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UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica
Diseño de una red de Fibra Óptica de MOVISTAR en la Gran Caracas para aumentar la capacidad de transmisión actual
Por María José Ramírez Tovar
Sartenejas, enero 2007.
UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica
Diseño de una red de Fibra Óptica de MOVISTAR en la Gran Caracas
para aumentar la capacidad de transmisión actual.
Por María José Ramírez Tovar
Realizado con la Asesoría de
Ing. Carlos Bianchi Ing. Mauricio Hernández
Informe Final de Cursos en Cooperación Técnica y Desarrollo Social Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar
como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Electrónico Sartenejas, enero 2007.
UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica
Diseño de una red de Fibra Óptica de MOVISTAR en la Gran Caracas para aumentar la capacidad de transmisión actual
PROYECTO DE GRADO presentado por: María José Ramírez Tovar
REALIZADO CON LA ASESORIA DE: Ing. Carlos Bianchi e Ing. Mauricio Hernández
RESUMEN
Este proyecto presenta una propuesta de diseño para una red de fibra óptica en la Gran Caracas, como solución a las necesidades de expansión de la capacidad de tráfico y las limitaciones de ancho de banda y espacio en las torres que existen en esta zona. Para la concepción del diseño se realizó un proceso de planificación en el cual se determinaron tanto las necesidades de la red actual, como las especificaciones y parámetros de los elementos que conforman la nueva red como lo son el cable de fibra óptica, las estaciones, los equipos y accesorios, la infraestructura y las topologías a implementar entre otros. Para luego realizar el proceso de ingeniería en el cual se corroboran los planteamientos realizados y se determinan las rutas, el tendido del cable y las premisas que regirán las conexiones a realizarse.
Se obtuvo como resultado dos redes de fibra óptica, la primera en Caracas que forma una red paralela a la existente, conectando 21 celdas a través de un anillo principal formado por cinco nodos de orden STM-16 y nueve anillos secundarios de orden STM-1 o STM-4 y la segunda una red en la zona de los Altos mirandinos que conecta diez celdas por medio de un anillo principal de cinco nodos y orden STM-16 y tres anillos secundarios de orden STM-1 o STM-4. Ambas redes se integran a la estructura de fibra óptica de MOVISTAR existente otorgando redundancia entre Caracas y Valencia.
PALABRAS CLAVES: fibra óptica, SDH, DWDM, fibra monomodo, UIT-T G.655, UIT-T G652
Dedicatoria
Quiero dedicar con mucho cariño este libro y mi carrera universitaria a mis
abuelas Elena y Mama Aba, ya que ellas con sus palabras, apoyo, compañía y
enseñanzas hicieron de mí una mejor persona. Aprovecho esta oportunidad para
agradecerles todo lo que hicieron por mí y por la familia, y para hacerles saber que
me llena de orgullo haberlas tenido en mi vida.
Agradecimientos
En primer lugar quiero agradecer a MOVISTAR por darme la oportunidad de
llevar a cabo mi proyecto de grado en sus instalaciones. Agradezco a mi tutor
industrial Ing. Mauricio Hernández por brindarme su tiempo y apoyo constante para
sacar adelante el presente proyecto, también quiero agradecer especialmente a
todos mis compañeros de trabajo por su colaboración y por hacer mis días de trabajo
más agradables.
Quiero agradecer a mi tutor académico Ing. Carlos Bianchi por haber estado
presente en todas las etapas del proceso y brindarme las pautas necesarias para la
realización de mi trabajo de pasantía.
Por último pero no menos importante agradezco a mi novio que me ha
acompañado y apoyado en todo momento y a mi familia sin la cual no podría haber
llegado a este momento, ya que ellos me enseñaron la importancia de siempre
cumplir con mis metas. A mi mamá gracias por nunca negarme su tiempo para
enseñarme día a día y darme siempre el mejor de los ejemplos, gracias a mi
hermano por confiar en mis capacidades y tratar siempre de infundarme metas más
grandes que aumenten mis oportunidades en la vida y a mi papá gracias por su
cariño y apoyo incondicional que me brinda la seguridad necesaria para realizar
todos los proyectos que emprendo.
Índice General i
Índice General
Índice de Figuras ...................................................................................................... v
Índice de Tablas..................................................................................................... viii Lista de Símbolos y Abreviaturas ........................................................................... x
Capítulo 1 . INTRODUCCIÓN ................................................................................... 1
Capítulo 2 . ANTECEDENTES, JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS............................ 3
2.1. Antecedentes. .......................................................................................... 3
2.2 Justificación. ............................................................................................ 5
2.3 Objetivos................................................................................................... 6
2.4 Fases del proyecto................................................................................... 7
2.4.1 Planificación................................................................................. 7
2.4.2 Ingeniería básica.......................................................................... 7
2.4.3 Validación de la propuesta de diseño........................................ 8
2.4.4 Implementación de la propuesta de diseño............................... 9
Capítulo 3 . MARCO TEÓRICO .............................................................................. 10
3.1 Fundamentos de Fibra óptica. .............................................................. 10
3.1.1 Estructura de la fibra óptica...................................................... 11
3.1.2. Transmisión de la luz en una fibra. .......................................... 13
3.1.3 Tipos de fibra óptica.................................................................. 15
3.1.3.1 Fibra Multimodo. ............................................................. 15
a. Fibra de índice escalonado. ........................................... 15
b. Fibra de índice gradual. .................................................. 16
3.1.3.2 Fibra monomodo. ............................................................ 17
3.1.4 Instalación del cable de fibra óptica. ....................................... 17
3.1.5 Ventajas y desventajas del uso de la fibra óptica para transmisiones. ....................................................................................... 18
3.2 Estándar de Transmisión. ..................................................................... 19
3.3 Topologías de Red. ................................................................................ 24
3.3.1. Topología Bus. ........................................................................... 25
3.3.2. Topología Estrella...................................................................... 25
Índice General ii
3.3.3. Topología Malla.......................................................................... 26
3.3.4. Topología Anillo......................................................................... 26
3.4. Protecciones de Red.............................................................................. 28
3.4.1. Protección de Conexión de Subred (SNCP). ........................... 28
3.4.2. Protección de camino................................................................ 29
3.4.2.1. Anillos de protección compartida de sección de Multiplexación. .............................................................................. 29
3.4.2.2. Anillos de Protección especializada de sección de multiplexación. .............................................................................. 30
3.4.2.3. Conmutación de protección de sección de multiplexación lineal. .................................................................... 31
Capítulo 4 . PARÁMETROS Y ESPECIFICACIONES DE DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA........................................................................................................ 35
4.1 Parámetros de construcción................................................................. 35
4.1.1 Instalación del cable enterrado. ............................................... 35
4.1.2 Instalación del cable aéreo. ...................................................... 37
4.2. Parámetros para la escogencia de las celdas a interconectar........... 39
4.2.1. Celdas en Caracas ..................................................................... 39
4.2.2 Celdas Altos mirandinos. .......................................................... 42
4.3 Parámetros iniciales para la configuración de la red. ........................ 43
4.4 Especificaciones del cable de fibra óptica .......................................... 45
4.5 Especificaciones de los equipos necesarios para la implementación de la red de fibra óptica. ................................................................................ 47
4.6 Parámetros para el dimensionamiento de los accesorios necesarios para la implementación de la red de fibra óptica. ....................................... 51
4.6.1 Distribuidores de Fibra Óptica (ODF)....................................... 51
4.6.2. Mangas de empalmes. ............................................................... 52
Capítulo 5 . DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS .................. 53
5.1. Ubicación geográfica de las celdas a interconectar ........................... 53
5.2. Configuración de los anillo de la red. .................................................. 54
5.3. Dimensionamiento del cable................................................................. 56
Índice General iii
5.4. Conexión de los equipos....................................................................... 57
5.5. Estructura física de la red. .................................................................... 58
5.5.1 Características de conexión y cableado del backbone. ......... 61
5.5.1.1 Conexión de los fines de carrete. .................................. 62
5.5.1.2 Parámetros de conexión entre las celdas..................... 65
5.5.1.3 Reservas del cable .......................................................... 68
5.6 Accesorios a implementar en Caracas. ............................................... 72
5.6.1. Para los ODF. ............................................................................. 72
5.6.2. Para las Mangas de Empalmes................................................. 72
5.7 Consideraciones de potencia y dispersión para comprobar la factibilidad de los enlaces............................................................................. 74
5.7.1 Potencia. ..................................................................................... 74
5.7.2 Dispersión. ................................................................................. 76
Capítulo 6 . DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN LOS ALTOS MIRANDINOS .......................................................................................................... 78
6.1. Ubicación de las celdas a interconectar. ............................................. 78
6.2. Configuración de los anillos. ................................................................ 80
6.3. Dimensión del cable para la zona de los Altos Mirandinos. .............. 81
6.4. Conexión de los equipos a implementar en los Altos Mirandinos. ... 81
6.5. Características del cableado y conexión de la red. ............................ 82
6.6. Accesorios a implementar en la zona de Altos Mirandinos. .............. 83
Capítulo 7 . RESULTADOS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ........... 84
7.1 Resultados.............................................................................................. 84
7.2 Conclusiones. ........................................................................................ 88
7.3 Recomendaciones. ................................................................................ 90
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................ 91
Apéndice I . Requerimientos de la estructura y las especificaciones técnicas del cable de fibra óptica......................................................................................... 94
Apéndice II . Especificaciones de los accesorios para la instalación del cable. .. ………………………………………………………………………………………………. 97
Apéndice III . Diagramas de conexión de los equipos ........................................ 99
Índice General iv
Apéndice IV . Cálculo de Valor máxima de potencia......................................... 101
Anexo A. Integración de la red Gran Caracas a la red óptica de MOVISTAR existente. 102
Anexo B Instalación de cable enterrado ......................................................... 103
Anexo C. Instalación aérea del cable. .............................................................. 105
Índice de Figuras v
Índice de Figuras
Figura 2.1. Rutas de la red de fibra óptica actual en Gran Caracas................... 4
Figura 3.1. Esquema de transmisión de la señal a través de la fibra óptica .... 11
Figura 3.2. Estructura de la fibra óptica. .......................................................... 12
Figura 3.3. Estructuras básicas de la fibra óptica. (a) Holgada, (b) Ajustada... 12
Figura 3.4. Esquema de transmisión de la luz dentro de la fibra óptica ........... 14
Figura 3.5. Propagación del haz de luz dentro de la fibra multimodo de índice
escalón ............................................................................................................. 16
Figura 3.6. Propagación del haz de luz dentro de la fibra multimodo de índice
gradual.............................................................................................................. 16
Figura 3.7. Propagación del haz de fibra dentro de la fibra monomodo........... 17
Figura 3.8. Estructura de multiplexado ............................................................ 22
Figura 3.9. Estructura de la Trama STM-1....................................................... 22
Figura 3.10. Estructura de la topología BUS.................................................... 25
Figura 3.11. Estructura de la topología ESTRELLA......................................... 25
Figura 3.12. Estructura de la Topología MALLA .............................................. 26
Figura 3.13. Estructura de topología ANILLO. (a) Anillo Simple (b) Anillo Doble........................................................................................................................... 26
Figura 3.14. Restauración del tráfico caso de fallo en un anillo doble. ............ 27
Figura 3.15. Protección SNCP 1+1 para la ruta entre los puntos X e Y........... 29
Figura 3.16. Restauración del tráfico ante una falla con protección MS-SPRing.
.......................................................................................................................... 30
Figura 3.17. Restauración del tráfico por conmutación. ................................... 31
Figura 3.18. Restauración del tráfico por conmutación MSP-L. ....................... 31
Figura 3.19. Multiplexado DWDM de ocho canales ......................................... 33
Figura 3.20. Componentes de un sistema DWDM........................................... 33
Figura 4.1. Detalle del Zanjado. Se muestra la estructura en detalle y las
dimensiones de la zanja empleada para el tendido del cableado. a) Zanja de
Backbone Principal. b) Zanja de los accesos ................................................... 36
Figura 4.2. Detalle de la estructura de los postes empleados para el cableado
aéreo................................................................................................................. 37
Índice de Figuras vi
Figura 4.3. Detalle de la fijación del cable a la guaya y el poste...................... 38
Figura 4.4. Diagramas de corte transversal de Cable de Fibra óptica de 12 Hilos
con buffers de 6 hilos para accesos a celdas (a) Aplicaciones de Enterrado, (b)
Aplicaciones aéreas.......................................................................................... 46
Figura 4.5. Diagrama de corte transversal de Cable de Fibra óptica de 144
Hilos con buffers de 12 hilos para aplicaciones de Enterrado en anillo
metropolitano .................................................................................................... 46
Figura 5.1. Ubicación de las celdas a interconectar en Caracas ..................... 53
Figura 5.2. Diagrama de red. Anillo principal y secundarios que conformarán la
red óptica .......................................................................................................... 55
Figura 5.3. Esquema del backbone identificando las tanquillas de interés en el
recorrido............................................................................................................ 62
Figura 5.4. Diagrama de empalmes de tanquilla fin de carrete en punto de
interconexión que no coincida con estación ..................................................... 63
Figura 5.5. Diagrama de empalmes en tanquilla fin de carrete que coincide con
MTSO ............................................................................................................... 64
Figura 5.6. Diagrama de empalme en tanquilla fin de carrete que coincide con
otros nodos ....................................................................................................... 64
Figura 5.7. Diagrama de empalmes en tanquilla fin de carrete que coincide con
acceso a celda .................................................................................................. 65
Figura 5.8. Diagrama de la conexión principal y de respaldo de los anillos de
celdas. .............................................................................................................. 66
Figura 5.9. Diagrama de conexión para la prevención del colapso de los anillos
de celdas .......................................................................................................... 66
Figura 5.10. Diagrama de conexión de los anillos conformados por tres celdas.
.......................................................................................................................... 67
Figura 5.11. Diagrama de conexión de los anillos de tres celdas si se extrae la
celda 2 del anillo ............................................................................................... 67
Figura 5.12. Esquema de interconexión de los cables existentes con el
backbone, identificando las tanquillas de interés.............................................. 70
Índice de Figuras vii
Figura 5.13. Diagrama de empalmes de acceso a celdas conectadas a los
cables existentes .............................................................................................. 71
Figura 6.1. Ubicación geográfica de las celdas a interconectar en los Altos
Mirandinos. ....................................................................................................... 79
Figura 6.2. Diagrama de red. Anillo principal y secundarios que conforman la
red óptica de Altos Mirandinos.......................................................................... 80
Figura 7.1. Pasos a seguir para la realización de un proyecto de fibra óptica. 84
Figura 7.2. Fase de selección de los elementos de la red ............................... 85
Figura 7.3. Fase de visitas e informes ............................................................. 86
Figura 7.4. Fase de ingeniería ......................................................................... 86
Figura 7.5. Fase de implementación. ............................................................... 87
Figura III.1. Diagrama de conexión de los equipos en Caracas…..…………….99
Figura III.2. Diagrama de conexión de los equipos en Altos Mirandinos……...100
Figura A 1. Esquemático de la red Óptica Caracas – Valencia que integra la
nueva red óptica de la Gran Caracas ............................................................. 102
Figura B. 1 Zanja y ductos ..............................................................................103
Figura B. 2. Zanja finalizada .......................................................................... 103
Figura B. 3. Tanquilla tipo A y ductos ............................................................ 104
Figura C. 1. Proceso de tendido del cable aéreo………………………………..105
Índice de tablas viii
Índice de Tablas
Tabla 3.1. Código de colores de la fibra óptica. ............................................... 13
Tabla 3.2. Ventajas y Desventajas del uso de la fibra óptica como medio de
transmisión de datos......................................................................................... 18
Tabla 3.3. Características de los órdenes de transmisión de PDH................... 19
Tabla 3.4. Características de los órdenes de transmisión de SDH................... 23
Tabla 4.1. Estatus de las posibles celdas para la interconexión en Caracas ... 40
Tabla 4.2. Clasificación de las estaciones de MOVISTAR ............................... 47
Tabla 4.3. Especificaciones del equipo multiplexor Huawei modelo Metro 1000
.......................................................................................................................... 48
Tabla 4.4. Especificaciones de los equipos multiplexores modelo Metro 1500. 49
Tabla 5.1. Orden Jerárquico del cada anillo según el tráfico que maneja ........ 54
Tabla 5.2. Distribución de los hilos del cable principal ..................................... 56
Tabla 5.3. Longitudes de los tramos que conforman el backbone. La longitud
del cable es el equivalente de la longitud del tramo más las reservas que
corresponden al 25% de la longitud del tramo.................................................. 59
Tabla 5.4. Características de los tramos que conforman el backbone. ............ 61
Tabla 5.5. Longitud de las reservas del cable de 144hilos a instalar por tramos
.......................................................................................................................... 68
Tabla 5.6. Pérdidas teóricas de los enlaces. .................................................... 74
Tabla 5.7. Parámetros de los equipos necesarios para la evaluación de las
pérdidas de potencia en los enlaces punto a punto. ......................................... 76
Tabla 6.1. Orden jerárquico de cada anillo dependiendo del tráfico................. 80
Tabla 6.2. Distribución de los hilos del cable a instalar en los Altos Mirandinos
.......................................................................................................................... 81
Tabla I.1. Requerimientos de la estructura del cable........................................ 94
Tabla I.2. Especificaciones técnicas de los hilos de fibra óptica G.652............ 96
Tabla I. 3. Especificaciones técnicas de los hilos de fibra óptica G.655........... 96
Tabla II. 1. Características del ODF para 72 terminaciones/empalmes............ 97
Tabla II. 2. Características del ODF para 12 terminaciones/empalmes............ 97
Índice de tablas ix
Tabla II. 3. Características del ODF para 48 terminaciones/empalmes............ 97
Tabla II. 4. Características de la Manga de Empalme tipo “A”. ........................ 98
Tabla II. 5. Características de la Manga de Empalme tipo “B” ......................... 98
Tabla II. 6. Características de la Manga de Empalme tipo “C” ......................... 98
Tabla II. 7. Características de la Manga de Empalme tipo “D” ......................... 98
Lista de Símbolos y Abreviaturas x
Lista de Símbolos y Abreviaturas
ADSS Cable Autosoportado (All-Dielectric Self Supporting)
AU-n Unidad Administrativa (orden n) (Administrative unit n order)
AUG Grupos de unidades administrativas (Administrative unit groups n order)
C-n Contenedor (orden n) (container n order)
ºC Grados centígrados
CONATEL Comisión Nacional de Telecomunicaciones
DEMUX Demultiplexor
dB Decibelios
DWDM Multiplexación Densa por División de Longitud de Onda (Dense Wavelength Division Multiplexing)
FO Fibra óptica
FWM Mezcla de cuatro ondas (Four Wave mixing)
GSM Sistema global de comunicaciones móviles (Global System for Mobile communications)
Km Kilómetros
Kbps Kilo bits por segundo
LED Diodo emisor de luz (Light emitting diode)
LAN Redes de Área Local (Local Area Network)
MS-SPRing Anillo de protección compartida de sección de multiplexación (MS shared protection rings)
Lista de Símbolos y Abreviaturas xi
mm Milímetros
m Metros
Mbps Megabits por segundo
MI Modulación inestable (Inestability modulation)
MTSO Central de Conmutación Privada (Movil Telephone Switch)
MUX Multiplexor
N Newtons
nm Nanómetros
ODF Distribuidor de Fibra Óptica (Optical Distribution Frame)
PDH Jerarquía Digital Plesiócrona (Plesiochronous Digital Hierarchy)
ps Pico segundos
POH Tara de trayectoria (Path Overhead)
SPE Carga Útil Síncrona (Synchronous Payload Envelope)
SOH Tara de sección (Section Overhead
SPM Auto Modulación de fase (Self Phase Modulation)
STM Modulo de transporte síncrono (synchronous transport module)
SNCP Protección de conexión de subred (Subred network connection protection
SDH Jerarquía Digital Síncrona (Synchronous Digital Hierarchy)
Lista de Símbolos y Abreviaturas xii
TDM Multiplexación por división de tiempo (Time Division Multiplexing)
TU-n Unidad tributaria (orden n) (Tributary unit n order)
TUG Grupos de unidades tributarias (Tributary unit groups n order)
UIT Unión Internacional de las telecomunicaciones (International Telecommunication Union)
VC-n Contenedor virtual (orden n) (virtual container n order)
WAN Redes de Área Extensa (Wide Area Network)
XPM Modulación de fase cruzada (Cross Phase Modulation)
Capítulo 1 . INTRODUCCIÓN
Actualmente las telecomunicaciones han tomado gran importancia en el día a
día de las personas a nivel mundial. En el caso de Latinoamérica este sector
económico ha mantenido un crecimiento sostenido en los últimos años alcanzando
un alto porcentaje de penetración en el mercado y constituyéndose como un
mercado con un aporte significativo al Producto Interno Bruto (PIB) de los países.
