universidad mayor de san andrÈs facultad tecnologia

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÈS

FACULTAD TECNOLOGIA

CARRERA DE ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES

TRABAJO DIRIGIDO

EMPRESA DATALAN

TITULO: “IMPLEMENTACION DE LA RED DE ACCESO DE FIBRA

OPTICA PARA PRODEM COCHABAMBA”

POSTULANTE: Laruta Choque Edwin Antonio

TUTOR: ING. Rada Tellería Franklin

LA PAZ - BOLIVIA

2013

DEDICATORIA

A Dios por guiarme y

acompañarme en cada momento

de mi vida dándome fuerza para

luchar con las adversidades que

presenta la vida.

A mi papa Germán, a mama

Andrea, por darme la vida,

acompañarme, ayudarme,

comprenderme, y darme siempre

fuerza para seguir adelante, a mis

dos hermanas Marisabel y

Estefany por ser la alegría que

irradia en mi familia.

DEDICATORIA

A mis Abuelos Nicolás, José,

Manuela, a mi primo Álvaro, a mi

tío René, a mi padrino Romualdo,

que Dios los tenga a su lado y que

jamás se olviden de sus seres

queridos.

A la empresa DATALAN por

permitirme realizas el proyecto, y

brindarme su colaboración, a los

técnicos por la ayuda en el tendido

de la red de fibra óptica.

INDICE GENERAL

INDICE DE GRAFICOS

INDICE DE TABLAS

CAPITULO I

1. Marco referencial…………………………………………………………...……..…………..II

1.1. Antecedentes ……………………………………………………………………...……..II

1.2. Justificación ………………………………………………………….……………….…..II

1.3. Objetivos ……………………………………………………………………………..…..III

1.3.1. Objetivos generales ……………………………………………...………….…..III

1.3.2. Objetivos específicos………………………………………………………….…IV

CAPITULO II

2. Fundamento teórico

2.1. Generalidades de los sistemas ópticos …………………………………….….……..2

2.2. Sistema de comunicación mediante fibra óptica ………………………….…………3

2.3. Fibra óptica …………………………………………………………………..….…………4

2.3.1. Naturaleza de la luz…………………………………………………….….……….4

2.3.2. Naturaleza ondulatoria de la luz ……………………………………..…………..5

2.3.3. Espectro………………………………………………………………..……………5

2.3.4. Leyes de reflexión y refracción de la luz………………………………..………7

2.3.5. Índice de refracción…………………………………………..……….….………..8

2.3.6. Angulo limite …………………………………………………………..……………9

2.3.7. Angulo critico…………………………………………………………..….……….10

2.3.8. Reflexión interna total ……………………………………………..……………10

2.3.9. Propagación de modos o haces de luz……………………………………….11

2.4. Elementos de construcción de fibra óptica……………………….…………………..11

2.5. Clasificación de la fibra óptica……………………………………………….……..…..12

2.6. Estructura de una fibra óptica………………………………………………..………….13

2.7. Características de la fibra óptica……………………………………………….………..17

2.7.1. Características mecánicas…………………………………………….…………..17

2.7.2. Características geométricas……………………………………...……………….18

2.7.3. Características ópticas………………………………………………….……….19

2.7.3.1. Apertura numérica (NA)……………………………………......……….19

2.7.3.2. Perfil de índice de refracción ……………………………..……………21

2.7.4. Características de transmisión……………………………………..…….……..21

2.7.4.1. Atenuación………………………………………………....……………..21

2.7.4.2. Ancho de banda………………………………………….…………...….23

2.7.4.3. Longitud onda de corte……………………………………….…………24

2.8. Perdidas y atenuaciones de la fibra óptica……………………………………...……25

2.8.1. Perdida por absorción del material…………………………………….……….25

2.8.2. Perdida lineales por dispersión espacial…………………………...….………26

2.8.2.1. Dispersión Rayleigh o perdidas de Rayleigh …………….….……….26

2.8.2.2. Dispersión Mie o perdidas de Mie…………………….…….……….…27

2.8.3. Perdida no lineales por dispersión…………………………………..………….28

2.8.3.1. Dispersión por estimulación Raman…………………………..………..28

2.8.3.2. Dispersión por estimulación Brillouin………………………..……..…..29

2.8.4. Perdida por esparcimiento de Fresnel……………………….………..……….30

2.8.5. Perdidas por radiación………………………………………………….…………30

2.8.5.1. Perdidas por curvatura de la fibra óptica…………………..…..………30

2.8.5.2. Perdidas por microcurvatura de la fibra óptica…….………...……….31

2.8.6. Diámetro del campo……………………………………………………………….32

2.8.7. Perdidas por conectores y empalmes………………………….………...…….33

2.8.8. Dispersión temporal intramodal o cromática………………….………………35

2.8.8.1. Dispersión de material…………………………………………………….37

2.8.8.2. Dispersión guía de onda…………………………………..……………..38

2.8.9. Dispersión temporal intermodal o modal……………………….………..…….39

2.8.9.1. Dispersión modal de índice escalonado ……………….……………..39

2.8.9.2. Dispersión modal de índice gradual…………………….….…………..42

2.8.10. Dispersión de modo polarizado………………………………….…….………..42

2.9. Ventana de operación de la fibra óptica………………………………..…….……….43

2.9.1. Efecto de ensanchamiento del pulso de Tx digital…………………….….....45

2.10. Fuente emisoras de luz …………………………………………...……..……….46

2.10.1. Diodos led ……………………………………………………..……..……………46

2.10.2. Diodo láser………………………………………………………..…….………….48

2.11. Detector óptico …………………………………………….…..………………….49

2.11.1. Fotodiodo PIN……………………………………………………...……….…….50

2.11.2. Foto diodo de avalancha APD……..…………………………….……………..50

2.12. Red de acceso…………………………………………………………..….….….51

2.13. Sistemas unidireccionales y bidireccionales ……………………….…………51

2.14. Topologías de red……………………………………………………………..…..52

2.14.1. Red de comunicación punto a punto ………………………..………….……..53

2.14.2. Red de comunicación punto a multipunto………………….……...………….53

2.14.3. Red de comunicación en estrella o árbol…………………..………….………54

2.14.4. Red de comunicación bus………………………………………….……………..54

2.14.5. Red de comunicación en anillo………………………………………..………….55

2.15. Recomendaciones de la ITU-T…………………………………….………………55

2.16. Redes ópticas pasivas estandarizadas …………………………………………60

2.16.1. Tecnología de red pasiva PON…………………………… .. .…………….….61

2.16.2. Tecnología de red pasiva APON ………………………………….…………….63

2.16.3. Tecnología de red pasiva BPON……………………………………..…………64

2.16.4. Tecnología de red pasiva EPON……………………………………..…………65

2.16.5. Tecnologías de red pasiva GPON………………………………………………..67

2.16.6. Tecnología GEPON…………………………………………………………………71

2.16.7. Tecnología NGN PON……………………………………….…….………72

2.17. Topologías de acceso………………………………………………..……….….72

2.17.1. Tecnología de telecomunicaciones FTTx………………………….…………….72

2.17.2. Tecnologías de telecomunicaciones FTTN………………………….…………..74

2.17.3. Tecnologías de telecomunicaciones FTTC…………………………...…………74

2.17.4. Tecnologías de telecomunicaciones FTTB……………………………..……….74

2.17.5. Tecnologías de telecomunicación FTTA…………………………………..…….75

2.17.6. Tecnología de telecomunicación FTTH……………………………….………….75

2.17.7. Tecnología de comunicación FTTCab………………………………….………...76

2.18. Modulación WDM……………………………………………………….……….….77

CAPITULO III

3. Descripción de los Equipos, accesorios y cables de fibra óptica ………………………86

3.1. Tipos de conectores ópticos…………………………………………..……......….……86

3.2. Acopladores de fibra óptica ……………………………………………………………..91

3.3. Pach papel de fibra óptica ………………………………….……………..………….92

3.4. Chasis y ordenadores de fibra óptica …………………………..……….….………..93

3.5. Pictel de fibra óptica………………………………………………………..…..………..95

3.6. Equipos transmisores y receptores fibra óptica…………………………..………….95

3.7. Multiplexores de fibra óptica…………………………………………...……..…………96

3.8. Caja de empalme o muflas………………………………………….…..….……………96

3.9. Medidor de fibra óptica Otdr…………………………………………..…………..……97

3.10. Cables de fibra óptica ……………………………………………………………101

3.10.1. Cable de fibra óptica aéreos, subterráneos ……………………..…………...102

3.10.2. Cables de fibra óptica acuáticos…………………………………….....………108

3.11. Herrajería para redes ópticas………………………………………………....…109

3.11.1. Aisladores, cintas, cancanos preformados……………………..………..…...109

3.11.2. Extensión de empalme, eslabón en U o clevis y otros…………….....….…110

3.11.3. Soporte para suspensión de fibra óptica ….……………………………….….111

3.11.4. Soporte de tipo “J”………………………………………………….……..…….…111

3.11.5. Soporte sencillo para fibra óptica……………………………….…….…………111

3.11.6. Montaje ………………………………………………………………….…....……112

CAPITULO IV

4. Implementación de la red de acceso de fibra óptica………………..……………..……114

5. Diseño de red……………………………………………………………………………..…..115

5.1. Requerimiento Prodem………………………………………………………………..…115

5.2. Relevamiento de la red de fibra óptica………………………………..………… …..116

5.2.1. Conexiones entre agencias………………………………………………… .….117

5.2.2. Fusiones y diagrama de bloques…………………………………..……..……127

5.2.3. Instalación del cable por rutas definidas ……………………………..…..…..130

5.2.4. Cronograma de actividades ………………………………………………..……131

5.2.5. Tipo de materiales para la sujeción del cable de fibra óptica……..……….133

5.3. Análisis de la parte activa……………………………………………………….…… ….134

5.3.1. Características técnicas del equipo a utilizar……………….………….………136

5.4. Tipo de cables…………………………………………………………………….…….....141

5.4.1. Características técnicas del cable a utilizar ………………………….………...143

5.5. Tipo de conectores…………………………………………………………….……...…..145

5.6. Cálculos ………………………………………………………………………….………..145

5.7. Entidad de servicio eléctrico de Cochabamba ELFEC…………….…………..….151

6. Medidas con OTDR…………………………………………………………………………..152

7. Análisis económico………………………………………………………….…….…………159

7.1. Costo de enlaces …………………………………………………...…..…..….………159

7.2. Costo de equipos………………………………………………………..….… ………161

7.3. Costo de mantenimiento………………………………………………..…… ………161

7.4. Costo total del proyecto……………………………………..…………..…………….162

8. Aporte del postulante …………..……………………………………………..………..…..163

9. Conclusiones y recomendaciones ………………………………………….……………..164

10. Red as built…………………………………………………………………….……………..166

11. Glosarios ………………………………………………………………………..…………….167

12. Anexo.

13. Bibliografía

INDICE DE FIGURAS paginas

CAPITULO II

FIGURA 1. Elementos característicos de un sistema de comunicación………………….……4

FIGURA 2. Onda transversal……………………………………………………………….……......5

FIGURA 3. Espectro electromagnético……………………………………………………….…... 6

FIGURA 4. Ventana de transmisión de la fibra óptica en el espectro electromagnético…..…..6

FIGURA 5. Reflexión de la luz………………………………………………………….……….…...7

FIGURA 6a. Superficie reflectora pulida…………………………………………………....………7

FIGURA 6b. Superficie reflectora no pulida…………………………………………….………..…7

FIGURA 7. Refracción de la luz…………………………………..……………………….…………8

FIGURA 8a. Reflexión y refracción de la luz…………………………………………..………....10

FIGURA 8b. Angulo de 900 con la línea normal………………………………...……….……….10

FIGURA 8c. Reflexión interna total………………………………………………………….……..10

FIGURA 9. Estructura de la fibra óptica………………………………….……………….……….13

FIGURA 10. Fibra óptica multimodo de índice escalonado…………………………..…...……14

FIGURA 11. Fibra óptica multimodo de índice gradual…………………………………………..14

FIGURA 12. Fibra óptica monomodo de índice escalonado…………………………...….…....15

FIGURA 13. Apertura numérica, cono de aceptación, ángulo de aceptación……….…..…....20

FIGURA 14. Ensanchamiento de pulso…………………………………………………………....24

FIGURA 15. Atenuación teórica para pérdidas intrínsecas en vidrio de SiO2………………….25

FIGURA 16. Longitud de onda y pérdida por dispersión de Raylegh……….…………….…...26

FIGURA 17. Dispersión de Raylegh por impurezas del medio…………………...…...…….… 27

FIGURA 18. Irregularidad del núcleo y revestimiento………………………..……..…………..27

FIGURA 19. Dispersión por estimulación de Raman…………………………….………………29

FIGURA 20. Perdida por curvatura ……………………………………………….……………….31

FIGURA 21. Perdida por microcurbatura…………………………………………...…….……….32

FIGURA 22. Variación de la amplitud de campo………………………..………………………..32

FIGURA 23. Desplazamiento lateral…………………………………………………….…………33

FIGURA 24. Separación de las puntas al momento de la fusión………….………….………...34

FIGURA 25 Mala alineación angular debido a la incorrecta alineación de la fibra óptica……34

FIGURA 26. Mala lineación angular debido a mal corte……………………………..……….…34

FIGURA 27. Mal corte en el preparado de la fibra óptica………………………………..………35

FIGURA 28. Núcleos de distinto tamaño…………………………………………………..………35

FIGURA 29. Ensanchamiento de la señal de entrada respecto a la salida……………………36

FIGURA 30. Dispersión cromática. Material y guía de onda……………………………………36

FIGURA 31. Coeficiente de dispersión material…………………………………………………..38

FIGURA 32. Dispersión guía de onda, dispersión material………………………………….…..49

FIGURA 33. Distancia recorrida de cada haz de luz en el mismo intervalo de tiempo………42

FIGURA 34. Amplitud, solapamiento del ancho de pulso………………………………….……42

FIGURA 35. Dispersión por modo polarizado……………………………….……………………43

FIGURA 36. Atenuación total y ventanas de operación…………………………….……….…..44

FIGURA 37. Transmisión digital unipolar de retorno a cero….……………………….…………45

FIGURA 38. Transmisión digital unipolar de no retorno a cero…………………………….…..45

FIGURA 39. Estructura del diodo LED ……………………………………………..……………..47

FIGURA 40. Foto diodo PIN…………………………………………………………….….……….50

FIGURA 41. Diagrama unidireccional………………………….……………………….…………52

FIGURA 42. Diagrama de flujo de datos bidireccional………………………………….………..52

FIGURA 43. Red de comunicación punto a punto………………………………...……………..53

FIGURA 44. Red de comunicación punto multipunto………………………………………..…..53

FIGURA 45. Red de comunicación estrella…………………………………………….…………54

FIGURA 46. Red de comunicación bus……………………………………………..…………….54

FIGURA 47 Red de comunicación anillo…………………………….…………………...………..55

FIGURA 48. Diagrama de funcionamiento PON………………………………………………….61

FIGURA 49. Red pasiva PON de bajada………………………………………………...………..62

FIGURA 50. Red pasiva PON de subida ………………………………………………………….62

FIGURA 51. Red de acceso APON descendente……………………….………………………..63

FIGURA 52. Red de acceso APON ascendente……………………………….……..…………..64

FIGURA 53. Red de acceso BPON…………………………………………….…………….…….65

FIGURA 54. Red de acceso EPON canal descendente…………………………….………..….66

FIGURA 55. Red de acceso EPON canal ascendente…………………………………………..66

FIGURA 56. Servicios ofrecidos por GPON……………………………...………………….…..68

FIGURA 57. Tecnología de red GPON de dos vías………………...……...…….………………69

FIGURA 58. Tecnología de red GPON de tres vías……………………..……………………….69

FIGURA 59. Dispositivo diplexer…………………………………………….…………….……….70

FIGURA 60. Dispositivo Triplexer……………………………………………….………………….70

FIGURA 61. Diagrama de conexión OLT a ONT…………………………………………..……..73

FIGURA 62. Equipo de distribución DIO……………………………………………………….…73

FIGURA 63. Tecnología de acceso FTTN……………………………………….……….……….74

FIGURA 64. Tecnología de acceso FTTB……………………………………….…………….....75

FIGURA 65. Tecnología de acceso FTTH……………………………………….………………..76

FIGURA 66. Conexiones FTTx……………………………………………………………....……..76

FIGURA 67. Espectro de longitudes de onda de un sistema WDM……………………………77

FIGURA 68. Multiplexado y demultiplexado de seis láseres………………..………….……….78

FIGURA 69. Método prisma……………………………………………………………….…..……79

FIGURA 70. Método de interferencia……………………………………………………….…..…80

FIGURA 71. Método de rejilla……………………………………………………………………….80

FIGURA 72. Transmisión en un sentido……………………………………………………….…..81

FIGURA 73. Transmisión en ambos sentidos…………………………………………………….82

FIGURA 74. Principio de funcionamiento de un acoplador WDM……………………….……..83

FIGURA 75. Modulación por longitud de onda ……………………………………………..83

CAPITULO III

FIGURA 76. Pulidos de ferrule del conector de fibra óptica……………….……………..……..86

FIGURA 77. Estructura del conector SC………………………………………….….……………87

FIGURA 78. Dimensión del conector LC………………………………………….………...…….87

FIGURA 79. Dimensión del conector SC……………………………………………..…….……..88

FIGURA 80. Dimensión del conector ST………………………………………….……………….89

FIGURA 81. Dimensión del conector MRJT…………………………………………..…….…….90

FIGURA 82. Acoplador de fibra óptica……………………………………...…………….….……92

FIGURA 83. Pach panel de fibra óptica con pictail, pach panel con conector y acoplador SC……….92

FIGURA 84. Parte posterior del pach panel……………………………………………….………93

FIGURA 85. Parte frontal del pach panel………………………………………………………….93

FIGURA 86. Pach panel, ordenador Y chasis de fibra óptica……………………………...…...93

FIGURA 87. Parte posterior del chasis de fibra óptica…………………………………………..94

FIGURA 88. Chasis de fibra óptica……………………………………………………..………….94

FIGURA 89. Datacenter DATALAN………………………………………………..………………94

FIGURA 90. Pictel de fibra óptica (latiguillo)……………………….………….………..….……..95

FIGURA 91. Comunicación asimétrica del media converter monomodo…………...…….……95

FIGURA 92. Media converter para conexión multimodo……………………………….......……96

FIGURA 93. Media converter de fibra óptica con y sin servicio………………….…………..…96

FIGURA 94. Muflas de fibra Óptica……………….…………………………..…………....…..…94

FIGURA 95. Diagrama de un OTDR ………………………………………………………..….....98

FIGURA 96. Distintas atenuaciones que se observan en el OTDR…………………...….…..100

FIGURA 97. Otdr yadesu , otdr palm 6416……………………………….……..……….………100

FIGURA 98. Cable de fibra óptica CST,……….……………………...………………..……..…102

FIGURA 99. Cable de fibra óptica multitubo CST…………………………….……………..…103

FIGURA 100. Cable de fibra óptica PKP……,…………….………………………………..….104

FIGURA 101. Cable de fibra óptica PSP……………………………………………………..….105

FIGURA 102. Cable de fibra óptica ADSS………………………………………..………..……106

FIGURA 103. Cable de fibra óptica OPGW……………………………………………………...107

FIGURA 104. Cable de fibra óptica Figura Ocho……………………………………………….108

FIGURA 105. Cable para tendido interoceánico………………………………….…….………109

FIGURA 106. Poste asegurado con aislador, cinta, y mallas………………...……………….110

FIGURA 107. Materiales de sujeción del cable………………………………….….….….……110

FIGURA 108. Soporte para la fibra óptica……………………………………………….………111

FIGURA 109. Soporte en “J”………………………………………………………….…..…….…111

FIGURA 110. Pasador de fibra óptica para tendido aéreo…………….………………………112

FIGURA 111. Montaje de la herrajería…………………………………………………….……..112

CAPITULO IV

FIGURA 112. Gabinete de cuatro HU ubicado en la agencia Avión………………….………117

FIGURA 113. Agencia Prodem “El Avión”….………………………………………….…….....119

FIGURA 114. Agencia Prodem “La Pampa”………..…………………………………………..119

FIGURA 115.Agencia Prodem “San Martin”…………………………………………...…….….120

FIGURA 116. Agencia Prodem “6 de agosto” …………………………………………………..120

FIGURA 117. Tramos uno, dos, tres correspondientemente………………………………….124

FIGURA 118. Tramos cuatro y cinco…… ……………..…………………..……………………125

FIGURA 119. Diagrama de enlace ……………..………………………………………………..126

FIGURA 120. Diagrama unifilar enlace El Avión-La Cancha……………………………….…126

FIGURA 121. Diagrama unifilar enlace San Martin-La Pampa…………………………….….127

FIGURA 122. Diagrama unifilar enlace San Martin-6 de agosto………………………….…..127

FIGURA 123. Termocontraible…………………………………………………………….….…..128

FIGURA 124. Caja ubicada en inmediaciones de la plaza Barrientos………………………..128

FIGURA 125. Caja grado de protección IP 55…………………………………………………..128

FIGURA 126. Diagrama fusiones……………………………………………………….….……..129

FIGURA 127. Sujeción de cable de fibra óptica con su respectiva holgura……………..…..133

FIGURA 128. Mallas, cinta para la sujeción del cable de fibra óptica………………..………134

FIGURA 129. Conversores Fast Ethernet 100Base-FX a 10/100 Base-Tx…………….……136

FIGURA 130. Media converter Planet……………………………………………………………137

FIGURA 131. Potencia de transmisión máxima y mínima…………………………….……….146

FIGURA 132. Diagrama de atenuación enlace El Avión-La Cancha a una λ 1310nm…..…148

FIGURA 133. Diagrama de atenuación enlace La Cancha-El Avión a una λ 1550nm…..…149

FIGURA 134. Medida agencia El Avión-La Cancha……………………………..…….……….152

FIGURA 135. Diagrama unifilar enlace El Avión-La Cancha…………………………………..153

FIGURA 136. Medida agencia 6 de agosto-San Martin………………………………………..154

FIGURA 137. Diagrama unifilar enlace 6 de agosto-San Martin……………………….……..154

FIGURA 138. Medida agencia San Martin-La Pampa…………………….…………………....156

FIGURA 139. Diagrama unifilar enlace San Martin-LA Pampa……………………………..…156

FIGURA 140. Diagrama de enlace con medidas realizadas……………………………….….158

INDICE DE TABLAS Página

CAPITULO II

TABLA 1. Indicé de refracción de diferentes sustancias para una longitud de onda 800nm………...…9

TABLA 2 características principales de la fibra óptica común………………………………..….15

TABLA 3. Características principales de las fibras monomodo…………………………………17

TABLA 4. Características mecánicas……………………………………………….……..………18

TABLA 5. Características geométricas……………………………….………………………....…18

TABLA 6. Datos técnicos del índice de refracción………………………………….…………….21

TABLA 7. Valores de dispersión Rayleigh en distintos materiales………………..……………27

TABLA 8. Diferencias entre fuentes LED y LD……………..……………………...……………..49

TABLA 9. Tabla comparativa entre medios guiados …………………………………..………. 52

TABLA 10. Característica técnica de la fibras monomodo G.652B…………………….…...….57

TABLA 11. Características técnicas de la monomodo G.652 D...…………………..……...…..58

TABLA 12. Características técnicas de las fibras G.655 A y B………………………..………..59

TABLA 13. Características técnicas de la fibra G.655 C…………………………….……….….60

TABLA 14. Tabla comparativa de las redes pasivas PON……………….………….……….....71

CAPITULO III

TABLA 15. Características técnicas del cable SCT…………………………….....….………..102

TABLA 16. Características técnicas del cable SCT multitubo………………………..………..103

TABLA 17 Características técnicas del cable PKP……………………………….…………….104

TABLA 18. Características técnicas del cable PSP…………………………………………….105

TABLA 19. Características técnicas del cable ADSS……………………………………..……106

TABLA 20. Características técnicas del cable OPGW………………………………………….107

CAPITULO IV

TABLA 21. Actividades de los días de trabajo………………………………...………...………132

TABLA 22. Características del media-converter de fibra óptica………….……….……..……135

TABLA 23. Características técnicas del equipo convertidor de medio Planet…….....………138

TABLA 24. Características de los leds de señalización……….………………………...……..139

TABLA 25. Configuración del DIP switch por defecto…………...………………………..……140

TABLA 26. Características de fibras ópticas………………………………………………….…142

TABLA 27. Características mecánicas……………………………………………….………..…143

TABLA 28. Código de colores………………………………………………………………….….144

TABLA 29. Características geométricas...…………………………………………..………….. 144

TABLA 30. Características del conector SC-SM……………………………………...………. 145

TABLA 31. Datos técnicos d la instalación…………………………..…………….…………….147

TABLA 32. Medidas teóricas y con OTDR ………………………………………...…..………. 153

TABLA 33. Medidas teórica y práctica…………..………………………………………….……155

TABLA 34. Medida teórica y práctica ……………………………..………...……………..…….157

TABLA 35. Comparación de datos teóricos con los medios calculados……………………...157

TABLA 36. Precios de la fibra óptica en metros, accesorios y otros………………..……..…159

TABLA 37. Precio por kilómetro total de la fibra óptica………………………………………...160

TABLA 38. Precio total de accesorios…………………………………………………………....160

TABLA 39. Precio total de los postes en alquiler mensual…………………….……….……...161

TABLA 40. Precio total de equipo activo…………………………………………………………161

TABLA 41. Precio total de mantenimiento……………………………………….………………162

TABLA 42. Costo total del proyecto……………………………………………………...……….162

TABLA 43. Costo total mensual……………………………………………………………...……162

I

CAPITULO I

Marco referencial

II

1. Marco referencial.

1.1. Antecedentes.

Con el avance de la tecnología se hace imprescindible el desarrollo de los medios de

comunicación que es una parte fundamental en el progreso se la sociedad y por ende en el

desarrollo del país.

