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Universidad Nacional Experimental del Táchira Vicerrectorado Académico Decanato de Docencia Departamento de Ingeniería Electrónica Trabajo de Aplicación Profesional Pasantias Profesionales

Diseño de enlace de Fibra Óptica, para modernizar los servicios de voz, datos y video, en el sector La Laguna del municipio Guásimos estado Táchira.

Lapso de Pasantias 2019-1

Autor: Br. Gómez Borrero, Marcos Daniel Cedula de Identidad: V- 16.321.403 Correo Electrónico: [email protected] Tutor Académico: Cedula de Identidad: Correo Electrónico:

San Cristóbal, Noviembre 2019.

Capitulo 1: Introducción.

El enfoque de las telecomunicaciones tal y como se observa en el mundo moderno, se orienta hacia la conversión de los servicios tradicionales. No solo se trata de comunicar a las personas, si no de proporcionar la mejor tecnología para que esas comunicaciones sean mejores. En la actualidad se cuenta con diferentes medios de comunicación que nos permite, transmitir e intercambiar información a través de formatos; visuales, auditivos o audio visuales. Por esta razón, es importante que la telecomunicación tenga un buen funcionamiento debido a que la información es fundamental para el ser humano, y por medio de la fibra óptica se ha llegado a tener una transmisión de voz, datos y video casi sin perdidas y por medio de un gran ancho de banda. CANTV realiza un esfuerzo significativo para adecuar diferentes sectores del país a una mejora en cuanto a los servicios prestados. Por esta razón y algunas otras, CANTV apuesta sus inversiones a la expansión de su fibra óptica, para la transmisión de voz, datos y video. Para este desarrollo, es necesario implementar un backbone de fibra óptica que interconecte a todas las centrales que operen en el sector. Básicamente la empresa de telefonía invierte su capital en el diseño, operación y mantenimiento de los anillos de fibra óptica que permiten dar una mejor y veloz comunicación. Permitiendo así conexiones más flexibles a gran velocidad. Con el incremento de los clientes, así como también la demanda de servicios y ancho de banda, surge la responsabilidad de satisfacer las necesidades de los usuarios, utilizando las redes de fibra óptica ya existentes, logrando así mantener bajos costos. Por esta razón, el diseño de enlace se desarrollo bajo la necesidad e importancia de reestablecer los servicios de voz, datos y video, y del mismo modo ampliar la cantidad

de clientes que poseen los servicios, en la comunidad de La Laguna, en el municipio Guásimos estado Táchira. De acuerdo a lo anteriormente expuesto, este informe de pasantias profesionales, ha sido distribuido en cinco capítulos. El primer capitulo corresponde a la introducción; incluye la identificación de la empresa, descripción de la situación actual, identificación del problema, objetivo general, objetivos específicos, justificación, importancia y alcance. El capitulo dos lo constituyen los fundamentos teóricos, basados en la revisión de los antecedentes y descripción de las teorías que fundamentan el plan de trabajo. A partir del siguiente capitulo se efectúa el proceso metódico, donde se describe el tipo y el diseño de la investigación, seguidamente en el cuarto capitulo se muestran los resultados de acuerdo a los objetivos planteados. Y por ultimo se da la discusión y el análisis de los resultados, en el quinto capitulo. Para finalizar se incluyen las conclusiones, recomendaciones y referencias.

1.1 Identificación de la empresa. La Compañía Anónima Nacional Teléfonos de Venezuela (CANTV), ente adscrito al Ministerio del Poder Popular para Ciencia y Tecnología (MPPCT), es la empresa líder de servicios integrados de telecomunicaciones en Venezuela y tiene como objetivo fundamental, fomentar la inclusión social y la disminución de la brecha al acceso de tecnologías digitales, facilitando así el alcance de todos a los servicios de telecomunicaciones. CANTV, ofrece soluciones integrales de telecomunicaciones para satisfacer las necesidades de sus clientes de servicios de telefonía fija, televisión satelital, datos y acceso a Internet.

Tras la renacionalización, su gestión esta definida por la relación ética productiva, humanista, endógena y transparente con las comunidades, los servidores públicos, los usuarios, el Estado y el ambiente, al respetar la diversidad y favorecer la reducción de las desigualdades sociales. Como muestra de la eficiente gestión de CANTV, al pasar nuevamente a manos del Estado, desde el año 2007 el 100% de los dividendos se han aportado al Físico Nacional.

1.1.1 Reseña histórica. La Compañía Anónima Nacional Teléfonos de Venezuela, conocida como CANTV, fue fundada en 1930, y hoy en día es el proveedor líder de servicios de telefonía fija, Internet y servicios de información del país. A través de los siglos XX y XXI, CANTV ha pasado por diferentes facetas que comienzan en 1930 con una concesión otorgada al venezolano Félix A. Guerrero, pasando por ser empresa publica entre 1953 y 1991, para luego volver a manos privadas por un lapso de 15 años, entre 1992 y 2007, año en que pasa, de nuevo, al control del Estado venezolano. La compañía progresivamente adquiere diferentes empresas telefónicas particulares, que funcionaban en todo el territorio nacional. En 1950, el Estado compra la totalidad de las acciones de las empresas particulares e inicia el proceso de nacionalización que culmina en 1973. Ese mismo año, fue adquirida la última de las empresas, ubicada en San Fernando de Apure. CANTV presenta para 1990 una planta telefónica con deficiencias técnicas y atraso tecnológico. En ese momento, se tiene una demanda satisfecha de 45,5% y una densidad telefónica de 7.2 líneas por cada cien habitantes. Además, la compañía enfrenta un déficit de 4.340 millones de bolívares. A raíz de esta situación, se afianza la necesidad de establecer un proceso de privatización