Particularmente en Venezuela, para el último trimestre del año 2006 este sector ha
tenido un porcentaje de penetración mayor que en el 2005 en todos sus segmentos,
registrándose valores de 60% para la telefonía móvil, 14,61% para la telefonía fija y
14,26% para Internet.[1]
Telefónica es un grupo de origen español que cuenta con más de 80 años de
experiencia, más de 19 millones de líneas fijas y aproximadamente el mismo número
de clientes de telefonía móvil en su país natal. Este grupo está presente como una
de las empresas de telecomunicaciones líderes a nivel mundial en Europa, África y
Latinoamérica.
En el continente Latinoamericano se encuentra presente desde hace 15 años
con una inversión acumulada en infraestructuras y adquisiciones que superan los
70.000 millones de Euros. Siendo el operador líder en Brasil, Argentina, Chile y Perú
durante el 2004.
En Venezuela la historia de la empresa se remonta al año 1991 cuando nace
TELCEL, la primera empresa de comunicaciones móviles del país que conformó el
motor de crecimiento de este mercado. Años después la empresa pasó a formar
parte del grupo Bellsouth hasta que en el 2004 se llegó al acuerdo de adquisición de
estas operadoras por el Grupo Telefónica Móviles, encargado de gestionar los
activos de la telefonía móvil del grupo telefónica en el mundo, abarcando más de 80
millones de clientes en 15 países. [2]
Capítulo 1. INTRODUCCIÓN
2
MOVISTAR es una de las empresas que lidera el sector venezolano de la
telefonía móvil, ya que maneja el 44,7% del mercado, con un paquete de clientes que
superó los 8 millones al cierre de septiembre de 2006 [1,3]. Además posee una
posición de vanguardia en el lanzamiento de los productos y servicios más
innovadores en la telefonía móvil de Venezuela. Por tal razón se encuentra en la
constante actualización, mejora e incorporación de sistemas que le permitan
mantenerse en esta posición ofreciendo a sus clientes una gama de servicios cada
vez más amplia.
El propósito de Telefónica es ser reconocido como un grupo que ofrece
soluciones integradas a cada segmento de clientes, tanto de comunicaciones,
móviles como fijas, de voz, de datos y de servicios [4]. En Venezuela brinda una
gama de servicios, tanto para clientes personales como corporativos: telefonía
celular, telefonía fija inalámbrica, larga distancia nacional e internacional, conexión a
Internet, servicio de Redes Privadas, T-Motion y el portal Mipunto.com [2]. Partiendo
de esta premisa, surge la necesidad de aumentar la capacidad de tráfico de la red de
MOVISTAR que se encuentra limitada principalmente por el espectro radioeléctrico,
lo que trae como consecuencia la búsqueda constante de propuestas en el área de
transmisión que permitan llevar a cabo este fin de la manera más óptima posible y
considerando varios factores entre los que se destacan la viabilidad relativa a
equipos, infraestructura e implementación, el beneficio tanto actual como futuro para
la red y su costo asociado.
El propósito de este proyecto desarrollado durante el período julio – diciembre
de 2006 es ofrecer una opción que permita solventar las necesidades y fortalecer la
red de transmisión de MOVISTAR.
3
Capítulo 2 . ANTECEDENTES, JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS.
2.1. Antecedentes.
En la actualidad MOVISTAR Venezuela posee una red de transmisión formada
por enlaces microondas con tecnologías PDH (jerarquía digital plesiócrona) y SDH
(jerarquía digital síncrona) y enlaces de fibra óptica a nivel urbano y nacional, que ha
ido creciendo de forma gradual ante las demandas de los clientes.
La expansión de la capacidad de la red es fundamental para lograr ofrecer a
los clientes particulares y corporativos un mayor número de servicios. Por tal razón,
para la empresa la incorporación de nuevos enlaces en todo momento es necesaria.
Aunque el factor principal que determina este proceso es el tráfico, en los últimos
años el espacio disponible en torres y estaciones se ha tornado un aspecto
importante a la hora de determinar las modificaciones en la red.
Partiendo de esto, la fibra óptica se convierte en la mejor opción, ya que
permite expandir el alcance de la red, evitando algunas de las limitaciones asociadas
a los enlaces microondas, como por ejemplo: la distancia, la línea de vista (producto
de las numerosas construcciones en la ciudad), pérdidas ocasionadas por el medio
ambiente o interferencia de otros enlaces, capacidad y ocupación del espectro
radioeléctrico (cuyo uso es limitado por CONATEL), entre otras. Es importante
destacar, que a partir del año 2006 el aumento del ancho de banda se ha vuelto aún
más prioritario como consecuencia de las exigencias impuestas por la migración a la
tecnología GSM que está manejando la empresa.
En la Gran Caracas que es la zona de influencia de este proyecto, existe un
anillo de fibra óptica de aproximadamente 49 Km que atraviesa la ciudad de Caracas
y se deriva en un cierto número de anillos más pequeños que se unen al primero
ampliando el alcance de la red y conectando los dos nodos concentradores de mayor
Capítulo 2. ANTECEDENTES, JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS
4
importancia en la ciudad que son MTSO (central de conmutación privada) Colgate y
MTSO Canaima como se muestra en la figura 2.1.
Esta red de Fibra no incluye la zona de los Altos Mirandinos que actualmente
está constituida únicamente por enlaces microondas que manejan todo el tráfico
generado y lo transportan hacia el core (parte central de la red) donde se realiza el
procesamiento, por lo que la capacidad de salida del sistema hacia los MTSO’s
Canaima y Colgate está siendo utilizada en un 85% y se hace necesaria la
implementación de nuevos enlaces que permitan aumentarla.
Figura 2.1. Rutas de la red de fibra óptica actual en Gran Caracas.
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5,30
Km
.
Anillo Caracas
Los Naranjos-Chuao
Volcán-Los Naranjos
Cortada de Guayabo-Volcán
Caracas-Valencia
La Bandera-Tazón
Capítulo 2. ANTECEDENTES, JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS
5
2.2 Justificación.
Para el año 2007 se desea lograr la expansión de la red de FO (fibra óptica)
en la Gran Caracas. Este fin no puede llevarse a cabo utilizando únicamente los
cables de FO existentes mostrados en la figura 2.1, ya que además de no permitir la
interconexión de los Altos Mirandinos, un alto porcentaje de sus hilos se usan para
otras conexiones, por lo que ha sido intervenido en muchas ocasiones lo que dificulta
la creación de una nueva red a partir de esos cables. Partiendo de esto, la opción
más viable es la implementación de dos nuevos cables de FO (uno para Caracas y
uno para los Altos Mirandinos) que pueda no sólo satisfacer las necesidades
actuales sino también las que se presenten posteriormente, por lo que se debe tener
muy en cuenta el acondicionamiento de la red para futuras expansiones.
En principio, en Caracas se desea instalar una red óptica formada por cinco
nodos concentradores que constituyen el eje principal de transporte y concentran
otros nodos de menor jerarquía a nivel de FO o de microondas. En el caso de los
Altos Mirandinos donde no existe el cableado de FO, se busca crear una red
totalmente nueva que incorpore diez celdas, siendo cinco de ellas nodos
concentradores que se comunican con la red de Caracas (ya que dos de ellos son
comunes). Este nuevo diseño satisface las condiciones actuales y está en la
capacidad de adecuarse a las necesidades del futuro.
Capítulo 2. ANTECEDENTES, JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS
6
2.3 Objetivos.
El objetivo principal de este proyecto es proponer una estructura de FO SDH
que brinde opciones para satisfacer los requerimientos de la red de transmisión de
MOVISTAR en la actualidad y en el futuro en la zona de la Gran Caracas, por medio
de la interconexión de celdas. Además de proporcionar parte de una ruta de
redundancia para el enlace Caracas – Valencia.
A fin de lograr este planteamiento, se deben cumplir los siguientes objetivos
específicos:
Realizar un estudio de la red óptica existente, su topología, su capacidad
de tráfico y la tecnología empleada.
Realizar un estudio de las demandas futuras y las nuevas tecnologías que
permita establecer las necesidades que debe satisfacer la nueva red óptica.
Determinar los parámetros básicos que debe cumplir la red óptica a
proponer.
Determinar mediante un análisis técnico los equipos y accesorios
existentes en el mercado que mejor se adecuen al proyecto.
Proponer las rutas para el tendido del cable y los puntos de interconexión.
Realizar el diagrama del cableado de la red.
Elaboración de informe técnico de la propuesta.
Capítulo 2. ANTECEDENTES, JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS
7
2.4 Fases del proyecto.
Previa la implementación de un proyecto cualquiera que este sea, se deben
realizar ciertas consideraciones que permitan tomar la decisión más acertada para
solucionar todas las situaciones a las que se les busca solución de manera
satisfactoria. En el caso de MOVISTAR, antes de ejecutar cualquier reestructuración
en la red se elabora una ingeniería básica que expone todos los parámetros
necesarios para la puesta en marcha de los cambios aplicados a la red.
En el caso de este proyecto de FO en particular se ejecutaron las siguientes
fases para generar la información necesaria para la ingeniería de detalle y la
estructuración de la red
2.4.1 Planificación. Durante esta etapa se plantean las premisas que regirán el diseño de la red.
Para esto primero se identifican las limitantes del sistema actual y en base a ellas se
priorizan las condiciones que debe satisfacer la red, para luego realizar un bosquejo
del diseño a implementar que puede variar en función de nuevas condiciones o
inconvenientes detectados en las fases siguientes.
2.4.2 Ingeniería básica.
Partiendo de las condiciones establecidas en la etapa previa, se procede a
considerar cuales son las opciones existentes para ejecutarlas en relación a los
equipos necesarios, los accesorios, la topología y protección de la red, la capacidad
y especificaciones del cable entre otros detalles que se deben considerar.
Simultáneamente, se realizan inspecciones a las estaciones que se desean
interconectar por medio de la FO para confirmar las condiciones que éstas presentan
a nivel de espacio y accesibilidad y establecer la ruta que seguirá el cable en la
Capítulo 2. ANTECEDENTES, JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS
8
planta interna, es decir el recorrido que ejecutará el cable de fibra óptica desde la
derivación del anillo principal hasta los equipos dentro de la celda. Esta información
se utiliza para crear informes en los que se exponen las adecuaciones necesarias
para la implementación del cable, ya que se utilizan para realizar negociaciones en
aquellos casos en donde las localidades no sean propiedad de MOVISTAR y para la
petición de permisos a las alcaldías y entes involucrados previos a la construcción a
nivel de calles y avenidas.
Durante esta fase de inspección, también se determina la ubicación tentativa
de los equipos necesarios para la transmisión (ODF, Multiplexores, Energía, entre
otros) con la finalidad de conocer el procedimiento a seguir dependiendo del caso,
por ejemplo de ser necesario un nuevo rack para la instalación de los equipos, se
debe realizar una solicitud de espacio para que éste no sea utilizado para otros fines,
si por el contrario no hay espacio disponible pero algunos de los equipos existentes
está en desuso se debe solicitar la desinstalación.
Al mismo tiempo se debe determinar la ruta que seguirá el cable principal que
se divide en tramos. Para luego plantear la configuración física de la red por medio
de los diagramas de empalmes que especifican tanto la trayectoria del cable como
las conexiones necesarias para lograr la interconexión de todas las celdas, además
de la identificación de las tanquillas a intervenir y la especificación de los carretes del
cable de FO a utilizar como lo son longitud, punto de inicio, punto de fin, ubicación de
las reservas y puntos de intervención entre otros.
2.4.3 Validación de la propuesta de diseño.
Antes de comenzar el proceso de implementación de la red debe tenerse en
cuenta si han ocurrido cambios en los parámetros del proyecto que puedan alterar el
diseño propuesto y realizar a nivel teórico los cálculos de potencia necesarios para
confirmar que los enlaces cumplan con las exigencias de los equipos y la transmisión
sea factible, ya que estos factores pueden traer cambios en el diseño que deben
Capítulo 2. ANTECEDENTES, JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS
9
realizarse previa a la implementación para garantizar el cumplimiento de los
requerimientos.
2.4.4 Implementación de la propuesta de diseño.
Esta fase no se encuentra dentro del alcance de este proyecto pero consiste
en la puesta en marcha de las actividades necesarias para materializar la red
propuesta por parte del departamento de construcción e implementación y las
contratistas, bajo la supervisión del departamento de ingeniería.
10
Capítulo 3 . MARCO TEÓRICO
3.1 Fundamentos de Fibra óptica. Durante las últimas 2 décadas se ha observado un cambio en el modo de
transmisión de la información que permite aumentar la capacidad de transferencia de
la información a través de largas distancias con claridad y fidelidad lograda mediante
la sustitución de los cables de cobre por finas hebras de vidrio que transportan
impulsos de luz y que no hacen distinción entre el tipo de señal que se está
propagando, por lo que se tornan en un medio versátil disponible para cualquier tipo
de comunicación incluyendo telefonía, video, imágenes, datos, sistemas de control y
redes LAN (red de área local) o WAN (red de área extensa) entre otros.[5]
Desde tiempos remotos, la luz se ha utilizado para comunicar a distancia a
pesar de que las técnicas empleadas han sido a menudo lentas y con limitaciones
debido al uso del aire como medio de propagación. Por tal razón se hizo necesario
buscar medios cerrados que permitieran la transmisión, lo que dio paso al
descubrimiento de la primera fibra óptica de bajas pérdidas en 1970. Luego de esto
la técnica se fue perfeccionando hasta llegar a ser una tecnología ampliamente
aceptada y aprobada como lo es hoy en día. [5]
Según el principio básico de comunicación la señal de información controla
una fuente de luz encendiéndola y apagándola en una secuencia codificada
particular o variando su intensidad, para luego acoplarse a una FO que la guía a lo
largo de la distancia de la comunicación, por último en el receptor se encuentra un
detector que recibe la luz y reproduce la información de la señal. Aunque en el
espacio libre la luz viaja en línea recta, las propiedades del vidrio en la fibra guían la
luz alrededor de los dobleces y permiten que las rutas de propagación de la fibra
puedan sustituir las rutas del cable de cobre estándar. La distancia de propagación
está determinada principalmente por las pérdidas de la luz en la fibra y por la
velocidad de conmutación. [5,6]
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO: Fundamentos de Fibra óptica 11
En este capítulo se pretende realizar una reseña de los conceptos elementales
necesarios para la comprensión y el desarrollo del proyecto referentes a fibra óptica y
sus características de operación que permitirán la elección adecuada del cable a
utilizar, así como el diseño y la utilización más apropiada.
3.1.1 Estructura de la fibra óptica. La fibra óptica es una guía de ondas en forma de filamento que confina y
propaga luz producida por un láser o por un LED (diodo emisor de luz), que se
enciende, se apaga o varía su intensidad de manera tal que represente la señal de
entrada que contiene la información. Esta luz modulada se acopla a la fibra y se
propaga hasta llegar a un detector óptico ubicado del lado opuesto que la convierte
en una señal eléctrica idéntica a la de entrada como se muestra en la figura 3.1.
Cabe destacar que la estructura de la guía determina las propiedades de
transmisión, la capacidad de transmisión de información y la respuesta a
perturbaciones del medio. Los filamentos deben ser transparentes, capaces de
transmitir la frecuencia más alta de la luz modulada y poseer una cubierta protectora,
pueden ser de plástico, vidrio, o sílice (de alta pureza o dopadas), y de esto va a
depender la calidad de la transmisión. De tal forma el mayor rendimiento se obtiene
con sílice y el menor con plástico. [5,6]
Figura 3.1. Esquema de transmisión de la señal a través de la fibra óptica [5]
Cada filamento consta de un núcleo central con un índice de refracción mayor
a uno, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción
ligeramente menor denominado revestimiento y cubierto con una capa protectora
Conversión de la señal eléctrica a la óptica
Conversión de la señal
óptica a eléctrica
Pulso eléctrico de
entradaPulso
eléctrico de salida
Luz modulada Luz modulada
Medio de Transmisión (fibra)
Conversión de la señal eléctrica a la óptica
Conversión de la señal
óptica a eléctrica
Pulso eléctrico de
entradaPulso
eléctrico de salida
Luz modulada Luz modulada
Medio de Transmisión (fibra)
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO: Fundamentos de Fibra óptica 12
generalmente de plástico o acrílico que la protege denominada recubrimiento. Estas
tres capas se observan claramente en la figura 3.2
Figura 3.2. Estructura de la fibra óptica.
Dentro del cable la fibra óptica puede encontrarse en dos estructuras básicas
que son: holgada y ajustada. En el primer caso cada buffer (cubierta de plástico que
almacena y protege los hilos de fibra) contiene varias fibras separadas entre sí y
rodeadas por un gel resistente al agua, permitiendo que la fibra se encuentre aislada
de fuerzas mecánicas exteriores que se ejerzan sobre él como se muestra en la
figura 3.3.a, mientras que en el segundo, el cable contiene varias fibras con
protección secundaria que rodean un miembro central de tracción, cubiertas de una
protección externa como se observa en la figura 3.3.b, permitiendo que el cable sea
más flexible, por lo que usado normalmente para instalaciones en interiores y
tendidos verticales.
(a) (b)
Figura 3.3. Estructuras básicas de la fibra óptica. (a) Holgada, (b) Ajustada.
Es importante mencionar que para identificar los hilos de fibra dentro del
cable, se utiliza un código de colores estándar que permite identificar cada uno de los
Miembro refuerzo
Gel de relleno
Hilos de Fibra óptica
Capa protectora
Tubo holgado
Miembro refuerzo
Gel de relleno
Hilos de Fibra óptica
Capa protectora
Tubo holgado
Capa protectora
Miembro refuerzo
Fibra de estructura ajustada
Capa protectora
Miembro refuerzo
Fibra de estructura ajustada
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO: Fundamentos de Fibra óptica 13
buffers y de los hilos dentro de él. Esto se hace con la finalidad de garantizar que las
conexiones se realicen correctamente, ya que por medio del patrón (estándar aunque
pueden haber ciertas variaciones) que se muestra en la tabla 3.1, cada hilo puede se
identificado de manera inequívoca.
Tabla 3.1. Código de colores de la fibra óptica. [6]
Número del buffer
Color del buffer Número de la fibra
Color de la fibra
1 Azul 1 Azul
2 Naranja 2 Naranja
3 Verde 3 Verde
4 Marrón 4 Marrón
5 Gris 5 Gris
6 Blanco 6 Blanco
7 Rojo 7 Rojo
8 Negro 8 Negro
9 Amarillo 9 Amarillo
10 Violeta 10 Violeta
11 Rosa 11 Rosa
12 Turquesa 12 Turquesa
Dependiendo de tamaño del cable, éste va a tener un cierto número de buffers
identificados con colores en el orden sugerido en la tabla anterior y cada uno de ellos
a su vez tiene un número de hilos que se rigen por el mismo código de colores. Por
ejemplo un cable de 48 hilos tendrá cuatro buffers (azul, naranja, verde, marrón) de
12 hilos cada uno.
3.1.2. Transmisión de la luz en una fibra.
Para explicar de forma más precisa la transmisión de la luz a través de la fibra
óptica, es necesario conocer previamente el comportamiento de la luz cuando se
propaga por medios distintos.
Un haz de luz se propaga con determinada velocidad en el vacío
( smxc 8103= ), sin embargo cuando viaja por cualquier otro medio, la velocidad varía
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO: Fundamentos de Fibra óptica 14
como consecuencia de la existencia de un índice de refracción distinto a uno en el
medio. Este término es un parámetro adimensional que determina el ángulo de
desviación que experimenta un rayo de luz al pasar del espacio libre a una sustancia
determinada y representa el cociente entre la velocidad de la luz en el espacio libre y
la velocidad de la luz en un medio específico. En conclusión cuando la luz atraviesa
una frontera entre dos medio distintos se observar un cambio en su velocidad,
acompañado de los efectos de reflexión y refracción que se rigen por la ley de Snell
que se muestra a continuación: [8]
,21 βα sennsenn = donde vcn = Ecuación 2.1
La refracción ocurre en uno de los extremos del cable cuando el rayo de luz
entra al núcleo de la fibra. Ahora bien una vez que el rayo de luz se encuentra en el
núcleo, éste incide sobre la frontera entre el núcleo y el revestimiento con un ángulo
tal que no existe rayo refractado al segundo medio y es completamente reflejado de
vuelta al primero como se muestra en la figura 3.4, a este fenómeno se le denomina
reflexión total interna y sólo ocurre cuando la luz atraviesa la frontera hacia un medio
con menor índice de refracción que el primero. Esto ocurre en la superficie de
separación entre el revestimiento y el núcleo de la fibra multimodo y permite guiar la
luz de forma controlada a lo largo de la fibra. [5,6,8]
Figura 3.4. Esquema de transmisión de la luz dentro de la fibra óptica
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO: Fundamentos de Fibra óptica 15
Para la transmisión de la luz a través de la fibra, se utilizan longitudes de onda
del infrarrojo cercano en el espectro electromagnético, es decir, de 800 a 1600 nm.
