para la elaboración del diseño de una red FTTH con tecnología GPON para el ISP Corporación Giga SAC en el distrito de El Mantaro. Por otro lado, también se tomó en cuenta el marco teórico de la investigación.
1.3. (Cortés, 2018)
El presente articulo de investigación detalla el planeamiento de las topologías FTTH haciendo uso de la tecnología GPON con diversas arquitecturas, como son la topología en árbol y la topología en Eye, la topología Home Run y la unión de las topologías de acuerdo al lugar de la implementación, en el artículo se desarrolla las etapas de implementación dividiéndose en dos, en la primera se enfocó en la zona más poblada y donde se realiza la pruebas y comparación de los diferentes escenarios, en la segunda etapa se seleccionó los resultandos de la primera etapa y se realizó su posterior aplicación, así también, hace énfasis en los parámetros de conducto principal y los terminales de red (TR) conectados a los puntos de unión (PE). Los resultados que se obtuvo son que se logró establecer la unión de la topología Eye-Tree con la arquitectura GPON la cual permite reducir la fibra óptica
15 y los puntos de fusión que se realiza, otro resultado fue que reduce los costos operativos en la compra de fibra óptica y la llegada a una mayor cantidad de usuarios donde se le puede brindar servicio adicionales como VoIP, HDTV.(Cortés, 2018)
El aporte que realiza el articulo al trabajo de investigación es la planificación de la topología a usar considerando criterios como la zona, costos operativos, tipo de servicio, número de usuarios. También recomienda hacer el uso de cartografía para ayudar a la distribución de la red.
1.4. (Chambergo Huaranca, 2021)
La siguiente tesis plantea la elaboración de un sistema de red Fibra óptica hasta el hogar haciendo uso de la tecnología Gigabit PON para que mejore la calidad del servicio de internet de los usuarios con tecnología Coaxial. La investigación se llevó a cabo en los que son los distritos de El Tambo, Huancayo y Chilca. La composición del siguiente trabajo se dio de la siguiente manera: En el primer capítulo indica la problemática que está pasando la empresa Cable red con los usuarios con tecnología EOC; los problemas residen en no poder entregar velocidades no mayores a 16 Mbps por la tecnología, caídas de sectores EOC, una gran cantidad de órdenes de servicio o reclamos y saturación de usuarios por master EOC. En el capítulo 2 da los alcances teóricos y modelo aplicativo a usar en el trabajo de investigación, en el capítulo 3 se desarrolla la intervención metodológica, que consta del análisis de requerimientos, diseño lógico de la red, diseño físico de la red, las pruebas y optimización del diseño de la red, implementación de la red y monitoreo y rendimiento de la red. En este capítulo se ve la parte lógica como trabajara la red, los materiales y equipos a usar y como se gestoría la red. En el capítulo 4 da el análisis para dar las conclusiones que son: El sistema de FTTH influye eficientemente en la calidad del internet en los usuarios con red Coaxial, las averías masivas disminuyen un 75% con la implantación, se logra disminuir los reclamos en un 70 %, la atención de nuevas solicitudes de instalación de incrementa en un 733% con la nueva tecnología y se logra bridar más ancho de banda a los usuarios llegando hasta los 60 Mbps. (Chambergo Huaranca, 2021) El aporte que realiza el trabajo de investigación es la metodología usada y la tecnología GPON. La metodología de referencia es la Top Down para lo cual se tomará en cuenta las fases de esta metodología y las configuraciones que realiza para la realización de una calidad de servicio óptimo.