Datalan de Bolivia es una empresa dedicada a los servicios de sistemas informáticos y

telecomunicaciones brindando servicios de fibra óptica (enlaces punto - punto, enlaces

multipunto) servicios de internet ADSL, cableado estructurado y telefonía.

Teniendo en cuenta que la demanda de enlaces crese a nivel departamental es necesario la

implementación del tendido de la red de fibra óptica en la ciudad de Cochabamba por lo

expuesto anteriormente y en vista de que en la actualidad la empresa DATALAN no tiene

una red física definida se hace necesario el desarrollo y la implementación de la misma.

Por lo tanto el presente proyecto se centra en la implementación de la red de fibra óptica en

la ciudad de Cochabamba. Se toma como punto de inicio la instalación las agencias del

Fondo Financiero Prodem financiera que solicito los servicios de fibra óptica oscura ya que

la mayor parte trabaja con sistemas de rede VPN.

El servicio que se ofrecerá será enlaces multipunto para seis agencias las cuales se las

verificara según el cronograma establecido, y en coordinación con las encargados

correspondientes.

1.2. Justificación.

Por lo expuesto anteriormente y viendo la solicitud que realizó Prodem es imprescindible

realizar el tendido de la red de fibra óptica en la ciudad de Cochabamba y viendo en un

futuro próximo la instalación a nuevas instituciones, bancos y empresas ya que DATALAN

contara con una red propia poniendo al servicio la red para el desarrollo de la población.

El proyectodetermina el planteamiento del tendido de la fibra óptica por calles y avenidas

tomando en cuenta la mejor ubicación de los postes, describiendo el colocado de mallas de

sujeción en los postes, las acometidas que se realizara a las distintas agencias PRODEM,

las fusiones en determinados tramos de la ruta, las fusiones de los conectores, y el colocado

III

de las distintas reservas en todo el trayecto, y el mantenimiento de la red, además de tomar

características técnicas de los fabricantes de fibra óptica , se analiza la ampliación de futras

rutas para nuevas entidades, empresas, etc. Describirá tecnologías de redes ópticas

pasivas (PON) para futuras aplicaciones que pueda utilizar en la empresa DATALAN y dar

un mejor servicio a los distintos usuarios.

La fibra óptica al ser un medio de transmisión de datos físico que en la actualidad brinda un

servicio de alto tráfico de información debido a su diseño elaboración y características de

fabricación la fibra óptica es una alternativa ideal en el mercado para satisfacer necesidades

requeridas, este medio nos permite eliminar interferencias debido: a los constantes cambios

de clima, ruido, inductancia eléctrica etc.

La fibra óptica permite elevar la capacidad de transmisión de datos de un punto “A” a un

punto “B” sin la necesidad de utilizar las líneas de internet que ofrecen distintas empresas

(WiFi, Wimax, ADSL) ya que la saturación en estos servicios de internet, provoca lentitud en

los distintos sistemas que ponen en funcionamiento las empresas provocando gran pérdida

de tiempo (redes VPN).

La fibra óptica oscura permite que las empresas trabajen al máximo, poniendo el medio de

transmisión a disposición de las empresas y viendo los mismos que información enviaran a

través de la fibra óptica.

1.3. Objetivos.

1.3.1. Objetivo general.

Implementar la red fibra óptica en la ciudad de Cochabamba para la empresa DATALAN,

permitiendo la comunicación, mediante fibra óptica a las cinco agencias que solicito BANCO

PRODEM DE COCHABAMBA.

IV

1.3.2. Objetivos específicos.

Describir características básicas de la fibra óptica, cables de fibra óptica, conectores y

accesorios.

Determinar calles, avenidas, postación para el tendido de fibra óptica.

Determinar el diseño de la red de fibra óptica para las agencias de Prodem según las

necesidades que tengan.

Determinar el tendido de la red de Fibra óptica.

Determinar fusiones en cajas de distribución y cajas para pictel de la fibra óptica.

Analizar la red de fibra óptica para futuras instalaciones que tengan con otras

empresas.

Determinar el mantenimiento correspondiente.

1

70

CAPITULO ll

Fundamento teórico.

2

2. Fundamento teórico.

2.1. Generalidades de los sistemas ópticos.

La comunicación de datos paso ser una parte fundamental en la sociedad, en los últimos

años logro una gran evolución, con la tecnología de la fibra óptica que ha alcanzado un

elevado nivel de transmisión de información a nivel mundial, logrando de esta manera él

envió de datos un extremo a otro con muy bajas perdidas y poca distorsión, como portadora

de información la fibra óptica se ha convertido en una de las tecnologías más avanzadas con

relación al par de cobre, y se podría decir que lleva cierta diferencia con tecnología de

microondas.

La fibra óptica es un filamento de vidrio de diámetro muy pequeño (micrómetros), la materia

prima con la que está construida es el silicio dopado con otros componentes químicos que se

mencionaran posteriormente, este medio de comunicación tiene gran capacidad para él

envió de información (ancho de banda), y mayor velocidad para la transmisión de datos con

relación a otras tecnologías

Las fibra ópticas no trasmiten señales eléctricas al igual que las ondas de radio son una

forma de energía electromagnética, por lo cual no sufren inductancia con cables eléctricos, y

con ningún otro medio de comunicación eléctrico, electrónico.

La transmisión por fibra óptica, consiste en el envió de un haz de luz en un determinado

medio físico bajo ciertas características, una condición es que el filamento tenga una

superficie reflejante y con bajas perdidas. Se necesita un transmisor (fuente) que envíe la

información en forma de luz y un receptor que interprete y decodifique la señal enviada. Este

medio de comunicación se comporta como una guía de onda propagando las ondas de luz

trasversalmente, una vez insertada la luz por un equipo transmisor a la fibra óptica esta guía

a la señal de luz mediante múltiples reflexiones internas rebotando en sus paredes hasta

encontrar al equipo receptor.

Las primeras fuentes de luz aparecieron en los años 1960 para la comunicación por medios

ópticos a causa de su alta y concentrada potencia en una región estrecha de longitud de

onda. Estos dispositivos inicialmente fueron voluminosos, con muy bajo rendimiento, poca

estabilidad, y muy corto tiempo de vida útil, actualmente la fuentes de luz tienen un tiempo

de duración de más de 100000 horas.

3

Paralelamente se desarrollaron fibras ópticas, inicialmente con muy altas perdidas de

transmisión de 20, 4, 2.2dB/km, hasta los años 70 donde se demostró que la causa más

influyente se debía a las impurezas existentes en los materiales empleados para la

fabricación de la fibra óptica, las mejoras tecnológicas en la elaboración de los filamentos de

vidrio, dispositivos transmisores y detectores han permitido alcanzar actualmente pérdidas

de 0.2 dB/km. A esto es necesario un diseño óptimo para el tendido de la fibra óptica, ya que

en el trayecto se hace necesario realizar empalmes entre tramos, entre los terminales y

conectores, debiendo de mantener bajas perdidas en la transmisión.

Un sistema de comunicación mediante fibra óptica necesita la administración, monitoreo y

mantenimiento del mismo, y es aquí donde el uso de equipos de fusión, medición se hace

imprescindible, ya que con el equipo adecuado se logra detectar fallas y posteriormente la

reposición o corrección de la misma, asegurando el funcionamiento correcto de la fibra

óptica.

Hasta hace poco la comunicación por satélite fue empleado para las comunicaciones

internacionales sin embargo el desarrollo de las fibras ópticas, ha hecho técnica y

económicamente posible la introducción de cables ópticos submarinos para las

comunicaciones transoceánicas. Este medio de comunicación vino a revolucionar los

procesos de telecomunicaciones en todo sentido desde lograr mayor velocidad en la

transmisión, mayor ancho de banda, y disminuir ruidos e interferencias en comparación con

otros medios que actualmente aún se lo utilizan en telecomunicaciones.

2.2. Sistema de comunicación mediante fibra óptica.

Un sistema de transmisión por fibra óptica consta inicialmente de un transmisor que se

encarga de transformar las señales eléctricas en energía óptica, esta energía es

transportada mediante la fibra óptica, al otro extremo se encuentra un componente al que se

le denomina detector óptico o receptor cuya misión consiste en convertir la señal óptica en

señal eléctrica, similar a la señal original. En la figura 1, se representa el esquema de un

sistema de transmisión óptico, en el cual se resalta:

4

La fuente óptica que convierte la señal eléctrica en señal óptica (transmisor).

Los acopladores y conectores para la transferencia de la señal.

El cable de fibra óptica con sus empalmes.

El detector óptico que tiene el proceso inverso del transmisor (receptor).

TRANSMISOR RECEPTOR

ETLO ELTO

CABLE DE FIBRA OPTICA

ETLO: EQUIPO TERMINAL DE FIBRA OPTICA.

A: ACOPLADOR.

C: CONECTOR.

E: EMPALME.

F/O: FUENTE OPTICA.

D/O: DETECTOR OPTICO.

Figura 1. Elementos característicos del sistema óptico.

Fuente: Telecomunicaciones por fibra óptica por: Carlos Antunez de Mayolo

2.3. Fibra óptica.

2.3.1. Naturaleza de la luz.

Las telecomunicaciones por fibras ópticas se basan en la tecnología óptica y fotónicaen lugar

de la electrónica como en el caso de las telecomunicaciones tradicionales. La luz es toda

radiación electromagnética, que puede ser visible o no visible al ojo humano, las cuales se

originan en dispositivos denominados fuentes de luz, estas fuentes pueden ser naturales

como el sol o artificiales como el diodo laser.

A C F/O A D/O E E C

5

2.3.2. Naturaleza ondulatoria de la luz.

Cuando en un determinado punto en el espacio, se produce un movimiento, de un campo

eléctrico en función del tiempo, este movimiento genera un campo magnético también

variable en función de tiempo, este a su vez vuelve a generar un campo eléctrico,

volviéndose dependientes uno del otro, de esta manera se logran propagar por el espacio

generando una onda electromagnética.

Los campos eléctricos y magnéticos son perpendiculares entre si y ambos también son

perpendiculares en la dirección de propagación que tienen. Y por ende las ondas

electromagnéticas son ondas transversales, de la misma manera estos dos campos eléctrico

y magnético van en fase se anulan y se hacen máximos simultáneamente como se ve en la

figura 2.

Figura 2. Onda transversal.

Fuente: www.es.wikipedia.org/wiki/Luz.

2.3.3. Espectro.

Las ondas electromagnéticas pueden ordenarse en el espectro que van desde las ondas de

frecuencia sumamente alta y longitudes de onda corta a frecuencias sumamente bajas y

longitudes de onda larga, la luz es una onda electromagnética y por ende dicha onda oscila

en diferentes frecuencias. En general el tipo de luz que se transmite por la fibra óptica no se

puede ver ya que las frecuencias empleadas corresponden al infrarrojo cercano o al

infrarrojo lejano del espectro electromagnético, estas frecuencias usadas para transmitir luz

por fibra óptica son dos veces más bajas que las frecuencias visibles.

6

Figura3. Espectro electromagnético.

Fuente: CENTEC “Seminario de fibra óptica”.

Las telecomunicaciones por medios ópticos utilizan tres ventanas que se encuentran en la

región del infrarrojo, en las que se sitúa espectralmente la energía luminosa que se genera,

transmite, y se detecta óptimamente, en la figura 4, se observas las tres ventanas por las

cuales se transmite la señal óptica.

Figura4.Ventanas de transmisión de la fibra óptica en el espectro.

Fuente. CENTEC “Seminario de fibra óptica”.

7

2.3.4. Leyes reflexión y refracción de la luz.

Los rayos que se transmiten en dos medios distintos (ejemplo aire-agua) sufren

determinados cambios en la trayectoria original debido a la densidad que cada elemento

tiene, a este elementose le denomina índice de refracción “n”. Al incidir un haz de luz sobre

una superficie que separa dos medios de distinto índice de refracción una parte vuelve al

medio de donde se originó la luz, a este fenómeno se le denomina luz reflejada, la otra parte

que pasa el material que conforma la superficie, se le denomina luz refractada. El ángulo de

incidencia es iguala al ángulo de reflexión. El rayo incidente, la recta normal y el rayo

reflejado se encuentran en el mismo plano, el cual es perpendicular al plano de la superficie

reflectora.

Figura5.Reflexión de la luz.

Fuente: Carlos Antunez “telecomunicaciones por fibra óptica”.

La superficie reflectora puede ocasionar, reflexión regular o reflexión irregular, la primera

consiste en una superficie pulida (ejemplo el espejo), cuando se incide rayos de luz paralelos

estos se reflejan también paralelamente manteniendo la distancia entre una y otra señal de

luz, figura 6a, una reflexión irregular se presenta cuando la superficie no es uniforme y

presenta deformidades debido a su fabricación, y los rayos que se inciden sobre la

superficie se reflejan en todas las direcciones figura 6b.

Figura 6a superficie reflectora pulida.Figura 6b superficie reflectora no pulida.

α 1

α 2

Luz incidida

Superficie reflectora

Luz refractada

Luz reflejada

Línea normal

8

La refracción de la luz es un fenómeno que sucede cuando la señal de luz ingresa en una

guía de onda que tiene dos estructura diferentes y separadas una de la otra, al incidir la luz

en la primera estructura parte de esta energía pasa la barrera que divide ambos elementos,

llegando esta energía a la segunda estructura, a esto se le denomina refracción de la luz u

onda de luz transmitida (zona de refracción refringente), la luz transmitida sufre cambios en

su dirección, velocidad y en su longitud de onda , respecto a la señal original que se emitió

en la primera estructura, a excepción de la frecuencia que se mantiene constante en ambas

zonas.

Figura7.Refracciones de la luz.


Del ángulo de incidencia que se encuentra en el primer elemento (aire) y el ángulo que se

genera al refractarse al segundo elemento (agua) figura7, se deduce la ley de Snell:

n1 senα1 (incidencia) = n2 sen α2 (refracción)

2.3.5. Índice de refracción.

El índice de refracción es una medida de la resistencia que se opone al libre tránsito de la

luz, en una determinada estructura debido a la composición que esta tiene, se lo identifica

normalmente con la letra “n”, su valor se lo obtiene mediante la división la constante en la

luz en el vacío y la velocidad transmisión que tiene en un determinado medio.

Aire

Agua

α 1

α 2

Luz incidida

Luz refractada

9

n = c ∕ v [adimensional]

Dónde:

n = índice de refracción[adimensional].

c = 3X108 constante de la luz en el vacío [m/s].

v = velocidad de la luz en un determinado medio material [m/s].

El índice de refracción de un determinado elemento está en función de la frecuencia a esto

se le denomina dispersión, también está directamente relacionado con la velocidad, esto

quiere decir que a mayor índice de refracción la velocidad de transmisión será menor, y a

menor índice de refracción la velocidad será mayor, en la siguiente tabla se muestran

valores del índice de refracción de algunos elementos.

Tabla 1.Índice de refracción de diferentes sustancias para la luz de λ =800nm.

2.3.6. Angulo limite.

El ángulo límite se encuentra entre la luz incidente y la línea normal; es el que se encarga

de que el rayo refractado forme un ángulo 900 respecto a la línea normal.

Este fenómeno ocurre cuando la luz se incide en dos medios con distinto índice de

refracción. Es necesario que n1 > n2 para que junto con el ángulo limite, la luz transmitida a

la segunda superficie se aleje de la línea normal, caso contrario si n1 < n2 la luz transmitida

sustancia n sustancia n

solidos a 20 0C líquidos a 20 0C

Diamante C 2,419 Benceno 1,501

Fluorita CaF2 1,434 Alcohol etílico 1,361

Cuarzo SiO2 1,458 Glicerina 1,473

Vidrio cromo 1,52 Agua 1,333

Hielo H 2 O 1,309 Gases a 0 C, 1 atm n

Poliestireno 1,49 Aire 1,000294

Cloruro sódico NaCl 1,544 CO 1,00045

10

(refractada) se acerca a la línea normal, lo cual no es conveniente parar la transmisión por

fibra óptica.

2.3.7. Angulo crítico.

El ángulo critico al contrario del ángulo limite se encuentra entre el rayo incidente y el plano

de refracción que divide ambos elementos, este ángulo es el complemento del ángulo limite,

para que la luz no se refracte en el segundo elemento es necesario que el ángulo de onda

de luz incidida sea mucho menor que el ángulo crítico.

2.3.8. Reflexión interna total.

Si se crear un medio cilíndrico transparente con un índice de refracción n1, y se lo recubre

con otra capa con un índice de refracción menor al primero n2, al incidir la luz con un ángulo

mayor al ángulo limite y menor al ángulo crítico, la luz quedara atrapada dentro del primer

medio, esto es debido a que la luz refractada forma 900 con la línea normal logrando una

reflexión casi “total” ya que una mínima parte de la luz es absorbida por las paredes que

limitan las zona de refracción reflejante y las zona refracción refringente dentro del cilindro

transparente.

Figura 8 a)reflexión y refracción b) ángulo 90o con la línea normal c) reflexión interna total

Fuente: www.es.wikipedia.org/wiki/Reflexi_int_total.

Básicamente para lograr una reflexión interna total se depende de los valores de los índices

de refracción, si se remplaza dichos valores en la ley de Snell se obtener el ángulo límite de

incidencia.

β1 (incidencia) = sen-1(n2/n1)

Angulo limite Angulo limite Angulo limite

Rayo incidido

Rayo incidido

Rayo incidido Rayo reflejado

Rayo reflejado Rayo reflejado

Rayo refractado

11

2.3.9. Propagación de modos o haces de luz.

Las diferentes velocidades y direcciones asociadas a todas las longitudes de onda que

penetran a una guía de onda como la fibra óptica, hace que los rayos de características

similares en propagación se ordenen de cierta forma, es decir, adopten formas llamados

“modos”. Cada modo contiene cierta cantidad de energía, propagándose en el núcleo de la

fibra en dirección a la propagación de los elementos que la generan, pero diferenciándose

del rayo luminoso en el hecho de que modos próximos puedan intercambiar parte de su

energía, incluso pueda mezclarse, si bien cada modo tiene su propia trayectoria, es evidente

que la dependencia del índice de refracción de cada longitud de onda afectara de forma

diferente a cada modo. Algunos se verán mermados en ciertas intensidades espectrales,

mientras otros la conservaran.

El número de modos que puede transportar la fibra óptica está dado por el valor

adimensional denominado Frecuencia de corte normalizado “Vc”, si este valor es igual o está

por debajo de 2.405 será una fibra de un único modo de transmisión (monomodo), si el valor

de “Vc” está por encima de 2.405 será una fibra óptica que transportara más de un modo

(multimodo). La relación que define el valor de “Vc” es:

Vc

a AN

Dónde:

Vc: frecuencia de corte normalizada [adimensional].

λ: longitud de onda [nm].

a: radio del núcleo [um].

AN: apertura numérica [adimensional].

2.4. Elementos de construcción de fibra óptica.

La fibra óptica es un filamento de vidrio muy delgado de estructura transparente, bastante

flexible, posee características necesarias para trasportar los diferentes haces de luz que

llevan la información de un extremo al otro, la elaboración de la fibra óptica está hecha a

partir de tres materiales:

12

Material básico: el dióxido de silicio (SiO2) es el elemento básico para la elaboración de la

fibra óptica, a diferencia del vidrio el dióxido de silicio se encuentra en estado de pureza muy

alta en la fibra óptica, y es un elemento abundante en el planeta a comparación con el cobre.

Material dopante: la fibra óptica necesita valores de refracción distinto para esto se le

agrega al dióxido de silicio, dopantes en poca cantidad en el momento de la fabricación,

como ser Germanio (Ge), Fosforo (P), Boro (B), Aluminio (Al), Titanio (T) y otros, según la

necesidad del índice de refracción que necesite la fibra óptica en función a la longitud de

onda.

Impurezas residuales: estas son las que se introducen en la fabricación de la fibra óptica,

cabe resaltar que son elementos no deseables ya que ocasionan picos de atenuación en el

espectro infrarrojo (HO, los iones metálicos de cobre, magnesio, cromo, etc.), depende de la

tecnología con la que se elabora la fibra óptica para que la cantidad de impurezas se

reduzca y mejora la calidad del filamento de vidrio.

2.5. Clasificación de la fibra óptica.

En función del material con el que está elaborada la fibra óptica se pueden distinguir los

siguientes tipos:

Fibra de silicio: su estructura es de muy alta pureza y transparente, es ideal para la

transmisión de la luz, esta materia prima se encuentra en gran abundancia,actualmente con

una atenuación de 0.2dB/Km es la más utilizada en el mercado por las bajas perdidas que

presenta.

Fibras de plástico (POF): el material es el poli-metacrilato de metilio y una envoltura óptica

de polímero plástico, este tipo de fibra ofrece ventajas de transmisión en cuanto a la

transmisión en el espectro visible, ofrece resistencia mecánica, flexibilidad, peso reducido, y

fácil instalación esta fibra se lo conoce en el mercado como fibra DX. Presenta un tamaño

veinte veces más grande que la fibra de vidrio, la instalación se la realiza en domicilios

particulares y que el costo es mucho menor que las fibras de vidrio.

Fibra de núcleo líquido: de tecnología de los años 1972-1974 tenían una atenuación de

8dB/Km y están compuestos por un núcleo con líquido con una envoltura de polímero

plástico, la aplicación se orienta en fibras monomodo.

13

Recubrimiento

Revestimiento

Núcleo

2.6. Estructura de una fibra óptica.

En su estructura la fibra óptica consta de tres capas principales:

Núcleo: es la parte central donde se transporta la luz incidida que lleva la información

realizando una serie de reflexiones internas, su diámetro por lo general varía entre ocho y

sesenta y cinco micrones (µC), una fibra óptica ideal tendría el diámetro del núcleo similar a

la longitud de onda que se transmite, pero también esto ocasionaría que el núcleo se tan

pequeño que existirían perdida en el acoplamiento con la fuente de luz, en los empalmes, la

microcurvatura sería mucho mayor. El índice de refracción dentro del núcleo puede ser

constante o variable según el tipo de fibra.