Los valores que mayormente se prefieren son los correspondientes a las llamadas
ventanas de transmisión, que son: 850, 1310, 1550 y 1620 nm, que corresponden a
la primera, segunda, tercera y cuarta ventana respectivamente. Estas longitudes de
onda son las que más se utilizan porque son las que ofrecen menos atenuación en la
fibra. [9]
3.1.3 Tipos de fibra óptica.
Dependiendo del número de los modos (caminos para los rayos de luz) que
pueden existir en el núcleo de la fibra se distinguen dos tipos de fibra, a saber:
3.1.3.1 Fibra Multimodo.
En esta fibra se puede propagar más de un modo de luz y se emplea
normalmente en aplicaciones de comunicación de corta distancia y bajas tasas de
transmisión, debido a que presentan alta dispersión y atenuación. Los equipos
terminales son de bajo costo y por el tamaño del núcleo de fácil instalación,
comúnmente se utiliza como fuente de luz el LED, ya que tienen mayor tolerancia a
componentes de menor precisión. Esta fibra es adecuada para longitudes de onda de
850 y 1310 nm. Dependiendo del perfil del índice de refracción del núcleo y del
revestimiento este tipo de fibra multimodo se puede clasificar en: [5,6]
a. Fibra de índice escalonado.
El núcleo está constituido por un material uniforme cuyo índice de refracción
es superior al del revestimiento. En este tipo de fibra viajan varios rayos de luz
simultáneamente, ya que se reflejan con ángulos diferentes sobre las paredes del
núcleo, recorriendo diferentes distancias y desfasándose en el tiempo como se
muestra en la figura 3.5, lo que ocasiona dispersión en la señal. Esto ocasiona que el
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO: Fundamentos de Fibra óptica 16
ancho de banda de este tipo de fibra sea reducido y sólo puede emplearse en
sistemas de transmisión que no estén limitados por ese aspecto o por la atenuación.
Figura 3.5. Propagación del haz de luz dentro de la fibra multimodo de índice escalón
b. Fibra de índice gradual.
El núcleo está constituido de varias capas concéntricas de material óptico con
diferentes índices de refracción, por lo que el índice de reflexión del núcleo decrece
de forma gradual desde el centro hacia el exterior, causando que el rayo de luz se
refracte poco a poco mientras viaja por el núcleo, curvándolo en caminos que
asemejan una sinusoide como se muestra en la figura 3.6. Este comportamiento
provoca uniformidad en la llegada de los rayos de luz al extremo receptor, lo que
indica una dispersión baja y un ancho de banda mayor al que las fibras multimodo de
índice escalonado, por lo que se utilizan en sistemas de transmisión que requieran
esta condición. En ese caso el número de rayos que viajan es menor que en el caso
de la fibra multimodo de índice escalonado, por lo que su distancia de propagación
es mayor.
Figura 3.6. Propagación del haz de luz dentro de la fibra multimodo de índice gradual
Revestimiento de la fibra
Núcleo de la fibraRayos de Luz
Rayos guiados (modos)
Revestimiento de la fibra
Núcleo de la fibraRayos de Luz
Rayos guiados (modos)
Revestimiento de la fibra
Núcleo de la fibra
Rayos de LuzRayo de luz que recorre menor distancia a menor velocidad
Rayo de luz que recorre mayor distancia a mayor velocidad
Revestimiento de la fibra
Núcleo de la fibra
Rayos de LuzRayo de luz que recorre menor distancia a menor velocidad
Rayo de luz que recorre mayor distancia a mayor velocidad
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO: Fundamentos de Fibra óptica 17
3.1.3.2 Fibra monomodo.
En este tipo de fibra sólo se propaga un modo de luz como se muestra en la
figura 3.7 y para lograrlo se reduce el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño
que sólo permite un modo de propagación y se hacen similares los índices de
refracción del núcleo y el revestimiento. Partiendo de esta condición el dispositivo
empleado para generar la señal es normalmente un láser del estado sólido y los
componentes empleados durante la transmisión son de alta precisión. Esta fibra tiene
la capacidad de transmitir el mayor ancho de banda posible, son ideales para
enlaces a larga distancia, poseen una atenuación más baja que las fibras multimodo
y operan a longitudes de onda de 1310, 1550 y 1620 nm. Estos cables son más
económicos que los multimodo.
Figura 3.7. Propagación del haz de fibra dentro de la fibra monomodo
3.1.4 Instalación del cable de fibra óptica. Los cables de FO pueden instalarse tanto en exteriores para conectar distintas
localidades como en interiores para conexiones entre equipos. En el caso de los
exteriores las dos instalaciones más comunes son la instalación aérea entre postes y
la subterránea que puede ser directamente enterrado o canalizado, para las cuales
se utiliza normalmente un cable de estructura holgada que dispongan de protección
estándar, extragruesa (de doble cubierta) o de cubierta blindada (armadura). Por su
parte en los interiores se busca instalar el cable en ductos existentes en el edificio y
Revestimiento de la fibra
Núcleo de la fibra
Rayos de Luz
Único modo guiado
Revestimiento de la fibra
Núcleo de la fibra
Rayos de Luz
Único modo guiado
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO: Fundamentos de Fibra óptica 18
se debe tener especial cuidado en las curvas que se realicen para que el estás sean
mayores que el radio de curvatura mínimo del cable.
3.1.5 Ventajas y desventajas del uso de la fibra óptica para transmisiones.
La fibra óptica es un medio de transmisión con muchas aplicaciones en la
actualidad dada las ventajas que ofrece ante los requerimientos de las
comunicaciones, pero también es importante mencionar que al igual que los demás
medios de transmisión existen ciertas limitaciones que se deben considerar al
momento de la implementación. Por tal razón a continuación se enumeran
características que representan ambas condiciones y que permiten un empleo más
adecuado de la tecnología.
Tabla 3.2. Ventajas y Desventajas del uso de la fibra óptica como medio de transmisión de datos [5,6]
Ventajas Desventajas La fibra óptica tiene la capacidad de transmitir grandes cantidades de información y se adecua la mayoría de los formatos convencionales de datos, voz y video.
Existe un alto costo asociado a la realización de la infraestructura necesaria para la instalación del sistema óptico a nivel tanto de planta interna como externa.
La fibra óptica puede proporcionar un camino de comunicación limpio libre de interferencia, ya que no genera interferencia por sí misma y además no se ve afectada ni por la interferencia eléctrica (por su condición de dieléctrico), ni por la interferencia de radiofrecuencia
Para la instalación del cable es necesario un camino homogéneo que permita el tendido sin interrupciones bien sea enterrado directamente, en ductos o aéreos
Los enlaces de fibra óptica bien diseñados son inmunes a condiciones adversas de humedad y temperatura. Además tienen una larga vida de servicio y requiere un mantenimiento menor al de sistemas convencionales
Las reparaciones del cable pueden resultar problemáticas dependiendo de su ubicación, de la disponibilidad de personal capacitado y de cómo afecten el sistema. Por lo que se hace necesario establecer medidas alternas para solucionar posibles fallas
Esta tecnología ofrece un valor de atenuación reducido, además de disminuir la cantidad de veces que se regenera la señal en largas distancias. Lo que permite futuras expansiones de forma sencilla
La relación costo-beneficio, reflejada en la relación distancia-capacidad es buena
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO: Estándar de transmisión 19
3.2 Estándar de Transmisión. El multiplexado de señales digitales se hace cada vez más necesario para
permitir la transmisión de varias señales a través de un solo canal. Para este tipo de
señales se emplea normalmente el multiplexado en dominio del tiempo (TDM) y una
velocidad básica de 64 Kbps a partir de la cual se pueden formar tramas o módulos
de nivel superior formando jerarquías.
En un principio el estándar de transporte que surge es el PDH, según el cual
se distinguen tres definiciones a saber: la europea, la norteamericana y la japonesa
que difieren en la composición de su trama.
En el caso de Venezuela la jerarquía que se emplea es la Europea, cuyo
primer orden es conocido como E1 y agrupa 32 canales de los cuales dos están
destinados para el sincronismo y la señalización. Cada trama tiene una duración de
125 sµ por lo que la velocidad básica de transferencia de datos es 2.048 Kbps. De
acuerdo con esta jerarquía, para obtener un orden superior se deben agrupar 4
tributarios del orden inferior, por consiguiente el segundo orden denominado E2 se
obtiene como resultado de multiplexar 4 E1 y así sucesivamente para órdenes
superiores como se muestra en la tabla 3.3: Tabla 3.3. Características de los órdenes de transmisión de PDH
Orden Equivalencia Velocidad Canales de datos
E1 - 2.048 Kbps = 2 Mbps 30
E2 4 E1 8.448 Kbps = 8 Mbps 120
E3 4 E2 = 16 E1 34.368 Kbps = 34 Mbps 480
E4 4 E3 = 64 E1 139.268 Kbps = 140 Mbps 1.920
E5 4 E4 = 256 E1 564.992 Kbps = 565 Mbps 7.680
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO: Estándar de transmisión 20
La principal problemática de PDH es el sincronismo entre equipos, ya que
cuando se quiere pasar a un nivel superior de la jerarquía se combinan señales
provenientes de distintos equipos y cada equipo puede tener alguna diferencia en la
tasa de bit, por lo que se hace necesario ajustar los canales entrantes a una misma
tasa de bit añadiendo bits de relleno. Sólo cuando las tasas de bit son iguales puede
procederse a una multiplexación bit a bit como se define en PDH. Ahora bien a la
hora de demultiplexar el equipo debe ser capaz de reconocer los bits de relleno y
eliminarlos de la señal.
Este hecho genera un gran problema de falta de flexibilidad en una red con
diversos niveles jerárquicos, debido a que si en un punto de la red se requieren
añadir canales de 64 Kbps y el enlace existente es de 8 Mbps o superior, este debe
demultiplexarse hasta acceder al canal de 2 Mbps y luego volver a multiplexarse al
orden inicial del enlace. Esta condición dificulta la provisión de nuevos servicios en
cualquier punto de la red y eleva los costos, ya que se requiere tener el equipamiento
necesario para todas las jerarquías que se van a utilizar en el enlace. [10]
Otra limitante de los sistemas PDH es la insuficiente capacidad para gestión
de red a nivel de tramas debido a la complejidad del seguimiento del tráfico dado su
multiplexado bit a bit.
Posteriormente surge la jerarquía SDH basada en un estándar americano
conocido como SONET (Red óptica Síncrona) para satisfacer la necesidad de un
patrón único entre los países y supera las limitantes de PDH, proporcionando una
solución al aumento de la demanda de circuitos digitales, la aparición de nuevos
servicios, la demanda de mayor velocidad, calidad, seguridad y flexibilidad. El
desarrollo de estos equipos se ha visto reforzado por su capacidad de interactuar con
los sistemas plesiócronos existentes, ya que la estructura que define SDH permite
combinar señales plesiócronos y encapsularlos en una trama de mayor tamaño. [11]
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO: Estándar de transmisión 21
La estructura de información usada para SDH es el módulo de transporte
síncrono (STM), y su velocidad básica de transferencia es de 155.520 Kbps, este
orden de jerarquía se define como STM-1. Es posible formar tramas de mayor
capacidad cuya velocidad equivale a N veces la velocidad básica a partir de
cualquiera de los jerarquías plesiócronas existentes (europea, americana o japonesa)
aceptando como máximo tres E3. [11,12]
Esta jerarquía posee la estructura de multiplexado que se muestra en la figura
3.8, para la cual se definen un cierto número de contenedores (C-n), donde se
introduce la información a ser transportada por medio de un proceso de mapeo,
dicha información corresponde a una señal plesiócrona existente denomina señal
tributaria.
A estos contenedores se les añade un encabezado para formar el denominado
contenedor virtual (CV-n) que posee la carga útil y la tara de trayectoria (POH) con
información relativa a la fuente, el destino y la administración y mantenimiento de la
señal, permitiendo el acceso a niveles inferiores de la trama sin necesidad de
demultiplexar y multiplexar. Los contenedores virtuales se dividen en: contenedores
virtuales de orden bajo, formados por un contenedor de orden 1,2 o 3 más la tara de
trayectoria y contenedores virtuales de orden alto, formados por un contenedor 1,2 o
3 o por la unión de grupos de unidades tributarias (TUG). [13]
Estos grupos de unidades tributarias, se obtienen de la unión de varias
unidades tributarias (TU-n) que se forman al agregar a los contenedores virtuales de
bajo orden un apuntador. Ahora bien si se agrega un apuntador a los contenedores
de orden alto, el resultado será una unidad administrativa (AU-n) que al agruparse
genera los grupos de unidades administrativas (AUG).
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO: Estándar de transmisión 22
Figura 3.8. Estructura de multiplexado [13]
La trama SDH (transmitida cada 125 sµ ) es una estructura de bytes formada
por nueve filas de N∗270 columnas (dependiendo del orden jerárquico). Las
primeras N∗9 columnas se constituyen por la denominada tara de sección (SOH),
cuyos bytes contienen información referente a estructura, operación y mantenimiento
y los apuntadores a las unidades administrativas (AU). Mientras que las N∗261
forman el paquete de carga útil síncrona (SPE). En este paquete N columnas se
utilizan para bytes la tara de trayectoria (POH) y las otras N∗260 columnas
contienen la carga útil, como se muestra en la figura 3.9. [12]
Figura 3.9. Estructura de la Trama STM-1. [10]
270 bytes (125µs)
9 bytes (SOH)
9 filas
261 bytes (carga útil)
AU-4
139.264 Kbps
44.736 Kbps34.368 Kbps
6.312 Kbps
2.048 Kbps
1.544 Kbps
Procesamiento del apuntadorMultiplexadoAlineaciónEntramado (mapping)
Contenedor-n
139.264 Kbps
44.736 Kbps34.368 Kbps
6.312 Kbps
2.048 Kbps
1.544 Kbps
Procesamiento del apuntadorMultiplexadoAlineaciónEntramado (mapping)
Contenedor-n
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO: Estándar de transmisión 23
Esta jerarquía brinda velocidades de transmisión mayores que pueden
alcanzar los 20 Gbps. A continuación en la tabla 3.4 se muestra una tabla con los
diferentes órdenes de esta jerarquía y sus respectivas velocidades según las
recomendaciones de la UIT-T G.707
Tabla 3.4. Características de los órdenes de transmisión de SDH [13]
Orden Equivalencia Velocidad
STM-1 - 155.520 Kbps
STM-4 4 STM-1 622.080 Kbps
STM-16 16 STM-1 2.488.320 Mbps
STM-64 64 STM-1 9.953.280 Kbps
STM-128 128 STM-1 19.906.560 Kbps
Ordenes mayores se encuentran bajo consideración
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO. Topologías de Red 24
3.3 Topologías de Red. Las redes están compuestas por nodos que necesitan estar conectados para
comunicarse y ofrecer de forma eficiente sus funciones de acceso a los usuarios y de
conexión hacia los demás nodos. Partiendo de esto se denomina topología a la
forma en que están conectados los nodos, lo que asigna características particulares
a la red. [5]
Para elegir de forma apropiada la topología a implementar es necesario
considerar las siguientes exigencias de la red en relación al tráfico:
Capacidad de tráfico a ser manejado por la red en cada momento.
Capacidad para futuras expansiones.
Disponibilidad y facilidad de acceso de una conexión en cualquier
momento.
Confiabilidad de la conexión.
Retardo en la transferencia de los datos.
Distribución física de los equipos a interconectar.
A continuación se expondrán las características de cada una de las topologías
básicas, destacando sus ventajas y desventajas, lo que ofrecerá parámetros de
importancia al momento de la elección de la topología a utilizar siendo esta la más
compatible con la red.
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO. Topologías de Red 25
3.3.1. Topología Bus.
Consta de un backbone (ruta principal de transmisión) a través de la cual
fluyen los datos de los usuarios que se encuentran conectados a ella como se
muestra en la figura 3.10. Es una configuración fácil de instalar y confiable, ya que al
no existir un elemento concentrador del que dependa la red sólo el daño del
cableado físico puede imposibilitar la capacidad de tráfico.
Figura 3.10. Estructura de la topología BUS
3.3.2. Topología Estrella.
En este caso todos los elementos de la red se encuentran conectados a un
nodo central de la red (concentrador) como se muestra en la figura 3.11, que puede
operar de forma pasiva cuando sólo sirve para interconectar los nodos de la red o de
forma activa cuando actúa como gestor de la red siendo capaz de repetir o regenerar
la señal. Por tal razón, la velocidad que se puede alcanzar al transmitir entre dos
nodos es menor que la que se logra entre el concentrador y un nodo externo, siendo
éste su uso principal. En esta configuración si alguna de las conexiones entre el nodo
y el concentrador falla las demás no se verá afectadas, mientras que si se presenta
un fallo en el nodo concentrador no será posible ningún tipo de transmisión.
Figura 3.11. Estructura de la topología ESTRELLA
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO. Topologías de Red 26
3.3.3. Topología Malla Esta topología garantiza por lo menos dos rutas distintas entre dos
nodos como se muestra en la figura 3.12, convirtiéndose en una red de alta
confiabilidad, ya que por su naturaleza descentralizada permite que todos los nodos
sean accesibles a pesar de daños en alguna de las líneas. Por otra parte su diseño e
implementación es más complejo y costoso que el de otras topologías.
Figura 3.12. Estructura de la Topología MALLA
3.3.4. Topología Anillo. En este caso los nodos se conectan unos con otros por medio de una o
dos rutas que asemejan un bucle cerrado, formando un anillo simple en el primer
caso y un anillo doble en el segundo como se muestra en la figura 3.13. La
diferencia entre ambos casos radica en la vulnerabilidad que presenta la red, ya que
el anillo simple se limita al flujo de tráfico en un sentido y de haber una falla ninguna
comunicación sería posible, mientras que en el caso del anillo doble permite las
transmisión de datos en ambas direcciones, creando una redundancia y por
consiguiente tolerancia a fallos, ya que la red es capaz de realizar la transmisión
siguiendo una ruta distinta a la principal como se muestra en la figura 3.14
(a) (b) Figura 3.13. Estructura de topología ANILLO. (a) Anillo Simple (b) Anillo Doble.
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO. Topologías de Red 27
Figura 3.14. Restauración del tráfico caso de fallo en un anillo doble.
3.3.5 Topologías Mixtas
En importante resaltar que en algunas ocasiones se pueden observar
topologías mixtas en las cuales se usa una combinación de dos o más topologías
básicas distintas, como por ejemplo estrella-anillo, estrella-bus.
Falla
X
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO. Protecciones de Red 28
3.4. Protecciones de Red.
Debido al alto impacto que un simple fallo puede tener en los servicios
proporcionados por la red como consecuencia de la vulnerabilidad de las topologías,
es de vital importancia establecer procesos que permitan asegurar el tráfico que
porta la red restaurando la transmisión de forma automática. Esto podría lograrse por
medio de una estrategia de restauración, que ofrece flexibilidad dado el número de
algoritmos que se puede emplear pero dificulta la rápida restauración del tráfico, o
por medio de una red protegida, en la que al detectarse los fallos, se toman acciones
correctivas de acuerdo a procedimientos predefinidos, sin esperar que el sistema de
gestión proporcione instrucciones, logrando reenrutar el tráfico en menos de 50 ms
por lo que el cliente final no detecta interrupción en el servicio.