del sector telecomunicaciones con miras a su modernización y adecuación a la nueva realidad del país. En consecuencia, en 1991 se efectúa la licitación internacional de 40% de las acciones de la empresa, en el marco de su privatización. Como resultado, en diciembre de ese año, el Consorcio Venworld Telecom, una compañía organizada bajo las leyes del Estado de Venezuela, adquiere el control del 40% de las acciones de la empresa. El monto de esta operación fue de 1.885 millones de dólares. A partir de ese momento, Venworld obtiene el control operativo de la compañía, bajos los términos del contrato de concesión suscrito con la Republica de Venezuela. El consorcio de empresas que conforman Venworld incluye a la empresa estadounidense GTE, Telefónica Internacional de España, la Electricidad de Caracas, Banco Mercantil y AT&T; también de Estados Unidos. La concesión contempla un periodo inicial de 35 años sujeto a una extensión adicional de 20 años, de acuerdo con la aprobación del Ministerio de Transporte y Comunicaciones. Los términos de la concesión establecen que CANTV es el proveedor exclusivo de servicios de comunicación locales, de larga distancia nacional e internacional hasta noviembre del año 2000. Paralelamente, la empresa se compromete a cumplir con metas de expansión y mejoramiento del servicio, cuyo seguimiento es efectuado por el organismo

regulador

del

sector

CONATEL

(Comisión

Nacional

de

Telecomunicaciones). Con la apertura de las telecomunicaciones, en el año 2000, CANTV empieza a competir como empresa de servicios integrales y cambia de imagen para adoptar el lema “Comunicación Abierta”. De esta manera, la Corporación (CANTV y sus empresas filiales; MOVILNET, CAVEGUIAS y CANTV.net) se define como una empresa que escucha a sus clientes y esta abierta al cambio.

En el 2001 CANTV, inicia el proceso de integración corporativa con MOVILNET, CANTV:NET y CAVEGUIAS, consolidando las unidades de apoyo para prestar servicios corporativos y unificando los conceptos de imagen grafica de CANTV, MOVILNET y CANTV:NET. Como empresa de telecomunicaciones también se ha abocado a mejorar su plataforma tecnológica, y para ello, la inversión asignada supero los 700 millones de dólares, en el primer trimestre del año 2011. Con la construcción de mas de 6.609 kilómetros de fibra óptica y la interconexión con los 12 mil 214 kilómetros de fibra de las redes del Estado de la Red Nacional de Transporte, CANTV lleva de manera mas rápida y eficiente sus servicios. Es importante destacar, que para el 2012 se llego a un número de usuarios de Internet en Venezuela de aproximadamente 1.8 millones elevando el promedio de velocidad de Internet en el país de 256 kilobytes a 512 kilobytes, y para ello se ha invertido cerca de 115 millones de bolívares, equivalentes a 26 millones de dólares. Para mediados del año 2013, se instalo aproximadamente 18.000 kilómetros de fibra óptica mediante el proyecto (OPSUT) denominado “Red Nacional de Transporte”, esperando aumentar las instalaciones al finalizar el año y a comienzos del 2014. Además, amplia la cobertura móvil en el territorio nacional al contar con 3400 radio bases distribuidas en: 1.431 con tecnología CDMA, más de 1300 antenas GSM y 538 con tecnología UMTS. Desde el punto de vista de conexión internacional, CANTV interconecta a Venezuela con los países de America Latina y el Caribe, a través de proyectos como el cable submarino de fibra óptica que nos enlaza con Cuba y Jamaica; la interconexión con Brasil, representando la integración del continente; y el convenio entre Venezuela y Uruguay que permite que éste utilice hasta 10 MHz del espectro posicionado en su orbita, para mejorar las comunicaciones en todo el territorio rioplatense. Entre sus

nuevas propuestas se encuentra el servicio de Televisión Directa al Hogar (TDH), denominado CANTV televisión satelital que busca proporcionar a los venezolanos una televisión con contenido sano, libre de violencia, apoyado en las bondades que ofrece el satélite Simon Bolívar. CANTV, es hoy, la empresa del Estado venezolano que busca el bienestar de todo el mismo al brindarles los servicios de voz, datos y video con calidad.

1.1.2 Misión. “Mejorar la calidad de vida de los venezolanos al proveer soluciones de comunicación que exceda las expectativas de los clientes”. CANTV, (2016).

1.1.3 Visión. “CANTV, empresa estratégica, rentable y socialista del Estado venezolano, contribuye en colectivo a garantizar al país su derecho a la comunicación”. CANTV (2016).

1.1.4 Valores. “Eficiencia, vocación de servicio, disciplina, igualdad, ética socialista, eficacia, participación protagónica, responsabilidad, celeridad, esfuerzo colectivo, probidad, pulcritud, honestidad, decoro, amor, solidaridad, lealtad institucional”. CANTV (2016).

1.1.5 Estructura Organizacional.

Figura 1. Organigrama de CANTV Nota de estructura organizativa por Compañía Anónima Nacional Teléfonos de Venezuela; 2001. Recuperado el 08 de Agosto de 2019 de https://www.cantv.com.ve La empresa de CANTV en el estado Táchira, esta distribuida por una serie de centrales que unen la conexión para la transmisión de voz, datos y video una de estas centrales esta ubicada en la población de Palmira en el municipio Guásimos; la cual posee una sala de transmisión donde están los equipos que hacen posible llevar los servicios a los clientes, bien sea por pares trenzados o fibra óptica.

1.2 Identificación del área de trabajo. El presente trabajo de aplicación profesional se realizo en la Compañía Anónima Nacional Teléfonos de Venezuela (CANTV), en el área de operación y mantenimiento de transmisión del estado Táchira; ubicada en la planta baja del edificio CANTV de la carrera 9 con calle 11 de Barrio Obrero, en el municipio San Cristóbal. El área de operación y mantenimiento de transmisión se encarga de la transferencia física de voz y datos, en todo el estado Táchira; mediante un canal de transmisión donde la información llega al destinatario permitiendo la conexión de comunicación de múltiples usuarios en distintos lugares del país. El área de trabajo donde se llevo a cabo el desarrollo del proyecto durante 16 semanas consecutivas, contó con equipos de tecnología NGN, así como también con todos los documentos acerca de las normas de la empresa, para la instalación de la fibra óptica, de igual manera se contó con las herramientas de trabajo en el área de electrónica e informática, teniendo así todo lo requerido para la elaboración de este diseño.