1.5. (Antón Rojas, 2022)
La investigación que realizo Javier Oswaldo Rojas Antón se enfocó en mejorar la calidad de servicio de internet y disminuir la brecha de este servicio en el centro
16 poblado Tomaque, del distrito de Bagua de la provincia de Amazonas ubicando, en el cual se calculó la cantidad de usuarios a alcanzar, la ubicación de equipamiento tanto en planta interna como planta externa, si realizo el presupuesto de potencia óptica para la viavilidad del diseño. Los resultados que obtuvo el autor son que con la red FTTH se puede brindar servicios adicionales como la telefonía IP y televisión IP, gracias a la viavilidad del presupuesto óptico obtenido en las ventanas 1310 nm y 1410 nm, también se obtuvo que la implementación es viable de acuerdo a los resultados del VAN y TIR y la recuperación de la inversión es de 2 años y 11 meses con un alcance de 107 usuarios. (Antón Rojas, 2022)
El aporte que realiza el trabajo de investigación es el procedimiento que se lleva a cabo porque nos recomienda el uso de planos que tenga el municipio o una entidad similar para tener más claro la ubicación de los domicilios y postes para ver la factibilidad técnica y el diseño que se presenta sirve para tomar una referencia inicial para la implementación tanto de planta interna como externa.
2. Marco teórico
2.1. Red óptica pasiva (PON)
La red óptica pasiva (PON) es aquella red de fibra óptica que no posee retroalimentación de la fibra ni de otros componentes ya sean estos los divisores y combinadores, pues esta red presenta un diseño de punto a multipunto (P2MP) y splitters ópticos que hacen la función de enviar datos a diversos puntos con variables usuarios desde un único punto de frecuencia y transmisión.
Mencionar que, la diferencia de la red óptica pasiva y la red óptica activa es la del suministro eléctrico pues la red PON es mucha viable respecto a costos y calidad en su transmisión de señales siendo más específicos que el suministro solo se requiere en los puntos de envío y recepción. (Solutions, s.f.)
2.2. Componentes de una red PON
Los componentes de red PON, específicamente de los pasivos son la fibra óptica y los splitters, esta última presenta una característica la cual es que no requiere de mantenimientos continuos pudiendo permanecer sin ningún tipo de manipulación por un periodo mayor de una década, pues estos splitters deben ser capaces de dividir las ondas de manera descendentes, señalar que la disminución de potencia depende de los números de vías con la que cuenta la misma. (Solutions, s.f.) Otro de los componentes de la red PON es el terminal de línea óptica (OLT), este componente representa el punto de partida de la red óptica pasiva a través del
17 núcleo de conmutación, siendo su principal objetivo el de transmitir señales y coordinar transmisiones de forma ascendente de gran diversidad. (Solutions, s.f.) Por último, tenemos al ONT, terminal de red óptica, el cual se viable por los usuarios finales en sus casas y/u oficinas pues es el dispositivo que se encuentra entre el bucle de la compañía y el del usuario teniendo puertos Ethernet. (Solutions, s.f.) 2.3. Arquitectura de la red
Como mencionamos en el apartado anterior las redes PON presentan un diseño de punto a multipunto a través de splitters ópticos que transmiten señales de manera descendentes del OLT hasta los usuarios, asimismo estas diversas distribuciones de red deben de retornar al punto de inicio, es decir, al OLT. (Solutions, s.f.) La especificación G.983.1 de ATM-PON, en el año de 1998, se definió a la arquitectura Punto a Multipunto - P2MP como la más optima pues su principal ventaja es la de mejor accesibilidad a las redes de fibra óptica y a su reducido consumo de energía eléctrica. Sin embargo, es importante señalar que la norma G.984 del ITU-T enfocada a las redes G-PON sustituyó a las normas ATM debido a su discontinuidad.
A continuación, en la figura 7, se detalla la estructura de la red PON. Como se puede ver, la red PON parte del OLT generalmente ubicado en la oficina central de la compañía del servicio. Seguidamente a través de la fibra alimentadora se conecta al splitter para posteriormente conectarse al terminal de acometida; esta se puede encontrar en algún poste o gavetas en las ciudades para que finalmente pueda llegar a los usuarios finales.
18 Figura 7
Arquitectura de una red PON
Nota. Señalar que, la división de la señal OLT de forma descendente previo al usuario es llamado splitter o relación de segmentación. (Solutions, s.f.)
Al existir casos de superposición de video de radiofrecuencia y el servicio de internet se convierte en alta complejidad, pues es un claro ejemplo de la coexistencia de redes PON haciendo posible el uso de los multiplexores. (Solutions, s.f.)