Actualmente se puede distinguir entre dos tipos de conmutación de protección
que se han definido por los organismos de estandarización, la protección de camino
y la protección de subred:
3.4.1. Protección de Conexión de Subred (SNCP).
SNCP proporciona medios de protección del tráfico entre dos puntos
cualesquiera del trayecto en caso de fallas. Éste puede ser aplicado sin importar la
topología de red que se utilice (malla, anillos, mixtas).[15]
Con este tipo de esquema se asigna una ruta de protección por la que se
transportará la información en caso de fallos. La conmutación entre el camino
principal y el de protección puede producirse de dos formas: por acción del
administrador del gestor en cuyo caso sería SNCP intrusivo o de forma automática
cuando el servidor detecta fallos que se denomina SNCP no intrusivo. [11,15]
A través de SNCP se pueden proteger cada una de las rutas punto a punto de
forma independiente sin importar que los equipos que se encuentren en los extremos
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO. Protecciones de Red 29
pertenezcan a proveedores distintos, lo que representa una ventaja a la hora de
expandir e integrar redes.
La protección de subred puede aplicarse a orden alto para velocidades de
tráfico mayores a STM-1 o a orden bajo a nivel de E1’s. Por otra parte, al no
establecer caminos exclusivos para la protección, la asignación de las protecciones
se realiza dependiendo de las necesidades y prioridades de la red.
Figura 3.15. Protección SNCP 1+1 para la ruta entre los puntos X e Y [14]
Si en el caso mostrado en la figura 3.15 se producen fallas en el trayecto X-S,
ocurre una conmutación en el punto X y se utiliza la ruta X-1-2-S-T-Y para transportar
la información entre X e Y. Ahora bien si por ejemplo los fallos ocurren en X-S y T-3,
el camino a utilizar es X-1-2-S-T-Y.
3.4.2. Protección de camino.
Este esquema involucra la protección de los datos de un extremo a otro del
camino de la subred y puede encontrarse en las siguientes modalidades:
3.4.2.1. Anillos de protección compartida de sección de Multiplexación.
Comúnmente llamados “MS-SPRing” son mecanismos de protección de anillo,
en los cuales el tráfico es enviado sólo por una ruta en torno al anillo y pueden
2
S1
3
4T
X Y
2
S1
3
4T
X Y
Camino Principal (X-S-T-Y)Camino de Protección (X-1-2-S-T-3-4)Punto de conmutación
Camino Principal (X-S-T-Y)Camino de Protección (X-1-2-S-T-3-4)Punto de conmutación
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO. Protecciones de Red 30
clasificarse en dos tipos, de 2 fibras y de 4 fibras. En este caso los canales de
servicio transportan señales de tráfico normal que han de protegerse, mientras que
los canales de protección se reservan para la protección del servicio. Cabe destacar
que en algunas ocasiones los canales de protección pueden ser empleados para
transportar tráfico adicional y de ocurrir un fallo, este será retirado de los canales de
protección para que pase el tráfico normal como se muestra en la figura 3.16. [15]
Esta conmutación tiene como limitante que la suma del tráfico transportado
por ambos canales, no puede exceder la capacidad máxima del tramo, pero por otra
parte permite encaminar los servicios de forma bidireccional, proporcionando dos
posibles caminos para el transporte entre dos nodos.
Figura 3.16. Restauración del tráfico ante una falla con protección MS-SPRing. [14]
3.4.2.2. Anillos de Protección especializada de sección de multiplexación.
Esta protección consta de dos anillos en sentido opuesto. En este caso, sólo
uno de los anillos transporta el tráfico normal que ha de protegerse, mientras que el
otro está reservado para la protección. Al igual que para los anillos de protección
compartida de sección de Multiplexación la demanda máxima que puede admitir el
anillo está limitada por la capacidad del tramo. [11,15]
X
2
S1
X
2
S1
XX
2
S1
X
2
S1
XCamino Principal (X-1-2-S)Camino de Protección (X-1-2-S)Camino luego de la conmutación
Camino Principal (X-1-2-S)Camino de Protección (X-1-2-S)Camino luego de la conmutación
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO. Protecciones de Red 31
Figura 3.17. Restauración del tráfico por conmutación.[14]
3.4.2.3. Conmutación de protección de sección de multiplexación lineal.
Puede ser un mecanismo de protección especializada o compartida que se
aplica a las redes físicas punto a punto. En este caso una parte de la sección de
multiplexación puede utilizarse para proteger el tráfico normal de un número N de
secciones de multiplexación de servicio como se muestra en la figura 3.18. Este tipo
de mecanismo permite conmutación unidireccional o bidireccional y permite utilizar la
sección de protección para transportar tráfico extra o de menor prioridad. Tiene como
desventaja que no es capaz de proteger la red contra fallos en los nodos. [11,15]
Figura 3.18. Restauración del tráfico por conmutación MSP-L. [11]
1er STM-1
2do STM-1
STM-1 protección 1er STM-1 (camino de protección)
Fallo
2do STM-1
Camino Principal Camino de Protección
Camino Principal Camino de Protección
X
X
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO. DWDM 32
3.5. Multiplexación por División de Longitud de onda (WDM)
En los últimos años la capacidad de transmisión de los sistemas de
interconexión se ha visto restringido por el crecimiento acelerado de la demanda de
ancho de banda que experimentan los proveedores de servicios de red. Ante esta
situación WDM ofrece una opción para optimizar el uso del ancho de banda y
aumentar la capacidad de manejo de la información, transmitiendo simultáneamente
múltiples señales a diferentes longitudes de onda (colores). De esta forma WDM
convierte una fibra en múltiple fibras virtuales operando de forma independiente. [16,17]
Los canales WDM se comportan como filtros que sólo permite el paso de las
señales ópticas especificadas para cada canal, de forma que no se puede transmitir
una señal de 1310 nm por un canal de 1550 nm. Actualmente es posible implementar
2, 4, 8,16, 32 o más canales dependiendo del espaciamiento entre ellos. Partiendo
de esto, se puede distinguir entre WDM de banda amplia, cuyas longitudes de onda
se localizan entre las bandas 1310 nm y 1550 nm con espaciamientos de
aproximadamente 20 nm y velocidades de transmisión entre 1,25 y 2,5 Gbps o de
banda angosta que integra canales dentro de la banda de los 1550 nm con
espaciamientos menores a 0.8 nm y velocidades de transmisión mayores a 10 Gbps. [9,18,19]
En la categoría de multiplexado de banda angosta se ubica la denominada
Multiplexación Densa por Longitud de Onda (DWDM) diseñada para un
espaciamiento entre canales igual o menor a 100 GHz (0.8 nm aproximadamente) y
capaz de acoplar hasta 300 canales. Este tipo de multiplexado alcanza velocidades
de transmisión entre 10 Gbps y 40 Gbps para cada canal, como se muestra en la
figura 3.19: [9,17 ,18].
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO. DWDM 33
Figura 3.19. Multiplexado DWDM de ocho canales
El sistema de transmisión DWDM hace posible realizar una comunicación full-
duplex con tan sólo una fibra y dos canales y está compuesto por transmisores
ópticos (lasers), multiplexor y demultiplexor óptico, amplificadores y receptores
ópticos dispuestos como se muestra en la figura 3.20
Figura 3.20. Componentes de un sistema DWDM [17]
Como se observa en la figura anterior cada canal transmite sus datos a una
longitud de onda distinta por medio del transmisor óptico de alta resolución que
minimiza las pérdidas de potencia, luego el mux colorea las señales recibidas y las
convierte en una sola que será recibida por el demux encargado de realizar el
proceso inverso. En algunos casos es necesario el uso de amplificadores para
compensar las pérdidas de potencia durante la transmisión a largas distancias. [17]
La flexibilidad y capacidad que DWDM ofrece, hace de esta tecnología una
alternativa ideal para satisfacer las necesidades de crecimiento de la red hacia una
nueva generación de servicios, pero como todas las tecnologías existentes también
Multiplexor DWDM
Capítulo 3. MARCO TEÓRICO. DWDM 34
algunos efectos negativos que traen consigo no linealidades en la transmisión, estos
son:
Cuatro Ondas Mezcladas (FWM), que ocurre cuando múltiples señales
ópticas (2 o 3) con diferentes longitudes de onda generan nuevas ondas ópticas
llamadas productos mixtos que pueden agregarse a con la señal original.
Modulación Inestable (MI), esta ocurre cuando surge una interacción entre
la señal y el ruido del amplificador óptico, causando longitudes de onda individuales
que se mezclan y producen otras nuevas e indeseadas que pueden interferir con la
señal original.
Modulación de Fase Cruzada (XPM), que ocurre cuando surge una
interacción entre canales adyacentes, lo que origina que se extienda el espectro de
la señal cambiando en fase en vez de cambiar la intensidad óptica. Esto puede ser
controlado a través de una apropiada selección de espaciamiento entre canales, ya
que sólo canales adyacentes contribuyen significativamente a la distorsión de la
señal.
Auto Modulación de Fase (SPM), que ocurre cuando la variación temporal
de la intensidad óptica de la señal induce una modulación de la fase. Los efectos de
SPM son significativos sólo en sistemas con alta acumulación de dispersión o en
sistemas con distancias muy largas. En sistemas de múltiples canales con canales
muy poco espaciados uno del otro, la SPM puede también crear interferencia entre
canales adyacentes.
35
Capítulo 4 . PARÁMETROS Y ESPECIFICACIONES DE DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA
A continuación se presenta una descripción de los parámetros y
especificaciones que se deben tener en cuenta para el diseño de una red de fibra
óptica.
4.1 Parámetros de construcción.
El factor construcción se encuentra íntimamente relacionado con la factibilidad
del proyecto en función de costos y permisología, ya que estos últimos pueden
limitarlo. Por tal razón se busca minimizar las modificaciones necesarias, realizando
mientras sea posible los recorridos más cortos o utilizando estructuras ya existentes.
Partiendo de esto, los costos deben ser monitoreados constantemente, ya que la
construcción de la infraestructura para el tendido del cable es laboriosa y se debe
prestar especial atención durante el proceso de diseño tanto a la ruta principal que
seguirá el cable como a la disponibilidad de ductos y tanquillas a lo largo del
recorrido.
La instalación del cable puede hacerse por medio de dos métodos: canalizado
o aéreo, siendo el primero de ellos el más costoso pero a la vez el más seguro,
mientras que el segundo se adapta con mayor facilidad a los terrenos accidentados.
4.1.1 Instalación del cable enterrado.
Este método a grandes rasgos comienza con la investigación de las
condiciones del suelo a lo largo de la ruta y la identificación de todas las utilidades
que existen bajo la tierra como otros cables enterrados, ducterías de otros servicios
(gas, agua, telefonía fija) y cualquier otro tipo de estructura que se encuentre en la
ruta. Luego se realizan las excavaciones, para posteriormente efectuar el tendido del
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 36
cable que puede ser en zanjas o enterrado directamente. En el anexo B se pueden
observar fotos de este proceso de instalación.
En el caso de MOVISTAR, el cable de FO se instala en ductos que se ubican
en una zanja cuyas dimensiones varían en función de las necesidades de la ruta. De
allí que el zanjado del backbone principal consta de ocho ductos de una pulgada (1”)
de diámetro ubicados en una fosa rellena de concreto de 17x45 cm como se muestra
en la figura 4.1.a y el zanjado para los accesos consta de cuatro ductos de una
pulgada (1”) de diámetro ubicados en un fosa de 17x35 cm cuyo detalle se muestra
en la figura 4.1.b
Este tipo de procedimiento proporciona protección extra del cable y posibilita
la expansión, ya que una vez situado el ducto se puede introducir el cable sin
necesidad de repetir el proceso nuevamente y cualquier interconexión posterior o
inserción a la red puede hacerse por medio de la construcción de una nueva tanquilla
(b)
(a) Figura 4.1. Detalle del Zanjado. Se muestra la estructura en detalle y las dimensiones de la zanja empleada para el tendido del cableado. a) Zanja de Backbone Principal. b) Zanja de los accesos
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 37
4.1.2 Instalación del cable aéreo.
El método aéreo resulta una buena opción para aquellos accesos que se
encuentran más alejados del backbone, en zonas topográficas muy accidentadas, en
zonas donde no se permita la ruptura de las calles o en zonas donde existan
tendidos de postes de otros servicio como por ejemplo luz, ya que facilita la
instalación y disminuye tanto los costos asociados como el tiempo. La desventaja
que presenta realizar la conexión de esta forma es que el cable se encuentra más
vulnerable a daños ocasionados por factores ambientales y cortes por entes externos
a la empresa.
La instalación aérea se realiza fijando el cable a una guaya existente entre dos
postes con ayuda de una guía y un fijador (ver figura 4.3). Estos postes deben
cumplir con ciertas normas como por ejemplo dimensiones (ver figura 4.2), alineación
entre sí y con otros postes y mantener una separación con tendidos aéreos de otros
servicios que va a variar en función del servicio en cuestión. En el anexo C se
muestra un diagrama del proceso de instalación.
Figura 4.2. Detalle de la estructura de los postes empleados para el cableado aéreo
SECCIONES Y JUNTASCORTES DE
Lo
LM
L3L1
L2
L
e1
e2
e3
D1
D2
D3
SECCIONES Y JUNTASCORTES DE
SECCIONES Y JUNTASCORTES DE
SECCIONES Y JUNTASCORTES DE
Lo
LM
L3L1
L2
L
e1
e2
e3
D1
D2
D3
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 38
Figura 4.3. Detalle de la fijación del cable a la guaya y el poste
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 39
4.2. Parámetros para la escogencia de las celdas a interconectar.
Antes de comenzar el diseño de red y cableado es necesario determinar las
estaciones que van a ser incorporadas a la red de fibra óptica a través de este
proyecto.
4.2.1. Celdas en Caracas
Para seleccionar las celdas a interconectar se realiza un proceso de selección
que consta de varias etapas, en las cuales se consideran diversos factores de interés
para la empresa y participan varios departamentos asociados al proyecto como lo
son: planificación, construcción e implementación, ingeniería y operaciones; siendo
uno de los de mayor influencia para las premisas consideradas construcción e
implementación, ya que permite determinar aquellas estaciones cuya inserción a la
red sea más factible y beneficiosa.
Las fases de selección que fueron consideradas para el área de Caracas son:
1. Identificación de las celdas ubicadas en los periféricos del anillo existente
de FO que no se encuentren conectadas a él y que tengan necesidad de expansión
bien sea por ancho de banda o por falta de espacio en las antenas de repetición para
la instalación de nuevos equipos de radio (requerimiento que se ha presentado en los
últimos años). A partir de esta primera etapa se obtuvo un grupo 54 celdas
candidatas para la inserción.
2. Estudio de las condiciones de las celdas preseleccionadas considerando
los siguientes aspectos:
a. Punto de acceso a cada estación desde el backbone y distancia del
recorrido.
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 40
b. Costos asociados a las modificaciones de planta interna y externa,
entiéndase cableado desde el backbone principal hasta los equipos ubicados en las
localidades.
c. Factibilidad de ejecución de las modificaciones necesarias a nivel de
permisología tanto de las alcaldías como de los entes relacionados como por
ejemplo: sociedades de vecinos y de los propietarios de los sitios en los que se
encuentra ubicada la celda en aquellos casos que éstos no sean propiedad de
MOVISTAR.
d. Estudio de la factibilidad de instalación de los equipos dentro de las
estaciones considerando los siguientes factores:
i. Disponibilidad para la ubicación de los equipos, bien se en racks
existentes o en racks instalados para este proyecto
ii. Disponibilidad de energía para la alimentación de los equipos
iii. Facilidades de acceso al cuarto de equipos.
iv. Disponibilidad de escalerillas para el recorrido del cable dentro del
cuarto de equipos
Luego de analizar los resultados de esta etapa se obtiene un grupo de 36
celdas cuyas condiciones se muestran en la tabla 4.1.
Tabla 4.1. Estatus de las posibles celdas para la interconexión en Caracas
Item Para Construccion Item Para Operaciones Item Para Ingenieria Tx
Nombre Punto de Inicio del Acceso
Distancia desde el Acceso (Km)
Espacio en Caseta
Disponibilidad de Enercia DC
Facilidad de Acceso
Disponibilidad Escalerillas
Dispopniblidad en Rack
Celdas definitivas
1 Monteclaro Interurbano Caracas -Valencia 0,80 Instalar en
Pared Si Si Si No
2 Hoyo de la Puerta
Volcán - Cortada del Guayabo 0,80 Si Si Si Si No
3 Los Naranjos Net-uno 0,30 Si Si Si Si No 4 Plaza las
Américas Net-uno 0,50 Si Si Si Si No 5 Caurimare Net-uno 0,80 Si Si Si No No 6 Altamira Sur Corp Banca 0,80 No No Si No No 7 Castellana
Sur Corp Banca 0,50 Si Si Si Si No
8 Clínica la Floresta
anillo metropolitano 0,25 No No Si Si No
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 41
Tabla 4.1. Estatus de las posibles celdas para la interconexión en Caracas. Continuación
Item Para Construccion Item Para Operaciones Item Para Ingenieria Tx
Nombre Punto de Inicio del Acceso
Distancia desde el Acceso
(Km)
Espacio en Caseta
Disponibilidad de Enercia
DC
Facilidad de Acceso
Disponibilidad Escalerillas
Celdas definitivas
9 Salud
Chacao (Bello Campo)
anillo metropolitano 0,20 Si Si Si Si No
10 Capitolio anillo metropolitano 0,20 Si Si Si Si No
12 CNE anillo metropolitano 0,80 Si Si No No No
12 Cruz Diez anillo metropolitano 0,60 Si Si Si No No
13 Metro Center anillo metropolitano 0,30 No No Si Si No
14 Tribunales anillo metropolitano 0,10 Si Si Si Si No
15 Rancho Tranquilino maxy´s 0,50 Si Si Si Si No
16 Valle Arriba mercedes 0,30 Si Si Si No No
17 CANTV La pastora
Av. Norte 8 con Oeste 5 0,50 Si Si Si No No
18 San Martin Av. San Martin 0,50 Si Si Si Si No
19 Artigas Desde Av. San Martín 0,50 No No Si Si Si
20 Candelaria 2 Av. Urdaneta 0,80 No No Si No No
21 San Agustin Sur Esq. Pelaez 0,50 No No Si Si No
22 Torre Lincoln Intersección Av. Solano con la
Av. Las Acacias 0,80 Si Si Si Si No
23 Canaima - Si Si Si 24 Colgate - Si Si Si 25 La Pastora El Silencio 1,00 Si Si Si Si No
26 Sartenejas Volcán - Cortada del Guayabo 1,00 Si Si Si Si Si
27 Oripoto Net-uno 1,00 Si Si Si Si Si
28 Santa Paula Net-uno 1,50 Si Si Si No No
29 Mariperez Oeste 0,40 Si Si Si Si No
30 Aladin 0,30 Si Negociar No Si Si No
31 Av. Las Ciencias Ruices Sur 1,00 No No Si Si No
Edificio Centro Empresarial
Miranda 1,5032 Boleita
Norte(Boleita) Los Cortijos 1,33
Si Si Si Si No
33 Centro Lido Av. Tamanaco con Naiguata 0,10 Si Negociar No Si No No
34 Parque Caurimare Ruices Sur 1,00 No No Si Si No
Esq. Cardones 0,0035 Baralt Norte
Esq. Mijares 0,00Si Si Si No No
36 San Luis Net-uno 0,00 Si Si Si No No
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 42
3. En esta fase se escogen las celdas cuyo recorrido a nivel de planta externa
sea menor a 500 m o aquellas en las que a pesar de que la distancia es mayor, la
instalación del cable es aérea, ya que esto se traduce en una disminución de los
costos asociados a la obra. Dando como resultado un grupo de 19 celdas formado
por las estaciones que se indican en la última columna de la tabla 4.1.
4. Por último se deben definir las celdas que operarán como nodos
concentradores.
4.2.2 Celdas Altos mirandinos.
La escogencia de las celdas a interconectar en este caso tiene un tratamiento
distinto al de las de Caracas, ya que al no existir celdas que se encuentren
conectadas por medio de FO, se desea que la red esté formada por aquellas celdas
que manejen un tráfico significativo y que necesiten expansión, además de estar
ubicadas en sitios que faciliten la conexión y cumplir con los parámetros de costos y
factibilidad de instalación de los equipos y de realización de adecuaciones en las
localidades planteados previamente. Lo que arroja como resultado las siguientes
celdas: El Tambor, Los Teques, Paracotos, La Cascada, San Antonio,
Panamericana, CANTV los Teques y Los Teques centro.
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 43
4.3 Parámetros iniciales para la configuración de la red. La red de fibra óptica estará constituida de manera que la topología de
conexión entre las celdas que la conforman sea anillo, ya que esta estructura
representa la mejor relación costos – beneficios, al garantizar el funcionamiento de la
red y la restauración de tráfico por costos menores al de estructuras como el
mallado.