Revestimiento: es la capa que rodea al núcleo elaborada de silicio que tiene la función de

reflejar los haces de luz (como si fuera un espejo) y mantenerlas dentro de núcleo, su

índice de refracción es menor con relación al del núcleo, este revestimiento también puede

ser de plástico (fibras ópticas PCS), el diámetro del revestimiento está normalizada a 125

micrómetros (µC).

Recubrimiento: es el encargado de proteger el núcleo y revestimiento de los agentes

externos, tratados con rayos ultravioleta en el momento de la fabricación de la fibra óptica, el

revestimiento esta hecho de plástico kelvar, brinda protección mecánica a la manipulación, la

humedad, al aplastamiento, también esta capa suele definir el código de colores para

utilización correcta de la fibra, para realizar empalmes se retira con mucho cuidado el

recubrimiento y el revestimiento sin dañar el núcleo.

Figura9. Estructura de la fibra óptica.


Las fibras ópticas pueden definirse también por el modo de propagación:

Fibras ópticas multimodo de índice escalonado.

Fibras ópticas multimodo de índice gradual.

Fibras ópticas momomodo de índice escalonado.

14

125

um

50

µc

Las fibras ópticas multimodode índice escalonado: tienen un núcleo de 50 micrones (µC) y

un revestimiento de 125 micrones (µC), en este tipo de fibras se pueden transmitir varios

haces de luz, llegando al receptor es en distintos tiempos, provocando un ensanchamiento

en la señal óptica, la distancia de transmisión y el ancho de banda se reduce, la cantidad de

modos a transmitir depende de la apertura numérica (NA) del diámetro del núcleo y de la

longitud de onda con la que se trasmite.

Pulso de entrada pulso de salida

Figura10. Fibra óptica multimodode índice escalonado.


Las fibras multimodo de índice gradual tienen un núcleo de 50 micrones (µC) - 62.5 micrones

(µC) y un revestimiento estándar de 125 micrones (µC) este tipo de fibra a diferencia del

multimodo de índice escalonado tiene en el núcleo un índice de refracción variable, siendo la

parte central del núcleo más denso con relación al límite con el revestimiento, las fibra de

índice gradual tienen mayor ancho de banda, mejor recepción de la luz y atenuación

moderada la velocidad de la luz decrece en el núcleo con relación a la zona cercana al límite

del revestimiento.

Figura 11. Fibra óptica multimodo de índice gradual.

Fuente: Carlos Antunez “telecomunicaciones por fibra optica” .

Las fibras ópticas monomodo: tienen un núcleo mucho menor con relación a las fibras

multimodo y solo se transmite un solo haz de luz, en este tipo de fibras se pueden transmitir

las señales de luz varios cientos de kilómetros, con mayor ancho de banda 100 GHz*Km y

menores perdidas, el diámetro de esta fibra es de 9 micrones (µC) y el revestimiento es de

Sección de fibra óptica

15

nc nc

nn

125 micrones (µC), la desventaja es que la elaboración tiene cierta complejidad debido al

diámetro.

Figura12. Fibra óptica nonomodo de índice escalonado.


Tabla 2. Características principales de la fibra óptica común.

Δn: Diferencia del índice de refracción relativo.

Momonodo de revestimiento rebajado: la composición química del revestimiento es de

silicio puro, el óxido de germanio es agregado al núcleo para incrementar su índice de

refracción, las fibras monomodo de revestimiento rebajado consiste en dopar al

revestimiento con dióxido de flúor para rebajar su índice de refracción en tal caso también se

Características Nombre

Perfil de índice de refracción

Diámetro del núcleo

Δn

Ancho de banda de la frecuencia de banda

base

Dispersión modal

Dispersión cromática

Multimodo de índice escalonado

40 - 100 µm 0,8 - 3% 10- 50

MHz*Km 0,5 ns/Km

100 ps/nm*Km

Monomodo de índice escalonado

9 - 12 µm 0,1 - 0,3% 100

GHz*Km 0

60 ps/nm*Km

Multimodo de índice gradual

40 - 100 µm 0,8 - 1,5% Varios cientos

MHz*Km 50 ns/Km

60 ps/nm*Km

125

µm

9µm

nc nc

nn

nc nc

nn

16

rebaja el dióxido de germanio con el que se encuentra el núcleo, estas fibras se desempeñan

mejor ante los macro y microcurvatura que las fibras comunes. Ambas presentan una

atenuación mínima alrededor de 1550nm y dispersión cero cerca de 1310nm.

Monomodo de dispersión desplazada:mediante la modificación geométrica del perfil de

índice de refracción, se puede conseguir desplazar la longitud de onda de dispersión nula a

tercera ventana, surgiendo de este modo las fibras de dispersión desplazada. Sus pérdidas

son 0.25 dB/Km a 1550nm, pero su principal inconveniente son los efectos no lineales, ya

que su área efectiva es bastante más pequeña que la fibra monomodo estándar, este tipo de

fibras no son las más adecuadas para sistemas DWDM.

Las principales ventajas que se tiene al emplear fibra de dispersión desplazada son:

Garantiza el uso de equipos de alta velocidad con el mismo espaciamiento entre

repetidores.

Compatibilidad con los desarrollos futuros, tanto como el empleo de nuevas técnicas.

de modulación como el empleo de nuevos componentes opto-electrónicos, sin tener

que realizar modificaciones en la estructura ya instalada.

Menor riesgo de obsolescencia, por ser tecnología más moderna en el mercado.

Compatibilidad absoluta con los equipos de transmisión con jerarquía sincrónica

(SDH).

Monomodo de dispersión plana:esta fibra propicia valores bajos de dispersión en un

amplio rango de longitudes de onda, que abarca las dos ventanas ópticas pero con valores

de atenuaciones mayores en 1300nm y 1550nm que las fibras anteriores.

Las fibras ópticas de polarización fija, actualmente ofrecen un interés limitado para su

aplicación en telecomunicaciones ya que está concebida principalmente para aplicaciones de

sensores.

17

Características Nombre

Perfil de índice de refracción

Atenuación (dB / Km)

Dispersión (PS/nm*Km)

Monomodo de revestimiento rebajado

0,2 a 1550 nm 0,4 a 1300 nm

20 a 1550 nm 0-2 a 1310

Monomodo de dispersión desplazada

0,21 a 1550 nm 0-2 a 1550 nm

Monomodo dispersión plana

0,3 a 1550 nm 0,5 a 1300 nm

2,5 1300 y 1550 nm

Tabla 3. Características principales de las fibras monomodo.

2.7. Características de la fibra óptica.

Las características de las fibras ópticas se dividen en:

2.7.1. Características mecánicas.

La fibra óptica es un elemento que normalmente se lo instala en los postes de energía

eléctrica, en tubos bajo tierra, por ello tiene que cumplir ciertas características mecánicas de

protecciones de calidad capaces de proteger la fibra a las tenciones de estiramientos, a la

humedad, a los cambios de clima, a las dobladuras que se puedan ocasionar, al

envejecimiento, etc. Para ello se debe cumplir ciertos parámetros de fabricación como ser:

Módulo de Young: es la fuerza ejercida por la unidad de área que se produce en el momento

de ejercer una determinada tensiónen la fibra óptica.

Coeficiente de dilatación: es el alargamiento que sufre la fibra óptica a determinada

temperatura, un valor aproximado es de 0.5X10-6 por cada oC, esto quiere decir que a 100

metros existe un alargamiento de 25 milímetros cuando se encuentra a una temperatura de

20 oC a 70 oC.

18

Radio de curvatura: puede existir una determinada curvatura en el momento de enrollar en el

cable a los carretes o en el momento de instalación, al pasar por esquinas, dejar reservas,

etc. Por este motivo el cable de fibra óptica tiene una guía dentro del foro para evitar el

doblamiento del cable.

Peso: el peso del cable de fibra óptica viene señalado en los datos que se encuentra

normalmente encima los carretes (para una longitud de 4000m el peso es 78Kg).

Tabla4. Características mecánicas.

2.7.2. Características geométricas.

Son los diámetros que tienen cada tipo de fibra óptica, la diferencia más frecuente se

encuentra en el núcleo de la fibra ya que el revestimiento se encuentra estandarizado

Tabla5. Características geométricas.

Características Unidad Valor

Máxima tracción de instalación N 2700

Radio mínimo de curvatura (con tensión) mm 20 diámetros externos

Radio mínimo de curvatura (sin tensión) mm 10 diámetros externos

Temperatura de operación C0 20 a 60

Resistencia de aplastamiento N/cm 200

Fuerza de pelado al recubrimiento N 1,3 8,9

Parámetros Unidad Criterio

Diámetro del núcleo µm 9-50-62.5

Diámetro del revestimiento µm 125 ± 1.0

Diámetro del recubrimiento µm 242±7.0

Error de concentricidad del núcleo – revestimiento µm ≤0.6

Error de circularidad del revestimiento % ≤0.1

Error concentricidad revestimiento – recubrimiento µm ≤12.0

19

2.7.3. Características ópticas.

Las dos principales características ópticas son: la apertura numérica y el perfil de índice de

refracción de la fibra óptica.

2.7.3.1. Apertura numérica (NA).

La apertura numérica tiene una estrecha relación con el acoplamiento que realiza la fuente

transmisora de la luz y el medio de transmisión (fibra óptica), cuando se realiza el

acoplamiento existe una ligera desviación en la longitud de onda y por ende en la velocidad

debido a que inicialmente el haz de luz se propaga desde el exterior (aire n=1), en el

siguiente esquema se muestra un ángulo critico de incidencia también denominado ángulo

de aceptación (βL), porque es el límite del ángulo mayor que incide a la entrada de a la fibra

óptica, cualquier otro rayo que se incida fuera del ángulo de aceptación se refracta fuera del

núcleo, el cono formado por el ángulo de aceptación se le llama cono de aceptación . El

ángulo de aceptación se la obtiene a partir de la siguiente relación:

AN=n0SenβL …………… (1)

Donde:

n0: índice de refracción del aire = 1.

n1: índice de refracción del núcleo [adimensional].

n2: índice de refracción del revestimiento [adimensional].

βL: ángulo limite [grados].

αi: ángulo de incidencia [grados].

αc: ángulo crítico [grados].

AN: apertura numérica [adimensional] .

αi

αc

n2

n1

n0 n2

αr = 900

βL

20

Si: n0SenβL = n1Senαi y n0SenβL = n1 Cos αC

SenβL = (

) ……. (2) SenβL =

…….. (3)

Remplazando (3) en (1)

AN = n0

AN = n1 Cosαc si Cos αc = √

AN = n1 √ si senαc= n2 / n1 (sen 900)

AN = n1 √ (

)

AN = n1 √

AN =√

SenβL= (n12 – n2

2)½

Al SenβLse lo llama apertura numérica (AN), por razones matemáticas sus valores se

encuentran entre 0 y 1, los valores comerciales se encuentran entre 0,15 y 0,3.

De la ecuación se deduce que la apertura numérica depende de los índices de refracción,

mientras másreducido sea la apertura numérica, el ángulo de aceptación será menor, y la

fuente emisora de la luz deberá de ser más estrecha.

Figura13. Apertura numérica, cono de aceptación, ángulo de aceptación.

Fuente: www.utm.mx/mtello/FibraOptica/Practicas/pdf.

βL

http://www.utm.mx/mtello/FibraOptica/Practicas/pdf

21

2.7.3.2. Perfil de índice de refracción.

Algunas características técnicas que se deben tomar en cuenta son las siguientes:

Tabla 6. Datos técnicos del índice de refracción.

2.7.4. Características de transmisión.

Las principales características de transmisión de la fibra óptica son las siguientes:

atenuación, ancho de banda, y la longitud de onda de corte para fibras multimodo.

2.7.4.1. Atenuación.

La atenuación es uno de los factores más influyentes en la fibra óptica, a medida que la luz

incidida se desplaza en el núcleo este va perdiendo su intensidad a una determinada

distancia por diversos factores que se mencionaran posteriormente. La atenuación viene

dada en unidades de decibelios (dB), con relación de la potencia de salida respecto a la

entrada aplicada a la fibra óptica.

Atenuación [dB] = 10 log [ ]

[ ]

Teniendo el valor de la atenuación, la longitud del cable y la potencia con la que ingresa la

señal a la guía óptica, podemos calcular la potencia óptica de salida de la fibra óptica en

Watts.

Atenuación máxima a 1550 nm dB/Km 0.35

Atenuación máxima a 1310 nm dB/Km 0.25

Dispersión cromática ≤ 3,50 ps/nm * km en 1310

≤ 3,50 ps/nm * km en 1550

Longitud de onda de corte de la fibra óptica 1190 nm≤ 1330 nm

Diámetro del campo modal ( 9,30 ± 0,40)um en 1310nm

(10,50 ± 1,0) um en 1550nm

Longitud de onda de dispersión cero 1300 nm ≤ λ(0) ≤ 1324 nm

Apertura numérica 0.14

Perfil de índice de refracción escalonado

22

Ps=Pe * 10-At*L/10

Dónde:

Ps= potencia de salida de la fibra óptica (sin conector) [Watts].

Pe= valor de la potencia de entrada a la fibra óptica (sin conector)[ Watts].

At = atenuación (dB/Km).

L = longitud del cable (Km).

Las pérdidas más bajas en el espectro infrarrojo se encuentran en la longitud de onda de

1550nm valor que normalmente se lo utiliza en las transmisiones de larga distancia, las

perdidas en la fibra son ocasionadas por factores intrínsecas (impurezas del material al

momento de la elaboración) y factores extrínsecas (manipulación del cable de fibra óptica).

Perdidas intrínsecas (Pi): son elementos inherentes de la fibra óptica por lo tanto casi son

inevitables en la elaboración, el valor de esta pérdida está dada por la siguiente relación:

Pi [dB] = P Rayleigh + P ultravioleta + P infrarroja

El primer término corresponde a dispersión energética de Rayleigh, debido a la presencia de

irregularidades del material que son pequeñas en relación a la longitud de onda. El segundo

término es debido a la absorción energética de los materiales básicos y dopantes de la fibra

en la región ultravioleta. El tercer término corresponde a la absorción energética en la región

infrarroja por resonancia mecánica de las moléculas de vidrio en torno a su posición de

reposo.

Perdidas extrínsecas (Ex): se presentan de forma externa ya sea en la elaboración,

instalación, almacenaje, etc. Y viene definida por la siguiente suma de parámetros.

Ex [dB] = Abs C + Rad mc + Rad curv + Rad RB+ AC

Abc C: Absorción energética por contaminantes

Rad mc: Radiación por microcurvaturas

Rad curv: Radiación por curvatura

Rad RB : Radiación estimulada de RAMAN y BRILLOUIN

AC: Perdidas por agentes climáticos

23

Atenuación total: es la suma de las pérdidas intrínsecas y extrínsecas que se encuentran en

el cable de fibra óptica y da como resultado sectores en el espectro infrarrojo donde se

puede transmitir las ondas de luz.

2.7.4.2. Ancho de banda.

Elancho de banda se define como la variación de la potencia transmitida con relación a la

frecuencia de la señal, el ancho de banda está constituido por un conjunto frecuencias

normalmente entre la diferencia F1 y F2. El ancho de banda tiene una relación estrecha con

la dispersión temporal, de hecho existe una relación dual entre la respuesta del medio de

transmisor a un pulso y su ancho de banda, los fabricantes suelen expresar la respuesta de

frecuencia del portador óptico en unidades de MHz*Km.

Cunado las señales son transmitidas a través de la fibra óptica primeramente estas señales

son convertidas en variaciones de intensidad de luz luego, al propagarse a través de la fibra

óptica se manifiestan los fenómenos de dispersión. Esos valores del ancho de banda se

definen con las siguientes relaciones:

Bo (GHz*Km) =

(FO multimodo)

Dónde:

B0 = ancho de banda en fibras multimodo [GHz*Km].

: dispersión modal [ns/Km] .

Bo (GHz*Km) =

(FO monomodo)

Dónde:

B0: ancho de banda en fibra monomodo [GHz*Km].

Δλ : Ancho espectral [nm].

M (λ) : dispersión material [ps/nm*Km].

G (λ) : dispersión guía de onda [ps/nm*Km].

24

la atenuación nos da un valor de la perdida que tiene la fibra, el ancho de banda está en

función de la dispersión del pulso como se mencionó anteriormente y también se puede

definir, como la mayor velocidad de transmisión para la cual los pulsos son aun reconocidos

por el equipo receptor.

Figura 14. Ensanchamientos de pulso.

Fuente: www.Tecnología Optica.mht.

2.7.4.3. Longitud onda de corte.

Para la propagación de un haz de luz, un determinado cambio de longitud de onda puede

evitar que este se propague, los haces de luz incididos en la fibra para una determinada

longitud de onda pueden no existir en longitudes de onda mayores, la longitud de onda a la

cual un haz de luz deja de estar limitado se la denomina longitud de onda de corte. Pero en

una fibra siempre se puede incidir un haz de luz a esto se lo llama “modo fundamental de la

fibra”. La fibra que funciona porencima de la longitud de onda de corte se la denomina

monomodo, y la fibra que funciona por debajo de la longitud de onda de corte se la denomina

multimodo.

25

2.8. Pérdidas y atenuaciones de la fibra óptica.

2.8.1. Perdida por absorción del material.

Denominadas también pérdidas inherentes del material estas son a consecuencia de las

impurezas que tiene cada material en su elaboración, estas impurezas absorben la luz y las

transforman en calor, existen tres factores que influyen en este tipo de absorción.

Absorción ultravioleta: es provocada por los electrones que se encuentran en el silicio

(electrones de valencia) estos electrones son ionizados por la luz que se transmite en la

fibra, esto ocasiona una pérdida en el campo de luz que se transmite.

Absorción infrarroja: son los fotones de luz que son absorbidos por los átomos de las

moléculas que se encuentran en el núcleo de la fibra óptica, estos fotones absorbidos se

convierten en vibraciones mecánicas el cual se transforma en calor.

Absorción de resonancia de ion:son partículas de agua que quedaron dentro de la fibra

óptica en el momento de su elaboración, también son ocasionadas por algunos materiales

como hierro, cobre y cromo. Estas generan pequeños cambios en la dirección con la que se

propaga la luz, ocasiona también cierta cantidad de absorción.

Figura 15. Espectro de atenuación teórico, de pérdidas intrínsecas en vidrios de SiO2.


26

0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

6

5

4

3

2

1

0

Longitud de onda µm

Per

dida

s

(dB/

Km)

visible infrarrojo

2.8.2. Perdida lineales por dispersión espacial.

Cuando se propaga dos haces de luz (modos) en el núcleo de la fibra de similar potencia,

uno de los modos transfiere parte de su potencia de forma lineal, esto produce una

atenuación ya que parte de la potencia transferida a un modo no permitido ocasiona que

este sea radiado al exterior. Existen dos tipos principales en la dispersión lineal: dispersión

Rayleigh y dispersión Mie.

2.8.2.1. Dispersión o pérdidas de Rayleigh.

La dispersión de Rayleigh se presenta por las partículas que se tiene en el núcleo de la fibra

óptica, cuando un fotón con una longitud mayor al diámetro de una molécula, chocan una

con la otra, este fotón tiende a dispersarse en todas direcciones cambiando su dirección y su

longitud de onda,estas irregularidades pequeñas con relación a la longitud de onda

transmitida, bloquean de cierta forma el paso de la luz incidida. Las pérdidas por efecto

Rayleigh son de mayor influencia para las longitudes de onda comprendidas entre 400 y

1100nm, por lo que es preferible ir a longitudes de onda mayores (infrarrojo medio o lejano)

e índices de refracción menores.

Figura16. Longitud de onda y la pérdida de dispersión de Rayleigh.


27

Figura17. Dispersión de rayleigh debido a impurezas.

Fuente: EdselUrueña “Comunicación por fibra óptica”.

Tabla 7. Valor de la dispersión de Rayleigh de distintos materiales a longitud de onda de 850nm.

2.8.2.2. Dispersión o pérdidas de Mie.

La dispersión lineal de Mie pueden ser causadas por variaciones en la estructura cilíndrica

transparente de la fibra óptica, ocasionadas por el proceso de estiramiento en la fabricación

de la fibra, ya que en ocasiones no es totalmente homogéneo más al contrario presenta

irregularidades e imperfecciones en el núcleo–revestimiento como de muestra en la figura18.

Estas pueden ser también a causa de la variación del índice de refracción a lo largo dela

fibra.

Figura18. Irregularidad del núcleo y revestimiento.


TIPO DE MATERIAL PERDIDA POR DISPERCION

RAYLEIGH (dB/Km) a 850nm

Silicio 1.2

Silicato potásico 0.7

Borosilacato sódico 2.3

Silacato de sodio y calcio 0.8

Impurezas

Diámetro Núcleo Max.

Diámetro Núcleo Min.

28

2.8.3. Perdida no lineales por dispersión.

Las fibras ópticas no son medios de trasmisión homogéneos por las irregularidades que se

mencionaron anteriormente, esto quiere decir que si se incide en la entrada de la fibra una

determinada potencia de luz, a la salida la potencia tendrá a disminuir, Esta dispersión no

lineal ocasiona que potencias de un modo sea transferido a otro modo, ya sea en la misma

dirección o en sentido contrario a la propagación, este nuevo haz de luz tendrá una longitud

de onda distinta.

Esta dispersión depende de forma directa de la intensidad con la que se propaga la luz, y

solo es significativa en determinados umbrales de potencia, los dos tipos de dispersión más

importantes son la dispersión por estimulación Brillouin y Raman, estas dos dispersiones

solo se las puede observar para potencias elevadas de transmisión del haz de luz, estos dos

fenómenos de dispersión pueden provocar ganancias ópticas con variación mínima de la

longitud de onda.

2.8.3.1. Dispersión por estimulación Raman.

Esta dispersión se presenta cuando se incide un haz de luz y chocan con las pequeñas

moléculas que se encuentran en el material del núcleo, provocando una dispersión en

muchas direcciones una gran parte de los fotones dispersados tiene la misma energía

(frecuencia) y la misma longitud de onda, pero una pequeña parte de los fotones

dispersados sufren un cambio en su energía ya sea menor a la luz incidida (Stokes), o mayor

que la luz incidida (anti Stokes).

Si el fotón dispersado tiene una menor frecuencia a la incidida “F0” se produce una

trasferencia de energía del fotón a la molécula, el fotón es dispersado con una

frecuencia F0-Fr.

Si el fotón dispersado tiene una mayor energía a la incidida se produce una

transferencia de energía de la molécula al fotón, el fotón es dispersado con una

frecuencia F0+Fr.

Si dos haces de luz son separadas por la frecuencia Stokes, y encuentran dentro de la

misma fibra óptica la de mayor frecuencia (menor longitud de onda) será absorbida por la de

menor frecuencia (mayor longitud de onda), de esta manera aumenta su energía y se

29

produce una ganancia o amplificación de la señal (dispersión estimulada de Raman SRS), en

fibras monomodo el umbral de potencia para que ocurra el efecto SRS es aproximadamente

de 1W (+30dBm), por lo general para que se genere la dispersión Raman debemos estar en

una frecuencia aproximada a los 13THz que corresponde a los 125nm.

Figura19. Dispersión por estimulación Raman.

Fuente: www.pegasus.udea.edu.co/~undheim/PresentacionRaman.pdf.

2.8.3.2. Dispersión por estimulación Brillouin.

La dispersión por estimulación Brillouin se explica como la modulación de la luz debida a

vibraciones térmicas moleculares en el interior de la fibra. La luz dispersada aparece como

unas bandas de frecuencias laterales (como una modulación de frecuencia), estas bandas

laterales aparecen en la transmisión en dirección contraria a la de la luz dispersada. El

proceso de dispersión de Brillouin (SBS) es similar al SRS, salvo que el SBS depende de las

ondas sonoras en lugar dela vibración molecular, en este aspecto ambos procesos

involucran tres ondas según las cuales las ondas ópticas inciden (bombeo) se convierte en

una onda de Stokes de mayor longitud de onda por medio de excitación de una variación

molecular (SRS) o de un fotón acústico (SBS). No obstante existen importantes diferencias

entre el SBS y el SRS que conducen a consecuencias distintas en el sistema de

comunicación óptica.