2.4. Estándar xPON
En la actualidad existe una gran diversidad de metodologías para la implementación de las redes PON, para reconocer la tecnología implementada debemos de percatarnos en la primera letra de expresión, por ejemplo, xPON siendo x la tecnología y/o método.
2.4.1. APON. (ATM (Asynchronous Transfer Mode)
De sus siglas “Red óptica pasiva por modo de transferencia asíncrona”, contó con ciertas limitantes como la de no contar con una longitud de onda para video y su déficit en la tasa de velocidad de transmisión la cual no superaba los 155Mbps, así también fue el primer estándar de la red bajo estudia y fue dispuesta por el comité FSAN (Full Service Access Network).
(Terrones, 2021)
19 2.4.2. BPON. La Red óptica pasiva de Banda Ancha - Broadband Passive
Optical Network)
El BPON se basa en su antecesor APON, a diferencia de este es capaz de soportar longitudes de onda para video, además que fue estandarizado por ITU-T G.983 con la capacidad de trabajar con canales ascendentes y descendentes de 622Mbps y 155 Mbps respectivamente, con un máximo de mientras que para el simétrico trabaja en canal descendente y ascendente kilómetros de alcance. (Terrones, 2021)
2.4.3. EPON. La Red óptica Pasiva Ethernet – EPON o Ethernet Passive Optical Network
La arquitectura EPON fue establecida por el “Institute of Electrical and Electronis Engineers – IEEE” bajo la norma 802.3ah a diferencia de APON y BPON cuenta con QoS de forma ascendente y descendente con un tasa de 1.25 Gbps en un radio de 20 kilómetros para un total de 32 usuarios por cada puerto EPON, siendo más accesible económicamente a los usuarios por su fácil llegada. (Terrones, 2021)
2.4.4. GPON. La Red óptica pasiva con Capacidad Gigabit – GPON (Gigabit - Capable Passive Optical Network)
Esta arquitectura es la transformación de la red BPON siendo la más estudiada y aplicada, se encuentra estructura por ITU-T G.984 abarcando transferencia simétricas y asimétricas de 622 Mbps descendente y 1.25 Gbps ascendente y de 2.5 Gbps descendente y 1.25 Gbps ascendente respectivamente
Para mantener un buen grado de funcionamiento se debe considerar lo siguiente; conocer la distancia de la OLT y la ONT pues este sirve como indicador para evitar los choques de paquetes de información a través de la asignación de lapsos de tiempo. Al igual que el EPON tiene un alcance de 20 kilómetros. (Terrones, 2021).
Véase la tabla 2, aplicaciones del ITU-T G.984.
20 Tabla 2
Publicaciones de la recomendación ITU-T G.984 ITU-
TG.984.
x
Definición
ITU- TG.984.1
Redes ópticas pasivas con capacidad Gigabit (GPON): Características generales (03/2008)
ITU- TG.984.2
Redes ópticas pasivas con capacidad Gigabit (GPON): Especificación de la capa dependiente de medios físicos (08/2019)
ITU-T G.984.3
Redes ópticas pasivas con capacidad Gigabit (GPON):
Especificación de la capa de convergencia de transmisión (01/2014)
ITU-T G.984.4
Redes ópticas pasivas con capacidad Gigabit (GPON): Especificación de interfaz de control y gestión de la ONT (02/2008)
ITU-T G.984.5
Redes ópticas pasivas con capacidad Gigabit (GPON): Banda de ampliación (05/2014)
ITU-T G.984.6
Redes ópticas pasivas con capacidad Gigabit (GPON): Extensión de alcance (03/2008)
ITU-T G.984.7
Redes ópticas pasivas con capacidad Gigabit (GPON): Largo alcance (07/2010)
2.4.5. XG-PON.
También conocida como GPON versión 10G, delimitada por la recomendación de ITU-T G.987, es la más rápido dentro del mercado, pues cuenta con un máximo de 10Gbp de descarga y 2.5 Gbps de carga.
(Terrones, 2021) 2.5. Arquitecturas FTTx
El FTTx refiere a las infraestructuras de red que hacen uso de la fibra óptica; se les reconoce por la ultima letra de la sigla Fiber to the ‘x’, en la actualidad existe cinco tipos.
21 2.5.1. FTTH.