El esquema de protección que se implementará es el SNCP (protección de
conexión de subred) de bajo orden, no intrusivo, ya que además de ser el aprobado
por la empresa hasta los momentos, los costos asociados a su implementación son
bajos en comparación con otros esquemas, es de fácil aplicación y es flexible. Esta
última característica se le atribuye a esta protección por las siguientes razones:
• Permite utilizar al máximo la capacidad de la red, ya que se dispone de la
totalidad del ancho de banda para realizar la asignación de las protecciones
según mejor convenga.
• Protege cada una de las rutas individualmente
• Aunque en el caso del proyecto se utiliza SNCP de orden bajo, es posible
implementar la protección para órdenes altos.
• Permite la protección entre equipos de distintos proveedores (protocolos
distintos), lo que favorece el crecimiento de la red, ya que facilita las
expansiones e inserciones en la red.
Partiendo de la topología seleccionada, la red estará formada por un anillo
principal y varios anillos secundarios que agrupan las celdas a interconectar,
configurados según los siguientes parámetros:
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 44
1. Ubicación de las celdas, por lo que formarán anillos aquellas estaciones
cuya distancia entre sí sea menor.
2. Capacidad de tráfico de las celdas, según la cual se determinará el número
de estaciones que conforman el anillo, de forma que éste posea no sólo capacidad
de manejo del tráfico actual sino también de futuras expansiones y requerimientos de
la red. Cabe destacar que este parámetro pudiese en algunos casos invalidar el de la
ubicación.
En función de la información que manejan los anillos, estos serán
jerarquizados en STM-1, STM-4 o STM-16.
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 45
4.4 Especificaciones del cable de fibra óptica
En relación al cable de fibra óptica se deben considerar dos aspectos básicos,
el primero de ellos es la denominada ingeniería del cable que representa la
configuración del cable de fibra óptica a utilizar, es decir número de hilos de FO y de
buffers y el segundo de ellos comprende las especificaciones técnicas del cable que
describen los parámetros requeridos para los hilos de FO del estándar UIT-T G.652
que describe las características de cable monomodo de FO cuya dispersión
cromática es casi cero para longitudes de onda alrededor de los 1310 nm y que
puede ser empleada tanto en la región de 1550 nm como en la de 1310 nm, siendo
esta última la que permite una operación óptima, y para los hilos de fibra del estándar
UIT-T G.655 que definen el cable de FO monomodo con dispersión distinta a cero,
junto con la estructura física y mecánica de los cables que alojarán los hilos antes
mencionados.
Cabe destacar que la razón por la cual el cable estará conformado por hilos de
ambos estándar es para permitir a corto y mediano plazo la incorporación de la
tecnología DWDM, ya que la recomendación G.655 describe una fibra monomodo
cuya dispersión cromática (valor absoluto) deber ser mayor que algún valor distinto
de cero dentro del rango de uso, para suprimir el crecimiento del four-wave mixing
(mezcla de cuatro ondas), un efecto lineal que puede afectar particularmente el
multiplexado por división de longitud de onda (WDM). Esta fibra opera de forma
óptima para longitudes de onda en el rango de 1500nm -1600nm, que representa la
ventana de operación para DWDM. [20] Es importante resaltar que este cable puede
ser utilizado para otras aplicaciones y que dada su condición de bajas pérdidas su
aplicación más idónea son las conexiones de larga distancia, como por ejemplo las
interurbanas.
Partiendo de las especificaciones técnicas del cable y de los requerimientos
de su estructura que se muestran en las tablas I.1, I.2 y I.3, del Apéndice I, se
obtiene que los cables a utilizar en este proyecto deben estar constituidos
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 46
independientemente del número de hilos que contenga como se muestra en las
figuras 4.4 y 4.5. (a) (b) Figura 4.4. Diagramas de corte transversal de Cable de Fibra óptica de 12 Hilos con buffers de 6 hilos
para accesos a celdas (a) Aplicaciones de Enterrado, (b) Aplicaciones aéreas.
Figura 4.5. Diagrama de corte transversal de Cable de Fibra óptica de 144 Hilos con buffers de 12
hilos para aplicaciones de Enterrado en anillo metropolitano
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 47
4.5 Especificaciones de los equipos necesarios para la implementación de la red de fibra óptica.
Para efectuar la instalación y puesta en marcha de la red de fibra óptica es
necesaria la adquisición de ciertos equipos cuyas características dependen de los
requerimientos de la transmisión. Para realizar la adquisición de este equipamiento
es necesario cumplir con varias etapas que garanticen la elección de la mejor opción
costo beneficio para la empresa.
Los equipos SDH a utilizar en cada una de las estaciones a interconectar son
multiplexores, cuyas características van a depender del tipo de estación en la que se
vaya a instalar y del tráfico que éstas manejen. Es posible distinguir entre los
siguientes tipos de estaciones:
Tabla 4.2. Clasificación de las estaciones de MOVISTAR
Tipo de Estación Descripción
MTSO Centrales de conmutación de MOVISTAR
Nodos Celdas capaces de concentrar el tráfico
propio y de otras celdas
Celdas “estándar” Estaciones Radiobases del sistema celular
En el caso de este proyecto y considerando las capacidades de tráfico
requeridas, se hace necesario pensar en equipos capaces de manejar STM-1, STM-
4 y/o STM-16 dependiendo del caso, cuyas especificaciones se muestran en la
tablas 4.3, 4.4 y 4.5 a continuación.
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 48
Tabla 4.3. Especificaciones del equipo multiplexor Huawei modelo Metro 1000 [21]
Dimensiones 436 mm x 293 mm x 86 mm Parámetros físicos del equipo Peso 8,1 Kg
Temperatura 0 – 45 ºC Humedad 10% - 90% Energía Dos interfaces a -48 V con acceso a – 60
Vdc Dos interfaces a +24 V
Reloj Dos interfaces externas a 75 ohm y 120 ohm La señal del reloj puede ser a 2048 Kbps o 2048 KHz
Consumo de potencia máximo 100 W Protección MSP, MS-SPRing, SNCP, PP-Ring
Características de operación
Gestión Interfaz MODEM y NM SDH 16 x STM-1 ópticos
6 x STM-1 eléctricos 5 x STM- 4 ópticos
PDH 112 x E1 96 x E1/T1 9 x E3 9 x DS3
Ethernet 24 x FE eléctrico 6 x FE óptico 3 x GE óptico
64 Kbps 6 x N x 64 Kbps (N≤31)
Servicios a los que puede acceder el equipo
SHDSL 12 SHDSL
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 49
Tabla 4.4. Especificaciones de los equipos multiplexores modelo Metro 1500.[22]
Dimensiones 436 mm x 293 mm x 86 mm Parámetros físicos del equipo Peso 8,1 Kg
Temperatura 0 – 45 ºC Humedad 10% - 90% Energía Dos interfaces a -48 V con acceso a – 60
Vdc Dos interfaces a +24 V
Reloj Dos interfaces externas a 75 ohm y 120 ohm La señal del reloj puede ser a 2048 Kbps o 2048 KHz
Consumo de potencia máximo 100 W Protección MSP lineal, MS-SPRing, SNCP, PP-Ring
Características de operación
Gestión Interfaz de mantenimiento remoto con acceso por MODEM Interfaces remotas auxiliares (4) para la transmisión transparente de datos seriales Interfaz de administración de red Ethernet (NM).
SDH 18 x STM-1 eléctrico 22 x STM-1 óptico 14 x STM-4 óptico 5 x STM-16 óptico. Esta interfaz soporta longitudes de onda de salida fijas, lo que permite la interconexión directa con equipos WDM
PDH 128 x E1/T1 12 x E3/DS3 8x E4
Servicios a los que puede acceder el equipo
Ethernet 20 x FE 6 x GE
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 50
Tabla 4.5. Especificaciones de los equipos multiplexores Huawei modelo Metro 3500. [23]
Dimensiones 436mm x 239 mm x 1300 mm Parámetros físicos del equipo Peso 20 Kg
Temperatura 0 – 45 ºC Humedad 10% - 90% Energía Dos interfaces a -48 V con acceso a – 60
Vdc Dos interfaces a +24 V
Reloj Dos interfaces externas a 75 ohm y 120 ohm La señal del reloj puede ser a 2048 Kbps o 2048 KHz
Consumo de potencia máximo 100 W Protección MSP lineal, MS-SPRing, SNCP,
Características de operación
Gestión Interfaz OAM (mantenimiento remoto) y NM (administrador de red Ethernet)
SDH 68 x STM-1 eléctrico 92 x STM-1 óptico 46 x STM-4 óptico 8 x STM-16 óptico. 4 x STM-64 óptico Las interfaces STM-16 y STM-4 soportan longitudes de onda de salida fijas, lo que permite la interconexión directa con equipos WDM
PDH 504 x E1/T1 48 x E3/DS3 32x E4
Servicios a los que puede acceder el equipo
Ethernet 92 x FE 16 x GE
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 51
4.6 Parámetros para el dimensionamiento de los accesorios necesarios para la implementación de la red de fibra óptica.
Para implementar físicamente la red de fibra óptica se debe contar con ODF’s
(Distribuidores de Fibra Óptica) y Mangas de empalmes, ya que estos accesorios
permiten realizar las interconexiones necesarias para el funcionamiento adecuado de
la red. La capacidad y el número adecuado de las mangas y de los ODF a emplearse
se dimensionan a partir del diseño del cableado, por lo que resulta fundamental
conocer la forma en que se conectarán los hilos de fibra a las estaciones.
4.6.1 Distribuidores de Fibra Óptica (ODF).
Los ODF son dispositivos pasivos a través de los cuales se interconectan a
nivel óptico los elementos activos de las redes de transmisión, es decir, son los
puntos terminales de las redes externas que unen la red de fibra óptica exterior y la
red de fibra óptica interior.
En el caso de los ODF los parámetros que se consideran al momento de
planificar su capacidad y el número de ellos que se instalarán son:
Número de estaciones que se van a interconectar
Número de hilos que se emplearán para las conexiones en cada una
de las celdas.
Número de empalmes que se deben realizar para conectar cada una
de las celdas
Partiendo de esto se tienen tres tipos de ODF que pueden ser implementados
cuyas especificaciones se muestran en el Apéndice II.
Capítulo 4. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA 52
4.6.2. Mangas de empalmes.
Las Mangas son sistemas de almacenamiento de fibras, fabricado con
cubiertas y discos laterales de termoplástico, que incluyen bandejas para empalmes
de fusión o mecánicos, individuales o múltiples y acepta los diferentes tipos de cable
de fibra, cuya función es proteger la fibra desnuda del medio ambiente.
En el caso de las mangas de empalme, estas se dimensionan considerando
los siguientes parámetros:
Número de hilos a empalmar en cada manga.
Número de cables que entran a la manga para ser empalmados.
Partiendo de esto, al elegir las mangas a implementar en cada uno de los
casos se debe tener en cuenta que el número de bandejas de la manga sea capaz
de manejar como mínimo la cantidad de empalmes que se van a realizar durante
este proyecto y que los puertos de entrada puedan satisfacer tanto las necesidades
actuales como las futuras.
En algunos casos la manga debe permitir la realización de más de una sangría
al cable. Entiéndase por sangría cuando se usan sólo algunos de los hilos del cable
para una conexión y el resto continúa el recorrido sin ser intervenido.
Partiendo de estas condiciones, se plantean cuatro tipos de mangas de
empalmes (denominados por conveniencia A, B, C y D) que puedan satisfacer los
diferentes requerimientos cuyas características se presentan en el Apéndice II
53
Capítulo 5 . DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
5.1. Ubicación geográfica de las celdas a interconectar Una vez concluido el proceso de selección de las celdas que se menciona en
el apartado 4.2, se eligieron 19 celdas ubicadas a lo largo de la ciudad como se
muestra en la figura 5.1
Figura 5.1. Ubicación de las celdas a interconectar en Caracas
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NUEVA GRANADA, Avenida
INCE
5,30
Km
.
RanchoTranquilinoAv. Las Ciencias
Valle Arriba
Bello CampoSan Agustin Sur
Santa Paula
Los Naranjos
Plz Las America
La Floresta II
Castellana SurTribunales
CANTV PastoraLa PastoraMetroCenter
Candelaria 2
Oripoto
Sartenejas
Hoyo de La Puerta
Monteclaro
Anillo principal (backbone)
Los Naranjos-Chuao
Volcán-Los Naranjos
Cortada de Guayabo-Volcán
Caracas-Valencia
La Bandera-Tazón
Cablevisión-Santa Mónica
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
54
5.2. Configuración de los anillo de la red.
Partiendo de la topología seleccionada y de las premisas para la ubicación de
las celdas dentro de los anillos mencionadas en el apartado 4.3, se plantea un anillo
principal formado por cinco nodos de los cuales dos son los MTSO principales de la
ciudad (Caracas y Colgate) y nueve anillos secundarios cuyas características se
muestran en la tabla 5.1 a continuación.
Tabla 5.1. Orden Jerárquico del cada anillo según el tráfico que maneja
Tráfico del anillo Anillo Celdas que conforman el anillo Actual Al 2007 Orden Jerárquico SDH
1 Clínica la Floresta-Castellana Sur-Bello Campo 22 12 STM-1
2 Candelaria 2-La Pastora 10 15 STM-1
3 CANTV La Pastora 30 54 STM-4
4 San Agustín Sur-Tribunales 14 19 STM-1
5 Av. Las Ciencias-Monteclaro-Hoyo de la Puerta 13 20 STM-1
6 Sartenejas-Oripoto 24 31 STM-1
7 Santa Paula 18 34 STM-4
8 Plaza las Américas 5 5 STM-1
9 Valle Arriba 15 17 STM-1
10 Canaima-Metrocenter-Rancho Tranquilino-Los Naranjos-Colgate
tráfico de todos los anillos y propio STM-16
En la tabla anterior se observa que los anillos tres y siete son de orden STM-4
a pesar de no ser necesario actualmente según la capacidad de tráfico, ésto se hace
para que la red tenga holgura y pueda utilizarse sin problemas en un mediano plazo.
Una vez realizadas todas las consideraciones mencionadas, se obtiene como
resultado la red que se muestra en la figura 5.2:
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
55
Figura 5.2. Diagrama de red. Anillo principal y secundarios que conformarán la red óptica
Canaima
Bello Campo
ClínicaFloresta
CastellanaSur
Av. Las cienciasHoyo de la
puerta
Sta Paula
Monteclaro
Valle arriba
OripotoSartenejas
Plaza las Américas
Colgate
Rancho Tranquilino
STM-1
STM-1
STM-1
STM-1
STM-1
STM-1
STM-4 STM-4
STM-16
Los Naranjos
Metro Center
La Pastora
CANTV Pastora
STM-1Candelaria 2
San Agustín Sur
Tribunales
Canaima
Bello Campo
ClínicaFloresta
CastellanaSur
Av. Las cienciasHoyo de la
puerta
Sta Paula
Monteclaro
Valle arriba
OripotoSartenejas
Plaza las Américas
Colgate
Rancho Tranquilino
STM-1
STM-1
STM-1
STM-1
STM-1
STM-1
STM-4 STM-4
STM-16
Los NaranjosLos Naranjos
Metro Center
La Pastora
CANTV Pastora
STM-1Candelaria 2
San Agustín Sur
Tribunales
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
56
5.3. Dimensionamiento del cable.
Para determinar el número de hilos del cable principal se enumeraron de
forma global las conexiones que se desean implementar y en base a esto se realizó
una estimación del número mínimo de hilos necesarios para satisfacer esas
necesidades como se muestra en la tabla 5.2.
Tabla 5.2. Distribución de los hilos del cable principal
Número de Hilos Especificaciones que cumplen los hilos Utilidad
24 Recomendación UIT-G.655
implementación a corto o mediano plazo de la tecnología DWDM
24 Recomendación UIT-G.652 Anillo secundarios 12 Recomendación UIT-G.652 Anillo principal
24 Recomendación UIT-G.652 Hilos corridos para futuras aplicaciones
Total de hilos 82
Esta distribución de hilos arroja como resultado que la necesidad se puede
satisfacer con cualquier cable que contenga más de 82 hilos. En este caso se eligió
uno de 144 hilos, ya que no sólo permite realizar la incorporación de las celdas que
conforman este proyecto a la red óptica de MOVISTAR, sino que también le brinda la
capacidad de soportar proyectos que surjan en un período de aproximadamente siete
años manteniendo las condiciones de transmisión actuales o mayor al continuar la
implementación de la tecnología DWDM.
Por otra parte para el caso de los accesos a las celdas, el cable a implementar
es de 12 hilos, ya que por su condición estas localidades no presentan mucha
capacidad de expansión, sólo en los casos que se requiera esta condición puede
variar y emplear un cable de 24 hilos en sustitución del de 12.
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
57
5.4. Conexión de los equipos
Una vez que se conocen las especificaciones de los equipos multiplexores a
implementar y las diferencias existentes entre los modelos disponibles, se procede a
definir cual es el adecuado para cada estación en función del orden jerárquico del
anillo al que pertenece cada celda.
De esta manera se tiene que en los MTSO se utilizará el mux Huawei, modelo
3500 capaz de recibir señales de cualquier orden y manejar desde STM-1 hasta
STM-16, en las celdas pertenecientes a los anillos STM-1 se instalarán muxes
Huawei, modelo 1000 y por último en aquellos anillos que manejan STM-4 se
utilizarán muxes Huawei, modelo1500, interconectados como se muestra en la figura
III.1, del Apéndice III.
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
58
5.5. Estructura física de la red.
La estructura de la red de fibra óptica a construir comprende el tendido del
cable que constituye el backbone, los empalmes realizados a lo largo del recorrido y
las consideraciones realizadas en cuanto al acondicionamiento del cableado y las
conexiones, como por ejemplo las reservas dejadas en las tanquillas y la
conectorización de las celdas y los nodos.
Para plantear la estructura de la red y establecer los puntos en los que se
realizarán las conexiones de él o los cables de fibra óptica se deben considerar los
siguientes aspectos:
1. La infraestructura a construir debe reducirse al mínimo por razones
de costos.
2. El número de tanquillas a construir debe ser mínimo para disminuir
los costos asociados al proyecto.
3. En los casos donde se desean empalmar cables nuevos, las
mangas a utilizar en las tanquillas (tipo A) deben ser nuevas.
4. Los fines de carrete deben coincidir mientras sea posible con
accesos a nodos o en su defecto celdas.
5. Se debe dejar una reserva acorde con la distancia recorrida en
todas las tanquillas tipo A. En condiciones normales el cable posee una distancia
mayor a la real en al menos 25% destinada a las reservas.
6. Las distancias deben ser tales que las pérdidas de potencia puedan
ser manejadas por los equipos y la señal sea detectada correctamente.
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
59
7. Las rutas y conexiones se deben plantear de forma de evitar puntos
vulnerables en la red, es decir la estructura de red debe ser capaz de prestar
soluciones en caso de existir algún daño en una conexión o en el cable. En vista de
esto uno de las consideraciones más importantes es evitar que los hilos a utilizar
realicen dos veces el mismo recorrido.
Partiendo de esto y considerando que existen ductos disponibles en el zanjado
actual, el cable de 144 hilos formará una ruta principal a la que se denomina
backbone formando un anillo paralelo al existente en esta ciudad. Debido a lo
extenso del recorrido, éste se dividirá en once tramos con longitudes alrededor de los
4 Km como se muestra en la tabla 5.3, ya que distancias mayores dificultan el
manejo y por consiguiente la instalación del cable, dando como resultado 37 Km de
cable.
Tabla 5.3. Longitudes de los tramos que conforman el backbone. La longitud del cable es el equivalente de la longitud del tramo más las reservas que corresponden al 25% de la longitud del tramo
Tramo Longitud del tramo (m)
Longitud del cable (m)
Tramo 1 2473 3091Tramo 2 2834 3542Tramo 3 2392 2990Tramo 4 3118 3897Tramo 5 2144 2680Tramo 6 2616 3270Tramo 7 2480 3100Tramo 8 3479 4349Tramo 9 3000 3750Tramo 10 2880 3600Tramo 11 2152 2690
Longitud Total (m) 29567 36959
En vista de que las celdas escogidas para el proyecto de inserción se
encuentran distribuidas a lo largo de la ciudad como se observa en la figura 5.1, es
necesario utilizar algunos hilos de los cables de FO existentes para lograr
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
60
implementar la red en su totalidad. Estos cables son a nivel urbano Anillo Urbano
Caracas (144 hilos), Cortada de Guayabo – Volcán (48 hilos), Volcán – Chuao (48
hilos), Cablevisión – Santa Mónica (48 hilos) y a nivel Interurbano Caracas –
Valencia (48 hilos).