1.3 Descripción de la situación actual. La Compañía Anónima Nacional Teléfonos de Venezuela, ubicada en el edificio CANTV, en la carrera 9 con calle 11, Barrio Obrero, San Cristóbal fue fundada en 2004. En esta estructura se pueden encontrar diferentes departamentos de trabajo tales como atención al cliente, conmutación, área 1, sala de DISLAN, energía, sala de PCM, central digital, radio base de Movilnet y soporte técnico. Entre las funciones que ejerce el soporte técnico, se encuentra reportar fallas, prestar apoyo para hurtos o averías, realización de proyectos, instalación de equipos, entre otras funciones. Cabe destacar que este departamento cuenta con personal calificado para actuar en el momento en el

que se presenta alguna de las labores anteriormente mencionadas, también se cuenta con un Sistema Automatizado de Control de Averías de Servicio (SACAS), el cual permite reconocer diferentes fallas que puede presentar el servicio. En la actualidad este departamento, quiere mejorar su funcionamiento por medio de diferentes proyectos basados en la fibra óptica, debido a que a futuro la institución establecerá una nueva tecnología de red óptica pasiva con capacidad de Gigabit (GPON), la cual garantiza una mejor transición de datos, voz y video al suscriptor. Por esta razón se deben tener los proyectos realizados para poder ejecutarlos al momento que se cuente con los recursos necesarios para realizarlos.

1.4 Identificación del problema. La Compañía Anónima Nacional Teléfonos de Venezuela (CANTV), es una empresa de telecomunicaciones que constantemente busca soluciones a las diferentes situaciones que se presentan, en especial las relacionadas con la transmisión de voz, datos y video. Del mismo modo permanece en constante innovación con respecto a los diferentes avances tecnológicos que se presentan a nivel mundial y de igual manera con los proyectos globales que presenta la institución. En la actualidad las telecomunicaciones avanzan velozmente, y de la misma forma deben avanzar las compañías que ofrecen estos servicios alrededor de todo el mundo, específicamente en nuestro país una de las instituciones encargadas es CANTV, la misma presta servicios de telecomunicaciones basados en tráfico de voz, datos y video. Sin embargo, la infraestructura actual se esta viendo limitada por la creciente demanda entre las diferentes centrales, lo que ocasiona una notable latencia en las redes que maneja la institución, la cual cada vez es mayor y mas perceptible por los usuarios.

Esta insuficiencia compromete la conformidad de los suscriptores. Es por esto que se necesita buscar vías alternativas para aumentar la capacidad y adecuar el servicio al ritmo del crecimiento actual.

Para solucionar este problema la empresa CANTV,

requiere el uso de fibra óptica para establecer una vía alternativa para los servicios de voz, datos y video, de esta forma descargar la congestión ocasionada por las grandes cantidades de usuarios y del mismo modo ampliar el numero de suscriptores sin que se afecte las condiciones de los servicios prestados. Ante las consideraciones anteriores, la empresa CANTV, posee debilidades en cuanto la ampliación de suscriptores y el establecimiento de los servicios en los sectores que han sido victimas del hurto de los cables, tal es el caso de la población de La Laguna en el municipio Guásimos, que por el hurto de los cables que suministran los diferentes servicios de la empresa, no cuentan con los mismos desde hace varios meses. En la actualidad se esta reestableciendo el servicio por medio de cable par trenzado, esta reinstalación solo será para los usuarios que contaban con los servicios anterior al robo de los mismos. Por esta razón, se desea elaborar el diseño de enlace de fibra óptica entre la central de Palmira, y la población de La Laguna en el municipio Guásimos. Basado en la tecnología usada actualmente en la institución la cual es la red de siguiente generación o Next Generation Networking. (NGN); la cual puede en un futuro darle un respaldo a la tecnología GPON la cual es la tecnología a la que la compañía desea emerger. Cabe destacar que la implementación de esta propuesta mejorara el ancho de banda y así mismo la prestancia de los servicios; de igual manera permitirá una ampliación de suscriptores en el sector debido a la necesidad presente en la población.

1.5 Objetivos de la investigación. 1.5.1 Objetivo General. Diseño de enlace de fibra óptica, para modernizar los servicios de voz, datos y video, en el sector La Laguna del municipio Guásimos estado Táchira.

1.5.2 Objetivos Específicos. 1. Estudiar los requerimientos establecidos por CANTV, en cuanto a la normativa para la instalación de la fibra óptica. 2. Realizar la inspección de las rutas necesarias, para establecer el enlace de la fibra óptica. 3. Diseñar el enlace de fibra óptica entre la central de Palmira y el sector La Laguna. 4. Simular el enlace punto a punto, analizando los resultados para diferentes escenarios. 5. Realizar la propuesta del diseño del enlace de fibra óptica de acuerdo con los escenarios simulados.

1.6 Justificación e importancia. El mundo de las comunicaciones, es un sector que a pesar de la actual crisis económica, mantiene un crecimiento y un desarrollo constante. Para fomentar el continuo

desarrollo

tecnológico,

es

fundamental

que

las

empresas

de

telecomunicaciones inviertan recursos para ofrecer servicios de calidad, que puedan admitir una gran cantidad de usuarios, además, intentando prestar tales servicios, no solo en las principales ciudades, sino en zonas más remotas del territorio.

Dar el soporte necesario para cubrir las demandas actuales y las demandas futuras que la compañía requiere y requerirá en sus servicios, es en efecto, lo que se pretende lograr con el diseño de este enlace, donde no solo proporcionara el soporte para mejorar la calidad de servicios de voz, datos y video, sino que expandirá el limite de usuarios que podrán integrarse en el futuro para disfrutar de tales servicios, siendo los principales beneficiados los usuarios de la población de La Laguna en el municipio Guásimos. De esta manera, se impulsa el crecimiento de las telecomunicaciones, conectando a más personas, mejorando su calidad de vida y contribuyendo así a las mejoras de los servicios que se prestan a los usuarios. Todo esto con la finalidad de garantizar que las poblaciones se mantengan comunicadas ya que las telecomunicaciones juegan un rol fundamental en la actualidad.

1.7 Alcance y Limitaciones. Desarrollar en su totalidad las partes que componen el diseño del enlace de fibra óptica entre la central de Palmira y el sector de La Laguna en el municipio Guásimos, para que sea evaluado por los ingenieros y el personal de la gerencia de la compañía. Con la finalidad de que sea tomado en consideración en el momento que se cuenten con los recursos necesarios. El diseño se basa en la tecnología Next Generation Networking (NGN); debido a que es la implementada actualmente en la institución dando así más posibilidades para la implementación del diseño, de igual manera esta propuesta puede usarse como base para las nuevas tecnologías que se desean implementar en la institución como lo es la tecnología Gigabit-captable Passive Optical Network (GPON). Cabe destacar que actualmente la institución no cuenta con la fibra óptica necesaria para dicho proyecto, así como tampoco posee el nodo que se debe utilizar en el enlace para ampliar la cantidad de suscriptores y de igual manera mejorar los servicios.