La arquitectura FTTH traducida al español, fibra hasta el hogar, se caracteriza en la distancia del PON de la OLT al ONT, es decir, desde la sede central a la vivienda del usuario. (Terrones, 2021)
Figura 8
Fibra hasta el hogar
Nota. La figura hace referencia explícita de la arquitectura FTTH, lo que demuestra que no hay intervención de otros elementos.
2.5.2. FTTB
El FTTB significa “Fibra hasta el Edificio”, es decir, la distancia del cableado de cobre del puerto PON a la sede central del edificio, distribuyendo la red a los edificios. (ver figura 9). (Terrones, 2021)
Figura 9
Fibra hasta el edificio
Nota. Según lo detallado de la figura se puede diferenciar el cableado adicional con cobre según la arquitectura FTTB.
22 2.5.3. FTTC.
La FTTC se traduce a “fibra hasta el gabinete”, es decir, la distancia del PON de la OLT al Gabinete o Armario óptico, usualmente estos se encuentran a una distancia no mayor de 300 metros. El gabinete tiene la función de distribuir el servicio de internet a los usuarios. (ver figura 10) (Terrones, 2021)
Figura 10
Fibra hasta el gabinete
Nota. De la figura se abstrae la arquitectura FTTC, la cual tiene como intermediario al Armario óptico-Gabinete.
2.5.4. FTTN.
La FTTN, significa “fibra hasta el nodo”, por lo que mide la distancia de PON de la OLT de la sede central al nodo. La distancia del nodo a los usuarios debe ser menor de 300 metros. (Terrones, 2021)
Figura 11
Fibra hasta el nodo
23 Nota. De la figura es necesario destacar la conexión intermedia que es la del nodo, haciendo factible su distribución a distancias menos de 300 metros.
2.5.5. FTTA.
FTTA, fibra hasta la antena, refiere a la distancia de la línea óptica del OLT hasta el extremo superior de la torre de una antena de comunicación.
Entrando a detalle, el diámetro ocupado por el cable coaxial se reemplaza por fibra óptica. (Terrones, 2021)
2.6. Topologías de redes FTTx
Existe una diversidad de redes FTTH, entre ellos tenemos punto a punto, división centralizada versus división distribuida, estrella versus conexión en cadena, y conectividad empalmada versus predeterminada. Las cuales se detallarán a continuación: (CommScope, 2018)
2.6.1. RED PUNTO A PUNTO
En las redes de “punto a punto” son usadas para los servicios de redes convergentes o profesionales, pues se caracterizan por estar conectados únicamente por una línea de conexión sin la existencia de nodos adicionales. Cabe señalar que el ancho de banda en edificios que presentan esta red es de gran velocidad sin interrupciones y/o fallas las cuales la vuelven rentable en caso de mantenimiento. Sin embargo, en caso se deseare realizar alguna ramificación o aumento de nodos, se vuelve inviable en efectos de costos. (CommScope, 2018)
2.6.2. RED PUNTO A MULTIPUNTO
A continuación, se mencionará las redes de acceso FTTH de punto a multipunto, detallar que el divisor óptico se puede ubicar en diversas posiciones de la red según PON. (CommScope, 2018)
Arquitectura de Divisor Centralizado
Arquitectura de Divisor Distribuido (Cascadeado)
Arquitectura en Cadena
Arquitectura en Estrella
Tapping de Fibra Óptica
Fibra indexada (Fiber Indexing) 3. Modelo Aplicativo
3.1. Metod0logía de diseñó de red Top-Down
La metodología de diseño de red una Top-Down tiene los siguientes fines, al estar basado en la programación estructurada y el análisis de datos logra obtener mejores
24 datos de la experiencias y nuevos requerimientos de los usuarios; así también la de factibilidad, pues esta metodología se trabaja por módulos haciendo posibles cambios en el menor tiempo. (Huerta, 2015)
Esta metodología inicia en el diseño de las capas superiores del OSI, es decir, se enfoca en las aplicaciones y movimiento de datos frente a los dispositivos de los terminales.