30

2.8.4. Perdida por esparcimiento de Fresnel.

Si consideramos dos extremos de fibras ópticassimilares, al unir estas caras pulidas y

perpendiculares a sus ejes y estos a su vez están alineados, se refleja una pequeña

cantidad de luz hacia la fibra transmisora lo que causa atenuación, en la unión de estas dos

caras ocurre un cambio brusco del índice de refracción en la unión vidrio aire vidrio, este

valor se lo puede calcular mediante la relación:

⌊(

)

⌋

Dónde:


n: índice de refracción del aire = 1.

Esto genera pérdidas de la señal lo cual se reduce a valores bajos, empleando fluidos (gel)

que adapten los índices de refracción en la separación entre ambas fibras.

2.8.5. Perdidas por radiación.

Las pérdidas por radiación se producen en aquellos lugares donde la fibra presenta

curvaturas de radio finito existen dos perdidas: radicación por curvatura y radicación por

microcurvatura.

2.8.5.1. Perdidas por curvatura de la fibra óptica.

Las pérdidas por curvatura se producen cuando le damos a la fibra óptica una curvatura

excesivamente pequeña (radio menor a 4 ó 5 cm) en el momento de la instalación, cuando

se deja la reserva, en el bobinado, etc. normalmente esto ocurre cuando se daña la guía de

protección de la fibra, el exceso de dobladura ocasiona que los modos de luz tengan que

viajar a mayor velocidad para mantener una fase constante de onda, si la fase no logra

mantenerse el ángulo de refracción cambia,lo cual ocasiona que los haces de luz logren

escapar del núcleo por superar el ángulo máximo de reflexión total interna.

31

Figura 20. Perdida por curvatura del cable de fibra óptica.

Fuente: CENTEC “seminarios de fibra óptica”.

Una relación muy utilizada para no dañar el cable durante la instalación es:

Radio durante la instalación 20 x diámetro externo del cable (mm)

Radio después de la instalación 10 x diámetro externo de cable (mm)

Las pérdidas por curvatura en un cable de fibra óptica pueden limitarse modificando los

parámetros mecánicos de la fibra:

Aumento del diámetro del revestimiento de modo que la tensión necesaria para

producir curvatura sea mayor.

Aumento del radio de la curvatura continua debido al trenzado.

Aumento del espesor del recubrimiento.

Eliminación de la tensión de la fibra en el interior del cable.

2.8.5.2. Perdidas por microcurvatura de la fibra óptica.

Las microcurvaturas se presentan por pequeñas deformaciones durante la fabricación o

instalación de la misma, al realizar aplastamientos que deformen el núcleo esto puede

ocasionar desviaciones en la luz incidida (modo de propagación) generando pequeños

cambios de dirección dentro del núcleo, la mejor manera de reducir estos efectos es

mejorando el control de fabricación, y tomando previsiones en el momento en que se realiza

la instalación.

RADIO

DIAMETRO

32

V = 1.5

V = 2.0

V = 3.0

100 200 300 400

Radio normalizado r/a

Amplitud radial de campo

normalizado

Figura21. Pérdidas por microcurvatura.


La sensibilidad de la fibra a las microcurvaturas depende de:

Diferencia de los índices de refracción.

Diámetro del núcleo revestimiento.

2.8.6. Diámetro del campo.

La distribución luminosa del modo fundamental, es importante para evaluar las pérdidas que

resultan en los acoplamientos, empalmes. La distribución del campo es de tipo Gaussiano,

se designa con Wo al radio del campo de modos o como 2Wo al diámetro del campo. El

valor de Wo se relaciona con el radio del núcleo y la longitud de onda por medio del factor V

de la siguiente ecuación.

Wo ≈

[um]

Dónde: “a” radio del núcleo [um]

Figura 22. Variación de la amplitud de campo.

Fuente: Introducción a la teoría de Fibra Óptica.

33

2.8.7. Perdidas por conectores y empalmes.

Los tendidos de fibra óptica a gran distancia pueden requerir uno o más empalmes en todo el

trayecto para este cometido se tienen dos formas de realizar los empalmes:

Empalmes mecánicos.

Empalmes por arcos de fusión.

Empalmes mecánicos: son los empalmes que se realizan manualmente con una serie de

instrumentos, estos tienen gran cantidad de pérdida generalmente por encina de 1 dB.

Empalmes por fusión: normalmente presentan perdidas mucho menores que oscilan entre

0.02 – 0.07 dB, ya que los equipos en un buen estado colaboran bastante en el desarrollo

del empalme de la fibra, la perdidas que se pueden presentar al realizar la fusión pueden ser

por problemas de alineación.

Desplazamiento lateral: es el desplazamiento lateral entre dos extremos del cable debido la

mala posición que adopta las puntas de la fibra en el equipo (fucionadora), para remediar

esto el técnico debe volver a reacomodar las puntas del cable, ya que este desplazamiento

ocasiona pérdidas por mala alineación.

Figura 23. Desplazamiento lateral Fuente: Wayne Tomasi “Sistemas de comunicación electrónicas”

La perdida por desplazamiento para fibras monomodose puede calcular mediante la

siguiente ecuación:

[ ] [ (

)]

Dónde:

x: distancia del desplazamiento [um].

wo: radio campo [um].

X Entrada de la señal Salida de la señal

perdidas

34

Desalineamiento de entre hierro: esto es debido a que los extremos (las puntas) de las

fibras a empalmarse se encuentran separadas ocasionando una fuga de la luz incidida, esto

puede ser a causa de que la alineación se encuentra muy separada, la solución es que el

técnico vuelva a alinear nuevamente las puntas en el equipo (fusionadora).

Figura 24. Separación de las puntas al momento de la fusión

Fuente: Wayne Tomasi “Sistemas de comunicación electrónicas”

Desalineamiento angular: es debido a la mala posición que adopta una de las puntas de la

fibra óptica, debido a que el equipo (fusionadora) se encuentre descalibrado, exista un mal

corte en el momento de preparar la fibra, o mala alineación del técnico, si el ángulo es menor

a 1.5gradosse prosigue con la fusión, y es mayor el técnico tiene que volver a preparar la

punta de la fibra óptica que presenta mal corte.

Figura25. Mala alineación angular debido a una incorrecta alineación de la fibra.

Fuente: Wayne Tomasi “Sistemas de comunicación electrónicas”.

Figura 26. Mala alineación angular debido al mal corte.


Entrada de señal Salida de la señal

Angulo de 1.5o

Entrada de la señal Salida de la señal

Angulo de 1.50

perdidas

Entrada de la señal Salida de la señal

d

35

Mal acabado superficial (mal corte transversal): las puntas de las fibra tienen que tener un

acabado muy fino en su corte trasversal, suele ocurrir irregularidades en el corte debido al

polvo que tiene el cortador de fibra, a la mala posición que adopta el técnico en el momento

de realizar el corte.

Figura27. Mal corte en el preparado dela fibra óptica.


Fusión de distinto diámetro del núcleo: esto se presenta cuando las puntas de la fibra a

fusionar son de diámetro distinto, en el caso de empalmar una fibra con un diámetro de 65.2

micrones con otra de 9 micrones como se muestra en la figura28, ocasionando pérdidas de

la luz incidida en el núcleo mayor.

Figura 28. Núcleos de distinto tamaño.

De la siguiente ecuación:

[ ]

Dónde:

d2 y d1: son diámetros de los cables de fibra óptica en unidades de [um].

2.8.8. Dispersión temporal intramodal o cromática.

La dispersión intramodal se puede presentar en todos los tipos de fibra sobre todo en las

fibras multimodo, debido a que la fuente emisora del haz de luz no es totalmente

monocromática sino que tiene un ancho de banda espectral. En el caso de los láser el ancho

Señal de entrada Señal de salida

Perdidas

Imperfección

d1 d2

36

de banda es pequeño, pero en los emisores LED el ancho de banda es significativo, estos

anchos de banda implica que puede existir diferencia de velocidades en la transmisión de los

haces de luz incididos, esta velocidad de transmisión ensancha los pulsos de luz dentro de

la fibra, las diferencias en los retados delos diferentes componentes cromáticos de cada

modo puede ser debido a: Las propiedades dispersivas del material de la fibra y la

dispersión guía de onda.

Figura 29. Ensanchamiento de la señal de entrada respecto a la salida.


En transmisión digital un pulso está formado por una serie de longitudes de onda, cada una

con diferentes velocidades dependiendo del núcleo, en tramos largos la dispersión cromática

puede dar un resultado el ensanchamiento de los pulsos logrando en el peor de los casos un

solapamiento, la unidad de medida para la dispersión cromáticaps/nm*Kmlo que indica que

un pulso con una anchura espectral de un nanómetro se ensanchara un pico segundo por

cada kilómetro.

Figura 30. Dispersión cromática,dispersión del material y dispersión de la guía. Fuente: María Carmen Boquera “Comunicaciones ópticas”.

37

2.8.8.1. Dispersión de material.

Los materiales que se emplean para la fabricación de fibra óptica tienen distintos índices de

refracciones en función de la longitud de onda, y por lo tanto la velocidad de onda de los

fotones está en función de su longitud, los diodos emisores led emiten luz que contiene una

combinación de longitudes de onda cada una con distinta velocidad , por este motivo los

rayos de luz que se inciden simultáneamente por el led dentro de la fibra no llegan al otro

extremo en el mismo tiempo, provocando en la salida un ensanchamiento temporal del pulso

provocado por la anchura espectral de la fuente emisora.

Si la fuente emite luz en el núcleo de la fibra con una longitud de onda λ y un ancho espectral

es igual a Δλ, el ensanchamiento de la señal “Г” depende de la longitud “L” y el ancho

espectral del emisor y viene dado por la siguiente relación:

Г =

……… (1)

Siendo M (λ) el coeficiente de dispersión del material:

M (λ) =

[ps/Km*nm]…… (2)

Por lo tanto si remplazamos (2) en (1):

Г = M (λ) * L * [ps]

Dónde:

Г: Ensanchamiento de pulso [ps].

Δλ: Ancho espectral[nm].

M (λ): dispersión material [ps/nm*Km].

L : longitud [Km].

c : Velocidad de la luz en el vacío [m/s].

La dispersión material resulta de la ecuación:

σm=

=

[ps]

38

El coeficiente M (λ) tiende a anularse en longitudes de onda de 1310nm por lo tanto la

dispersión tiende a ser mínima.

Figura 31. Coeficientes de dispersión del material,

Fuente: María Carmen Boquera “Comunicaciones ópticas”,

2.8.8.2. Dispersión guía de onda.

Esta dispersión se presenta debido al ancho espectral de la fuente de luz. Cundo se propaga

un haz de luz con distintas longitudes de onda estas llegan a retrasarse debido a la

irregularidad del núcleo de la fibra óptica.

En las fibras multimodo se transmite modos lejos de la frecuencia de corte V = 2.405 están

prácticamente libres de este fenómeno debido a que la longitud de onda es mucho menor

que el de núcleo, de hecho es despreciable frente a la dispersión material. En las fibras

monomodo el modo fundamental está cercano a la frecuencia de corte y la dispersión guía

de onda ya no es despreciable.

La dispersión por longitud de onda viene dada por la siguiente relación:

σG=

=

[ps]

: ensanchamiento de pulso [ps].

Δλ: Ancho espectral [nm].

39

G (λ): dispersión guía de onda [ps/nm*Km].

L: Longitud [Km].

Dónde G (λ) es el parámetro de dispersión de guía de onda:

G (λ) =

ps/nm*km

c : cte. de la luz en el vacío [km/s].

n : índice de refracción del núcleo [adimensional].

a : diámetro del núcleo [um].

Figura 32. Dispersión guía de onda dispersión material.

2.8.9. Dispersión temporal intermodal o modal.

Esta dispersión se presenta en fibras en las cuales se incide más de dos modos, en tal caso

las fibras monomodo no presenta esta dispersión, en las fibras multimodo esta dispersión

ocasiona retardo ya que los haces de luz tienen distintas velocidades,y diferente distancia

en el mismo intervalo de tiempo, los haces de luz entran al núcleo en un mismo tiempo y

salen en tiempos distintos por lo tanto, el ensanchamiento del pulso depende de los tiempos

de transmisión del haz de luz, pueden haber modos más lentos y otros más rápidos. Esta

dispersión modal afecta más a las fibras multimodo de índice escalonado que a las fibras de

índice gradual ya que la estructura del núcleo no es constante, y el ancho de banda es

superior con relación a la fibra multimodo escalonado.

2.8.9.1. Dispersión modal de índice escalonado.

La dispersión modal puede causar que un pulso de energía luminosa se reparta al

propagarse por la fibra óptica, en una fibra multimodo de índice escalonado un rayo de luz

que se propaga en forma directa por el eje de la fibra tardara menor tiempo en recorrer una

determinada distancia en relación con otro rayo de luz que avanza con reflexiones entre en

núcleo λ1

λ2

núcleo 1 λ2

λ1

40

núcleo y el revestimiento. En consecuencia si se transmite tres rayos de luz por una misma

fibra en un mismo tiempo, y esto representa un pulso de energía luminosa, los tres llegan al

otro extremo de la fibra en tiempos distintos, y causa una repartición de la energía luminosa

a través tiempo, esto causa que el pulso se estire y se reduzca de amplitud.

El cálculo se lo puede realizar con un análisis de la óptica geométrica tomando en cuenta

dos haces de luz uno que va en forma axial a la fibra y otra que tiene la forma de zig-zag

como se ve a continuación.

…………(1)

; [

]………….. (2)

(2) en (1)

[

]

Si la velocidad es constante:

……………. (3)

……………………… .. (4)

(4) en (3)

(

)

(

)

βr

β

βc

dm

d

n1

n2

n0

41

Si: σ

(

)

(

)

Si la apertura numérica es:

√

Remplazando (7) en (6)

(√

)

(

)

(8) en (5)

(

)

Donde la dispersión modal en una fibra de índice escalonado se define por:

[

]

Dónde:

AN: apertura numérica [adimensional].


c : velocidad de la luz en el vacío [km/s].

42

Entrada de

los haces de

luz en un

mismo tiempo

Salida de los

haces en

tiempos

diferentes

Figura33. Distancia recorrida de cada haz de luz en un mismo intervalo de tiempo.


2.8.9.2. dispersión modal de índice gradual.

Cuando se inciden tres rayos de luz en el núcleo de la fibra óptica y estos tiende a llegar casi

al mismo tiempo tomando distintos caminos en su trayectoria, esto se debe a que el índice

de refracción de la fibra disminuye en función de la distancia al centro y la velocidad a la que

viaja es inversamente proporcional al índice de refracción por lo tanto mientras más se alejen

los rayos del centro la velocidad de transmisión será más rápida.

Figura 34. Amplitud y solapamiento de ancho de pulso.


2.8.10. Dispersión de modo polarizado.

Las ondas de luz son generadas por dos componentes un campo eléctrico y un campo

magnético que son perpendiculares y están en fase una de la otra, al incidir esta onda de luz

en el medio de transmisión (fibra óptica), estos dos elementos con la distancia sufren un

retardo uno respecto del otro como se muestra en la figura 35, debido fundamentalmente a

Distancia a lo largo de la fibra

43

la asimetría del núcleo. A este fenómeno se lo conoce como dispersión de modo polarizado

(PMD), y normalmente se lo presenta en longitudes de onda elevadas (1550nm).

Figura 35. Dispersión por Modo de Polarización, PMD (tiempo de retardo).


La polarización afecta la velocidad de propagación debido a la birrefringencia del medio de

transmisión produciendo como consecuencia un acoplamiento de modos de transmisión, una

birrefringencia constante significa que a lo largo de la fibra existirá dos velocidades par la luz

dependiendo de los estados de polarización, que producen perturbaciones en intensidad

intercambiando energía entre las señales rápidas y lentas.

2.9. Ventana de operación de la fibra óptica.

Como se ha visto anteriormente existen perdida por distintas causas que distorsionan o

debilitan la señal de luz que se incide dentro del núcleo de la fibra, estas absorciones se las

pueden disminuir, mejorando la calidad de elaboración, manipulando de mejor manera el

cable y teniendo equipos en buenas condiciones.

Para la transmisión de los modos en la fibra se han generado tres ventanas en el espectro

del infrarrojo realizando análisis matemáticos, pruebas, experimentos, etc. logrando de esta

forma generar las ventanas de operación. Esto quiere decir que a determinadas frecuencias,

las ondas pasaran más fácilmente que a otras frecuencias.

x

44

Se necesita generadores de luz que pueden trabajar en estas ventanas para poder tener una

mejor comunicación en la transferencia de los datos, estos equipos generadores de luz

deben ajustase a la fibra óptica para incidir la luz a una determinada frecuencia y con la

intensidad correcta, con el ángulo de entrada y la polarización adecuada. A continuación se

enuncia características de las tres ventanas de aplicación de la fibra óptica:

La ventana de 850nm: que tiene un rango de operación entre 800nm a 900nm los haces de

luz tienen tonalidades rojas e infrarrojas y su potencia se considera como baja, en este

rango trabajan las fibras multimodo.

La ventana de los 1310nm: que operan entre 1250nm a 1350nm en este nivel la luz ya no es

visible a ojo humano y su potencia es alta, en este rango operan las fibras multimodo y las

fibras monomodo.

La ventana de los 1550nm: que opera entre 1500nm a 1600nm propiamente son emisores

laser invisibles, la potencia es muy alta y solo operan las fibras monomodo.

Figura 36.Atenuación total y ventanas de operación de la fibra óptica.

Fuente:www.repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/anexo.pdf.

45

2.9.1. Efecto de ensanchamiento del pulso en transmisión digital UPRZ y UPNRZ.

En la figura 37. Se muestra unatransmisión digital unipolar de retorno a cero (UPRZ). En esta

transmisión, suponiendo que el pulso es muy angosto, si la energía luminosa del pulso “A” se

retrasara (ensanchara) un bit de tiempo (tb), interferiría con el pulso B y cambiaria lo que es

un cero lógico por un uno lógico.

Figura 37. Transmisión digital unipolar de retorno acero.


En la figura 38. Muestra una señal digital unipolar de no retorno a cero (UPNRZ), en donde

cada pulso es igual al bit de campo. Con la transmisión UPNRZ, si la energía del pulso A se

retrasa la mitad de un bit de tiempo, interferiría con el pulso B,en consecuencia la

transmisión UPRZ puede tolerar el doble de la demora o ensanchamiento, que las

transmisiones UPNRZ.

Figura 38. Transmisión digital unipolar de no retorno a cero.

Fuente: Wayne Tomasi “Sistemas de comunicación electrónicas” (ambos).

tb

tb: tiempo base tb tb

tb

C

tb

B

tb

A

B

tb

A

B

tb

Tiempo de

muestreo

Tiempo de

muestreo

Tiempo de

muestreo

ensanchamiento

A

B

tb

B

B

tb

C

B

tb

Tiempo de

muestreo

Tiempo de

muestreo

Tiempo de

muestreo

ensanchamiento

Tb/2

46

2.10. Fuente emisoras de luz.

Estos dispositivos es encuentran en la parte inicial del medio de comunicación por fibra

óptica, el transmisor óptico se encarga de convertir la energía eléctrica en energía óptica,

cualquiera sea su naturaleza(analógica o digital).El proceso de conversión a señal óptica

puede definirse como una modulación de intensidad, es decir, la intensidad óptica generada

depende de la amplitud de la corriente inyectada. Los emisores ópticos que existen son de

dos tipos: los emisores LED y los emisores LASER y deben cumplir las siguientes

características:

Reducido peso y tamaño.

Superficie radiante, comparable a la superficie receptora de la fibra óptica.

Bajo consumo de energía eléctrica para facilitar el funcionamiento de los circuitos de

excitación del emisor óptico.

Alta velocidad de respuesta para facilitar la rapidez de comunicación en sistemas de

gran capacidad.

Ancho espectral lo más reducido posible para minimizar la dispersión cromática.

Lóbulo de irradiación lo más estrecho posible para un mejor acoplamiento emisor y la

fibra.

Potencia de salida relativamente alta para alcanzar mayor distancia.

Características de funcionamiento estables en cambios de temperatura.

2.10.1. Diodos LED.

Son fuentes de luz con emisión espontanea o natural (no coherente), son diodos

semiconductores de unión P-N que para emitir luz se polarizan directamente. La energía

luminosa emitida por el LED es proporcional a la corriente de polarización del diodo.

La mayor parte de la radiación óptica producida se genera en la zona P de la unión, como

consecuencia de la recombinación de los electrones procedentes de la zona N con los

huecos de la zona P, la eficiencia en cuanto a la generación fotónica se incrementa

aumentando la impurificación de la zona P respecto a la zona N, como la mayor parte de la

energía liberada, debido a la recombinación electrón-hueco se encuentra en la zona P, esto

hace que se ponga en contacto con un disipador térmico. La radiación óptica, en cambio,

47

tendrá que atravesar la zona N emergiendo al exterior por la misma, debido a que esta

presenta un índice de refracción menor que la zona P.

Radiación de superficie

Figura 39. Estructura del diodo LED.


SLED (diodo emisor por superficie):esto diodos aprovechan para su acoplo con la fibra óptica

la radiación que emerge del plano paralelo a la unión. Emite luz en muchas direcciones, lo

cual ocasiona serios problemas de dispersión dela luz en la unión emisor-fibra, la

construcción de este diodo es de arseniato de fosforo de galio (Ga AS P) desarrollado en un

substrato de fosforo de galio (Ga P), esta luz puede concentrarse en una región muy

pequeña denominada cavidad, con la ayuda de lentes ópticos que se colocan en la superficie

se puede lograr mayores concentraciones de luz.

Diodo BURRUS: evita la absorción producida sobre la radiación óptica al atravesar la zona

N, debido a que la intensidad de la radiación óptica generada está en función de la corriente

a través de la unión, y con el fin de no superar la capacidad de disipación de energía

calorifica se encuentra el flujo electrónico en una pequeña zona de dimensiones

comparables al diámetro de núcleo de la fibra óptica. Para reforzar este hecho y reducir al

mínimo las pérdidas de absorción se utiliza una estructura de capas muy estrechas y se talla

una cobertura cóncava en la superficie de la región N, lo que permite alojar el extremo de la

fibra y aproximarla a la zona de la unión, que es donde se produce la emisión luminosa.

Diodo ELED: el funcionamiento de este transmisor consiste en la unión de barias capas

semiconductoras con distinto índice de refracción y una capa estrecha de silicio, la luz tiende

a desviarse y a concentrarse a la parte lateral del semiconductor, a una pequeña ventana

por donde se acopla la fibra óptica y es incidida la luz.

Disipador

Radiación de

borde no utilizada

Zona P (Ga P)

Zona N (Ga As

P)

48

2.10.2. Diodo láser.

Sonfuentes de luz coherentes de emisión estimulada con espejos semi-reflejantes formando

una cavidad resonante, la cual sirve para realizar la retroalimentación óptica y como

elemento de selectividad. Esto diodos emite luz con gran intensidad y monocromática (el

ancho espectral es muy estrecho lo que facilita el acoplamiento a las fibras).

La emisión del LD (diodo laser), tienen una corriente de umbral, a niveles de corriente arriba

del umbral la luz emitida es coherente y a niveles menores al umbral el LD emite luz

incoherente como el LED.

Los aspectos básicos que diferencian al diodo Laser con LED son:

El LD presenta mayor directividad.

Mayor potencia de emisión.

Velocidad de respuesta mucho mayor.

Menor ancho espectral lo cual favorece al acoplamiento.

Mayor potencia inyectada a la fibra.

Mayor alcance.

Por otro lado el LD tiene ciertas desventajas:

Alta sensibilidad a la temperatura.

Menor tiempo de vida.

Mayor complejidad en la construcción.

Mayor costo.