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
61
5.5.1 Características de conexión y cableado del backbone. Partiendo de estructura física de la red planteada, a continuación se
especifican las características fundamentales de cada unos de los tramos.
Tabla 5.4. Características de los tramos que conforman el backbone. Número de
tanquillas por tramo Tramo Inicio Fin
Tipo A Tipo B
Conexiones a lo largo del tramo
1 MTSO Canaima TA-06031 (Av. Libertador con calle el metro, Municipio Chacao)
22 4 - Acceso a las celdas: Floresta 2, Castellana Sur y Salud Chacao
2 TA-06031 (Av. Libertador con calle el metro, Municipio Chacao)
TA-07062 (Av. Francisco Solano con Av. Los Jabillos, Municipio Libertador)
27 8 ninguna
3 TA-07062 (Av. Francisco Solano con Av. Los Jabillos, Municipio Libertador)
TA-CNT-DEC-0012-3 (Av. Andres Bello norte entre 2da y 3ra transversal sur. Municipio Libertador)
14 13 ninguna
4 TA-CNT-DEC-0012-3 (Av. Andres Bello norte entre 2da y 3ra transversal sur. Municipio Libertador)
TA-CNT-DEC-0124 Derivación a Metrocenter
32 0 - Acceso a las celdas: Candelaria 2, CANTV Pastora y La Pastora
5 TA-CNT-DEC-0124 Derivación a Metrocenter
TA-DEC-VAB-0032 San Agustín del Sur, (Av. este 16 con sur 5, Municipio Libertador)
23 1 - Acceso a celda Tribunales
6 TA-DEC-VAB-0032 San Agustín del Sur, (Av. este 16 con sur 5, Municipio Libertador)
TA-DEC-VAB-0120 (Av. presidente medica con Av. valencia, Municipio Libertador)
21 0 ninguna
7 TA-DEC-VAB-0120 (Av. presidente medica con Av. valencia, Municipio Libertador)
TA-MAX-VAB-0008 Rancho Tranquilino, (Av. Ppal de bello monte con inicio calle Leonardo da Vinci, Municipio Libertador)
20 1 - Empalme con Cable Interurbano Caracas-Valencia (48 hilos)
8
TA-MAX-VAB-0008 Rancho Tranquilino, (Av. Ppal de bello monte con inicio calle Leonardo da Vinci, Municipio Libertador)
TA-MAX-RCS-0108 (Av. orinoco con Av. Ppal de las mercedes, Municipio Baruta)
29 2
- Acceso a celda Valle Arriba - Empalme con Cable Urbano Cablevisión-Santa Mónica (48 hilos)
9 TA-MAX-RCS-0108 (Av. orinoco con Av. Ppal de las mercedes, Municipio Baruta)
TA-MAX-RCS-0192 (Av. Rio de Janeiro, lado norte, Municipio Baruta)
20 2
- Empalme con cable Urbano Volcán-Chuao (48 hilos) - Empalme para dar continuaidad a los hilos empleados en el Cable Urbano (96 hilos) - Empalme del cable Urbano (96 hilos) con el de 144 (hilos a instalar)
10 TA-MAX-RCS-0192 (Av. Rio de Janeiro, lado norte, Municipio Baruta)
MTSO Colgate 22 0 ninguna
11 MTSO Colgate MTSO Canaima 20 3 ninguna
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
62
Para visualizar mejor la estructura física del backbone, en la figura 5.3 se
presenta un esquema en el que se muestran los tramos de forma detallada y los
puntos de interconexión representados por las tanquillas en las que se realizarán los
empalmes
Figura 5.3. Esquema del backbone identificando las tanquillas de interés en el recorrido
Para obtener la configuración planteada se establecen ciertos parámetros que
determinan la estructura del cableado y las conexiones que se realizan a lo largo del
backbone.
5.5.1.1 Conexión de los fines de carrete.
En el caso de los fines de carrete, lo que se busca es darle continuidad a los
hilos que van a ser utilizados en tramos siguientes. En este proyecto en particular, se
quiere dar continuidad a todos los hilos a lo largo de los 37Km, para simplificar
TA-1
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TA-CNT-DEC-0124-AMetrocenter
Tanquillas Acceso a celdas
Tanquillas Fin de carrete
Tanquillas empalmes con cable urbano 144h existenteCable urbano 144h a instalarCable urbano 144h existente
Tanquillas Acceso a celdas
Tanquillas Fin de carrete
Tanquillas empalmes con cable urbano 144h existenteCable urbano 144h a instalarCable urbano 144h existente
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
63
futuras inserciones bien sea de celdas o de clientes. Como se observa en la tabla de
caracterización de los tramos que forma el backbone (tabla 5.4) se pueden tener
fines de carrete en tres situaciones distintas, a saber:
1. El fin de carrete no coincide con ningún acceso a celdas, por lo que el
punto de interconexión es una tanquilla tipo “A” ubicada en un punto cualquiera en el
recorrido, en la cual se instala una manga nueva donde se realizan 144 empalmes de
fusión, como se muestra en la figura 5.4
Figura 5.4. Diagrama de empalmes de tanquilla fin de carrete en punto de interconexión que no coincida con estación
2. El fin de carrete coincide con el acceso a un nodo concentrador, en cuyo
caso dependiendo de la capacidad de los ODF que se instalen en la estación, se le
dará continuidad a algunos hilos empalmándolos en la tanquilla y a otros a través de
los ODF. Partiendo de esto en los MTSO (Canaima y Colgate) donde se ubican 4
ODF con capacidad para setenta y dos empalmes cada uno, ningún hilo se empalma
en la tanquilla, ya que todos suben y bajan, hacia y desde los ODF, mientras que en
los nodos restantes (Rancho Tranquilino y Metrocenter) donde sólo se instalarán 2
ODF con capacidad para setenta y dos empalmes, sólo suben a los ODF 6 buffers
B: Turquesa; H:1-12
B: Nar; H: 1-12
B: Verde; H: 1-12
B: Rosa; H: 1-4
B: Gris; H: 1-12
B: Rojo; H: 1-12
B: Negro; H: 1-12
B: Amarillo ; H: 1-12
B: Blanco; H: 1-12
B: Violeta ; H: 1-12
B: Marrón; H:1-12
B: Azul; H:1-12
B: Turquesa; H:1-12
B: Nar; H: 1-12
B: Verde; H: 1-12
B: Rosa; H: 1-4
B: Gris; H: 1-12
B: Rojo; H: 1-12
B: Negro; H: 1-12
B: Amarillo ; H: 1-12
B: Blanco; H: 1-12
B: Violeta ; H: 1-12
B: Marrón; H:1-12
B: Azul; H:1-12
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
64
(72 hilos) y a los restantes se les da continuidad en la tanquilla correspondiente al
acceso a la estación. (ver Figura 5.5 y Figura 5.6)
Figura 5.5. Diagrama de empalmes en tanquilla fin de carrete que coincide con MTSO
Figura 5.6. Diagrama de empalme en tanquilla fin de carrete que coincide con otros nodos
Cable Backbone urbano144 hilos a instalar
Cable Backbone urbano144 hilos a instalar
B: Turquesa; H:1-12
B: Nar; H: 1-12
B: Verde; H: 1-12
B: Rosa; H: 1-4
B: Gris; H: 1-12
B: Rojo; H: 1-12
B: Negro; H: 1-12
B: Amarillo ; H: 1-12
B: Blanco; H: 1-12
B: Violeta ; H: 1-12
B: Marrón; H:1-12
B: Azul; H:1-12
B: Turquesa; H:1-12
B: Nar; H: 1-12
B: Verde; H: 1-12
B: Rosa; H: 1-4
B: Gris; H: 1-12
B: Rojo; H: 1-12
B: Negro; H: 1-12
B: Amarillo ; H: 1-12
B: Blanco; H: 1-12
B: Violeta ; H: 1-12
B: Marrón; H:1-12
B: Azul; H:1-12
B: Turquesa; H:1-12
B: Nar; H: 1-12
B: Verde; H: 1-12
B: Rosa; H: 1-4
B: Gris; H: 1-12
B: Rojo; H: 1-12
B: Negro; H: 1-12
B: Amarillo ; H: 1-12
B: Blanco; H: 1-12
B: Violeta ; H: 1-12
B: Marrón; H:5-12
B: Azul; H:1-12
B: Turquesa; H:1-12
B: Nar; H: 1-12
B: Verde; H: 1-12
B: Rosa; H: 1-4
B: Gris; H: 1-12
B: Rojo; H: 1-12
B: Negro; H: 1-12
B: Amarillo ; H: 1-12
B: Blanco; H: 1-12
B: Violeta ; H: 1-12
B: Marrón; H:1-4
B: Azul; H:1-12
B: Marrón; H:1-4
B: Marrón; H:5-12
Cable Backbone urbano144 hilos a instalar
Cable Backbone urbano144 hilos a instalar
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
65
Las conexiones mostradas en las figuras 5.5 y 5.6, pueden variar un poco, ya
que en algunas de las tanquillas de acceso a nodo es necesario realizar conexiones
entre el cable que se está instalando y los existentes para lograr la inserción de las
celdas ubicadas en la zona Sur de la ciudad.
3. El fin de carrete coincide con un acceso a celda, en cuyo caso, los hilos
usados para interconectar la celda se empalman con el cable de acceso
generalmente de 12 o 24 hilos y los restantes se empalman con el nuevo carrete
para darle continuidad. Como se muestra en la figura 5.7
Figura 5.7. Diagrama de empalmes en tanquilla fin de carrete que coincide con acceso a celda
5.5.1.2 Parámetros de conexión entre las celdas.
En las tanquillas de acceso a celda se realizan los empalmes necesarios para
crear los anillos que forman la red. Para esto se necesitan en principio solamente dos
hilos, uno para la transmisión y otro para la recepción de datos, ahora bien para
brindarle a la estructura de la red mayor capacidad de adaptación a los posibles
B: Verde; H:3-4
B: Nar; H: 1-12
B: Marrón; H: 1-6 ; 9-12
B: Verde; H: 1-2 ; 5-12
B: Gris; H: 1-12
B: Rojo; H: 1-12
B: Negro; H: 1-12
B: Amarillo ; H: 1-12
B: Blanco; H: 1-12
B: Violeta ; H: 1-12
Resto de los hilos
B: Azul; H:5-6B: Azul ; H: 1-2
B: Verde; H:7-8
B: Azul; H:1-12
B: Azul ; H: 3-4 B: Naranja; H:1-2
Cable Backbone urbano144 hilos a instalarCarrete 6
Cable Backbone urbano144 hilos a instalar.Carrete 5
B: Verde; H:3-4
B: Nar; H: 1-12
B: Verde; H: 1-2 ; 5-12
B: Gris; H: 1-12
B: Rojo; H: 1-12
B: Negro; H: 1-12
B: Amarillo ; H: 1-12
B: Blanco; H: 1-12
B: Violeta ; H: 1-12
Resto de los hilos
B: Verde; H:7-8
B: Azul; H:1-12
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
66
cambios se realizan las siguientes consideraciones para las celdas que se empalman
directamente al cable de 144 hilos.
1. La conexión de las celdas que conforman los anillos se realiza por medio
de cuatro hilos, de los cuales dos formarán la conexión principal y los otros dos
constituyen una ruta paralela que sirve de respaldo en caso de que se instalen
equipos distintos a los considerados en el inicio. Como se muestra en la figura 5.8.
Figura 5.8. Diagrama de la conexión principal y de respaldo de los anillos de celdas.
2. Para prevenir que ante el crecimiento de alguna de las celdas se produzca
un colapso del anillo al sobrepasar su capacidad de transmisión (generalmente STM-
1), se utilizan dos hilos que permiten a cualquiera de las celdas formar un anillo con
los nodos a sus extremos.
Figura 5.9. Diagrama de conexión para la prevención del colapso de los anillos de celdas
Como se observa en la figura 5.9, estos dos hilos (línea naranja) conectan
cada celda con los nodos, y en caso de ser necesario el tráfico puede ser reenrutado
a través de ellos, permitiendo que el resto del anillo continúe operando con
normalidad.
Nodo 2 Nodo 1
Celda 2 Celda 1
Conexión anillo entre celdas principal (2 hilos)Conexión anillo entre celdas respaldo (2 hilos)Conexión nodo-celda (2 hilos)
Conexión anillo entre celdas principal (2 hilos)Conexión anillo entre celdas respaldo (2 hilos)Conexión nodo-celda (2 hilos)
Nodo 2
Celda 2 Celda 1
Nodo 1
Conexión anillo entre celdas principal (2 hilos)Conexión anillo entre celdas respaldo (2 hilos)
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
67
En el caso de los anillos formados por tres celdas es necesario agregar un par
de hilos más entre las celdas de los extremos como se observa en la figura 5.10,
para evitar interrupciones de tiempo al realizar el proceso de reenrutado.
Figura 5.10. Diagrama de conexión de los anillos conformados por tres celdas.
En el diagrama anterior se observa que los hilos que unen las celdas 1 y 3,
permiten que éstas se conecten sin necesidad de empalmes en caso de extraer del
anillo la celda 2, dando como resultado la configuración que se muestra en la figura
5.11.
Figura 5.11. Diagrama de conexión de los anillos de tres celdas si se extrae la celda 2 del anillo
Nodo 1
Celda 2 Celda 1Celda 3
Nodo 2
Nodo 1
Celda 2
Nodo 2
Nodo 1
Celda 2 Celda 1Celda 3
Nodo 2
Conexión anillo entre celdas principal (2 hilos)Conexión anillo entre celdas respaldo (2 hilos)Conexión nodo-celda (2 hilos)Conexión entre celda 1 – celda 3 (2 hilos)
Conexión anillo entre celdas principal (2 hilos)Conexión anillo entre celdas respaldo (2 hilos)Conexión nodo-celda (2 hilos)Conexión entre celda 1 – celda 3 (2 hilos)
Conexión anillo entre celdas principal (2 hilos)Conexión anillo entre celdas respaldo (2 hilos)Conexión nodo-celda (2 hilos)Conexión entre celda 1 – celda 3 (2 hilos)
Conexión anillo entre celdas principal (2 hilos)Conexión anillo entre celdas respaldo (2 hilos)Conexión nodo-celda (2 hilos)Conexión entre celda 1 – celda 3 (2 hilos)
Celda sacada del anillo
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
68
5.5.1.3 Reservas del cable
Las reservas de cables que se dejan en las tanquillas tipo “A” durante la
instalación son de gran importancia porque permiten solucionar daños que se
presenten en el cable a corto, mediano o largo plazo e insertar clientes o celdas a la
red sin afectar las conexiones realizadas previamente, otorgándole al cableado cierto
grado de flexibilidad luego de instalado.
Los metros de reserva por tramo se calculan a partir de la longitud del
recorrido de forma que constituyan al menos un 25% de éste y se reparten de forma
equitativa entre todas las tanquillas tipo “A” que se encuentran a lo largo del tramo.
A continuación se muestra la reserva en metros dejada por tramo y por
tanquilla.
Tabla 5.5. Longitud de las reservas del cable de 144hilos a instalar por tramos Tramo Reserva por tramo (m) Reserva por tanquilla (m)
1 618 28 2 708 26
3 598 43 4 779 24 5 536 23 6 654 31 7 620 31
8 870 30
9 750 38 10 720 33 11 538 27
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
69
5.5.2 Características de conexión de los cables existentes.
Dada la necesidad de utilizar algunos de los cables existentes para conectar la
red según la estructura planteada, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos.
1. Las pautas de conexión en los puntos ubicados sobre esta parte de la ruta
no se corresponden con las del backbone como consecuencia de la poca
disponibilidad de hilos en los cables existentes.
2. Ninguno de los cables existentes puede realizar el recorrido completo y
conectarse en ambos extremos con el backbone (ver figura 5.1), por lo que es
necesario empalmar varios cables para dar continuidad a la ruta.
3. El número de empalmes realizados entre el cable a instalar y los existentes
debe ser el mínimo posible.
4. Se emplearán sólo 12 hilos para realizar todas las conexiones necesarias
en esta parte de la ruta.
Partiendo de esto, se define que los empalmes necesarios entre el cable a
instalar y los existentes se realizan entre los tramos siete y nueve del backbone
como se muestra en el diagrama de la figura 5.12, donde se pueden observar los
puntos interconexión de interés sobre el backbone y a lo largo del recorrido de los
cables existentes.
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
70
Figura 5.12. Esquema de interconexión de los cables existentes con el backbone, identificando las tanquillas de interés
De los 12 hilos que se utilizarán para realizar las conexiones, cuatro serán
empleados para cerrar el anillo principal formado por los nodos, mientras que los
ocho restantes se serán usados para los anillos de celdas.
5.5.2.1 Conexión de los accesos a celda.
En el caso de las celdas que forman los anillos entre los nodos Rancho
Tranquilino – Los Naranjos y los Naranjos – Colgate, sólo se utilizan cuatro hilos para
conectar las celdas (ver figura 5.8), de los cuales dos representan la ruta principal y
los otros dos la ruta paralela para satisfacer necesidades futuras como se muestra en
la figura 5.13.
TA-M
AX-
VAB
-000
8R
anch
o Tr
anqu
ilino
Fi
n tr
amo
7
TA-M
AX-
RC
S-01
08Fi
n tr
amo
8
Valle
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TR-M
AX-
VAB
-005
6Em
palm
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TA-M
AX-
RC
S-00
28Em
palm
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TA-M
AX-
RC
S-01
56Em
palm
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TA-M
AX-
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S-01
084
TA-M
AX-
RC
S-02
12Em
palm
e co
n ur
bano
Car
acas
Nue
vo
Volcán
TA-I-CCS-VAL-01-0214Empalme Interurbano Caracas-Valencia y Volcán
TA-VAB-LBN-0012Av. Las ciencias
TA-VAB-LBN-0028Empalme con InterurbanoCaracas-Valencia
Monteclaro
Hoyo de la Puerta
Sartenejas
Oripoto
TA-NAR-CHUAO-0010Los Naranjos
TA-NAR-CHUAO-0024Plaza las Américas
TA-M
AX-
VAB
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7
TA-M
AX-
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08Fi
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8
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alen
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TA-M
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S-00
28Em
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TA-M
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S-01
56Em
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TA-M
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TA-M
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palm
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Volcán
TA-I-CCS-VAL-01-0214Empalme Interurbano Caracas-Valencia y Volcán
TA-VAB-LBN-0012Av. Las ciencias
TA-VAB-LBN-0028Empalme con InterurbanoCaracas-Valencia
Monteclaro
Hoyo de la Puerta
Sartenejas
Oripoto
TA-NAR-CHUAO-0010Los Naranjos
TA-NAR-CHUAO-0024Plaza las Américas
Tanquillas Acceso a celdasTanquillas Fin de carreteTanquillas empalmes con cable urbano144h existenteCable urbano 144h a instalarCable urbano 144h existenteCable interurbano Caracas-Valencia 48hCable urbano Cablevisión-Santa Mónica 48hCable urbano Cortada Guayabo-Volcán 48hCable urbano Volcán-Chuao 48h
Tanquillas Acceso a celdasTanquillas Fin de carreteTanquillas empalmes con cable urbano144h existenteCable urbano 144h a instalarCable urbano 144h existenteCable interurbano Caracas-Valencia 48hCable urbano Cablevisión-Santa Mónica 48hCable urbano Cortada Guayabo-Volcán 48hCable urbano Volcán-Chuao 48h
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
71
Figura 5.13. Diagrama de empalmes de acceso a celdas conectadas a los cables existentes
Es importante resaltar que en el caso de las celdas Monteclaro, Hoyo de la
puerta, Oripoto y Sartenejas, el acceso se realiza de forma aérea, ya que por la
ubicación, el tendido de cable que existe en esa zona tiene esta característica. En
estos casos, se construye en el punto desde el cual se va a derivar el cable una
tanquilla en la cual se realizan los empalmes y luego el cable se sube nuevamente a
los postes hasta llegar a la estación.
B: Marrón; H: 7-10
B: Azul; H:1-4 B: Nar ; H: 1-4
B: Marrón; H: 7-10
B: Marrón; H: 1-2
B: Marrón; H: 5-6
B: Azul; H: -1-4
B: Marrón; H: 1-2
B: Marrón; H: 5-6
B: Azul; H: 1-4
Cable Backbone urbano Volcán – Cta. Guayabo 48 hilos existente
Cable Backbone urbano Volcán – Cta. Guayabo 48 hilos existente
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
72
5.6 Accesorios a implementar en Caracas.
Tanto la implementación de los ODF como de las mangas de empalmes está
sujeta al diseño del cableado, ya que depende del número de hilos con que se vaya
a acceder a una celda y del número de cable e hilos que se van a empalmar en cada
punto respectivamente.