Capitulo 2: Marco teórico.

2.1Antecedentes de la investigación. La fibra óptica, dentro de las telecomunicaciones ha sido de gran importancia y necesidad, debido a los avances tecnológicos de los últimos años, el cual representa una exigencia para las instituciones que forman parte de este mercado, manteniéndose en constante innovación y trabajando para optimizar los servicios. Al respecto, se realizo la revisión de diferentes estudios previos que permitieron establecer pertinencia y aplicabilidad de lo que se estudia, es aquí donde se pone de manifiesto la importancia que revisten los antecedentes, los mismos constituyen las primeras informaciones previas que se tienen sobre el tema abordado por el proyecto de pasantias. En este orden; Hernández, Fernández y Baptista (2010) señalan: “los estudios previos relacionados con el problema planteado aportan un norte al estudio investigativo” (p. 97). Es decir, se seleccionaron los trabajos realizados anteriormente que guardan vinculación directa con la situación en estudio. Por consiguiente, al revisar diferentes fuentes sobre investigaciones realizadas en lo que respecta a enlaces de fibra óptica para diferentes sectores, se pueden precisar los siguientes antecedentes: A nivel internacional, Berdugo, Chía, Cuestas y Lozano (2016); en Colombia, Bogota, Universidad Santo Tomas de Aquino; se elaboro un proyecto titulado “Diseño, Construcción e Implementación de un Enlace Óptico de Bello a Itagüí”. El mismo tuvo como objetivo: “Desarrollar e implementar de manera eficiente el proyecto de cierre de anillo nacional – centro norte”. Al respecto, se realizo de manera especifica la construcción de la red de fibra óptica, al igual que la adecuación de los nodos y las cabeceras en Bello e Itagüí.

Entre los resultados, se expone que el proyecto no queda exento de mejoras o nuevas consideraciones por parte de la empresa encargada. Del mismo modo, se destaca que lo presentado en este informe especifica varios factores tales como: las atenuaciones por empalme, kilómetro, conector y retornó óptico; también detalla las consideraciones para la instalación de los nodos y de igual manera realizaron una gestión de costos del proyecto; otorgándole de esta manera a la institución encargada un proyecto listo para su ejecución. Ahora bien, a nivel nacional, De Quintana y Fernández (2012) para la Universidad Católica Andrés Bello, ubicada en Caracas, Venezuela, elaboraron un proyecto titulado “Diseño de una Red de Transporte de Fibra Óptica que Incremente la Capacidad de Trafico de la Red de una Operadora Móvil”. Cuyo objetivo fue, Diseñar una red de transporte de fibra óptica, que integre las tecnologías existentes y emergentes de la telefonía móvil, permitiendo aumentar la capacidad de trafico de red, satisfaciendo la creciente demanda de ancho de banda en los servicios de voz y datos, ofreciendo así una mejor calidad de servicio y enlazar la región centro-oriental del país. Dicho transporte se enfoco en suministrar información acerca de cómo instalar la red, identificando lugares, con coordenadas especificas para la ubicación de los equipos, de igual manera suministrando los cálculos necesarios para el enlace de fibra óptica. Entre los resultados, se obtuvieron derivaciones positivas, debido a que los mismos se mostraron bajo una matriz FODA, para establecer los mejores equipos que se presentan en la actualidad, para generar un mejor servicio, del mismo modo se identificaron los nodos que integran este diseño de red y se especifican los diferentes enlaces de fibra óptica tramos: Anaco-Puerto Ordaz; Anaco-Maturín; Anaco-Puerto La Cruz y San Juan de los Morros-Anaco. En definitiva, el plan realizado por De Quintana y Fernández deja como aporte al proyecto de pasantias, diferentes aspectos sobre los

enlaces de fibra óptica, también se tomo como contribución la elaboración de los análisis de los equipos presentes para cada área de trabajo. Finalmente, a nivel regional Belandria (2017), elaboro un diseño para la Universidad Nacional Experimental del Táchira, San Cristóbal, Estado Táchira, Venezuela; para optar al grado de Ingeniero Electrónico, denominado: “Diseño de la Red de Transporte de Fibra Óptica de CORPOELEC (Con Tecnología SDH para Tres Subestaciones en San Cristóbal Estado Táchira) ”. El objetivo consistió en diseñar la red de transporte de fibra óptica de CORPOELEC, con tecnología SDH para tres subestaciones en San Cristóbal Estado Táchira. En este sentido, su diseño se baso en la interconexión entre las torres de transmisión del sistema eléctrico, utilizando la línea de protección llamada cable de guarda, el cual cuenta con fibra óptica en su núcleo; en el proyecto se usaron protocolos como lo son (SDH, STM1 y STM64), los cuales son estándares para la fibra óptica, también fueron consideradas las normas que permiten una mejor comunicación, experimentando estas comunicaciones por medio de una prueba piloto en base a un simulador bajo licencia de un software libre. CANTV. Cuenta con algunos antecedentes referentes al proyecto de pasantias los cuales sirvieron como aporte en algunos aspectos para la elaboración del enlace de fibra óptica. Por otra parte, la empresa esta enfocada en mejorar las plataformas para una optimización del servicio, por medio de la fibra óptica, con la idea de otorgarle al cliente un bando de ancha mas grande y un servicio mas eficiente, por esta razón, la idea principal de este proyecto es establecer un informe listo para su ejecución al momento de que la empresa lo necesite.

2.2 Bases teóricas Las bases teóricas se refieren a los conceptos y temas tratados por el investigador para mejorar o comprender más cabalmente el tema del cual se habla a lo largo de la exposición que implica su trabajo. En efecto, Arias (2006) define las bases teóricas como “los conocimientos sustentados que permiten explicar los fundamentos teóricos de un problema de investigación” (p.45). De acuerdo con el autor, durante la elaboración del presente proyecto se realizaron una serie de consultas teóricas en materia de fibra óptica y tecnologías NGN así como GPON, con el propósito de explicar acertadamente los aspectos que rodean al tema de estudio. 2.2.1 Fibra Óptica. Fibra óptica, es un filamento de material dieléctrico, como el vidrio o los polímetros acrílicos, capaz de conducir y transmitir pulsos luminosos de uno a otro extremo, y es definido por Vargas (2009) como: “un medio de transporte empleado habitualmente en redes de datos, siendo un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el cual se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir”. (p.08). De allí, que uno de los objetivos del presente proyecto de pasantias busca implementar el enlace de fibra óptica para mejorar los servicios. 2.2.1.1 Ventajas de utilizar la fibra óptica. 