Diodo laser de heterounion doble: en esta estructura la capa activa se encuentra entre dos

capas de composición diferente. Una capa activa de (InGaAS) ubicada entre dos capas de

InP, una impurificada P y otra N, existen ciertas diferencia entre estas aleaciones. Estas

diferencias promueven el confinamiento en la región activa tanto en los portadores de carga

como en los fotones, por lo tanto el uso de estas capas, conocidas como confinantes

aumento significativamente el desempeño del láser que empezaron a alcanzar el umbral de

emisión del láser a la temperatura ambiente y con bajos valores de corriente.

49

Existen tres tipos de láser de heterounion doble:

Laser con guiamiento de ganancia. fácil fabricación, mala calidad del haz, débil

guiamiento óptico, dificultad de obtener un único haz estable.

Láser por guiamiento de índice. Mejor calidad de haces, menor corriente de umbral,

mayor eficiencia.

Laser monomodo. Incrementa la capacidad de un sistema en el orden de quince

veces.

Tabla 8. Diferencias entre las fuentes LD y LED.

2.11. Detector óptico.

El detector óptico consiste básicamente en un diodo semiconductor fotosensible, polarizado

inversamente, ubicado en la entrada del receptor, tiene la finalidad de convertir la señal

óptica procedente de la fuente transmisora, en la correspondiente señal eléctrica. Las

características básicas que deben cumplir estos equipos son las siguientes:

La corriente de oscuridad debe ser muy pequeña, para poder detectar corrientes de

baja intensidad (sensibilidad).

Rapidez de respuesta (gran ancho de banda).

El nivel de ruido generado por este mismo dispositivo debe ser mínimo.

Estabilidad de funcionamiento en condiciones ambientales variables.

Reducido peso y tamaño de manera que permita la manipulación del dispositivo.

Características LED LD

Potencia de salida Linealmente proporcional a la corriente conducida

Proporcional a la corriente sobre el umbral

Corriente 50 a 100 mA 5 a 40 mA

Potencia del acoplamiento

Moderada Alta

Velocidad Lento Rápido

Ancho de banda Moderado Alto

Longitud de onda 660nm-1420nm 780nm-1650nm

Tipo de fibra óptica

Multimodo MultimodoMonomodo

Tiempo de vida Muy larga Larga vida

50

Los dispositivos que mejor reúnen estas características son los fotodiodos PIN y el fotodiodo

de avalancha APD.

2.11.1. Fotodiodo PIN.

Este diodo está formado por una capa intrínseca, casi pura, de metal semiconductor

introducida en entre la unión de dos capas de material semiconductor tipo N y P a esto se le

aplica una tensión de polarización inversa.

Figura 40. Fotodiodo PIN.

La luz entra al diodo por una pequeña ventana es absorbida por el material intrínseco el cual

agrega la energía necesaria para lograr que los electrones se muevan dela banda de

valencia a la banda de conducción y se genere portadores de carga eléctrica que permitan

una corriente fluida atreves del diodo. Los diodos PIN requieren bajas tensiones para su

funcionamiento, pero deber utilizar buenos amplificadores para un óptimo funcionamiento. El

foto diodo PIN es utilizado óptimamente en la primera (850nm) y segunda ventana (1310nm).

2.11.2. Foto diodo de avalancha APD.

Los detectores APD también son polarizados inversamente pero a tensiones elevadas

generando un fuerte campo eléctrico que aceleran los portadores generados, de manera que

estos colisionan con otros átomos del semiconductor generado en mayor cantidad de pares

de electrón-hueco esta ionización por impacto determina la ganancia de avalancha. La

ganancia de del fotodiodo APD tiene relación con el ancho de banda, al generar una alta

ganancia esto reduce el ancho de banda debido a que se necesita tiempo para generar la

foto-avalancha.

51

Estos detectores pueden clasificarse en dos tipos:

Detectores de Silicio: presentan un bajo nivel de rudo y un rendimiento de hasta el

90% trabajando en la primera ventana.

Detectores de Germanio: este dispositivo es apto para trabajar con longitudes de

onda comprendidas entre la segunda y tercera ventana con un rendimiento del 72%.

2.12. Red de acceso.

Las redes de acceso constan de una serie equipos para poder realizar las conexiones

necesarias entre un proveedor de servicio y el abonado, para brindar una calidad de servicio

y poder realizar diseños de la estructura de la red, de acuerdo a la demanda de usuarios

que pueda existir en una determinada área metropolitana, esta red de acceso puede ser

implementada de varias formas pero la que nos interesa es el medio de acceso por fibra

óptica.

En redes ópticas los elementos que conectan al proveedor de servicio con el abonado son:

OLT (terminal de línea óptica): es un dispositivo pasivo situado en la central del proveedor de

servicios, se puede considerarse como una interface entre las redes de acceso y redes de

jerarquía superior.

ODN (distribución óptica en nodo): es una pequeña central donde se concentra dispositivos

como spliters, amplificadores, pach panel, etc. Es aquí donde se re-direccionan las señales

provenientes de la proveedorOLTs, a los usuarios ONT´s.

ONT (unidad de red óptica): es la terminal situada en la casa o alrededor de la misma

dependiendo de la topología, brinda un canal descendente al usuario y un canal ascendente

al proveedor (OLT), para ofrecer distintos servicios. La aplicación de estos elementos se los

vera más adelante.

2.13. Sistemas unidireccionales y bidireccionales.

Los sistemas unidireccionales necesitan dos hilos de la fibra óptica, un canal para la

transmisión y el otro canal para la recepción, esto normalmente ocurre con dispositivos

multimodo.

52

Figura 41. Diagrama unidireccional.

Fuente: Furukawa“Cableado óptico”.

Los sistemas bidireccionales solo necesitan un hilo de fibra óptica para la transmisión y

recepción de los datos, la ventaja de este sistema es la utilización de un solo canal para él

envió y recepción de la trama de información, la desventaja esta en los equipos que son

más costosos con relación a los sistemas unidireccionales.

Figura 42. Diagrama bidireccional.

Fuente: Furukawa “Cableado óptico”.

2.14. Topologías de red.

Para poder realizar una red eficiente y poder brindar un buen servicio a los abonados, la

arquitectura de red debe de ser lo más sencilla posible, para así poder reducir costos en la

implementación y mantenimiento del mismo, ya que el tendido del cable de fibra óptica tiene

un costo mayor con relación al par de cobre y otra características que se muestran en la

siguiente tabla.

Par Trenzado Par Trenzado Blindado

Coaxial Fibra óptica

Tecnología ampliamente probada SI SI SI SI

Ancho de banda Medio Medio Alto Muy Alto

Tasa de transmisión 4Mbps 4Mbps 500Mbps 10Gbps

Transmisión de 27 canales de video NO NO SI SI

Distancia entre repetidores 100m 65Mhz 100m 67Mhz 500m (Ethernet)

2Km (multimodo) 100Km(monomodo)

Inmunidad electromagnética Limitada Media Media Alta

Seguridad Baja Baja Media Alta

Costo Bajo Medio Medio Alto Tabla 9. Tabla comparativa entre medios guiados.

Transmisor

Receptor

Transmisor Receptor

TX / RX TX / RX

53

2.14.1. Red de comunicación punto a punto.

Este tipo de arquitectura consiste en un enlace entre el proveedor del servicio (OTL) y los

abonados (ONT’s) mediante los cables de fibra óptica, este tipo de estructuras es todavía

muy cara para un uso doméstico normalmente esta arquitectura con fibra óptica se presenta

para entidades financieras donde requiere la instalación de una sucursal central hacia

distintos anexos o sus cajeros automáticos (atm).

Figura43. Red de comunicación punto a punto.


2.14.2. Red de comunicación punto a multipunto.

Esta arquitectura requiere de un elemento intermedio entre el proveedor OLT y el abonado

(ONT) a este elemento se lo denomina ODN. El ODN es una pequeña central como se

mencionó anteriormente, la señal se transmite del OLT por un solo cable (troncal) al ODN, y

de aquí se deriva a los distintos abonados (ONT) con los que se cuenta. Este tipo de

topología se lo utiliza para reducir costos en tendido del cable, ya que la distancia entre el

OLT y el ODN puede ser varios kilómetros y la distancia entre el ODN y los ONTs puede ser

de algunos metros. La desventaja que tienen esta topología es si se corta la línea entre el

OLT–ODN (troncal) el servicio para los distintos usuarios (ONTs) también dejara de

funcionar ya que no habrá comunicación con el proveedor (OLT).

Figura 44. Red de comunicación punto multipunto.


Punto A

proveedor OLT

Punto B

usuario ONT

Fibra óptica

Punto A proveedor OLT

Punto B usuario ONT

Distribuidor OND

Fibra óptica

54

2.14.3. Red de comunicación en estrella o árbol.

Esta arquitectura nos presenta un enlace entre el proveedor OLT y un spliter o switch de

fibra óptica que se puede encontrar en un rack o gabinete estos dispositivos dividen la

señal a los distintos usuarios ONT, son flexibles para una ampliación y se pueden dividirse

en sub redes, si existe un nuevo usuario no necesariamente este tiene que estar conectado

al spliter, switch o la central del proveedor OLT, basta con conectarse al equipo ONT más

cercano.

Figura 45. Red de comunicación estrella.

Fuente: www.es.wikipedia.org/wiki/Topologogia_de_red.

2.14.4. Red de comunicación bus.

El nodo central (OLT) está conectado a otros nodos mediante un enlace común, que

comparte todos los abonados (ONT’s) dela red, el gran inconveniente de estos sistemas es

la fiabilidad de la transmisión, si el cable en algún punto llega a romperse la comunicación

de un determinado número de abonados ONTs posterior a rotura deja de funcionar.

Figura 46. Red de comunicación bus.

Fuente: Furukawa “Cableado estructurado”.

Proveedor OLT

ONT ONT ONT

ONT ONT

55

2.14.5. Red de comunicación en anillo.

La arquitectura tipo anillo es la más atractiva pero también económicamente es la más

elevada entre todas las topologías por que consiste en cerrar la línea de fibra óptica en

forma de un “anillo” no necesariamente circular, si el cable sufre rotura cerca de la central

bastara con cambiar el sentido con que se transmite la señal, si el cable llega a romperse en

algún punto intermedio será necesario la implementación de dos dispositivos que generen la

señal en sentido contrario, se deben tomar previsiones ya que una vez restablecido el daño

en el cable estos dos dispositivos podrían generar bucles innecesarios causando conflictos

en el sistema, para evitar este tipo de problemas algunos optan por tender una segunda

línea de fibra óptica también en topología anillo.

Figura 47. Red comunicación anillo.

Fuente: www.es.wikipedia.org/wiki/Topologogia_de_red.

2.15. Recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU-T).

LaUnión internacional de telecomunicaciones (ITU-T) estandariza los parámetros de

dispersión tanto en fibras monomodo como a las multimodo, establece parámetros de

medida asociados a las características ópticas, geométricas y de transmisión de la fibra

óptica.

Las fibras ópticas actualmente se clasificas según la forma de propagación ya sean fibra que

transmiten varios haces de luz (fibras multimodo) o fibras que transmiten solo un haz de luz

(fibra monomodo).

56

La fibra multimodo estandarizadas por ITU en la recomendación UIT-T G651.1:

Normaliza las características geométricas y de transmisión de las fibras multimodo, se ocupa

de la fibramultimodo de índice gradual que se transmite en las ventanas de 850nm y

1310nm, estas fibras pueden utilizarse para la transmisión digital o analógica.

Diámetro del núcleorecomendó es de 50um la desviación no debe exceder ±3um.

Diámetro del revestimiento recomendado es de 125um la desviación no debe exceder .

Error de concentrisidad inferior al 6%.

No circularidad del núcleo 6%.

No circularidad del revestimiento 6%.

Para la apertura numérica los valores nominales empleados en la práctica son 0.20 o 0.23.

El material de la fibra con la que se elabora debe indicarse en la hoja técnica.

Deben indicarse las propiedades físicas y químicas del material utilizado para el

recubrimiento primario de la fibra.

La tensión de prueba por lo menos de 0.35GPa,que corresponde a una deformación de

prueba de aproximadamente 0.5%. A menudo la tensión de prueba especificada es de

0.69GPs.

Los coeficientes de atenuación son:

850nm: inferiores a 4dB/Km

1300nm: inferiores a 2dB/Km

Para la dispersión cromática el fabricante debe proveer la información a solicitud, los valores

para la dispersión cromática en fibras de sílice de alta pureza son:

800nm ≤ 120ps/nm*Km

1300nm ≤ 6ps/nm*Km

La fibra monomodo solo propaga un haz de luz, esto se logra reduciendo el diámetro del

núcleo de (7 a 11um) la principal característica de este tipo de fibra en comparación con la

fibra multimodo es que se puede transmitir a grandes distancias y grandes tasa de bits. Las

fibras ópticasmonomodo para lograr mejor rendimiento en la transmisión se le

57

agregandiferentes dopantes de vidrio que forman la materia prima de la misma. La UIT

define las recomendaciones siguientes: UIT-T G.652, G.653, G654, G655, G656, y G657.

UIT-T G.652: Fibra monomodo de dispersión no desplazada, se utilizó inicialmente en la

región de la segunda ventana (1310nm) actualmente se lo utiliza en la segunda y tercera

ventana (1550nm), presenta cero de dispersión(0.092 ps/nm*Km).Las fibras G.652 A y B

presenta un pico de atenuación por la presencia de contaminantes que se presentan con el

radical OH y los metales de transición en torno a 1383nm mientas que las fibras de categoría

G.652 C y D están libres de esta perdida, la modulación que se puede utilizar es WDM

(modulación por longitud de onda) y CWDM (multiplexacion de longitud de onda gruesa), en

la segunda ventana presenta una atenuación de 0.4dB/Km, Es la fibra más comercializada,

si bien es cierto su limitante es la dispersión cromática. A continuación se presenta una tabla

de las características de las fibras G.652x

Tablas 10. Características técnicas de las fibrasmonomodo G.652.B según recomendación UIT-T.

Características de la fibra G. 652.B Ventana de transmisión

Diámetro del campo modal

longitud de onda

1310nm

1310nm, 1550 y 1625nm

Rango 8,6-9,5um

Tolerancia ±0,6um

Pendiente de dispersión cromática de 1300-1324nm

Máximo 0,092 ps/nm*km

Características del cable

Longitud de onda de corte del cable

Máximo 1260nm

Coeficiente de atenuación

Máximo a 1310nm

0,40 dB/Km

Máximo a 1550nm

0,35 dB/Km

Máximo a 1625 0,40 dB/Km

Coeficiente de PMD

Máximo PMD 0.20 ps/km

58

Tablas 11. Características técnicas de las fibrasmonomodo G.652.D según recomendación UIT-T.

UIT-T G.653: Fibra monomodo de dispersión desplazada para la transmisión a 1550nm, esta

fibra presenta optimas características para la dispersión y atenuación para dicha longitud, en

la práctica al tener dispersión cero en la longitud de onda de emisión se incrementa un

fenómeno determinado mesclado de cuarto ondas (FWM) que degrada la emisión y dificulta

lamultiplexacion WDM. Pero tiene óptimo rendimiento con la multiplexacion DWDM.

UIT-T G.654: ha sido optimizado para trabajar en un rango de 1550nm 1600nm. Esta fibra

tiene una baja perdida en la banda de 1550nm, la baja perdida se obtiene debido a que el

núcleo está conformado de silicio puro, esta fibra soporta mayores niveles de potencia y

tiene un núcleomás grande (9.5-10.5um) , presenta alta dispersión cromática a una longitud

de onda superior 1550nm (20-22 ps/nm*Km). Esta fibra ha sido diseñada para tendidos bajo

el mar.

UIT-T G.655 fibra de dispersión desplazada no nula (NZDSF), esta optimizada para operar a

una longitud de onda de 1550nm, moviendo la longitud de onda de dispersión cero fuera de

la ventana operación de 1550nm. El efecto práctico es el de tener una cantidad pequeña

pero finita de dispersión cromática a 1550nm, en el caso de la UIT-T G.655 C, para el rango

de 1530-1565nm puede llegar hasta (1.0 a 10 ps/nm*Km), lo que minimiza los efectos no

lineales como FWMque se observan en la multiplexacion DWDM, este sistema permite la

operación de equipos sin necesidad de emplear dispositivos compensadores de dispersión.

Características de la fibra G. 652.D Ventana de transmisión


longitud de onda 1310nm

Amplia cobertura: bandas O a L. Similares a G652.B pero permite la transmisión en ancho de bandaextendido de 1360nm a 1530nm. Adecuada para sistemas CWDM.

Rango 8,6-9,5um

Tolerancia ±0,6um

Pendiente de dispersión cromática de 1300-1324nm

Máximo 0,092 ps/nm*km

Características del cable


Máximo 1260nm

Coeficiente de atenuación máximo

1310 a 1625nm 0,40 dB/Km

1383±3nm

1550nm 0,30 dB/Km

Coeficiente de PMD Max PMD 0,20 ps/Km

59

Las recomendaciones de la UIT-G.655 recoge diferentes sub tipos de fibra NZDSD, en los

que varía fundamentalmente los siguientes paramentos: dispersión cromática, diámetro del

campo modal (MFD) y PMD.

Características de la fibra G. 655.B

Diámetro del campo modal longitud de onda 1550nm

Rango 8-11um

Tolerancia ±0,7um

Coeficiente de dispersión cromática de 1530-1565nm

λmínimo y máximo

1530-1565nm

Diámetro mínimo 1.0 ps/nm*Km

Diámetro máximo 10,0 ps/nm*Km

Dmax-Dmin ≤ 5,0ps/nnm*Km


máximo a 1550nm 0,35 dB/Km

máximo a 1625nm 0,4dB/Km


Tablas 12. Características técnicas de las fibras G.655 A y B, recomendación UIT-T.

Características de la fibra G. 655.A


longitud de onda 1550nm

Rango 8-11um

Tolerancia ±0,7um


λ mínimo y máximo 1530-1565nm

Diámetro mínimo 0,1ps/nm*Km



Máximo 1450nm


Máximo a 1550nm 0,35 dB/Km


60

Características de la fibra G. 655.C

Diámetro del campo modal longitud de onda 1550nm

Rango 8-11um

Tolerancia ±0,7um


λmínimo y máximo

1530-1565nm

Diámetro mínimo 1,0 ps/nm*Km


Dmax-Dmin ≤ 5,0ps/nnm*Km


máximo a 1550nm

0,35 dB/Km

máximo a 1625nm

0,4dB/Km


Tablas 13. Características técnicas de las fibras G.655 C, recomendación UIT-T.

UIT-T G.656: Son fibra con dispersión no nula para el transporte óptico de banda ancha

optimizado para transmisión de longitud de onda de 1460-1625nm, manejando valores de

dispersión cromática (1.0 a 14 ps/nm*Km), pudiendo utilizarse con sistemas de

multiplexación CWDM y DWDM diseñado para transmisiones de tasas de bits muy elevadas.

UIT-T G.657: Son fibra para redes de acceso, consiste en dos categorías de fibra monomodo

G.657 A y G657 B, la categoría A es totalmente compatible con fibras monomodo UIT-T

G.652, a comparación con la categoría B que es capaz de tener bajos niveles de perdida en

microcurvaturas.

2.16. Redes ópticas pasivas estandarizadas.

Las redes ópticas pasivas se desarrollaron debido al limitado ancho de banda que presentan

actualmente los servicios del par de cobre (servicios de internet ADSL), debido a esto se

desarrollaron redes en función a la fibra óptica ya que estas tienen mayor ancho de banda, la

fibra óptica es capaz de transportar datos, video, voz (triple play) a distancias superiores a

los 60 km. la desventaja se encuentra en el costo que esto implica para el tendido del cable

desde el proveedor hasta el usuario y además en la central ODN se necesitaría equipo

activos para la distribución a cada abonado,para minimizar esta dificultad las redes pasivas

remplazaron en la parte central (ODN) los equipos activos por spliter, estos

61

dispositivosno requieren de energía eléctrica, creando de esta manera las Redes Ópticas

Pasivas también conocidas como Redes PON.

2.16.1. Tecnología de red PON.

La tecnología PON consiste en una estructura de topología punto a punto o punto multipunto

sin elementos activos de por medio, con la utilización de spliters y una serie de conectores y

acopladores que divide la señal a los distintos usuarios. La gran ventaja es la reducción del

costo de implementación, mejorar notablemente el ancho de banda a cada usuario, la

distancia con relación al par de cobre es rebasado por kilómetros, la ampliación de los

usuarios se lo hace desde el nodo (ODN) garantizando un buen servicio, permitiendo mayor

tasa de transferencia, incrementando longitudes de onda en la fibra.

Las redes ópticas PON utilizan dos canales de transmisión una que es el de subida y el otro

canal que es el de bajada, la tecnología que se utiliza para la multiplexacion es WDM

(multiplexacion por longitud de onda).

Figura 48. Diagrama de funcionamiento PON

Fuente: www.telnet-ri.es/soluciones/acceso-gpon-y-redes-ftth/interoperabilidad-gpon

Las señales de bajada de una red PON tienen las siguientes características de

funcionamiento:

La OLT envía el tráfico utilizando Broadtcast de cada equipo.

La red óptica es totalmente transparente al envió de datos.

Cada ONT verifica la dirección del encabezado.

62

Debido a que las ONT reciben todo el tráfico es necesario utilizar encriptación.

La OLT determinan y el notifica a las ONT´s los tiempos de trama para él envió de

datos.

Figura 49. Red pasiva PON tráfico de bajada.

Fuente: www.telnet-ri.es/soluciones/acceso-gpon-y-redes-ftth/interoperabilidad-gpon.

Las señales de subida tienen las siguientes características para su transmisión:

La ONT toma el puerto del tráfico del usuario y lo mapea en tramas.

Los datos son transmitidos por tiempo en tramas asignados por la OLT.

Utiliza esquemas de transmisión TDMA.

Se necesita una sincronización eficiente para evitar colisiones.

Figura 50. Red pasiva PON tráfico de subida.


63

Las redes ópticas PON están estandarizadas en:

Ethernet PON (EPON).

ATM PON (APON).

BroadBand PON (BPON).

Gigabit PON (GPON).

2.16.2. Tecnología de red APON.

Los sistemas APON usan protocolos de comunicación ATM como portadora del canal

descendente, los usuarios (ONT) verifican la cabecera del ATM que es enviada por el

proveedor (OLT) ya que contiene la dirección a la cual pertenece la información si esta

contiene otra dirección entonces es desechada como se muestra en la figura 51.

Figura 51. Red de acceso APON descendente.

Fuente: Escuela Politécnica “Diseño de una red de acceso“.

Para el control de acceso del canal ascendente APON utiliza la multiplexacion TDMA

(acceso múltiple por división de tiempo), la OLT controla en canal ascendente asignando

espacios de tiempo a las ONT´s, se requiere un control de acceso al medio para evitar

colisiones y distribuir el ancho de banda a los diferentes usuarios (ONT). Es necesario una

sincronización ascendente de los paquetes para que llegue al splitter (ODN) siendo este un

elemento pasivo, también es necesario que la OLT conozca la distancia de cada ONT para

tomar en cuenta los distintos retardo

64

Cada ONT tiene espacio tiempo para poder enviar la información al proveedor (OLT), una

vez transcurrido este tiempo deben de esperar nuevamente su turno, para volver aenviar

nuevos datos. Los ONT´s deben de estar sincronizados entre sí para la utilización de TDMA.

Figura 52. Red de acceso APON ascendente.

Fuente: Escuela Politécnica “Diseño de una red de acceso”.

La tecnología ATM PON tiene ciertas limitaciones ya que mediante este sistema no se

puede transmitir video y Ethernet, entre otros. En esta tecnología la trama de transmisión

puede ser simétrica a 155 Mbps o asimétrica, en el canal descendente de 662Mbps y el

canal ascendente de 155 Mbps.