5.6.1. Para los ODF.
En las celdas en las cuales se accede por medio de un cable de 12 hilos se
emplearán distribuidores ópticos para 12 terminaciones cuyas características se
muestran en la Tabla II. 2 del Apéndice II, mientras que en los nodos a los que se
accede con 144 hilos se utilizarán uno o dos distribuidores ópticos para 72
terminaciones cuyas características se muestran en la Tabla II. 1 del Apéndice II,
dependiendo del requerimiento de cada nodo. En el caso de los MTSO se
implementará dos ODF que permitan la conexión de todos los hilos, mientras que en
los otros nodos de menor influencia se utilizará uno, por lo que se conectarán sólo
seis buffers.
5.6.2. Para las Mangas de Empalmes.
Como ya se mencionó el tipo de manga a utilizar en cada caso depende
exclusivamente del número de cables que se vayan a intervenir y de la capacidad de
empalmes que se desean realizar. De tal forma se tiene que para los accesos a las
celdas estándar que se conectan directamente al cable de 144 hilos se utilizarán las
mangas tipo C, ya que a pesar de sólo poseer bandejas para almacenar 24
empalmes, tiene capacidad para 144, por lo que puede ser ampliada para futuras
aplicaciones con el cable nuevo, mientras que para el mismo tipo de celda que se
conecta por medio de cables de menor magnitud se utilizan las mangas tipo D que
poseen menor capacidad de almacenaje de empalmes.
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
73
En el caso de los empalmes realizados en los accesos a nodos se instalan
mangas tipo A o B dependiendo del número de cables a los cuales se le realizará
sangría. Por último para llevar a cabo los empalmes entre carretes se emplean las
mangas tipo B, que tiene capacidad para almacenar los empalmes correspondientes
a los 144 hilos del cable
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
74
5.7 Consideraciones de potencia y dispersión para comprobar la factibilidad de los enlaces.
Previamente a la instalación de los enlaces es posible realizar una estimación
teórica para determinar si éstos pueden funcionar correctamente con las tarjetas
previstas para los equipos multiplexores. Para esto es necesario considerar las
especificaciones de potencia y de dispersión de los equipos.
5.7.1 Potencia.
Este valor máximo que se muestra en la tabla 5.6 para cada uno de los
enlaces representa las pérdidas de potencia en cada uno debido a las pérdidas
propias de la fibra en función de la distancia y de la longitud de onda de operación,
las pérdidas por empalmes de fusión y las pérdidas por conectores. Este cálculo
puede observarse de forma detallada en el Apéndice IV.
Tabla 5.6. Pérdidas teóricas de los enlaces.
Enlace Valor máximo de pérdidas
Origen Destino Longitud del trayecto (Km) Ventana 1310nm.
Fibras estándar (dB) Ventana 1550nm.
Fibras Estándar (dB) Canaima Metrocenter 14,1 6,3305 4,7795Canaima Clínica la Floresta 0,65 0,9205 0,8492Clínica la Floresta Castellana Sur 2 1,4922 1,2796Castellana Sur Bello Campo 2,6 1,7444 1,4597Bello Campo Metrocenter 11,3 5,3295 4,0865Clínica la Floresta Metrocenter 15,8 7,0701 5,3298Castellana Sur Metrocenter 13,9 6,3259 4,7982Castellana Sur Canaima 2,6 1,6647 1,3808Bello Campo Canaima 5,2 2,6611 2,0925Clínica la Floresta Bello Campo 4,6 2,4886 1,9913Canaima Candelaria 2 12 5,487 4,155Candelaria 2 La Pastora 2,8 1,903 1,595La Pastora Metrocenter 2,1 1,6335 1,4025Canaima CANTV La pastora 13,9 6,2558 4,7262CANTV La pastora Metrocenter 2,3 1,6335 1,3805Metrocenter Rancho Tranquilino 9,1 4,3285 3,3275Metrocenter Tribunales 0,75 0,9767 0,8894Tribunales San Agustín del Sur 9,8 4,598 3,52San Agustín del Sur Rancho Tranquilino 6,4 3,135 2,431
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
75
Tabla 5.6. Pérdidas teóricas de los enlaces (Continuación)
Enlace Valor máximo de pérdidas
Origen Destino Longitud del trayecto (Km) Ventana 1310nm.
Fibras estándar (dB) Ventana 1310nm.
Fibras estándar (dB) Tribunales Rancho Tranquilino 8,3 4,0228 3,1092San Agustín del Sur Metrocenter 9 4,1383 3,1477Rancho Tranquilino Los Naranjos 59,2 25,52 19,01Rancho Tranquilino Av. Las Ciencias 2,7 1,8479 1,5557Av. Las Ciencias Monteclaro 28 12,2826 9,207Monteclaro Hoyo de la Puerta 4,6 2,5729 2,0735Hoyo de la Puerta Los Naranjos 19,1 8,9876 6,8912Rancho Tranquilino Sartenejal 53,6 22,9165 17,0226Sartenejas Oripoto 8,7 4,6748 3,8226Oripoto Los Naranjos 5,5 2,8708 2,2643Los Naranjos Colgate 16,3 7,5625 5,7695Los Naranjos Plaza las Américas 4,3 2,3819 1,9151Plaza Las Américas Colgate 12 5,8248 4,5063Los Naranjos Santa Paula 6,3 3,244 2,5528Santa Paula Colgate 11,6 5,6743 4,3988Rancho Tranquilino Colgate 13,2 5,8985 4,449Rancho Tranquilino Valle Arriba 4,7 2,549 2,0345Valle Arriba Colgate 8,5 4,0975 3,1625Colgate Canaima 3 1,7213 1,3992
Partiendo de este valor máximo de referencia, las potencias máxima y mínima
de transmisión, la sensibilidad y la saturación de recepción del equipo, es posible
determinar la factibilidad de los enlaces realizando las siguientes consideraciones:
1. ( ) sRxTx MSPP −≤−min , siendo P : valor máximo de las pérdidas, (min)TxP :
potencia de transmisión mínima, RxS :sensibilidad mínima de recepción, sM :margen
de seguridad (-5dB). De donde se puede establecer que ( ) RxTxS SPMP −+≤ min .
2. ( ) RxTx OPP ≤−max , siendo P : valor máximo de las pérdidas, (max)TxP ::
potencia de transmisión máxima, RxO : saturación mínima de recepción. De donde se
puede establecer que ( ) RxTx OPP −≥ max
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
76
A continuación se presenta una tabla resumen con los parámetros de los
equipos necesarios para establecer los límites de operación a nivel de las pérdidas
que pueden manejar las tarjetas short y long y de distancia de los enlaces.
Tabla 5.7. Parámetros de los equipos necesarios para la evaluación de las pérdidas de potencia en los enlaces punto a punto.[23]
Tarjeta Potencia mínima
PTx(min) (dBm)
Potencia máxima
PTx(max) (dBm)
Sensibilidad SRx (dBm)
Overload ORx (dBm)
Límites de las pérdidas (dB)
S-1.1 -15 -8 -28 -8 0<x<8 STM-1
L-1.1 -5 0 -34 -10 -10<x<24 S-4.1 -15 -8 -28 -8 0<x<8
STM-4 L-4.1 -3 2 -28 -8 -10<x<20 S-16.1 -5 0 -18 0 0<x<8
STM-16 L-16.1 -2 3 -27 -9 -12<x<20
En la tabla anterior la columna límites de las pérdidas muestran un rango de
valores específico para cada tarjeta dentro del cual se debe encontrar el valor
máximo de las pérdidas, ya que un valor fuera de éste se traduce en mal
funcionamiento o pérdida de la tarjeta.
Partiendo de esto se tiene que sólo en los cuatro enlaces sombreados en la
tabla 5.7 no pueden emplearse tarjetas short, por lo que deben utilizarse long que
pueden manejar pérdidas de potencia mayores.
5.7.2 Dispersión.
En este caso dadas las características de los enlaces planteados, no es
necesario preocuparse por los efectos que pueda causar la dispersión, ya que el
parámetro de dispersión para el cable G.652 en la ventana de operación es bastante
pequeño y las distancias entre las estaciones son relativamente cortas. Es
importante mencionar que mientras mayor es la velocidad de transmisión, el efecto
de la dispersión también aumenta.
Capítulo 5. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN CARACAS
77
Para corroborar lo planteado se puede realizar una estimación teórica a partir
del parámetro de dispersión del cable de fibra óptica (ver Tabla I.2 ) que para
transmisiones en la ventana de los 1300 nm es de 2,8 Kmnmps
. y considerando la
máxima dispersión que pueden aceptar las tarjetas a implementar. Por ejemplo para
el caso del enlace Los Naranjos – Colgate en donde se instalará una tarjeta S-1.1 y
que tiene una longitud de 16,3 Km se tiene que:
nmpsKm
Kmnmps 64,453,16*.
8,2 = este valor obtenido es menor que el parámetro
de máxima dispersión planteado para la tarjeta
nmps96 .
78
Capítulo 6 . DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN LOS ALTOS MIRANDINOS
En el caso de los Altos Mirandinos, para la implementación de la red de fibra
óptica es necesario realizar la instalación de un cable y para esto se debe construir la
totalidad de la infraestructura necesaria, que en este caso incluye tanto zanjado
como postes dependiendo de la ubicación geográfica de los tramos. Todo ésto, se
traduce en una inversión elevada y lleva a la búsqueda de otras posibles opciones
que permitan disminuir los costos de construcción como por ejemplo emplear postes
existentes en la ruta entre Caracas y los Altos Mirandinos (Carretera Panamericana).
Por esta razón, aunque se pueden establecer las características de la red, aún no es
posible definir detalles tales como: los puntos de interconexión, accesos y
derivaciones que se van a emplear a lo largo del recorrido.
6.1. Ubicación de las celdas a interconectar.
Luego de plantear las condiciones que deben cumplir las celdas a seleccionar
en esta zona, se obtuvo como resultado un grupo formado por ocho celdas que se
encuentran distribuidas geográficamente como se muestra en la figura 6.1
Capítulo 6. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN LOS ALTOS MIRANDINOS
79
Figura 6.1. Ubicación geográfica de las celdas a interconectar en los Altos Mirandinos.
44444444444444444444444444444444444444444444444444
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4444444444444444444444444444444444444444444444444
Los Teques centroEl Tambor
La Cascada
CANTV Los TequesLos Teques
San Antonio de los Altos
Monteclaro
Paracotos
Panamericana
Hoyo d
Sa
Capítulo 6. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN LOS ALTOS MIRANDINOS
80
6.2. Configuración de los anillos.
Partiendo de la topología seleccionada y de las premisas para la ubicación de
las celdas dentro de los anillos mencionadas en el apartado 4.3, se plantea un anillo
principal formado por cinco nodos de los cuales dos son los MTSO principales de la
ciudad (Caracas y Colgate) y tres anillos secundarios cuyas características se
muestran en la tabla 6.1.
Tabla 6.1. Orden jerárquico de cada anillo dependiendo del tráfico
Celdas que conforman el anillo
Tráfico al 2006 Tráfico esperado al 2007 Orden Jerárquico SDH
La Cascada 10 16 STM-1
Panamericana – San Antonio 34 18 STM-4 Teques centro – CANTV Los
Teques 20 42 STM-1
Canaima – El Tambor – Los Teques – Paracotos – Colgate trafico de todos los anillos y propio STM-16
Partiendo de esto se obtiene el esquema de una red estructurada como se
muestra en la tabla 6.2 a continuación.
Figura 6.2. Diagrama de red. Anillo principal y secundarios que conforman la red óptica de Altos
Mirandinos
Panamericana San Antonio
Colgate
Los Teques
STM-4
STM-1
STM-16
Paracotos
El TamborCanaima
STM-1La Cascada
CANTV Los Teques
Teques Centro
Panamericana San Antonio
Colgate
Los Teques
STM-4
STM-1
STM-16
ParacotosParacotos
El TamborEl TamborCanaimaCanaima
STM-1La Cascada
CANTV Los Teques
Teques Centro
Capítulo 6. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN LOS ALTOS MIRANDINOS
81
6.3. Dimensión del cable para la zona de los Altos Mirandinos.
El cable de fibra óptica a instalar en esta zona, debe cumplir con las
especificaciones propuestas en el Apéndice I, pero debe estar dimensionado acorde
a las conexiones que se desean realizar. Partiendo de esto, se obtiene un cable con
un número de hilos mucho menor que el implementado en el backbone de Caracas,
distribuido como se muestra en la tabla 6.2
Tabla 6.2. Distribución de los hilos del cable a instalar en los Altos Mirandinos
Número de Hilos Especificaciones que cumplen los hilos Utilidad
24 Recomendación UIT-G.655
implementación a mediano plazo de la tecnología DWDM
12 Recomendación UIT-G.652 Anillo secundarios 6 Recomendación UIT-G.652 Anillo principal
6 Recomendación UIT-G.652
Hilos corridos para futuras interconexiones entre clientes
Total de hilos 48 En este caso según la distribución de hilos, la necesidad puede cubrirse con
un cable de 48 hilos, que permite no sólo realizar las conexiones relativas a este
proyecto, sino también dejar algunos hilos preparados para futuras aplicaciones.
6.4. Conexión de los equipos a implementar en los Altos Mirandinos. En este caso las premisas utilizadas para la ubicación de los equipos en las
celdas es la misma que en la zona de Caracas, por lo que en las celdas que se
manejen sólo STM-1 se instalarán equipos multiplexores Huawei, modelo metro
1000, en las que trabajan con STM-4, muxes Huawei, modelo 1500 y en las que
manejan toda las velocidades de transmisión muxes Huawei, modelo metro 3500,
interconectan como se muestra en la figura III.2, del Apéndice III.
Capítulo 6. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN LOS ALTOS MIRANDINOS
82
6.5. Características del cableado y conexión de la red.
En este caso aunque aún no se conoce con seguridad la forma en que se
realizará el tendido del cable, por razones de costos y limitantes en la construcción,
es posible establecer las siguientes pautas y parámetros que debe cumplir el
cableado en relación a las conexiones.
1. La ruta de fibra se divide en tramos dependiendo de la longitud de los
carretes a utilizar, que usualmente se encuentra en el rango entre 3 y 5 Km, ya que
distancias mayores dificultan su instalación.
2. Todos los hilos deben tener continuidad a lo largo del recorrido así no
vayan a ser utilizados para este proyecto, con la finalidad de facilitar futuras
inserciones al disminuir tiempos y costos asociadas a ellas.
3. Los empalmes de fin de carrete deben realizarse en mangas tipo “A” y
coincidir siempre que sea posible con accesos a celdas o nodos.
4. Las reservas de cable que equivalen al 25% del recorrido, deben
distribuirse equitativamente entre todas las tanquillas que se construyan en el
trayecto.
5. Para la conexión entre celdas se consideran los mismos parámetros
planteados para el caso de Caracas, la única diferencia radica en que en esta zona
no existen anillos de tres celdas, sólo de dos y de una, y para esta última es evidente
que no se necesitan las conexiones para evitar colapsos en el anillo.
Capítulo 6. DISEÑO DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA EN LOS ALTOS MIRANDINOS
83
6.6. Accesorios a implementar en la zona de Altos Mirandinos.
Tanto la implementación de los ODF como de las mangas de empalmes está
sujeta al diseño del cableado, ya que depende del número de hilos con que se vaya
a acceder a una celda y del número de cable e hilos que se van a empalmar en cada
punto respectivamente.
6.6.1. Para los ODF
Partiendo de los parámetros de conexión se tiene que para las celdas en las
cuales se accesa por medio de un cable de 12 hilos se emplearán distribuidores
ópticos para 12 terminaciones cuyas características se muestran en la tabla II.2,
mientras que en los nodos a los que se accesa con 48 hilos (tabla II.4 del Apéndice
II) se utilizarán distribuidores ópticos para 48 terminaciones cuyas características se
muestran en la tabla II.3.
6.6.2. Para las Mangas de Empalmes
Al igual que para el caso de Caracas, las mangas a utilizar en cada caso
dependen exclusivamente del número de cables que se vayan a intervenir y de la
capacidad de empalmes que se desean realizar. De esta manera, se tiene que para
los accesos a las celdas estándar que se conectan directamente al cable de 48 hilos
se utilizarán las mangas tipo D, ya que tiene capacidad de almacenaje para 48
empalmes, mientras que para los fines de carrete y accesos a los nodos se pueden
utilizar mangas tipo B que aunque están sobredimensionadas para considerando el
número de empalmes que se deben realizar, pueden instalarse, ya que en el futuro
será necesario realizar nuevos empalmes para incorporar más celdas o clientes a la
red, o en su defecto expandirla en caso de ser necesario.
84
Capítulo 7 . RESULTADOS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
7.1 Resultados.
La elaboración de este proyecto permitió conocer los mecanismos y
procedimientos que se deben realizar en la empresa para diseñar un enlace o una
red de fibra óptica. A partir de esto, se propone un esquema para estandarizar el
proceso cuyas fases se muestran en las figuras Figura 7.1, Figura 7.2Figura 7.3Figura
7.4 y Figura 7.5
Figura 7.1. Pasos a seguir para la realización de un proyecto de fibra óptica.
Ingeniería / implementación
Identificar los requerimientos de la red actual
Establecer premisas de diseño
Análisis de factibilidad a nivel de permisos y costos
Selección de los elementos que conformarán la red
Realizar visitas e informes
Ingeniería básica de interconexión
Construcción de la infraestructura necesaria para la instalación
(planta interna y externa)
Implementación de la propuesta
Planificación
Ingeniería
Implementación
Ingeniería / implementación
Identificar los requerimientos de la red actual
Establecer premisas de diseño
Análisis de factibilidad a nivel de permisos y costos
Selección de los elementos que conformarán la red
Realizar visitas e informes
Ingeniería básica de interconexión
Construcción de la infraestructura necesaria para la instalación
(planta interna y externa)
Implementación de la propuesta
Planificación
Ingeniería
Implementación
Capítulo 7. RESULTADOS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
85
El diagrama anterior presenta las etapas de forma global, por lo que a
continuación se desglosan aquellas que necesitan de más detalles.
Figura 7.2. Fase de selección de los elementos de la red
Ingeniería básica de interconexión
Determinar las posibles rutas del cable
Escoger la ruta que más se adecue a las premisas
Plantear parámetros de conexión entre celdas que garanticen mayor robustez en la red
Realizar diagramas de empalmes
Ingeniería básica de interconexión
Determinar las posibles rutas del cable
Escoger la ruta que más se adecue a las premisas
Plantear parámetros de conexión entre celdas que garanticen mayor robustez en la red
Realizar diagramas de empalmes
Capítulo 7. RESULTADOS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
86
Figura 7.3. Fase de visitas e informes
Figura 7.4. Fase de ingeniería
Realizar visitas e informes
Levantar información referente a:Rutas de acceso a la localidad (planta externa)
Cableado dentro de la localidad y la estación (planta interna)Espacios disponibles para los equipos
Planificar las visitas a las localidades, solicitar accesos y llaves
Visitar la localidad
Realización de informes paraImplementación y construcción
NegociaciónSolicitud de espacios
Adecuaciones
Realizar visitas e informes
Levantar información referente a:Rutas de acceso a la localidad (planta externa)
Cableado dentro de la localidad y la estación (planta interna)Espacios disponibles para los equipos
Planificar las visitas a las localidades, solicitar accesos y llaves
Visitar la localidad
Realización de informes paraImplementación y construcción
NegociaciónSolicitud de espacios
Adecuaciones
Ingeniería básica de interconexión
Determinar las posibles rutas del cable
Escoger la ruta que más se adecue a las premisas
Plantear parámetros de conexión entre celdas que garanticen mayor robustez en la red
Realizar diagramas de empalmes
Ingeniería básica de interconexión
Determinar las posibles rutas del cable
Escoger la ruta que más se adecue a las premisas
Plantear parámetros de conexión entre celdas que garanticen mayor robustez en la red
Realizar diagramas de empalmes
Capítulo 7. RESULTADOS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
87
Figura 7.5. Fase de implementación.