(Huerta, 2015)
FASES DEL DESARROLLO DE SISTEMAS
Para el buen desarrollo de la metodología es necesario conocer los requerimientos pues de esta forma se tomará la decisión los protocolos y topología de red a implementar; así también se seleccionará el equipamiento necesario para la implementación de la red con su respectiva documentación para su posterior monitoreo y mejora de lo planteado. (Huerta, 2015) Véase la figura 12.
Figura 12
Metodología TOP DOWN
Nota. La figura 12 detalla las 6 fases de la metodología Top-Dow las cuales son: Análisis de requerimientos, diseño lógico, diseño físico, pruebas y optimización, implementación y pruebas de la red y monitorio y optimización. Las fases se detallan a continuación.
3.1.1. Fase 1 (Analizar Requerimientos)
En la presente fase se capta los objetivos de la red, pues de esta forma se logra reconocer los requerimientos necesarios para su funcionamiento planteado; señalar que deberá cumplir adaptabilidad, escalabilidad, disponibilidad y seguridad. (Huerta, 2015)
Para lograr lo mencionado se debe de conocer los siguientes:
25
Analizar objetivos del negocio
Analizar objetivos técnicos
Analizar red actual
Analizar tráfico actual
3.1.2. Fase 2 (Desarrollar Diseño Lógico)
En la presente fase se determina la topología de red y de protocolos para el cumplimiento de la seguridad y su administración. (Huerta, 2015)
A continuación, se brindará los detalles:
Diseñar topología de red
Diseñar modelos de direccionamiento y hostnames
Seleccionar protocolos para Switching y Routing
Desarrollar estrategias de seguridad
Desarrollar estrategias de administración de red 3.1.3. Fase 3 (Desarrollar Diseño Físico)
En la presente fase se elige la tecnología y equipamiento a usar según lo desarrollado en la fase 2 de la metodología. . (Huerta, 2015)
Seleccionar tecnologías y dispositivos para redes de campus
Seleccionar tecnologías y dispositivos para redes empresariales 3.1.4. Fase 4 (Probar, optimizar y documentar diseño)
La fase 4 se le conoce como fase prueba y planteamiento de mejoras en la red propuesta, así también se procede con la documentación desde la primera fase y los procedimientos realizados en su implementación, por último, debe de señalar la inversión efectuada y cronograma de implementación. (Huerta, 2015)
Probar el diseño de red
Optimizar el diseño de red
Documentar el diseño
3.1.5. Fase 5 (Implementar y probar la red)
En esta fase se desarrolla la construcción de la red diseñada y proba en las fases anteriores, la implantación se debe llevar a cabo conforme a la fase del diseño lógico y la fase del diseño físico. (Huerta, 2015)
Producir cronograma de implementación
Implementación del diseño de red (final)
Realizar pila de pruebas
26 3.1.6. Fase 6 (Monitorear y Optimizar la Red)
En esta última fase se reconoce las nuevas dificultades de la red y/o requerimientos. (Huerta, 2015)
Operación de la red en producción
Monitoreo de la red
Optimización de la red 4. Marco Conceptual
Fibra Óptica: Es el medio por el cual se brinda servicio de internet, iptv, catv a un usuario, es el medio más apropiado para dar servicios con gran demanda de velocidades de descarga y carga y distancia extensas.
Anch0 de banda: Es la suma de tráfico de internet que es aprovechado o consumido por un equipo, el consumo se da en Mbps.
Banda Ancha: Es toda red que distribuye grandes cantidades de información para las conexiones de internet.
Disponibilidad de red: Hace referencia al tiempo en que una red se encuentra estable cuando el usuario hace uso de este.
Escalabilidad de red: Es aquella característica que identifica si la red podrá sostener una mayor cantidad de usuarios.
OLT: Equipo que se usa para la transmisión de señal de la luz óptica.
ONU: Equipo óptico ubicado en los hogares del usuario.
FTTH (Fibra hasta el hogar): FTTH refiere al servicio de internet de donde la fibra óptica llega al hogar del usuario.
ISP (Proveedor de servicios de internet). Es la empresa que brinda los servicios de internet.
Longitud de onda. Reconocida también como lambda, es aquel recorrido de la perturbación en un lapso de tiempo.