2.16.3. Tecnología de red BPON.

Esta tecnología surgió para realizar mejora ATM PON , para así integrar y obtener más

servicios , ampliar el ancho de banda, ya que es una mejora a las redes ATM PON esta

también utiliza el protocolo ATM, inicialmente tenía una tasa de transmisión simétrica de

155Mbps, luego se realizaron modificaciones a una asimétrica de 155Mbps canal

ascendente y 622Mbps en el canal descendente , en los últimos años la tecnología BPON

ha ido incrementando la velocidad de transmisión , en canal ascendente a 622Mbps y en

canal descendente a 1.244 Mbps (1.2 Gbps).

65

internet

video

datos

ONT

ONT

ONT

Figura 53. Red de acceso BPON.


Sus características principales son:

Estándar ITU-T G.983.

Tasa de transmisión de bajada: 155/622/1244 Mbps.

Tasa de transmisión de subida 155/622 Mbps.

Relación de usuarios 1:32.

Eficiencia al 72%.

Transporte por medio de celdas ATM.

Permite transportar señales de CATV.

2.16.4. Tecnología de red EPON.

Tiene una topología punto-multipunto por la utilización de divisores ópticos, utiliza el

protocolo MPCP (Multi-poin control protocolo), su función consiste en el control del acceso

en la topología de tipo punto multipunto por medio de la emisión de mensajes, máquinas de

estado y temporizadores.

En el canal descendente los proveedores OLT envían información a todos los abonados

(ONT’s), independiente mente si el tráfico es broscast, multicast o simplemente la

información va dirigida a un abonado en particular es en la parte central (ODN) donde el

66

flujo de información se distribuye a cada ONT, cada abonado (ONT) recibe la trama que

necesita y rechaza los paquetes que no requiere. Como se ve en la figura 54.

Figura 54. Red de acceso EPON descendente.


El canal ascendente en EPON utiliza la multiplexacion por división de tiempo (TDM), de tal

manera que cada usuario (OTN) que envíen una respuesta le corresponda un espacio de

tiempo, cada ONT debe sincronizarse con el fin de que los datos no se interfieran entre sí.

Figura 55. Red de acceso EPON ascendente.


67

Las principales ventajas de las EPON respecto a las redes de pasivas APON y BPON son:

Ofrece calidad de servicio (QoS), tanto en el canal ascendente y como en el

descendente ya que son simétricos (1244 Gbps).

La relación de usuarios es: 1:16 1:32.

Eficiencia del 80% y del 60% cuando se utilizan servicios de voz.

No permite el transporte de señales CATV.

Facilita la llegada a los usuarios (ONT) con la fibra óptica ya que los equipos de

interface con Ethernet son más económicos.

El tipo de fibra que se utiliza es el monomodo estándar según normas ITU-T G.652.

Se puede realizar las siguientes topologías de red (punto a punto, punto a

multipunto).

Los estándares definidos por la IEEE son:

Punto a punto con cable de cobre a 10Mbps hasta 750m.

Punto a punto con fibras de 1Gbps hasta 10Km.

Punto a multipunto sobre fibra a 1Gbps hasta 20km (EPON).

2.16.5. Tecnologías de red GPON.

Las mejoras son notables con la tecnología Gigabit PON respecto a las anteriores versiones

(APON, BPON), permite integrar los servicios de Ethernet, TDM, ATM, etc., esta nueva

tecnología no solo ofrece mayor ancho de banda sí que también brida flexibilidad con las

anteriores tecnologías permitiendo mantener la estructura que estas tienen.

La tecnología GPON permite la implantación de varios servicios en una sola infraestructura

basada en direcciones IP, esta tecnología abarata notable mente los precios en servicios de

telecomunicaciones brindando de esta manera una calidad de servicio (QoS) a cada

abonado (televisión digital, internet de banda ancha sin problemas de distancia, vos sobre

IP, etc.).

68

Servicios

GPON

La GPON tiene transmisión simétrica utilizando tecnología TDM (voz, videos), y transmisión

asíncrona utilizando ATM (datos). El protocolo multicast es el utilizado para la transmisión de

video en GPON para los distintos abonados (ONT) , como es una topología punto multipunto

el proveedor (OLT) envía la trama a todos los ONTs y estos son los que aceptan o

rechazan la información.

Figura56. Servicios que ofrece GPON.

Fuente de fig.: CENTEC “Seminario de fibra óptica” (ambos).

Las velocidades que actualmente utilizan los proveedores de redes GPON son de

1.224Gbps en el canal ascendente y 2.488Gbps en el canal descendente, los proveedores

(OLT) tienen varias líneas GPON, con 64 puertos para usuarios (ONT), Los OLT transmiten

la señal a los spliters que se encuentran en la ODN y de aquí se distribuye la señal para los

distintos usuarios, para evitar interferencias entre los canales de bajada y subida se utiliza la

modulación por longitud de onda (WDM) para la transmisión de datos usa una longitud de

onda de 1490nm para la bajada y 1310nm para el de subida como se muestra en la figura 57

y además una longitud de onda de 1550nm para el envió de video, ya sea analógica, TVIP ,

etc. Como se ve en la figura 58.

Las características más principales son:

Estándar ITU-T G.984.

Tasa de transmisión de bajada 1.2 – 4.2 Gbps.

69

Tasa de transmisión de subida 1.2 - 2.4 Gbps.

La relación de usuarios es 1:64 1:128.

Eficiencia del 93%.

Permite transporte de señales de CATV.

Figura 57. Tecnología de red GPON de dos vías.

Figura 58. Tecnología de red GPON de tres vías.

Fuente de fig.: CENTEC “Seminario de fibra óptica” (ambos).

1490nm GPON Downstream (2.5Gbps)

1310nm GPON Upstream (1.25gBPS)

1550nm RF Video

1490nm GPON Downstream (2.5Gbps)

1310nm GPON Upstream (1.25Gbps)

70

Diplexer: es un dispositivo que divide la señal de transmisión y la señal de recepción a

distintos usuarios tomando como referencia la longitud de onda, para filtrar la señal.

Figura 59. Dispositivo diplexer.

Triplexes: al igual que el anterior dispositivo este divide la señal en transmisión y recepción

de la señal de datos, pero tiene un tercer canal que es para la transmisión de video, este

tercer canal convierte la señal óptica en señal eléctrica y esta a su vez en una impedancia de

50 ohmios.

Figura 60. Dispositivo triplexes.

71

A continuación se muestra una tabla comparativa entre las redes pasivas PON:

Tabla 14. Tabla comparativa de las redes pasivas PON.

2.16.6. Tecnología GEPON.

La IEEE aún está trabajando en la revisión de la especificación anterior para obtener un

ancho de banda 10 veces más grande que recogerá el nuevo estándar GEPON.

72

2.16.7. Tecnología NGN PON.

Las redes pasivas PON van desarrollando nuevas tecnologías para brindar mejore servicio y

con una mayor calidad, las redes NGNPON (Nextgeneration PON) están siendo

desarrolladas para superar el ancho de banda de GPON y mantener la estructura actual

instalada en los diferentes ONT’s, la tecnología NGNPON se sub divide en:

XG PON: utiliza la modulación TDM pero a mayor velocidad alcanzando velocidades de

hasta 10Gbps de bajada y 2.4Gbps en el tramo de subida.

WDM PON: utiliza la modulación por longitud de onda , se puede decir que cada longitud de

onda trabajara como un canal físico desde el proveedor al abonado, incrementando de gran

manera los anchos de banda y los servicios que consigo trae a comparación con otras

tecnologías.

2.17. Topologías de acceso.

El internet fue la precursora de la nueva era, mostrando la integración de diversos medios

para ofrecer conocimiento, comunicación entre personas, la necesidad de producir

contenidos digitales para transmisión de una red estimulo el desarrollo de la tecnología de

alta calidad para la producción de este contenido, al igual que el desarrollo de las

tecnologías de transmisión de datos que necesitan mayor ancho de banda, esto impulso la

nueva era de tecnologías.

2.17.1. Tecnología de telecomunicaciones FTTx.

FTTx es un término que se utiliza para las nuevas tecnologías de banda ancha, que utiliza a

la fibra óptica como medio de comunicación, ya que la demanda en el mercado y las ofertas

de proveedores de servicios va creciendo con el tiempo, es por eso que se va cambiando

paulatinamente el par de cobre por la fibra óptica que tiene mucha mayor ventaja sobre todo

en relación a anchos de banda, pero no solo se necesita en medio de transmisión sino que

también tecnologías que sepan aprovechar al máximo este medio de comunicación, y es

aquí donde aparecieron la tecnología de redes de comunicación FTTx (fiber-to-the-x), Es un

73

término genérico para designar arquitecturas de redes de alto desempeño donde “x”

representa el punto final de la fibra.

Son redes totalmente pasivas, de una manera generalizada los equipos se centralizan en

una oficina central donde la señal es transmitida por una red óptica, a una región próxima a

los suscriptores, la señal se divide y es transmitida a las ONT’s localizada en cada usuario .

Figura 61 Diagrama de conexión OLT a ONT.

Fuente: www.Furukwa.com.br.

Las redes de distribución: son compuestas por cables ópticos, llevan la señal a los centros

de distribución estos cables son normalmente auto-soportados con núcleo seco para facilitar

la instalación. Asociados a estos cables, son utilizados cajas de empalmes para derivación

de las fibras ópticas para una distribución efectiva de la señal.

La acometida de red óptica: Son compuestos por cables ópticos auto-soportados, a partir de

la caja de empalme terminal (NAP), lleva la señal óptica hasta el abonado, pueden terminar

en pequeños DIO`s (distribuidor óptico interno) en el interior de la casa o edificio.

La red interna: a partir del bloque DIO son utilizados cordones ópticos para realizar la

transición de la señal óptica de la fibra al receptor interno del abonado. Por razonesde

espacio o flexibilidad en los espacios de instalación el cable óptico que normalmente se

utiliza es de tipo DX.

Figura 62. Equipo de distribución DIO.

Fuente: www.Furukwa.com.br

74

2.17.2. Tecnologías de telecomunicaciones FTTN.

La tecnología FTTN (fiber-to-the -node) tiene como objetivo el de tener fibra óptica desde la

oficina central del proveedor a un punto denominado nodo, y desde aquí realizar la conexión

con los usuarios mediante cable coaxial, o par de cobre con un radio aproximado de 1.5Km

y 24 usuarios si tenemos instalado un DSLAM (multiplexor de línea de acceso al abonado

digital)en nuestro nodo, para los servicios de internet.

El DSLAM: es un dispositivo multiplexor localizado en la central, proporciona a los abonados

acceso a los servicios xDSL sobre el par de cobre, este dispositivo puede enviar voz y datos

en un solo medio de transmisión.

Figura 63. Tecnología de acceso FTTN.


2.17.3. Tecnologías de telecomunicaciones FTTC.

La tecnología FTTC (fiber-to-the-curb) tiene como objetivo la interconexión entre edificios en

una área reducida, es muy parecido a la tecnología FTTN con la diferencia que la conexión

se realiza generando pequeños nodos intermedios entre el nodo principal y los usuarios, el

tramo final entre el nodo secundario y el abonado selo realiza con cable coaxial o con par de

cobre, esta distancia no supera los 300 metros.

2.17.4. Tecnologías de telecomunicaciones FTTB.

La tecnología FTTB (fiber-to-the-building) tiene por objetivo la instalación de la fibra óptica

desde el nodo al ingreso de la vivienda, edificio u oficinas, con el fin de que los abonados

puedan llagar a sus ambientes mediante cables internos de red (cableado estructurado)

ONT ODN

OLT

Fibra

óptica

Par de cobre

75

redes inalámbricas, etc. Esta tecnología es la que actualmente brinda las empresas de

servicio de alquiles de fibra óptica en el mercado.

Figura 64. Tecnología de acceso FTTB.


2.17.5. Tecnologías de telecomunicación FTTA.

La tecnología FTTA (fiber-to-the-apartment) es una arquitectura en el cual la fibra óptica

entra al edificio llegando a una sala de equipos. A partir de esa sala, la señal óptica puede

sufrir una división de la señal mediante splitters ópticos, enviándose individualmente a cada

departamento u oficina. Pueden implementarse otras alternativas de división interna en el

edificio pero cada departamento será atendido por una única y exclusiva fibra óptica, es

decir, el punto terminal de la fibra estará dentro de los departamentos.

2.17.6. Tecnología de telecomunicación FTTH.

La tecnología FTTH (fibe-to-the-home) es la conexión desde el nodo hasta los equipos de

abonado (computadora, televisor, etc.) es un enlace extremo a extremo, es la alternativa

más directa y de mayor costo con relación a las otra tecnologías mencionadas

anteriormente, a esta tecnología se suma las redes pasivas PON con la tecnología GPON,

que consiste en el tráfico de gran ancho de banda utilizando WDM como portadora, con un

canal ascendente de 1.2Gbps y un canal descendente 2.5Gbps , a una distancia

aproximada de 20K, y una tasa trasmisión de 40Mbps.

76

Figura 65. Tecnología de acceso FTTH.


2.17.7. Tecnología de comunicación FTTCab.

La tecnología FTTCab (fiber-to-the-cabinet) es la instalación de la fibra óptica desde el nodo

hasta el gabinete que puedan tener los bancos, empresas, etc. Para que luego los

encargados correspondientes de cada entidad hagan la conexión interna, mediante cablesde

red.

Figura 66.ConexionesFTTx.


77

2.18. Modulación WDM.

La modulación por longitud de onda (WDM) se lo utiliza en transmisiones por fibras ópticas,

y consiste en transmitir varias señales ópticas de diferentes longitudes de onda a través de

una sola fibra, la facilidad que permite esta técnica es:

Transmisión simultánea de señales analógicas y digitales.

Transmisión simultánea de un solo sentido o en ambos sentidos.

Ampliación del sistema y cambio de dirección del transmisor.

WDM transmite por lo general a longitudes de onda aproximadas de 1550nm y las

frecuencias separadas por múltiplos de 10GHz, es decir son 100GHz, 200Ghz, 300GHz. En

1550nm a una separación de frecuencia de 100GHz la separación de longitudes de onda

aproximada es 0.8nm esto quiere decir que si se transmite tres longitudes de onda estas

tendrán una separación de 1550nm, 1549.2nm, 1548.4nm. Si transmitimos mayor cantidad

de longitudes de onda estas estarán más cerca una de la otra y el espectro de longitudes de

onda será mayor.

WDM es un proceso en el que distintas fuentes de información se propagan por una fibra a

distintas longitudes de onda, que no interfieren entre sí, en la figura 67. Se muestra el

espectro de longitudes de onda de un sistema WDM que usa seis longitudes de onda, cada

una modulada con señales de información de igual ancho de banda. La figura 68muestra

cómo se cambian (multiplexan) las longitudes de onda de seis láseres y a continuación se

propagan por un solo hilo de fibra óptica para luego separarse (demultiplexor) en el receptor

con acoplador selectivos de longitud de onda.

Figura 67. Espectro de longitudes de onda de un sistema WDM.


λ1λ2 λ3 λ4 λ6 λ7

Ancho de

banda del

canal 1

Ancho de

banda del

canal 2

Ancho de

banda del

canal 3

Ancho de

banda del

canal 4

Ancho de

banda del

canal 5

Ancho de

banda del

canal 1

78

Figura 68. Multiplexado y demultiplexado de seis láseres

Fuente: Wayne Tomasi “Sistemas de comunicación electrónicas”

El multiplexado por división de longitud de onda, amplia el desempeño de la fibra óptica

añadiendo canales a los hilos de fibra existentes. Cada longitud de onda agregada le

corresponde un canal distinto con su propia fuente de información y su propia rapidez de

transmisión de bits. Así WDM puede ampliar la capacidad de conducción de información de

una fibra hasta miles de gigabits por segundo o más.

Una de las ventajas del WDM es su mayor capacidad, y con la multiplexación que utiliza

también es posible la transmisión dúplex con una sola fibra. Además, en las redes de

comunicación se usan componentes ópticos que son más sencillos, más fiables, WDM tiene

la ventaja de que se pueda configurar más fácilmente, quitando o agregando canales.

En WDM no se puede poner las señales tan cerca en el espectro de longitudes de onda,

porque se interfieren,su proximidad depende de los parámetros de diseño de sistema, como

tipo de amplificador, que tipo de equipo se va a utilizar para combinar y separar las señales

de distintas longitudes de onda. La Unión Internacional de Telecomunicaciones adopto un

patrón de frecuencias para DWDM con una separación de 100GHz lo cual a 1550nm

corresponde una separación de 0.8nm.

En WDM la intensidad general de la señal debería ser aproximadamente igual para cada

longitud de onda, esta característica se ve influida por la atenuación y el grado de

amplificación, estos dos parámetros dependen de la longitud de onda, bajo condiciones

normales, las longitudes de ondas se separan muy poco una de la otra y la atenuación varia

en mínima relación entre ellas.

λ6

λ5

λ4

λ3

λ2

λ1

multiplexor

Fibra

óptica

demultiplexor

Acopladores

selectivo de longitud

de onda

λ6

λ5

λ4

λ3

λ2

λ1

79

Multiplexores y demultiplexores por división de longitud de onda: Los multiplexores mesclan

las señales ópticas con distintas longitudes de onda, de una forma que les permita pasar a

todas las longitudes de onda (señales) por un solo hilo de fibra sin interferirse entre sí, los

demultiplexores separan las señales de distintas longitudes de onda, ya que presentan

salidas con relación a la cantidad de longitud de onda, estos dispositivos se encuentran en la

parte inicial y final del enlace por fibra óptica como se mostró en la figura 68.

Multiplexores y demultiplexores por división de onda de agregar y quitar: Estos dispositivos

son muy parecidos a los normales pero se encuentran en puntos intermedios de un

determinado enlace, estos son dispositivos que separan una longitud de onda de un cable de

fibra óptica, y la pasan a otra fibra óptica que van en dirección distinta, una vez quitada la

longitud de onda se puede remplazar por una nueva señal con la misma longitud de onda.

Enrutadores por división de longitud de onda: Los enrutadores WDM dirigen las señales de

determinada longitud a un destino específico, sin separar todas las longitudes de onda

presentes en cable. Así un enrutador se puede usar para dirigir o redirigir determinada o

determinadas longitudes de onda a direcciones distintas de las demás longitudes de onda en

la fibra.

Acopladores por división de longitud de onda:los acopladores WDM permiten el uso más

eficiente en los sistemas de transmisión de las fibras ópticas, al permitir combinar y separar

longitudes de onda diferente. Hay tres tipos básicos de acopladores WDM que son los

siguientes:

Método de prisma: las longitudes de onda se separan del resto de la señal óptica variando su

dirección en distintos ángulos. Una vez separada una longitud de onda se puede acoplar a

una distinta fibra óptica, es de alto costo y se utiliza para gran capacidad de canales.

Figura 69. Método de prisma.


λ1 …..λn

prisma

80

Método de interferencia: es un espejo cuya superficie se cubre con un material que solo

permite pasar una longitud de onda, y refleja las demás. Por consiguiente el filtro dicroico

puede permitir acoplar dos longitudes de onda en distintas fibras ópticas, es de costo

moderado y se emplea para poca cantidad de canales.

Figura 70. Método de interferencia.


Método de rejilla. Se basa en el fenómeno de difracción el principio de funcionamiento es

similar al método de prisma, su costo es bajo y es adecuado para sistemas de gran

capacidad.

Figura 71. Método de rejilla

Fuente: Carlos Antunez “telecomunicaciones por fibra óptica”

λ2 λ3

λ1 λ1 λ2 λ3

λ1 λ2…. λn

81

Existen dos estructuras básicas de WDM que se describen a continuación:

Transmisión multiplex en un solo sentido:

Consiste en equipos que utilizan un hilo de fibra óptica exclusivo para la transmisión de la

señal y otro hilo para la recepción de la señal, estos dispositivos pueden transmitir en

longitudes de onda de 850nm, 1310nm, 1550nm, el canal de transmisión como el de

recepción pueden trabajar en la misma longitud de onda si así lo desean.

Los equipos cuentan con dos ranuras en las cuales esta notoriamente diferenciada cual el

transmisor y cual el receptor, en el momento de instalación de los equipos se tiene que tener

cuidado en el momento de conectorización, ya que si se conecta de forma equivocada no

existirá conexión en ambos extremos. Esta transmisión de un solo sentido se lo usa en

sistemas donde se instaló cable multimodo en la mayoría de los casos.

Figura 72. Transmisor en un sentido.


Transmisión multiplex en ambos sentidos:

La transmisión bidireccional de una determinada señal por un solo hilo de fibra óptica se lo

realiza mediante la diferencia de longitud de onda, se envía las distintas señales de

transmisión y recepción a 1550nm y 1310nm. Los equipos tiene la característica de enviar

los datos a una longitud de onda de 1550nm y reciben la información a 1310nm en un

extremo, al otro extremo el equipo recepcióna la información a una longitud de onda de

1550nm y transmite a 1310nm como el sistema trabaja en segunda y tercera ventana no se

presentan colisiones.

λ1

λ2

λn

λ1

λ2

λn Rxn

A

C

O

P

L

A

D

O

R

D

E

S

A

C

O

P

L

A

D

O

R

Txn

Tx1

Tx2

Rx1

Rx2

Fibra óptica

82

Los equipos se diferencian entre ellos entre A y B si por algún motivo dos equipos tipo A o de

tipo B se instala en alguna determinada conexión (A-A o B-B) el sistema tiende a no

funcionar debido a que el transmisor o receptor se encuentran en la misma ventana.

Figura 73.Transmision en ambos sentidos.


Los Acopladores DWM están destinados a multiplexar dos señales de longitud de onda

diferentes en una fibra óptica o separar dos señales de longitudes de onda diferentes

procedentes de una fibra óptica. El conjunto de dos acopladores WDM permite obtener un

enlace óptico bidireccional en una fibra óptica.

El componente básico para implementar un sistema de WDM es el acoplador óptico

Multiplexor, que consiste en un dispositivo derivado de luz, activo o pasivo, cuyo principio de

funcionamiento se ilustra en la figura 74.Por una de las fibras del lado izquierdo llegan

procedentes del transmisor, dos señales de longitudes de onda diferentes. Las lentes del tipo

GRID (GratedIndex Lens) hacen que los rayos de la fibra que forman un punto en una

superficie de la lente, se convierta en un haz paralelo en la otra superficie. El filtro de

interferencia deja pasar una longitud de onda y refleja la otra para que siga otro

encaminamiento. Luego las dos señales se enfocan independientemente en una fuente y se

transmite por las respectivas fibras.

Tx

A

C

O

P

L

A

D

O

R

A

C

O

P

L

A

D

O

R

Rx

Tx Rx

Fibra óptica

λ1 λ1

λ2 λ2

83

Figura 74. Principio de funcionamiento de un acoplador WDM.


Las principales características ópticas de los acopladores multiplexores ópticos son:

Razón de acoplamiento (R).

Perdida intrínseca (Pa).

Reflectividad (Refl).

La razón de acoplamiento muestra cuanto de luz deriva el dispositivo en salida.

El acoplamiento más la perdida intrínseca constituyen la perdida de inserción del dispositivo

en la línea.

La reflectividad muestra la cantidad de luz que retorna al receptor del lado del transmisor

debido a la reflexión de Fresnel.

Figura 75. Modulaciones por longitud de onda WDM.

Fuente: www.slideshare.net/diarknezs/gpon-diapositivas.

Filtro de interferencia

λ1 λ2

λ1 λ2

Lentes Grind

84

Existen dos tecnologías de la familia WDM que son DWDM y CWDM.

DWDM (multiplexacion por división de longitud de onda densa): permite utilizar muchas

longitudes de onda distintas en una fibra óptica. Los sistemas más comunes en DWDM son

aquellos que como máximo utilizan entre 36 y 40 longitudes de onda aunque dicho numero

puede ser mayor (160), en cada canal puede llegar a 40Gbps, de esta manera es posible

transmitir hasta 6.4Tbps. El espacio entre frecuencias puede ser de 100Ghz, 50Ghz, 25Ghz.