Implementación de la propuesta
Tendido del cableado
Instalación de los muxesInstalación de las
Mangas y los ODF
Conexión de los equipos
Levantamiento del sistema
Pruebas de operación
Implementación de la propuesta
Tendido del cableado
Instalación de los muxesInstalación de las
Mangas y los ODF
Conexión de los equipos
Levantamiento del sistema
Pruebas de operación
Capítulo 7. RESULTADOS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
88
7.2 Conclusiones. La industria de las telecomunicaciones crece continuamente, no sólo a nivel de
influencia en el mercado sino también de desarrollo tecnológico para ofrecer más y
mejores servicios a los clientes. Este comportamiento se traduce en una necesidad
de crecimiento y expansión por parte de las empresas en este caso MOVISTAR para
satisfacer los requerimientos de la red. Por lo que se plantean distintas propuestas
lograr la transmisión efectiva entre dos o más puntos.
La fibra óptica representa una solución bastante factible, ya que a pesar de los
altos costos asociados a la construcción, permite dar soluciones a las limitantes
encontradas actualmente a los enlaces microondas en la ciudad como por ejemplo la
falta de espacio en las torres para la instalación de nuevas antenas, la falta de línea
de vista entre las estaciones y grandes distancias además de garantizar la
transmisión de los datos necesarios
Partiendo de esto, se diseñan redes de fibra óptica que equilibren los costos
asociados con las capacidades de la red para satisfacer las exigencias de los
servicios y que se encuentren acondicionadas para futuras expansiones, bien sea a
nivel de equipos, inserciones de clientes o celdas, nuevas tendencias como por
ejemplo DWDM o protecciones MS-SPRINGS o interconexiones con otros cables
existentes o que se instalen a corto o mediano plazo.
Para definir el recorrido que realiza el cable se debe fijar primero la ubicación
de las celdas que se van a interconectar para en base a ello establecer cuales son
las rutas del cable y si existe o no la necesidad de intervenir cables existentes en
casos como el de este proyecto en el que se plantea instalar un cable nuevo.
Considerando en todo momento que mientras sea posible el cable no realice dos
veces el mismo recorrido, ya que esto se traduce en un punto vulnerable para la red,
porque de existir un daño en ese trayecto se imposibilita la transmisión.
Capítulo 7. RESULTADOS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
89
El cable a instalar se caracteriza a partir de las capacidades que se le quiera
otorgar a la red y del número de conexiones que se vayan a realizar, mientras que la
jerarquía de los anillos se determina por la magnitud del tráfico que manejan las
celdas que los conforman. Para dar mayor robustez a la red, es recomendable
sobredimensionar estos parámetros, ya que si se le atribuyen a la red condiciones
que sólo puedan satisfacer las necesidades actuales, su instalación no será
provechosa porque en un corto plazo su capacidad estará limitada nuevamente.
Al finalizarse el proyecto, se logró proponer una red que satisface todas las
condiciones planteadas previamente, dando como resultado la implementación de un
backbone formado por un cable de 144 hilos nuevo instalado en las ducterías ya
construidas que se empalma en tres puntos con los cables de 48 hilos existentes,
permitiendo la incorporación de celdas que necesitan la expansión y se encuentran
alejadas del backbone. Además, se estableció la caracterización de una red óptica
totalmente nueva en lo Altos Mirandinos formada por un cable de 48 hilos y ocho
celdas en anillos que se comunican con la ciudad de Caracas; lo cual permite otorgar
redundancia a la red de fibra óptica existente entre Caracas-Valencia y utilizar la
tecnología DWDM para así aumentar las capacidades de transmisión.
Por último se puede concluir que el desarrollo de este proyecto ha contribuido
a la identificación de las etapas de planificación, ingeniería, validación e
implementación que se deben cumplir mientras se ejecuta un proyecto no sólo de
fibra óptica sino de transmisión en general.
Capítulo 7. RESULTADOS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
90
7.3 Recomendaciones.
Basado en el planteamiento y las observaciones realizadas del proyecto se
recomienda:
Considerar los las etapas para la realización del proyecto que se
muestran en el apartado 7.1 para la estructuración y realización de futuros
proyectos, ya que en ellos se desglosan las fases básicas que se deben
ejecutar para plantear una propuesta adecuada a todos los requerimientos.
Considerar la utilización de una base de datos que permita a los
usuarios acceder a toda la información relacionada con los proyectos de
fibra, desde su planificación hasta sus esquemas de cableado y los
detalles de la implementación.
Considerar la instalación de un cable paralelo entre Volcán y Chuao, ya
que el existente está llegando al límite de su capacidad y podría ser
insuficiente para satisfacer las exigencias de la red.
Considerar la creación de una ruta que permita acceder a las celdas
Tribunales y Metrocenter realizando un recorrido distinto al planteado en el
proyecto, ya que este camino representa un punto vulnerable de la red.
91
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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visitado el 12 de Enero de 2007
[2] http://intranet.telefonica.com.ve/Intranet/NuestraEmpresa/Historia/, visitado el 10 de
Septiembre de 2007
[3] http://intranet.telefonica.com.ve/Intranet/NuestraEmpresa/AcercaDe/, visitado el 18 de Enero
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[4] http://intranet.telefonica.com.ve/Intranet/NuestraEmpresa/Mision/, visitado el 10 de
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[5] Chomycz Bob., “Instalaciones de Fibra Óptica”, Editorial Mc. Graw Hill, 1era
Edición, 1998.
[6] S.H. Tee, “Optical Fiber the backbone of telecommunication”, 2002
[7] Estándar EIA/TIA 598
[8] R. Resnick et al, “Física (parte II)”, CECSA, 2da edición, Mexico, 1982
[9] C. Viertes, “Implementación de un sistema DWDM en la red interurbana de fibra
óptica de telcel bellsouth y evaluación teórica de equipos DWDM” Universidad
Central de Venezuela, 2003, pp.4-12.
[10] M.E.Fernandez., “Fundamentos de Radiocomunicaciones”, Caracas, 2003
[11] ECI telecom, “Training services, SDH technology”, 2002
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
92
[12] .C.Calderón et al, “Implementation of a SDH STM-N IC for B-ISD Using VHDL
Based Synthesis Tools” Centro Nacional de Microelectrónica (CNM-CSIC)
Universidad Autónoma de Barcelona, España, 1994
[13] Recomendación ITU-T G.707, 1996, “Interfaz de red para la jerarquía digital
síncrona (SDH)”
[14] ECI telecom, “Training course for TELCEL – VENEZUELA, Syncom for SDH,”,
1999
[15] Recomendación ITU-T G.841, 1998, “Tipos y características de las arquitecturas
de protección para redes de la jerarquía digital síncrona”.
[16] http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/mels/dwdm/dwdm_fns.htm, visitado el 3 de
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[17] Fore Systems, “Dense Wavelength Division Multiplexing”, 1999
[18] Recomendación ITU-T G.692, 1998, “Interfaces ópticas para sistemas
multicanales con amplificadores ópticos”
[19] Recomendación ITU-T G.695, 2005, “Interfaces ópticas para aplicaciones de
multiplexación por división aproximada en longitud de onda”
[20] Recomendación ITU-T G.655, 1996, “Características del cable de fibra óptica
monomodo con dispersión desplazada no nula”
[21] Manual de equipo multiplexor Huawei OPtiX OSN 1000
[22] Manual de equipo multiplexor Huawei OPtiX OSN 1500
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
93
[23] Manual de equipo multiplexor Huawei OPtiX OSN 3500
[24] Recomendación ITU-T G.652, 1997, “Características del cable de fibra óptica
monomodo”
94
Apéndice I . Requerimientos de la estructura y las especificaciones técnicas del cable de fibra óptica. Tabla I.1. Requerimientos de la estructura del cable.
Ítem Requerimiento MOVISTAR Diseño de la estructura del Cable:
Tiempo de Vida 40 años Estructura del cable Loose Tube Aplicaciones Canalizado Requrido, una chaqueta Aplicaciones Aéreo ADSS, dos chaquetas
Tubo Holgado
Los tubos holgados serán de material termoplástico con las características de alto módulo de Young, elevada resistencia mecánica, alta resistencia al impacto, bajo coeficiente de fricción de la superficie en contacto con las fibras, baja absorción de humedad y estabilidad a la hidrólisis. Asimismo el material será resistente a la estrangulación o quiebres durante su manipulación.
Materiales bloqueantes del agua Para lograr el bloqueo al agua en el núcleo y entre el núcleo y cubierta, se dispondrá de los elementos necesarios para conseguir su estanqueidad (por ejemplo: cintas y cordones longitudinales bloqueantes del agua).
Número de fibras ópticas. 12 Hilos x Buffers (cable de 144 hilos y 48 hilos) 6 hilos x Buffers (cable de 12 hilos)
Elemento Central Alto módulo de elasticidad y bajo coeficiente de dilatación para evitar tensiones en las fibras debidas a variaciones de temperaturas
Elemento de refuerzo Elemento de refuerzo constituido por hilaturas de fibras de aramida para garantizar una resistencia a la tracción de 3200 N.
Longitud requerida de los Carretes Entre 3 – 5 Km, dependiendo de la longitud de los tramos Accesibilidad de las fibras e identificación:
Las fibras deben poder ser separadas fácilmente y de manera individual de la estructura de soporte y/o armadura y tener una identificación mediante código de color tanto a nivel de tubos amortiguadores como de hilos de fibra óptica.
Marcación de la cubierta El cable debe tener identificaciones y marcas de longitud a lo largo de la superficie de la cubierta exterior, realizado mediante algún sistema que garantice una marca legible con un color que contraste con el de la cubierta exterior, de características indelebles, resistente a la intemperie y que se adhiera al material base. Las marcaciones se efectuarán a períodos regulares que no excedan de 1 metro ± 1%
11 mm a 15 mm @ 12 hilos 14 mm a 20 mm @ 144 hilos 2,5 mm a 3,5 mm @ Buffers
Diámetro externo del Cable, Buffers y Miembro Central
4 mm a 9 mm @ Miembro Central Dieléctrico Radio de Curvatura. Los cables instalados deben soportar curvas de noventa grados o
mayores. El radio de curvatura mínimo deberá ser igual o menor de veinte veces el diámetro del cable de fibra óptica durante las labores de instalación; mientras que será de diez veces el diámetro del mismo una vez instalado. Para el caso de los buffers se requiere que posean un alto grado de flexibilidad, de manera de soportar 10 ciclos del buffer con un radio de 10 veces el diámetro del tubo.
Apéndice I
95
Tabla I.1. Requerimientos de la estructura del cable. (Continuación)
Ítem Requerimiento MOVISTAR Resistencia a la Compresión. 35000 Newton/mts
3000 N en instalación 1000 N en Cond Estatica
Tensión Mecánica.
5000 N para cable ADSS en vanos de 200mts Resistencia a la Vibración. Debe poder soportar vibraciones de 15 m/s2 en el rango de 5Hz y 25
m/s2 en el rango de 30Hz-200Hz Soporte a la Torsión. Los cables deberán soportar torsiones de +/- 360° sobre 2 m de longitud
por 10 ciclos (50 Newton de tensión) a temperatura de -20 °C +/- 2 °C. Para el caso específico de los cables auto soportados el proveedor deberá describir de qué manera el cable permite soportar tensión de torsión por el efecto de tracking (torsión) del cable.
Resistencia a campos eléctrico-magnéticos.
Solo para cable ADSS, se requiere que soporte campos eléctricos de líneas de tensión eléctrica de 13,7KV a distancias de 1 metro.
Variaciones de Temperatura. Los cables deberán conservar su vida útil y las características operacionales para variaciones de temperaturas comprendidas entre 10°C y 80°C
Cubierta de los cables de Planta Externa. La cubierta del cable debe estar fabricada con componentes dieléctrico. El cable debe estar protegido por envolturas tratadas químicamente para evitar la prolongación de roturas y ataques de roedores y ser resistente a ambientes químicos como por ejemplo: Ambiente ácido-alcalino, con compuesto de nitrato, con amoniaco, con aguas residuales, germicidas o con combustibles
Penetración de humedad. Los cables deberán diseñarse y construirse de tal modo, que el agua y la humedad no puedan difundirse a través de la cubierta ni filtrarse a lo largo del cable. El núcleo deberá permanecer libre de condensación en todo margen de temperatura especificado y durante la vida útil del cable
Características ambientales.
Gama de temperaturas de funcionamiento: -60ºC a + 85 ºC Dependencia de la atenuación según la temperatura:
1. Atenuación inducida < 0,05 dB/Km para temperaturas entre –60ºC y +85ºC a 1310 nm y 1550
2. Atenuación inducida < 0,05 dB/K para temperaturas entre –10ºC a + 85 ºC y humedad relativa del 95% a 1310 y 1550 nm
3. Atenuación inducida < 0,5 dB/Km debida a la inmersión en agua a 23ºC ±2ºC a 1310 y 1550 nm Atenuación inducida < 0,05 dB/Km debida al envejecimiento por temperaturas a 85ºC ± 2ºC a 1310 y 1550 nm
Apéndice I
96
Tabla I.2. Especificaciones técnicas de los hilos de fibra óptica G.652 [24]
Item Requerimiento de MOVISTAR≤ 0,35 dB/Km @ 1310 nm Coeficiente de Atenuación ≤ 0,24 dB/Km @ 1550 nm ≤ 0,04 dB/Km @ 1310 nm Atenuación Vs Longitud de Onda. ≤ 0,03 dB/Km @ 1550 nm
≤ 2,8 ps/nm x Km @ 1310 nm Dispersión Cromática.
≤ 18 ps/nm x Km @ 1550 nm ≤ 9,3 µm +/- 0,5 µm @ 1310 nm Diámetro del campo de modal. ≤ 10,5 µm +/- 0,5 µm @ 1550 nm
λc ≤ 1280 nm Longitud de onda de Corte. λcc ≤ 1260 nm
Diámetro del revestimiento interno 125,0 µm +/- 0,8 % (+/- 1 µm). Error de concentricidad del campo modal. ≤ 0,5 µm. No circularidad del revestimiento. ≤ 1,0 %
≤ 2,0 dB/Km.@ 1383 nm G,652 Atenuación en la cresta de agua. ≤ 0,5 dB/Km @ 1383 nm G,652.D
Atenuación por macroflexión. 1 vuelta, 32mm(1,2 pulg) diámetro @ 1550 nm < 0,10 dB 100 vueltas, 60 mm(3 pulg)diámetro @ 1310 nm < 0,05 dB 100 vueltas, 60 mm(3 pulg)diámetro @ 1550 nm < 0,05 dB
Tolerancias a curvaturas: Curvaturas 5 mm de radio Dispersión de modo de Polarización (PMD) 0,5 ps/√km
Tabla I. 3. Especificaciones técnicas de los hilos de fibra óptica G.655. [20]
Ítem Requerimiento MOVISTAR Coeficiente de Atenuación ≤ 0,24db/Km @ 1550 Atenuación Vs Longitud de Onda. ≤ 0,03 dB/Km
≤ 6 ps/(nm . Km) @ 1530 y 1550 nm Dispersión Cromática. ≤ 12 ps/(nm . Km) @ 1525 y 1625 nm
Diámetro del campo de modal. 9,6 µm +/- 0,5 µm @ 1550 nm Diámetro del revestimiento interno 125,0 µm +/- 0,8 % (+/- 1 µm). Error de concentricidad del campo modal. ≤ 0,5 µm No circularidad del revestimiento. ≤ 5,0 %. Atenuación en la cresta de agua. ≤ 2,0 dB/Km.@ 1383 nm Atenuación por macroflexión.
1 vuelta, 32mm(1,2 pulg) diámetro @ 1550 nm < 0,10 dB 100 vueltas, 60 mm(3 pulg)diámetro @ 1550 nm < 0,06 dB
Tolerancias a curvaturas: Curvaturas 5 mm de radio Dispersión de modo de Polarización (PMD) 0,5 ps/√km
97
Apéndice II . Especificaciones de los accesorios para la instalación del cable.
• Características de los ODF.
Tabla II. 1. Características del ODF para 72 terminaciones/empalmes
Tabla II. 2. Características del ODF para 12 terminaciones/empalmes
Tabla II. 3. Características del ODF para 48 terminaciones/empalmes
Ítem Especificación
Capacidad máxima del Chasis de Terminaciones/empalmes 72
Racks compatibles con tamaño de chasis 19” o 21”
Número de Pigtail SC-PC 72
Tipo del panel de Adaptadores SC-PC
Número de adaptadores 72
Capacidad de las bandejas de empalmes 72 empalmes de fusión
Número de abrazaderas para cable de planta interna 1
Ítem Especificación
Capacidad máxima del Chasis de Terminaciones/empalmes 12
Racks compatibles con tamaño de chasis 19” o 21”
Número de Pigtail SC-PC 12
Tipo del panel de Adaptadores SC-PC
Número de adaptadores 72
Capacidad de las bandejas de empalmes 12 empalmes de fusión
Número de abrazaderas para cable de planta interna 1
Ítem Especificación
Capacidad máxima del Chasis de Terminaciones/empalmes 48
Racks compatibles con tamaño de chasis 19” o 21”
Número de Pigtail SC-PC 48
Tipo del panel de Adaptadores SC-PC
Número de adaptadores 48
Capacidad de las bandejas de empalmes 48 empalmes de fusión
Número de abrazaderas para cable de planta interna 1
Apéndice II
98
• Características de las mangas de empalmes.
Tabla II. 4. Características de la Manga de Empalme tipo “A”.
Ítem Especificación Capacidad máxima de almacenaje de la manga 288 empalmes Número de puertos de entrada 6 Número de sangrías simultáneas 2 Número de válvulas de presurización 1 Kit de entrada para cables futuros 2 Capacidad de almacenaje de las bandejas de empalmes 288 empalmes Kit de instalación para armado de manga 1
Tabla II. 5. Características de la Manga de Empalme tipo “B”
Ítem Especificación Capacidad máxima de almacenaje de la manga 144 empalmes Número de puertos de entrada 6 Número de sangrías simultáneas 1 Número de válvulas de presurización 1 Kit de entrada para cables futuros 4 Capacidad de almacenaje de las bandejas de empalmes 144empalmes Kit de instalación para armado de manga 1
Tabla II. 6. Características de la Manga de Empalme tipo “C”
Ítem Especificación Capacidad máxima de almacenaje de la manga 144 empalmes Número de puertos de entrada 6 Número de sangrías simultáneas 1 Número de válvulas de presurización 1 Kit de entrada para cables futuros 3 Capacidad de almacenaje de las bandejas de empalmes 24 empalmes Kit de instalación para armado de manga 1
Tabla II. 7. Características de la Manga de Empalme tipo “D”
Ítem Especificación Capacidad máxima de almacenaje de la manga 48 empalmes Número de puertos de entrada 6 Número de sangrías simultáneas 1 Número de válvulas de presurización 1 Kit de entrada para cables futuros 3 Capacidad de almacenaje de las bandejas de empalmes 48 empalmes Kit de instalación para armado de manga 1
99
Apéndice III . Diagramas de conexión de los equipos
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Apéndice IV . Cálculo de Valor máxima de potencia.
El valor máximo de pérdidas permitidas por MOVISTAR se calcula de la
siguiente forma:
1,1 pérdidas de total pérdidas de máximoValor ×= , donde
( )
( ) ( )dBconector por pérdidas conectores n dBempalmepor pérdidas empalmes de n KmdBfibra pérdidas Km trayectodel long pérdidas de Total
×°+×°+
×=
102
Anexo A. Integración de la red Gran Caracas a la red óptica de MOVISTAR existente.
Figura A 1. Esquemático de la red Óptica Caracas – Valencia que integra la nueva red óptica de la Gran Caracas
Venepal Calvario
Valencia
Canaima
Colgate
VolcánGran Caracas
Maracay
Valencia
Venepal Calvario
Valencia
Canaima
Colgate
Volcán
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Canaima
Colgate
Volcán
Canaima
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Volcán
Canaima
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VolcánGran Caracas
Maracay
Valencia
Cable urbano Caracas 144h a instalarCable urbano Altos Mirandinos 48 h a instalarCable interurbano Caracas-Valencia 48hCable urbano Cablevisión-Santa Mónica 48hCable urbano Cortada Guayabo-Volcán 48hCable urbano Volcán-Chuao 48hCable urbano Venepal – Calvario 96 hCable urbano Valencia
Celdas a interconectarTanquillas de interconexión
103
Anexo B Instalación de cable enterrado
Figura B. 1 Zanja y ductos
Figura B. 2. Zanja finalizada
104
Figura B. 3. Tanquilla tipo A y ductos
105
Anexo C. Instalación aérea del cable.
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