Red PON (Red pasiva óptica). Está constituida por elementos pasivos para la llegada del servicio de internet a los usuarios.
Seguridad de red: Es la gestión de políticas para salvaguardar los componentes y/o activos de la red.
Viendo los antecedentes, marco teórico y conceptual, se pudo tener una visión más clara de la teoría a usar en el desarrollo del trabajo de investigación y también el enriquecimiento de los nuevos conocimientos para la implementación del trabajo de investigación en la puesta en marcha del trabajo.
27
CAPITULO III
INTERVENCIÓN METODOLÓGICA
Este capítulo abarcará los procesos desarrollados de la metodología TIO DOWN, para ello se dará a conocer lo requerimientos de la organización.
1. Análisis de Requerimient0s 1.1. Anál1sis de Negocio
1.1.1. Datos generales
Rubro de la empresa: Telecom
La empresa Corporación Giga S.A.C es una empresa proveedora de los servicios de internet domiciliario y corporativo, con cobertura en los principales distritos de Chupaca, Huancayo y Jauja otorgando servicios residenciales como también corporativos.
Razón Social: Corporación Giga Sociedad Anónima Cerrada
Dirección: Cal. Hernando de Soto Nro. 411, San Miguel, Lima, Perú 1.2. Anális1s de objetivos y limitaciones en la organización
1.2.1. Objetivos de la empresa
Tener cobertura de servicio de internet en nuevas zonas.
Incremento de usuarios del servicio de internet
Cumplir con las políticas que demanda OSPITEL
Brindar planes de acuerdo al mercado actual de la región Junín
Crecimiento tecnológico continuo para mejorar los servicios prestados 1.2.2. Limitacions de la empresa
Administración de la tecnología antigua Wireless en algunas zonas
Diversidad de proveedores de servicios
Compra de infraestructura para marcha de la red
Cober1ura limitada
28 1.2.3. Características de la red existente
La red actual de la empresa Corporación Giga SAC se encuentra distribuida en sus tres zonas ubicadas en Chupaca, Huancayo y Jauja. La red Wireless del distrito de Jauja ubicada en el distrito de El Mantaro consta de 2 estaciones y 4 subestaciones con un total de “196 usuarios” y según ello se tiene un equipamiento de red para cada estación y subestación detallada de la siguiente manera.
Estación El Mantaro
Subestación El Mantaro
Estación Jauja
Subestación Casacancha
Subestación Huamali
Subestación Ataura
La red actual Wireless viene a estar implementada por la tecnología Wifi en la frecuencia de 5Ghz, para bridar internet en este tipo de red se emplea emisoras que se encarga de brindar la señal de internet a los receptores, los usuarios son registrados en un router de servicio. El usuario final tiene un router conectado al receptor para la recepción y distribución del servicio de internet en su hogar. Véase la figura 13.
Figura 13
Red Wireless de la empresa Corporación Giga en el distro de El Mantaro
29 1.2.3.1. Infraestructura empleada en la red Wireless para internet
Como se detalló en el apartado anterior la red Wireless se compones por estaciones y subestaciones, ambas son encargadas de bridar señal de internet las cuales son cuentan con el siguiente equipamiento.
Router Administrador – Routerboard 4011iGS+RM
La organización cuenta por el momento con dos Mikrotik, que tiene como fin la gestión y control, además tiene la función de administrar a los usuarios mediante el protocolo IP Estática.
Figura 14
Router administrador para la red Wireless
Nota: El router administrador es de la marca Mikrotik modelo 4011 que tiene las siguientes características: Potente enrutador de puertos 10xGigabit con CPU de cuatro núcleos a 1,4 GHz, 1 GB de RAM, módulo SFP+ de 10 Gbps y caja de escritorio con orejas para rack. (Mikrotik, MikroTik, 2023)
Antena Emisora
Corporación Giga cuenta con varias antenas emisoras, que vienen a ser el equipo encargado de proveer la señal de internet, la cual está compuesta por una radio Mikrotik y una antena RF Elements de apertura de 30°, 60°, 90°, 120° y 360 ° de acuerdo a la necesidad de cada subestación.