La principal desventaja de DWDM es que el servicio y los equipos son muy costosos, a la

tecnología DWDM la podemos dividir en tres tipos de acuerdo a la distancia.

DWDM de ultra larga distancia: puede llegar sin regeneración de señal a distancias de

4000Km como se indicó anterior mente puede tener hasta 160 canales por el mismo hilo

cada uno puede llegar a 40Gbps.

DWDM de larga distancia: puede llegar sin regeneración de señal a unos 800km y cada

canal puede llegar a transmitir a 40Gbps.

DWDM metropolitana: puede llegar a transmitir sin regeneración de señal una distancia de

150Km, en estos sistemas se puede tener hasta 40 canales cada uno de 10Gbps.

CWDM (multiplexacion por división de longitud de onda gruesa): se puede tener hasta 40

canales simultáneos sobre la misma fibra, cada una puede llegar hasta los 2.5Gbps. Cada

señal puede estar separada una de la otra a 250Ghz, con esta tecnología se puede alcanzar

una distancia de 80Km.

La diferencia entre DWDM y CWDM es que este último tiene costos más bajos en

equipamiento.

85

CAPITULO III

Descripción de equipos, accesorios y cables de fibra óptica.

86

3. Descripción de equipos, accesorios y cables de fibra óptica.

3.1. Tipos de conectores ópticos.

Los diferentes proveedores de equipos de fibra óptica han estandarizado a los conectores

según sea la necesidad,dependiendo de los equipos que se va a utilizar ya se para la

transmisión de datos, video, audio o unswitch de fibra óptica, etc. Si queremos unir dos

extremos de distintas fibra no es muy recomendable el uso de los conectores y acoplador

ya que presentara cierta cantidad de perdida, pero resulta ser practico en algunos diseños

que sirvan para acomodar la fibra óptica en un Pach panel, para verificar fallas (conectores

centrales en tramos muy largos), como interface (acople) entre la fibra y el media-converter

(transmisor-receptor óptico) etc.

Existen ciertos acabados en el pulido del ferrule de la fibra óptica y estos son:

Plano:el ferrule se terminan de forma plana perpendicular a su eje.

PC: el ferrule se termina de forma convexa.

SPC:similar al PC pero con un acabado más fino tiene menos perdidas de retorno.

UPC: similar PC de acabado ultra fino.

APC: similar al UPC pero con el plano de corte ligeramente inclinado.

Conector UPC presenta una pérdida de 0.2 dB.

Conector APC presentan una pérdida de 0.5 dB.

Figura 76. Pulidos del ferrule del conector de fibra óptica

Fuente: CENTEC “Seminario de fibra óptica”

Planos PC UPC APC

87

La estructura básica de un conector se lo ve en la siguiente figura 77 donde se puede

apreciar: el recubrimiento de PVC, protección de deformación, casquillo de engaste, caja

conector, ferrule (puede ser metálico o de cerámica) cubierta protectora.

Figura77. Estructura del conector SC

Fuente: CENTEC “Seminario de fibra óptica”

Existe una variedad de conectores como ya se menciono depende de la necesidad y el tipo

de equipos terminales que se estén empleando entre los más usuales tenemos a los SC, LC,

ST, y otros.

Características del conector LC.

Figura 78. Dimensiones de conector LC

Fuente: FibreFab “seminario Fibra Óptica”

El conector LC fue el primer conector de tamaño pequeño (SFF) del mercado, posee un

mecanismo con un pestillo para asegurarlo y quede bien fijado al conector. La combinación

de cerámica con acomodo de polímero de presión provee de un rendimiento consistente

tanto mecánico como óptico a largo plazo.

1.8mm-3.4mm 49mm

51mm

88

Ferrula Cerámica.

Capuchón de 900 um.

Cumple con normas EIA/TIA.

Cuerpo núcleo metálico.

Pérdida por inserción:

SMF Típica 0.2dB Máx 0.3dB.

MMF Típica 0.2dB Máx 0.3dB.

Pérdida por retorno UPC 50dB típica 55dB.

APC 60dB típica 65 dB.

Temperatura de operación: -40ºC a +80ºC.

Diámetrorevestimiento:

SMF 125.0 um.

MMF cerámico 126 um +3/-0 (premium).

MMF Cerámico 127 um +3/-0 (normal).

Ensayos:

Durabilidad de acoples 500 Ciclos.

Vibraciones 10-55 Hz.

Características del conector SC.

Figura 79. Dimensiones de conector SC.

Fuente: FibreFab “seminario Fibra Óptica”.

El conector SC se compone de un cuerpo de polímero con montaje de un acoplador

cerámico, más una funda y finalmente un recubrimiento de caucho, La combinación de

cerámica con acomodo de polímero de precisión provee de un rendimiento consistente tanto

mecánico como óptico a largo plazo.

89

Ferrula Cerámica.

Capuchón 900um.


Cuerpo de material polímero moldeado.



MMF Típica 0.3dBMáx 0.6dB.

Pérdida por retorno UPC 50dB Típica 55dB.

APC 60dB Típica 65dB.

Temperatura de operación: -40ºC a +80ºC

Diámetro revestimiento:

SMF 126um (estándar).

MMF cerámico 128um (normal).

Diámetro de Ferrula 2.5mm ±0.003.

Ensayos:

Vibraciones 10-55 Hz.

Durabilidad de acoples 500 Ciclos.

Características técnicas del conector ST pulido UPC-PC.

Figura 80. Dimensiones de conector ST.


El conector ST ha sido el pilar principal en la gama de conectores de fibra durante muchos

años, puede ser encontrado en casi cualquier instalación de telecomunicaciones en el

mundo entero, pero es usado principalmente en sistemas de comunicación de datos. El

simple sistema de anclaje en bayoneta reduce el riesgo de desconexión accidental en

conexiones ópticas.

0.098

0.312

0.415

2.250

90

Ferrula Cerámica.

Capuchón de 900um.


Cuerpo y acoplamiento de zinc plateado con níquel.



MMF Típica 0.3dB Máx 0.6dB.

Pérdida por retorno <50dB Típica 55 dB para pulido PC.

Temperatura de operación: -40C a +80ºC.

Diámetro núcleo:

SMF 126um (normal).

MMF Cerámico 128um(normal).

MMF Inoxidable 128um.

Diámetro de Ferrule 2.5mm ±0.003.

Ensayos:

40 ciclos –40 a +80C <0.3 dB de cambio.

96 horas de alta temperatura a 80C <0.3 dB de cambio.

96 horas de humedad a 60ºC.

vibración a 10-55 Hz.

Durabilidad de acoples 200 ciclos.

Características del conector MRJT con pulido plano.

Figura 81. Dimensiones de conector MRJT.


Ferrule plástica para 2 fibras ópticas.


Cuerpo de plástico moldeado.

91


SMF PINNED Típica 0.4dB Máx 0.75dB.

SMF NO PIN Típica 0.4dB Máx 0.75dB.

MMF PINNED Típica 0.3dB Máx 0.75dB.

MMF NO PIN Típica 0.3dB Máx 0.75dB.

Pérdida por retorno:

SMF PINNED <-40 dB.

SMF NO PIN <-40 dB.

MMF PINNED <-20 dB.

MMF NO PIN <-20 dB.

Temperatura de operación: -40ºC a +80ºC

Ensayos:

Vibraciones 10-55 Hz

Código de lectura en los cordones de fibra óptica.

AB-CD-11-22-PPP-000-FF

A: tipo de fibra óptica (SM, MM)

B:sub tipo de fibra óptica

(Premium, normal)

C: tipo de cubierta

D: cantidad de hilos

11: primer conector

22: segundo conector

PPP: tipo de pulido

000: longitud

FF: tipo de cable

3.2. Acopladores de fibra óptica.

Son elementos que permiten el “acoplamiento mecánico” que se necesita para poder dar

continuidad al paso de luz del extremo conectorizado de un cable de fibra óptica a otro. Los

splitters son un tipo de acoplador óptico muy importantes en este tipo de comunicaciones,

es un dispositivo bidireccional tienen un puerto de entrada y varios puertos de salida. La

señal de entrada es dividida en la cantidad de abonados que pueda existir, son elementos

pasivos pero que presentan cierta cantidad de perdida (3dB por splitter).

92

Figura 82. Acoplador de fibra óptica.

3.3. Pach papel de fibra óptica.

Estos elementos sirven para dar orden a las troncales de fibra óptica (Fibras ópticas de 12,

24, 36, 48, 75,110, etc.), estas están instaladas en los armarios o rack que encuentran en

ambientes designadas para el área de sistema, normalmente se encuentran en el mercado

para 12, 24, 36 hilos de fibras, con sus correspondientes acoples según al tipo de conector

que se tenga, en el interior se encuentra una casetera para acomodar las fusiones que se

realizan y son raqueables

Figura 83. Pach panel de fibra óptica con picteles, pach panel con conectores y acoples SC.


93

Figura84. Parte posterior del pach panel.Figura85. Parte frontal del pach pane.

Fuente: Empresa Datalan “Data Center”.

3.4. Chasis, ordenadores de fibra óptica.

Los ordenadores de fibra óptica son materiales que sirven para resguardar a pachcord de

fibra (latiguillos) contra dobladuras, aplastamientos, tensión innecesaria, etc. Ya que estos

vienen en longitudes de 1 metro, 3 metros y también son raqueables

Los chasis tienen la función de eliminar los adaptadoresde energía que tienen los media

convertersde fibra óptica y poderlos ordenar de mejor manera, estos equipos tienen dos

fuentes de energía una principal y la otra auxiliar, según el modelo estos pueden tener un

voltaje de 9.5voltios, 12voltios y alojar a 16 media-converters en pequeños slots con los que

cuenta.

Tanto el pach panel, ordenadores, chasis se los ordena en un rack que solo contenga en la

medida que se pueda equipos de fibra óptica.

Figura 86. Pach panel, ordenador, chasis de fibra óptica (Datalan).

Pach panel de FO

Ordenador de FO

Chasis de FO

94

Figura87. Parte posterior del chasis de fibra óptica.Figura 88. Chasis de fibra óptica.

Figura 89. Data center DATALAN.


95

3.5. Pigtail de fibra óptica.

Los pigtalson cordones de fibra descubiertos de su blindaje, en un extremo se encuentra un

conector de la fibra (SC, ST, LC, FC, etc.) Y al otro extremo se encuentra listo para ser

empalmado o fusionado con la fibra principal, este componente es muy útil ya que nos

permite realizar la interconexión de la fibra y los dispositivos activos, y pueden ser de tipo

multimodo o monomodo y con un pulido APC, UPC, PC, etc. Según sea la necesidad.

Figura 90. Pigtail de fibra óptica con sus características técnicas en su envoltura.


3.6. Equipos transmisores y receptores fibra óptica.

Estos equipos también se los denomina “media-converter óptico”, tiene la función de

convertir las pulsaciones eléctricas en señales ópticas y luego transmitirlas por el núcleo de

la fibra, o recibir las señales ópticas y convertirlas en señal eléctrica, uno de estos equipos

se instala en cada extremo de la fibra con longitudes de onda diferentes, en fibra monomodo

los media-converter normalmente tienen una sola entrada (SC el más común) como se

transmite solo por un hilo de fibra el media-converter tiene una longitud de onda de 1310nm

en un extremo y en el otro 1550nm de longitud de onda con la finalidad de que no colisionen

los haces de luz.

Figura 91. Comunicación asimétrica de media-convertermonomodo.

λ = 1310nm

λ =1550nm

96

Para fibra multimodo como se las usa para transmisiones cortas normalmente se utiliza dos

hilos de fibra, los equipos también constan de dos entradas una que es transmisor y el otro el

receptor los quipos tienen una distancia máxima de transmisión de 2Km.

Figura 92.Transeiver para conexión multimodo.

Fuente: www.tp-link.com/en/products/categoryid=225.

Figura 93. Tranceivers el primero sin servicio, el segundo con servicio de fibra óptica.

Fuente: Empresa Datalan “Conexión CSBP”.

3.7. Multiplexores de fibra óptica.

La multiplexación de la fibra óptica es el de agrupar un conjunto de señales, con portadoras

distintas, y enviarlas por una sola fibra, la función que tiene es el de conseguir una ocupación

más efectiva del ancho de banda del medio de trasmisión empleado y por consiguiente

reducir costos de implementación del sistema.

3.8. Caja de empalme o muflas.

Estos equipos están diseñados para brindar protección a los empalmes que tiene la fibra

óptica, contra el cambio de clima, la humedad, la temperatura, el polvo, protección

mecánica, etc. De fácil armado sin necesidad de mucha herramienta, en su interior

normalmente tienen cuatro bandejas (caseteras) para reacomodar las fusiones realizadas,

cada bandeja tiene la posibilidad de acomodar doce fusiones, por lo tanto estos dispositivos

tienen una capacidad para cuarenta y ocho fusiones,en la parte exterior consta con aperturas

97

par el ingreso de las distintas fibras estos equipos normalmente se los encuentra en los

postes.

Figura 94. Muflas de fibra óptica.

Fuente: Empresa Datalan.

3.9. Medidor de fibra óptica OTDR.

Este equipo es un dispositivo que nos ayuda a evaluar las redes de fibra óptica en el dominio

del tiempo. En particular puede detectar de forma muy rápida atenuaciones y fallas que se

puedan presentar en un determinado tramo de la fibra óptica, el OTDR usa propiedades de

dispersión de una fibra para así determinar la atenuación.

Principalmente el OTDR requiere de dos parámetros el índice de refracción y el coeficiente

de dispersión. La forma en que el OTDR mide el tiempo que transcurre entre la emisión de la

luz y su reflexión, la distancia y el tiempo está relacionada con el índice de refracción. Por lo

tanto cualquier cambio que presente el índice de refracción afectara directamente a la

distancia calculada.

El OTDR envía un pulso de luz a través de la fibra óptica, este sufre dispersión por las

pequeñas partículas que se encuentran en el núcleo de la fibra (dispersión Rayleigh),

también parte de la señal se refleja (dispersión de fresnel) por lo tanto parte esta luz enviada

se regresa para atrás (retrodifusión). El coeficiente de dispersión es una medida que sirve

para saber cuánta luz se dispersa hacia atrás de la fibra, afecta tanto al valor de la perdida

de retorno como a las mediciones de reflectancia. El coeficiente de dispersión se calcula

como la relación entre la potencia del pulso de salida del OTDR y la potencia de

98

retrodifucion en la fibra, esta relación se expresa en dB y es inversamente proporcional al

ancho de pulso.

Como el OTDR envía pulsos de luz repetidos, con una duración igual para cada pulso, la

elección del ancho de pulso es fundamental a la hora de realizar la medición, ya que si se le

da parámetros equivocados la medida puede ser errónea. Un pulso corto nos puede dar una

medida exacta de los eventos que ocurre en cierto trayecto de la fibra, pero si realizamos

medidas de distancias grandes y con pulsos cortos la mayor parte de señal será ruido, en

todo caso si necesitamos medir una distancia determinada sin tomar en cuenta en su

totalidad a los eventos que ocurren en la fibra tendremos que hacer la calibración (distancias

largas – pulsos grandes).

Valores típicos de pulsos cortos: 10ns, 30ns, 100ns, 300ns, 1µs.

Valores típicos de pulsos largos: 100ns, 300ns, 1µs, 3µs, 10µs.

Cabe resaltar la importancia que tiene la longitud de onda que se va a utilizar, al realizar la

correspondiente medida, como se sabe se obtendrán diferentes resultados en cada ventana

de operación, debido a las distintas atenuaciones en cada una de ellas. A continuación se

presenta un diagrama de bloques de un OTDR.

Figura 95. Diagrama de un OTDR.

Fuente: Sistemas de transmisión por Fibra Óptica.

Generador

de pulsos

Unidad de control

Tiempo Base

Acoplado

r

Fotodiod

o

Muestreo y

conversor

A/D

Promediand

o procesador

Pantalla

Amplificado

r

Diodo

laser

F.O.

99

El generador de pulsos alimenta al diodo laser que convierte la señal eléctrica en luz.

El acoplador separa las señales enviadas con las señales reflejadas.

La señal que pasa por el acoplador alimenta al fotodiodo el cual convierte la señal

eléctrica en óptica.

Conversor analógico digital.

Finalmente la señal se muestra en la pantalla.

Algunas especificaciones del OTDR se muestran a continuación:

Rango dinámico. Determina la longitud máxima que se puede observar en la pantalla del

OTDR al realizar una medida.

Zona muerta. El fotodiodo al recibir un pulso requiere un tiempo de recuperación del estado

saturación, por lo tanto el largo de la fibra que no es completamente reconocido durante el

tiempo de recuperación se determina zona muerta.

Resolución. Es la distancia mínima entre dos puntos de adquisición mientras menor es la

distancia mayor el número de puntos de adquisición por ende mayor será la exactitud de la

información recibida en la pantalla.

Presión. En el OTDR es la capacidad de tomar una determinada medida y compararla con

valores de referencia.

Longitud de onda. La atenuación de la fibra óptica varia con la longitud de onda, y cualquier

variación debe ser corregida a la longitud de onda de transmisión.

Las distintas trazas que nos muestra el OTDR cuando se realiza una medida en la fibra

óptica nos muestra en la pantalla los distintos eventos que se suscita en su trayecto es por

ello que se debe saber interpretar cada gráfica. Para tener una idea de dónde y a que

distancia se encuentra una posible falla.

100

Figura 96.Distintas atenuaciones que se pueden observar en el OTDR. Fuente: www.gonzalonazareno.org/certired/p17f.

Figura 97.OTDRsYadedsu (der), PalmOTDR 6416 (izq).

Fuente: Empresa Datalan Telecomunicaciones.

Para

conector

Fusión de

empalme

Para

conector

Fibra

doblada

Empalme

mecánico

Fin de

fibra

Km

Atenu

ación

en dB

OTRD

101

3.10. Cable de fibra óptica.

La fibra óptica por naturaleza, presenta inconvenientes para su empleo inmediato tales como

inconsistencia y fragilidad que no solo afecta al tiempo de vida útil sino también contra las

características ópticas de transmisión. El cableado inevitablemente produce modificaciones

en la atenuación y ancho de banda. Dicha modificación debe ser mínima y depende de la

tecnología empleada en el cableado. Existen dos tipos de fibra óptica los de estructura densa

y los de estructura holgada.

Fibras ópticas de estructura densa: se basan en el empleo de fibras con recubrimiento

holgado antes de su ensamblado en el cable. En esta estructura, las fibras están inmersas

en una materia plástica cuyo comportamiento influye en las propiedades de transmisión de la

fibra. Existen dos tipos de estructura densa:

Densa en grupos o capas.

Densa en cinta.

La ventaja de la estructura densa en cinta es el de permitir empalmes masivos y se obtienen

cables de poco diámetro con gran número de fibras. Las técnicas de empalmes masivos

permiten el ahorro de tiempo y costo de mantenimiento.

Fibras de estructura holgada: se basan en el empleo de una matriz enrollada en espiral con

un paso adecuado donde se alojan con gran holgura de manera que se pueda tener cierta

libertad de movimiento dentro de la matriz. Existen tres tipos tres tipos de cables de

estructura holgada:

Holgadas en tubo.

Holgadas en cilindro acanalados.

Holgadas en cinta hexagonal.

102

3.10.1. Cable de fibra óptica aéreo, subterráneo.

Cable de fibra óptica unitubo CST (armado metálico de 4 a 24 fibras):

Figura 98. Cable de fibra óptica unitubo CST.

Fuente: FibreFab “Seminario de fibra óptica”.

Los cables monotubo con armadura de acero corrugado están construidos con fibras de

250um de buffer insertadas en un tubo relleno de gel rodeado por una barrera protectora de

agua y por una lámina de acero corrugado. El cable contiene dos canales paralelos

reforzadores de acero envuelto en una cubierta exterior de polietileno (PE).Sus aplicaciones

son idóneas para instalaciones aéreas o enterado directo.

Especificaciones técnicas:

Descripción 4 núcleo 6 núcleo 8 núcleo 12 núcleo 24 núcleo

Diámetro exterior mm 9,7 9,7 9,7 10,7 10,7

Peso Kg/Km 100 100 100 130 130

Máximo carga en la instalación

N 1500 1500 1500 1500 1500

Máximo carga instalada N 600 600 600 600 600

Resistencia N 2000 2000 2000 2000 2000

Mínimo radio de dobladura (en la instalación)

mm 20Diámetro 20Diámetro 20Diámetro 20Diámetro 20Diámetro

Mínimo radio de dobladura (instalada)

mm 10

Diámetro 10

Diámetro 10

Diámetro 10

Diámetro 10

Diámetro

Temperatura operacional

C 40 + 60 40 + 60 40 + 60 40 + 60 40 + 60

Temperatura de almacenaje

C 40 +70 40 + 70 40 +70 40 + 70 40 + 70

Tabla 15.Caracteristicas técnicas del cable CST.

103

Cable de fibra óptica multitubo CST (armado metálico de 4 a 144 fibras):

Figura 99. Cable de fibra óptica multitubo CST.


Los cables de fibra óptica multitubo holgado con armadura de acero están construidos con

fibras de 250um que están dentro de seis tubos holgados rellenos de aceite PBT (Tereftalato

de polietileno) enrollados alrededor de un cable central reforzado de acero galvanizado. Este

está rodeado o bien de una pared que bloquea el filtrado del agua o bien de un gel, una capa

también anti-agua, una unión entre capas y una armadura de acero corrugado. Disponible

con cubierta exterior de polietileno (PE). Sus aplicaciones externas en ductos, aplicaciones

aéreas o enterramiento directo.



Diámetro exterior mm 10.1 10.1 10.1 14.1 17.3

Peso Kg/Km 160 120 120 210 300

Máximo Carga en la instalación

N 1500 1500 1500 1500 1500

Máximo Carga instalada N 600 600 600 600 600

Resistencia N 2000 2000 2000 2000 2000

Mínimo Radio de dobladura (en la instalación) mm

20 Diámetro

20 Diámetro

20 Diámetro

20 Diámetro

20 Diámetro

Mínimo Radio de dobladura (instalada)

mm 10

Diámetro 10

Diámetro 10

Diámetro 10

Diámetro 10

Diámetro

Temperatura. operacional

C -40 + 60 -40 + 60 -40 + 60 -40 + 60 -40 + 60


C -40 +70 -40 + 70 -40 +70 -40 + 70 -40 + 70

Tabla 16. Características técnicas del cable CST multitubo.

104

Cable de fibra óptica PKP con doble cubierta de polietileno (5 – 12 elementos holgados de

núcleo seco):

Figura 100. Cable de fibra óptica PKP.


Los cables externos PKP contienen cinco a doce elementos centrales de núcleo seco OM1,

OM2, OM3 u OS1 (ITU-T) en fibras de 250um. La construcción de cinco a doce elementos

contienen hasta 144 fibras de 250um en un tubo de hasta doce fibras holgados rellenos de

gel y elemento de relleno donde fuera preciso, con un elemento plástico de refuerzo central

de fibra de plástico-vidrio, con hiladura y cinta anti-humedad.

Cubierta interior de polietileno (PE) con cordón de rasgadura, arramida colocada en forma

helicoidal con elementos centrales no metálicos y cubierta exterior de polietileno de alta

densidad en negro.

Especificaciones técnicas.


Diámetro exterior mm 12.5±0.5 12.5±0.5 12.5±0.5 13.1±0.5 17.61±0.5

Peso Kg/Km 110 110 110 122 216

Máximo Carga a corto plazo

N 2700 2700 2700 2800 3100

Max. Carga a largo plazo N 1300 1300 1300 1500 1600

Mínimo Radio de dobladura (en la instalación)

mm 20

Diámetro 20

Diámetro 20

Diámetro 20

Diámetro 20

Diámetro


mm 10

Diámetro 10

Diámetro 10

Diámetro 10

Diámetro 10

Diámetro


C -40 + 70 -40 + 60 -40 + 60 -40 + 60 -40 + 60


C -20 +70 -20 + 70 -20 +70 -20 + 70 -20 + 70

Resistencia máxima de aplastamiento

N 3000 3000 3000 3000 3000

Número de elementos 5 5 5 6 12 Tabla 17. Características técnicas del cable PKP.