Baja atenuación: son medios físicos con menor atenuación. Por lo tanto se pueden establecer enlaces directos sin repetidoras, de 100 a 200 Km.



Ancho de banda: la capacidad de transmisión es muy elevada, además pueden programarse simultáneamente ondas ópticas de varias longitudes de ondas lo que genera mayor rendimiento de los sistemas llegando a manejar cantidades de de información entre 100 MHz/Km a 10 GHz/Km en tan solo un hilo de fibra.



Peso y tamaño: el diámetro de un hilo fibra óptica es similar al de un cabello humano por esta razón su peso y su tamaño es considerablemente menor al de un cable de cobre.



Aislamiento eléctrico: al no existir componentes metálicos (conductores de electricidad) no se produce inducciones de corriente en el cable, por tanto pueden ser instalados en lugares con altos riesgos eléctricos.



Ausencia de radiación: como las fibras ópticas transmiten

luz no emiten

radiaciones electromagnéticas que puedan interferir con equipos electrónicos, así mismo tampoco se ven afectados por radiaciones emitidas por otros equipos. Por lo tanto constituyen el medio más seguro para transmitir información de muy alta calidad sin degradación.

Figura 2. Estructura de la fibra óptica. Nota de estructura partes de una fibra óptica por Profesional Review; 2019. Recuperado el 04 de Septiembre de 2019 de: https://www.profesionalreview .com/2019/02/15/fibra-optica-que-es/

2.2.1.2 Aplicaciones. 

Internet: La fibra óptica hace posible navegar por Internet a una velocidad de dos millones de bps, impensable en el sistema convencional, en el que la mayoría de usuarios se conecta 28.000 o 33.600 bps.



Redes: Se emplean sistemas de láser con fibra óptica. Proporcionando redes a larga distancias denominadas transcontinentales o transoceánicas; para estas comunicaciones son necesarios algunos parámetros tales como: el tramo de transmisión posible a cubrir y la velocidad binaria, así como también el tipo de fibra óptica apropiado, es decir fibra monomodo o multimodo.



Telefonía: Para la conexión de un teléfono es completamente suficiente con los conductores de cobre existentes. Precisamente con la implementación de los servicios en banda ancha como la videoconferencia, la videotelefonía, entre otros; la fibra óptica se hará imprescindible para el abonado.



Otras Aplicaciones: También se emplean en una amplia variedad de sensores, que van desde termómetros hasta giroscopios. Las fibras pueden resultar especialmente útiles cuando los efectos eléctricos podrían hacer que un cable convencional resultara inútil, impreciso o incluso peligroso. Las aplicaciones más sencillas de las fibras ópticas es la transmisión de luz a lugares que serán difíciles de iluminar de otro modo, como la cavidad perforada por la turbina de un dentista ejemplo. 2.2.1.3 Tendido de fibra óptica. Dentro de la instalación de cable de fibra óptica se agrupa en un gran número de

trabajos, relacionados con el hecho del tendido de la fibra óptica. Empleando distintos métodos dependiendo del tendido que se realice; existiendo tres tipos de tendido de fibra óptica, los cuales son submarinos, terrestres y aéreos.



Tendido Submarino.

Actualmente existe una gran cantidad de sistema de cableado submarino instalado en todos los océanos. Entre la división internacional de cuatro regiones: Océano Pacifico – Asia; Océano Atlántico. Europa – Asia y Sudamérica. Todas estas regiones se comunican entre si. Estos sistemas submarinos se componen de cables de fibra óptica interconectados a través de repetidores, que permiten alcanzar distancias de hasta nueve kilómetros por tramo. Asimismo, resisten las inclemencias de la temperatura, salinidad y humedad, así como las presiones del agua, ya que se encuentran instalados hasta tres mil metros de profundidad. Se conectan a sistemas de transmisión y recepción, integrado por moduladores y multiplexores ópticos que constituyen los sistemas de observación y control., los cuales, en conjunto con los amplificadores empalmados al cable cada 30 o 50 Km. garantiza la integridad de las señales que viajan por las fibras ópticas para permitir la comunicación. Una de las ventajas importantes de la fibra óptica colocada dentro del mar, con respecto a la comunicación vía satélite, es que es mas barata e implica menor riesgo de interrumpir el enlace por razones climáticas como tormentas. Además el retardo de transmisión es considerablemente menor por lo que es ideal para transmisión de telefonía internacional. El proceso del tendido de la red submarina es complejo y largo. Como primera instancia, antes de llevar a cabo la instalación, se realiza un estudio en el cual se traza la ruta del cableado submarino y se especifican los requisitos tecnológicos. Posteriormente, se relevan los datos geofísicos y en base a ellos

se definen la ruta real a utilizar. En esta fase se especifican los tipos de cable submarino, empalmes, estructuras y demás equipamientos, incluidos el mecanismo de transmisión electrónica. La instalación del tendido de fibra óptica es llevada a cabo por dos barcos, que después de partir de diferentes áreas geográficas, van desenrollando y sumergiendo el cable, hasta que se encuentran en un punto determinado del océano, es ahí donde se realiza la conexión de los dos puntos. Finalmente, después de comprobar que el enlace funciona correctamente, sumergen los dos extremos de los cables conectados.

Figura 3. Cable submarino de fibra óptica. Nota de cable de submarino de fibra óptica. Recuperado el 20 de Septiembre de 2019 de: http://librosdigitales-free.blogspot.com/2010/06/sistemas-de-fibra-optica.html 

Tendido Terrestre.

Para hacer un tendido terrestre pueden abrirse varias zanjas a cielo abierto, o bien utilizar la tecnología Trenchless de tubería guiada. El sistema clásico de tendido a cielo abierto trae numerosas molestias a los ciudadanos (ruidos molestos, veredas abiertas, suciedad) por lo que se recomienda que no usarse

en sitos urbanos. El sistema Trenchless, por otro lado, es capaz de trazar túneles mediante perforaciones direccionales, evitando que tener que abrir las veredas, esto permite realizar tanto el tendido como el mantenimiento de los tubos, sin tener que abrir todo el suelo. Una vez tendidas las zanjas, será necesario colocar la fibra dentro de ellas. La técnica tradicional solía ser la de tirar de la fibra, lo cual implica una alta fricción, en las curvas que se reduce con la utilización de lubricantes. Para evitar los altos niveles de tensión sobre el cable, se puede utilizar la técnica de Jetting, en la que se genera una corriente de aire de alta presión que va empujando al cable a medida que se lo va insertando. DE esta manera se evitan las fricciones mediante el flujo de aire y se pueden realizar instalaciones de mayores distancias. 

Tendido Aéreo.

Los tendidos aéreos importantes suelen aprovechar las instalaciones existentes de las empresas de transporte de energía eléctrica. En varios casos, estas mismas empresas son las dueñas de la fibra óptica y utilizan este recurso para aumentar sus ingresos. Para los tendidos aéreos se utilizan básicamente 4 tipos de cables de fibra óptica: ADSS (All Dielectric Self-Supporting). Diseñados para instalarse en líneas de alta tensión. Este diseño no contiene ningún elemento metálico y su cubierta esta protegida contra el efecto Tracking por lo que hace a este cable muy adecuado para su instalación en líneas de media y alta tensión. El peso del cable es soportado solo por los elementos de refuerzo incluidos en el. La excelente relación peso resistencia a la tracción de los elementos de refuerzo asegura el bajo peso de los cables ADSS y limita la carga adicional de las

torres de alta tensión. Estos cables pueden instalarse en tramos de hasta 600 metros. Figura-8. Este diseño contiene el mensajero unido al núcleo óptico mediante la cubierta externa. El mensajero actúa como elemento de refuerzo y soporta el peso del cable. Este tipo de cable se usa en instalaciones aéreas con varios cortos siendo una solución económica. Adosados. Diseñados para ser atados a un cable mensajero, al hilo de tierra o al conductor de fase en las líneas de alta tensión. La solución usada en líneas de alta tensión, conocida como ADL, contiene elementos totalmente dieléctricos. La tecnología ADL permite instalaciones rápidas y económicas. El adosado del cable óptico al hilo de tierra en las líneas de alta tensión se hace de una manera discontinua usando preformados metálicos. OPGW (Optical Ground Wire). El núcleo de fibra óptica se aloja en el interior de un tubo de aluminio extruido que proporciona tanto protección mecánica

al

núcleo óptico, como estanqueidad frente a la humedad o

penetración de agua. Este tubo de aluminio proporciona a su vez alta conductividad eléctrica necesaria para disipación de la descarga atmosférica o cortocircuitos accidentales.

2.2.2 FTTx Se conoce como Fiber To The x (FTTx); al conjunto de redes de banda ancha soportadas por fibra óptica, diferenciándose en el destino de dicha fibra. Siendo las siguientes las más resaltantes en la actualidad: 

FTTH: Home, fibra hasta el hogar o negocio del usuario.



FTTE: Enclosure, fibra hasta el armario de distribución, desde donde se da el servicio a usuarios dentro de una misma área de trabajo.



FTTC: Curb, fibra hasta la acera, se instala un DSLAM cerca de los hogares o negocios, entorno a los 300 m, a partir del cual la red es de cobre hasta los usuarios. El tramo desde de DSLAM a central se realiza a través de fibra óptica.



FTTN: Node, similar al FFTC, pero el armario se sitúa a una distancia entre 300 y 1500 m de los hogares o negocios, pudiendo ser este ultimo tramo de cobre o de cable coaxial.



FTTB: Building, fibra hasta el edificio, la red de fibra termina en un punto intermedio en el interior del edificio o alrededores dentro de la propiedad, desde donde se da servio a los usuarios por diferentes medios no ópticos.



FTTP: Premises, se diferencia con FTTH en que no llega hasta el usuario mediante la fibra óptica, si no que llega hasta el equipo de distribución más cercano, dando servicio a los usuarios mediante cobre o cable coaxial.



FTTA: Antenna, fibra desde la estación hasta la antena, debido a la demanda de RAN, Radio Access Network.

2.2.3 Red de siguiente generación (NGN) La red de siguiente generación (NGN por sus siglas en ingles de Next Generation Networking) hoy en dia, poseen una vital importancia para el manejo y el transporte de la información y S. García en el 2012 afirma: “El término Next Generation Networking o NGN no es sino un modelo de arquitectura de redes de referencia que debe permitir desarrollar toda la gama de servicios IP multimedia de nueva generación (VoIP de nueva generación, videocumunicacion, mensajería integrada multimedia, integración con servicios IPTV, etc.) así como la evolución, migración en términos de sustitución o emulación de los actuales servicios de telecomunicación”(P42).

Ahora bien, la red NGN, se basa en la transmisión de paquetes capaces de proveer servicios integrados, incluyendo los tradicionales como la telefonía, aprovechando al máximo el ancho de bando del canal haciendo uso de las Tecnologías de Calidad de Servicio (QoS) de modo que el transporte sea totalmente independiente de la infraestructura de red utilizada. Además, ofrece acceso libre para usuarios de diferentes compañías telefónicas y apoya la movilidad que permite acceso multipunto a los usuarios. En las redes de siguientes generación se habla de tres cambios fundamentales en la arquitectura de red tradicional, estos cambios son los siguientes: 

Núcleo de red: Supone la consolidación de varias redes de transporte, las cuales están construidas históricamente por servicios individuales, los cuales están basados normalmente en protocolos IP y Ethernet. Esto refleja incluso una migración para el usuario tradicional hacia un nuevo servicio como lo es el Red Privada Virtual (VPN) o la transformación técnica de las redes tradicionales.



Redes de Acceso: Admite la migración del canal tradicional dual de voz y datos asociada a las redes xDSL hacia instalaciones convergentes en las que las DSLAMs integren puertos de voz y VoIP, permitiendo de esta forma dejar atrás las actuales redes conmutadas que multiplexan voz y datos por diferentes canales.



Redes Cableadas: La convergencia NGN implica la migración de la tasa constante de flujo de bits a las especificaciones PacketCable del consorcio CableLabs que suministra servicios de VoIP y SIP. Ambos servicios funcionando sobre DOCSIS como estándar para el cableado.

.

Figura 4. Conjuntos de elementos funcionales que configuran el plano de control del modelo de referencia NGN. Nota de los conjuntos de elementos funcionales que configuran el plano de control del modelo de referencia NGN. Recuperado el 20 de Septiembre de 2019 de: http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_siguiente_generaci%C3%B3n 2.2.3.1 Características de la red NGN. Considerando que las redes de próxima generación, forman parte de una arquitectura que busca integrar la red telefónica de voz con redes de datos y video, se presentan una serie de características: 

Red multiservicio capaz de manejar voz, datos y video.



Movilidad generalizada.



Servicios convergentes entre fijo y móvil.



Red con el plano de control, separado del plano de transporte y conmutación.



Posee interfaces abiertas para el inter-funcionamiento entre los niveles de transporte, control y las aplicaciones.



Garantiza QoS para distintos tipos de tráfico y de acuerdo de Acuerdo de Nivel de Servicio (SLA).



Transferencia basada en datagramas IP para el transporte de todo tipo de información.



Compatibilidad con una amplia gama de servicios, aplicaciones y mecanismos basados en módulos de servicios.



Acceso sin restricciones por los usuarios a diferentes proveedores de servicios.



Características del servicio unificado para el mismo servicio que percibe el usuario.



Cumple con todos los requisitos reglamentarios relativos a las comunicaciones de emergencia, seguridad y privacidad.

2.2.4 Redes PON Se conoce como redes PON, Passive Optical Network, a las redes puntomultipunto pasivas ópticas, es decir, no están compuestas por componentes activos, si no pasivos, como son los divisores ópticos, filtros y multiplexores WDM. Debido a una mayor demanda de los usuarios en servicios a través de IP, los proveedores de Internet se han visto obligados a proporcionar nuevos servicios y de mayor calidad, en datos, voz y video. Siendo las longitudes de onda portadoras de 1310 nm y 1490 nm las utilizadas para transmitir voz y datos en sentido ascendente y descendente, respectivamente, y 1550 nm, para transmitir video.

Figura 5. Red PON con diversor y WDM. Nota Red PON con diversor y WDM Recuperado el 20 de Septiembre de 2019 de: http://oa.upm.es/39849/

La evolución que han sufrido las redes de banda ancha, desde su implementación desde el siglo pasado hasta hoy en día, no tiene precedentes y, actualmente, se esta migrando hacia la transmisión sobre un medio de mayor potencia, la fibra óptica. Es por ello, que surgen las redes PON, capaces de garantizar un mayor ancho de banda y menos interferencias por ruido, permitiendo reemplazar elementos activos de la red por pasivos, reduciendo ampliamente los costes y mejorando la calidad y la rapidez de los servicios, entregados a los usuarios respecto a otras tecnologías por cable. Siendo las redes FTTH las principales usuarias de esta tecnología PON. La arquitectura de estas redes se basa en: 

Modulo OLT, Optical Line Terminal: ubicado en las centrales desde donde se proporciona el servicio que después, que luego se traslada a los usuarios. Se produce la conversión entre señales eléctricas usadas por los equipos proveedores del servicio, y señales de fibra óptica utilizadas en las redes PON, así como coordinar la multiplexación con el modulo ONT situado al otro extremo de la red.



Divisor Óptico, Splitter: realiza la función de recibir una señal, dividirla y enviarla a varias salidas, con el fin de conseguir una mayor penetración a partir de una fibra de entrada.



Modulo ONT, Optical Network Termination: dispositivo de terminación entre la red de fibra óptica de la operadora y el cableado del cliente, así como demultiplexar la señal recibida en sus componentes; (Datos, Voz y Video).

Figura 6. Arquitectura PON. Nota de Arquitectura PON. Recuperado el 20 de Septiembre de 2019 de: http://oa.upm.es/39849/ Principales tecnologías de las redes PON: 

APON (Asynchronous Transfer Mode PON): primer estándar relativo a las redes PON ITU-T G.983, definido por la FSAN (Full Service Access Network). Para el canal descendente, esta tecnología se basa en celdas ATM, consiguiendo una tasa de bits de 155 Mbps repartida entre el total de usuarios de la red. Para el canal ascendente, se introducen dos celdas PLOAM a las anteriores celdas ATM, una para direccionamiento de cada celda y otra para mantenimiento.



BPON (Broadband PON): se trata de una mejora de las redes APON definida en las revisiones al estándar ITU-T G.983, pero diferenciándose de estas en que permite dar soporte a otros estándares de banda ancha, como pueden ser Ethernet, video, VPL o WDM consiguiendo un mayor ancho de banda asimétrico, 155 Mbps para el canal ascendente y 622 Mbps, para el descendente.



GPON (Gigabit-Capable PON): definida en ITU-T G.984, a velocidades superiores a 1 Gbps para transmitir mediante IP. Esta tecnología permite una velocidad de subida de 1,25 Gbps y una velocidad de bajada de 2,5 Gbps, consiguiendo velocidades máximas aproximadas para cada usuario de 100 Mbps. También permite velocidades simétricas de salidas y de bajada de 622 Mbps y 1,25 Gbps.



EPON (Ethernet PON): Tecnología especificada por la EFM (Ethernet in The First Mille) en IEEE 802.3, se distingue en que basa su transporte en Ethernet en vez de en celdas ATM funcionando con velocidades de Gigabit simetricas.

2.2.5 Nodo Huawei UA5000 La introducción y estructura referente al sistema de acceso universal, consiste en unidades de dispositivos integrados, bastidores, tarjetas de voz y datos, alimentación, abonados y pruebas. Comenzando por la definición de Universal Access (UA); son dispositivos que pertenecen a la capa de acceso de contenidos, la cual convierte los formatos de mensajes a los que puedan ser transmitidos a través de la red IP. En otras palabras, soporta el acceso simultáneo de voz o datos de voz. Está orientada a portadoras de telecomunicaciones y a los usuarios de Internet. Este equipo soporta el entorno de monitoreo que incluye el monitoreo de temperatura, humedad y otros aspectos respectivos.

Ahora bien, los bastidores del UA5000 se dividen en tres tipos: HABD, considerado bastidor maestro; el HABE también llamado bastidor esclavo y por último el HABF el cual se conoce como bastidor extendido. Los últimos dos mencionados son controlados directamente por el bastidor maestro HABD. Las tarjetas del UA5000 provee 18 ranuras en total; el numero de ranuras varía entre el 0 y 17 de izquierda a derecha, sin embargo; el bastidor extendido va desde el 18 al 35. 2.2.5.1 Tarjetas de línea del UA5000. 

Tarjetas ASL y A32: Las tarjetas ASL o A32; 16 y 32 puertos respectivamente; son dispositivos de línea de abonados analógicos. Ofrece el puerto de abonado POTS. Existe a su vez, la tarjeta CC-HASL (A32) que tiene 32 canales, y el puerto 16 y 17 tiene la función de polo invertido.



Tarjetas TSS: Son tarjetas de pruebas de línea POTS/ISDN. Estas realizan operaciones tale como la verificación de circuitos de abonado, conexión y prueba en coordinación con la PVM.



Tarjetas DSL: Provee la tarjeta de línea digital que proporciona 8 interfaces ISDN BRA.



Tarjetas PWX: Es la tarjeta que se encarga de la distribución de la energía, suministrando a las tarjetas de circuitos en todo el bastidor. Tiene 3 tipos de salida +5VDC, -5VDC y 75VAC @25Hz.

2.2.6 Nodo Audor ZTE

2.2.7 Optisystem Es una herramienta de diseño de software innovadora, de rápida y potente evolución que permite a los usuarios planificar, probar y simular casi cualquier tipo de enlace óptico en la capa de transmisión, dentro de un amplio espectro de red bien sean redes LAN, MAN y hasta WAN. Ofrece diseños y planificación del sistema de comunicación óptico de la capa de transmisión desde el componente hasta el nivel del sistema, y presenta visualmente análisis y escenarios posibles. 2.2.7.1 Beneficios específicos. 

Proporciona información global sobre el rendimiento del sistema.



Evalúa las sensibilidades de los parámetros que ayudan a las especificaciones de tolerancia de diseño.



Presenta visualmente opciones de diseño y escenarios para clientes potenciales.



Ofrece acceso directo a amplios conjuntos de datos de caracterización del sistema.



Proporciona barrido automático de parámetros y optimización.



Se integra con la familia de productos Optiwave.

2.2.7.2 Aplicaciones. Creado para satisfacer las necesidades de los investigadores científicos, ingenieros de telecomunicaciones ópticas, integradores de sistemas, estudiantes y una amplia variedad de otros usuarios; satisfaciendo de esta manera la demanda del mercado fótonico en evolución de una herramienta de diseño de sistemas ópticos potentes pero fácil de manejar, permitiendo a los usuarios planificar, probar y simular; tanto en el dominio del tiempo asi como también en el dominio de la frecuencia. Creando de esta manera una variedad de aplicaciones tales como:



Diseño de redes ópticas que incluyen OTDM, anillos SONET/SDH, CWDM, DWDM, PON, Cable, OCDMA.



Transmisión monomodo o multimodo.



Óptica de espacio libre (FSO), Radio sobre fibra (ROF), OFDM (directo, coherente).



Amplificadores y láser (EDFA, SOA, raman, hibrido, optimización GFF, láser de fibra).



Procesamiento de señal (eléctrico, digital, totalmente optico).



Diseño del subsistema transmisor y receptor (directo, coherente).



Formatos de modulación (RZ, NRZ, CSRZ, DB, DPSK, QPSK, DP-QPSK, PMQSPK, QAM-16, QAM-64).



Análisis de rendimiento del sistema (diagrama del ojo, factor Q, BER, potencia de señal, OSNR, estados de polarización, diagramas de constelación, penalizaciones lineales y no lineales).

Figura 6. Logo del simulador OptiSystem. Nota del logo del simulador OptiSystem. Recuperado el 21 de Septiembre de 2019 de: https://optoware.com/category/produ cts/system-and-amplifier-design/optisystem/ 2.2.8 GoogleEarth Google Earth es un programa informático que muestra un globo virtual que permite visualizar múltiple cartografía, con base en la fotografía satelital. Este programa

fue creado bajo el nombre de EarthViewer 3D por la compañía Keyhole Inc; financiada por la Agencia Central de Inteligencia. La compañía fue comprada por Google en 2004 absorbiendo esta aplicación. El mapa de Google Earth está compuesto por una superposición de imágenes obtenidas por imágenes satelitales, fotografías aéreas, información geográfica proveniente de modelos de datos SIG de todo el mundo y modelos creados por computadoras. El programa está disponible en varias licencias, pero la versión gratuita es la más popular, disponible para dispositivos móviles, tabletas y computadoras personales. Google Earth permite introducir el nombre de un hotel, colegio o calle y obtener la dirección exacta, un plano o vista del lugar. También se pueden visualizar imágenes vía satélite del planeta; ofrece características 3D como dar volumen a valles y montañas, y en algunas ciudades se han modelado los edificios. La forma de moverse en la pantalla es fácil e intuitiva, con cuadros de mandos sencillos y manejables. Además, es posible compartir con otros usuarios enlaces, medir distancias geográficas, ver la altura de las montañas, ver fallas o volcanes y cambiar la vista tanto en horizontal como en vertical.

Figura 6. Logo del programa GoogleEarth. Nota del logo del programa GoogleEarth. Recuperado el 21 de Septiembre de 2019 de: https://www.google.com/earth/

Capitulo 3: Marco metodológico.

3.1 Tipo de investigación. En 2010, López establece que la investigación podría ser definida como la realización de diferentes acciones y estrategias, con

el fin de describir, analizar,

demostrar o comprobar un evento específico. Siendo así, estos actos se encaminan a obtener y aplicar nuevos conocimientos, explicar una realidad determinada o a obtener métodos para resolver situaciones de interés. Una investigación debe ser realizada de forma sistemática, con procedimientos, definidos, teniendo en cuenta los diferentes tipos de datos y teniendo objetivos claros que puedan ser comprobados y replicados. Todos los resultados en una investigación científica son analizados bajo una lupa objetiva, prestando mucha atención a las variables que puedan afectar los resultados. La investigación se puede clasificar en dos grandes tipos: la tecnológica y la básica. La investigación básica busca ampliar