105

Cable de fibra óptica multitubo armado metálico con doble cubierta de polietileno (PSP):

Figura 101. Cable de fibra óptica multitubo PSP.


Los cables multitubo PSP contienen desde 24 hasta 144 fibras de cinco y doce elementos de

núcleo multimodo (OM1, OM2, OM3) o monomodo (OS1), fibras 250um, doble cubierta de

polietileno con miembros reforzados de fibra de vidrio y cinta armada metálica para uso en

conducto o instalación subterránea directa. Fibras de 250um en tubos de hasta 12 fibras

holgados rellenos de gel y elementos de relleno donde fuera preciso, con un elemento

central de refuerzo, con hiladura y cinta antihumedad, apto para ambientes rigurosos, alta

protección ante impactos y aplastamiento.



Diámetro exterior mm 14.5 14.5 14.6 17.6 19.1

Peso Kg/Km 210 210 219 295 343

Máximo Carga a corto plazo

N 2700 2700 2800 3000 3000

Máximo Carga a largo plazo

N 1300 1300 1400 1600 1600

Mínimo Radio de dobladura (en la instalación)

mm 20

Diámetro 20

Diámetro 20

Diámetro 20

Diámetro 20

Diámetro


mm 10

Diámetro 10

Diámetro 10

Diámetro 10

Diámetro 10

Diámetro


C -40 + 70 -40 + 70 -40 + 70 -40 + 70 -40 + 70


C -40 +60 -20 + 60 -20 +60 -20 + 60 -20 + 60

Resistencia máxima de aplastamiento

N 3000 3000 3000 3000 3000

Número de elementos 5 5 6 10 12 Tabla 18. Características técnicas del cable PSP.

106

Cable de fibra óptica ADSS (Cables dieléctricos auto-soportados) y multitubo (MLT):

Figura 102. Cable de fibra óptica ADSS.


Todos los cables auto-soportados y multitubo holgados están construidos con fibras dentro

de un gel que llena los tubos centrales, enrollados alrededor de un miembro central

reforzado (fibra plástica reforzada) Este cable esta imbuido dentro de una cubierta interior

reforzado de aramida y otra cubierta de polietileno exterior. De aplicación aérea ligero tiene

una construcción dieléctrica ideal para usar cerca de líneas eléctricas, tiene una alta fuerza

de tensión:


Descripción F6 F8 F12 F24 F31

Diámetro exterior mm 12 12.3 12.8 14.8 15.5

Peso Kg/Km 131.1 136.6 146.2 185.8 202.1

Área de miembro reforzado

Mm2 10.20 13.62 20.43 39.72 51.07

Coeficiente de expansión térmica

10-6/C 5.28 3.78 2.12 0.41 -0.05

Resistencia OperaciónN/10cm InstalaciónN/10cm

1000 2200

1000 2200

1000 2200

1000 2200

1000 2200

Factor de seguridad

2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

Mínimo Radio de curvatura

Operación mm Instalación mm

180 300

185 308

192 320

222 370

233 388

Temperatura Instalación Transporte Operación

-10 +60 -40 + 70 -40 + 70

-10 + 60 -40 +70 -40 + 70

-10 +60 -40 + 70

-40 +70

-10 +60 -40 +70 -70 +70

-10 +60 -40 +70 -40 +70

Tabla 19. Características técnicas del cable ADSS.

107

OPGW (Tubo central de acero):

Figura 103. Cable de fibra óptica OPGW.


Los cables OPGW con tubo central de acero están construidos con fibras holgadas dentro de

un tubo de acero inoxidable relleno de gel, está rodeado este de cables de acero con

chapado de aluminio que son a su vez, rodeados por una o más capas de cable de acero

con aleación de aluminio.

Características técnicas:

Remplaza cables aéreos existentes.

Protección contra cortocircuitos y tormentas.

Pequeño diámetro de los cables, poco peso y poca carga adicional en los postes.

Tubo central de acero.

Se puede añadir fibras extras.

Las fibras no están insertadas juntas.

Toda construcción metálica significa que no hay daño ultravioleta (UV).

Gran fuerza mecánica y alta capacidad para soportar cortocircuito.

Descripción OPGW-1C1X20SM (AA/AS 0/48-3.6)

OPGW-1CX24SM (AA/AS 0/54-4.0)

Máximo Número de fibras

Núcleo 20 24

Diámetro interior mm 9.6 10.2

Peso Kg/Km 348 389

Resistencia a la corriente DC

Ω/Km 1.782 1.578

Mínimo radio de dobladura

mm 144 153

Rango de temperatura de instalación

0C -10 + 50 -10 + 50

Rango de temperatura de transporte y operación

0C -40 + 80 -40 + 80

Tabla 20. Características técnicas del cable OPGW.

108

Cables aéreos de fibra óptica figura de ocho:

Figura 104. Cable de fibra óptica figura ocho.


Son cables en forma de ocho para vanos de hasta 70 metros, consiste en fibra óptica de

250mm dentro de tubos holgados rellenos de gel, disponible en barras anti-humedad de

aluminio o acero armado, la fuerza de tensión es proporcionada por el mensajero de acero la

cubierta es negra de polietileno de alta densidad. Los cables en forma de ocho son aptos

para instalación aéreo en trayectos de largo recorrido.

La tecnología de hilos de cables holgados garantiza que la fibra tenga una longitud de más

que permita el libre movimiento dentro del tubo, lo que libera a la fibra de la tensión mientras

el cable es sujeto a tensión longitudinal,

3.10.2. Cables de fibra óptica acuáticos

Los cables subacuáticos, en particular los de instalación submarina deben de estar dotados

de materiales más resistentes contra la tracción para soportar las fuertes tensiones

mecánicas y presiones laterales en los tendidos a grandes profundidades. También deben

de estar dotados de cubiertas especiales a prueba de inmersión en aguas profundas.

Existen cables con estructura de mini tubo de acero, en este caso, la fibra se encuentra

dentro del tubo relleno de productos viscosos y soldado longitudinalmente con un haz de

láser de gas carbónico, el tubo de acero también garantiza una gran protección de las fibras

respecto a la compresión y aplastamiento. El material relleno protege a la fibra contra la

humedad y el hidrogeno, permite su desplazamiento y no ejerce tención mecánica en ellas.

109

Figura 105. Cable de fibra óptica para tendido interoceánico.

Fuente: es.wikipedia.org/wiki/Cable_submarino.

3.11. Herrajería para redes ópticas.

Para que la instalación de una red óptica este adecuada es primordial que los cables ópticos

estén instalados convenientemente mediante accesorios adecuados. Mientras en las

instalaciones subterráneas la mayor importancia está en la infraestructura que contendrá los

cables, ya que la fibra se encuentra dentro de los politubos, en la instalación de los cables

aéreos instalados en postes los accesorios de fijación tienen importancia fundamental. Estos

accesorios se conocencomo herrajes de fijación, cuyos tipos son diferentes para cada tipo de

cable ya sean cables devanados y cables auto-soportados.

3.11.1. Aisladores, cintas, cancanos preformados.

Son soportes construidos con material cerámico (aislante) que aísla el cable mensajero y al

mismo tiempo proporciona su fijación, las cintas son abrazaderas metálicas. Los cancanos

preformados son también denominados varillas finales de línea.

110

extensión de empalme.eslabón en U o clevis.

Figura 106. Poste asegurado con aisladores, cintas y mallas.

Fuente: Foto de cableado F.O. Alto Chijini.

3.11.2. Extensión de empalme, eslabón en U o clevis y otros.

Figura 107. Materiales de para asegurar el cable de fibra óptica.

Fuente: seminario Fibra Óptica FibreFab.

soporte par varilla de fin de línea.tuerca de ojo.

111

3.11.3. Soporte suspensión para fibra óptica.

Figura 108. Soporte para la fibra óptica.

Fuente: seminario Fibra Óptica FibreFab.

La grapa de suspensión de fibra óptica es un accesorio de bajo costo, recomendado para

usarse con cable ADSS, su estructura central ha sido diseñada de forma que permita un fácil

desplazamiento al momento de tensión evitando la fatiga del cable.

3.11.4. Soporte de tipo “J”.

Figura 109. Soporte en “J”.

El cuerpo para la sujeción va al poste y el conector es de aluminio, el herraje tipo J es

elaborado en platina de acero estructural de baja aleación y alta resistencia, posee un par de

ranuras guiadas para la fibra, en la parte posterior tiene aberturas para la sujeción al poste

con cinta Bant-it.

3.11.5. Soporte sencillo para fibra óptica.

El cuerpo para la sujeción al poste es de aluminio, el gancho es elaborado en lámina calibre

16 de acero estructural de baja aleación y alta resistencia, aro de protección en PBC. Para

la correcta instalación el soporte posee un par de guías las cuales permite sujetarlo al poste

mediante cinta Bant-it.

112

Figura 110. Pasador de fibra óptica normalmente selo utiliza para el tendido de la misma.

3.11.6. Montaje.

1. Conector paralelo en aluminio.

2. Varilla de fin de línea.

3. Cable.

4. Varilla de refuerzo.

5. Soporte de varilla de fin de línea.

6. Extensión de empalme.

7. Tuerca de ojo.

8. Soporte fijación al poste.

9. Cinta Bant-it.

Figuar111. Montaje de la herrajería. Fuente: seminario Fibra Óptica FibreFab.

113

Capítulo IV.

IMPLEMENTACION DE LA RED DE FIBRA OPTICA.

114

4. Implementación de la red de acceso de fibra óptica.

Con la implementación de la red de fibra óptica se quiere para la empresa DATALAN entrar

en el mercado de las telecomunicaciones en la ciudad de Cochabamba, brindando el servicio

inicialmente para Fondo Financiero Prodem ya que este proyecto va orientado para un

enlace de cinco agencias. El tipo de red por encontrarse dentro de un área metropolitana es

un enlace MAN, ya que las redes LAN son de área local y las WAM son para conexiones

más grandes (entra dos ciudades Ej. La paz-Cochabamba).

El servicio que se brinda es fibra óptica transparente punto a punto, ya que DATALAN

provee el medio por el cual transporta la información (datos), y no interviene en el tipo de

información que transmita Prodem o alguna otra empresa que alquile los servicios de fibra

óptica, la fibra que se utiliza es fibra monomodo ya que presenta mejores característica

respecto a la atenuación por longitud de onda y la distancia de transmisión es mayor que la

fibra multimodo , también se proporciona los media-converters (conversores opto-eléctricos)

que funcionan como un puente del cual se tendrá sus características más adelante.

Si se habla de la plataforma del modelo OSI el sistema de fibra óptica que se implementa

en este proyecto se encuentra en la capa uno o nivel de enlace ya que como se mencionó

anteriormente la fibra solo tiene la función de transportar los datos.

La capa física se encarga de las conexiones de un punto hacia la red tomando en cuenta el

tipo de medio por el cual se envía la información ya sea UTP, par de cobre. Cable coaxial,

microondas o en este caso la fibra óptica.

También en este nivel se encuentra la forma en la que se envía la información de un

transmisor a un receptor ya sea codificación de la señal, nivel de tensión, modulación, tasa

binaria, pulsos de luz, etc. En esta capa se encuentra los repetidores, amplificadores,

multiplexores, módems, media-converter, conectores, etc.

Las principales características de esta capa de enlace son:

Definir los medios físicos por los cuales se va a transportar la información.

Define las características materiales (componentes y conectores mecánicos) que se

van a usar para él envió de los datos.

Trasmite el flujo bits a través del medio.

Maneja las señales eléctricas y electromagnéticas.

115

Especifica cables, conectores, y componentes de la interface con el medio de

transmisión.

En el nivel físico recibe una trama binaria que debe convertir en una señal eléctrica u

electromagnética dependiendo del medio, de tal forma que a pesar de la distorsión que sufra

esta señal en el medio de transmisión vuelva a ser interpretado correctamente por el

receptor.

En los casos más “simples” la señal puede ser digital, como sucede en la mayoría de las

fibras ópticas ya que se transmite pulsos de luz, y en el otro extremo, los casos más

“difíciles” las señales por microondas que se pueden dar con modulaciones más avanzadas

como las comunicaciones WiFi.

El tipo de conexión que se haga en la capa física puede influir en la capa de enlace,

atendiendo al número de usuarios que comparten un medio como: las comunicaciones punto

a punto y punto multipunto. En las fibras ópticas la implementación de un enlace multipunto

no es tan sencilla, con relación a las conexiones inalámbricas que inherentemente son

multipunto.

El enlace de fibra óptica requiere un tratamiento cuidadoso, detallado, continuo, para lograr

una conexión hasta obtener la configuración optima del esquema.

5. Diseño de red.

5.1. Requerimientos de PRODEM.

La agencia Prodem realizo las siguientes solicitudes a la empresa DATALAN para el

funcionamiento, de los enlaces. Previa instalación de la fibra óptica lo cual es primordial para

un rendimiento óptimo de la red:

Velocidad de red = 100 Mbps.

Tiempo de uso = todo el día, los fines de mes el servicio no deberá cortarse por

ningún motivo las 24 horas ya que se realiza los cierres de mes.

Tipos de datos que se utilizara por la red = transmisión de datos.

Tiempo de respuesta = inmediato (Haciendo un ping entre dos equipos el tiempo de

respuesta deberá ser menor a un mili segundo).

116

Topología = Punto a punto.

Número de agencias = cinco agencias.

5.2. Relevamiento de la red fibra óptica

Datalan telecomunicaciones es una empresa que no cuenta con una red de fibra óptica en la

ciudad de Cochabamba, la implementación de la red se hace necesaria ya que Prodem

solicito la conexión de una cantidad de agencias ubicadas entre ellas a no más de cuatro

kilómetros.

Por consultas previas se pudo constatar que las conexiones entre las agencias son con

VPN’s (redes virtuales privadas) lo cual hace a la red sea un servicio con ciertas limitación en

el trafico ya que depende del servicio de internet y esto presenta saturación en el tráfico de

datos.

Las agencias Prodem cuentan con gabinetes de pared de cuatro HU en las cinco agencias

por lo cual las acometidas deberán llegar a este lugar. También cuentan con equipos switch

para la distribución interna de la red LAN.

Datalan deberá proveer el equipo opto-eléctrico (media-converters) para la interface de la

fibra y la red de equipos eléctricos (switch, pc, etc.), también deberá de instalar una caja de

dispersión para realizar la fusión entre la fibra y el pigtail, un pachcord de un metro de

longitud para la conexión de red entre el media-converter y el switch (certificado). Las rutas

de los tramos se lo mostraran más adelante en este apartado.

117

Figura 112. Gabinete de pared de cuatro HU ubicado en la agencia el avión.

Fuente: Datalan foto Agencia de Cochabamba.

5.2.1. Conexiones entre agencias.

Para el enlace de fibra óptica entre las distintas agencias de Prodem se realizara el cableado

aéreo, utilizando los postes de la empresa de servicios eléctricos “ELFEC”. Se debe tomar

en cuenta los siguientes datos de conexión.

Conexión uno: agencia “El Avión” con la agencia “La Cancha”.

Conexión dos agencia “San Martin” con la agencia “La Pampa”.

Conexión tres agencia “San Martin” con la agencia “6 de agosto”.

Cabe resaltar que el enlace entre la agencia El Avión y la agencia San Martin tiene un enlace

de fibra óptica ya instalada con anterioridad por otra empresa y que no será parte del

presente proyecto.

Agencia “El Avión”, que se encuentra ubicado entre las interconexiones de la avenida del

Ejército y la avenida 6 de agosto, el ingreso de la acometida se lo realizara por la parte

lateral de la agencia que colinda con la Av. Del Ejército, para el ingreso se utilizara cable-

canal con el que cuneta la misma agencia que llega a su correspondiente gabinete, para

esto se utilizara un taladro para la ampliación del ingreso por la pared y escalerilla interna.

En el gabinete se dejara una caja de distribución con el pigtail, y un media-converter de fibra

óptica.

118

Agencia “La Cancha”, se encuentra es la calle Totora y la calle Francisco Velarde, el ingreso

del cable se realiza por la ventana lateral que está en la calle Totora, luego el cableado se lo

llevara por el tumbado del segundo pisoa una distancia aproximada de diez metros llegando

a la altura de su gabinete, que se encuentra en la planta baja a una altura de seis metros

para bajar el cable del segundo piso a la planta baja se utilizara un tubo de una pulgada que

tiene ya instalado la agencia Prodem para su cableado de red y telefonía.

La agencia “San Martin”, que se ubica en la calle Ismael Montes entre la avenida San

Martin y la calle 25 de Mayo el ingreso del cable se lo realzara por la ventana que da a la

calle 25 de Mayo ingresando a los cable-canales que se encuentran en el primer piso una

distancia de diez metros hasta llegar a la altura de gabinete que se encuentra en la planta

baja a una altura de seis metros, al lado de los cajeros.

La agencia “La Pampa”, se encuentra ubicado al frente de mercado de ferias entre las calles

primero de Mayo y Jorge Guzmán, el ingreso del cable se lo realizara del poste al techo en

línea recta, pasando luego por un tumbado hasta llegar alambiente donde se encuentra su

gabinete utilizando un total de cable de ocho metros.

La agencia “6 de Agosto”, se encuentra ubicado al final de la avenida 6 de Agosto y la

avenida República, el ingreso se lo realizara del poste al techo llegando al tumbado falso en

una distancia de doce metros hasta llegar al gabinete.

La instalación se realiza por los huecos que ya tiene realizado las agencias para el ingreso

de otros cables de servicios externos, utilizando cable-canales y tubos que ya tiene instalado

Prodem, para el acceso de cables. Para la instalación no se necesita que Prodem cierre las

agencias ni corte los servicios que ofrece a sus clientes. Datalan realiza los trabajos sin

ocasionar daño alguno a los previos por donde ingrese el cable ni perjudicara en lo posible el

trabajo de los empleados de las distintas agencias. Todos los trabajos se realizaran previa

coordinación entre encargados de DATALAN y Prodem.

119

Figura 113.Agencia PRODEM AVION.


Figura 114. Agencia PRODEM LA PAMPA.


Ingreso de cable

Ingreso de cable

120

Figura 115. Agencia PREDEM SAN MARTIN.


Figura 116. Agencia PRODEM 6 DE AGOSTO.


Como se ha mencionado anteriormente el trafico será a 100Mbps, en todos los enlaces el

diseño de la red es un enlace punto a punto entre la agencia “El Avión” y la agencia “La

Cancha” y es un enlace punto multipunto entre la agencia “San Martin” y las agencias “La

Pampa”, “6 de agosto“. Dentro de la instalación del cable de fibra óptica se realizan una serie

Ingreso de cable

Ingreso de cable

121

de procedimientos y trabajos con el objetivo de realizar y garantizar el tendido del cable de

fibra óptica, inicialmente se analizara un planteamiento de las rutas por las cuales ira el

cable tomando en cuenta la ubicación de los postes, cableado subterráneo (si es que fuese

necesario), por muros (si fuese necesario).

El tendido del cable de fibra óptica se lo dividirán cinco tramos:

Primer tramo: empieza en la plaza Barrientos hasta llegar a la avenida Fuerza de del Ejército

y la avenida 6 de Agosto, dejando tres reservas de 15 metros en todo el trayecto, el primer

tramo utilizara un total 1350 metros de fibra óptica, la primera reservas se encuentran a 500

metros y la segunda reserva se encuentra a 1100 metros del punto cero (se toma como

punto de referencia la plaza Barrientos), la tercera reserva se encuentra un porte antes de

realizar la acometida a la agencia “El Avión” con la finalidad de despansar el cable si fuese

necesario para una futura nueva conexión. Las distancias de las reservas se las realizan a

aproximadamente 500 metros de separación con la finalidad de resguardar posibles daños

que puedan ocurrir en la fibra ya sea por dobladuras o por algún corte del cable.

En este tramo el cable a utilizar contendrá seis hilos de los cuales solo se utilizara un hilo

(color azul) de acuerdo al código de colores, se pretende realizar una troncal secundaria

debido exclusivamente a la demanda que puede llegar a presentarse en un corto tiempo ya

sea por futuras ampliaciones de conexiones con otras agencias, empresas privadas u otros

que deseen contar con el servicio de fibra óptica.

Segundo tramo: empieza en la plaza Barrientos llevando el tramo por toda la avenida 6 de

agosto hasta llegar a la avenida República se utilizara un total de 475 metros de cable de

fibra óptica dejando dos reserva de 15 metros, la primera reserva se encuentra a 340 metros

de la plaza Barrientos, y la segunda reserva se ubica en el poste antes de realizar el ingreso

a la agencia “6 de agosto”, esto para despansar el cable si fuese necesario para una nueva

conexión a otra entidad. La primera reserva se lo ubicara antes de realizar el cruce de vía en

la avenida 6 de agosto esto para poder resolver algún corte de servicio ya que en muchas

ocasiones son ocasionados por las movilidades de alto tonelaje, que llegan a dañar el cable.

Este tramo utilizara cables de seis hilos llegando a requerir inicialmente solo un hilo (color

azul), los cinco hilos restantes que dan libres por las mismas razones que se explicaron

anteriormente. Ya que en estos dos sectores (primer y segundo tramo) se encuentran

comercio de mediano movimiento.

122

El cable a utilizar será de 500 metros por que es la cantidad con la que se cuenta en

almacén y no se desea retacear el cable ya que hay un restante de 25 metros

aproximadamente el cual se lo distribuye en los extremos de la fibra.

Tercer tramo: empieza en la plaza Barrientos el tendido del cable se lo realizara por toda la

avenida Barrientos hasta la calle J. Guzmán utilizando un total de fibra de 920 metros, (la

empresa tiene en almacenes fibra óptica de doce hilos de 1000 metros) se dejara tres

reservas cada una de 15 metros la primera reserve se encuentra a 350 metros y la segunda

reserva a 700 metros, y la última a los 900 metros aproximadamente del punto cero (se

toma como referencia la Plaza Barrientos). El restante se los distribuirá en los extremos del

cable.

En el tercer tramo el cable que se utiliza para el tendido de este tramo será un cable de

doce hilos convirtiéndolo en una troncal primaria de 1800 metros ya que se fusiona con otro

cable de doce hilos para continuar el trayecto, en el primer tramo de 1000 metros se utiliza

dos hilos (color azul y naranja) los cuales realizaran el tráfico para la conexión entre las

agencias Prodem “Avión” - Prodem “La Cancha” y la agencia Prodem “6 de agosto”- Prodem

San Martin.

En uno de los extremo, del tercer tramo que se encuentra en inmediaciones de la calle J.

Guzmán, donde se crea una caja de dispersión, de donde se deriva un cable de cuatro hilios

para realizar la cometida a la agencia “La Pampa” utilizando una cantidad de cien metros de

cable.

Cuarto tramo: empieza en la avenida Barrientos y calle Jorge Guzmán llevando en cable

por toda la avenida Barrientos y luego por la avenida San Martin (que se encuentran en el

mismo trayecto), hasta llegar a la calle Ismael Montes se utilizara un total de 750 metros de

cable de fibra óptica dejando una reserva de 15 metros a 400 metros del punto cero antes

de realizar el cruce de vía de la calle Punata (se toma como punto de referencia para este

trayecto a la avenida Barrientos y calle Guzmán). En este tramo de 750 metros se utilizaran

tres hilos del cable de fibra óptica (azul, naranja, verde) los dos primeros llevaran las

conexiones ya mencionadas, el tercer hilo conecta las agencias Prodem “La Pampa”-

Prodem “San Martin”.

123

La fibra instalada es de 12 hilos ya que es la continuación de la troncal principal que viene

desde la plaza Barrientos tiene una caja de dispersión intermedia y continua hasta la calle

San Martin.

Estos dos tramos son la troncal principal para la empresa DATALAN ya que es la conexión

de dos sectores con bástate movimiento económico, sin dejar de lado los demás tramos de

la conexión, desde un punto de vista técnico estas troncales primarias y secundarias nos

sirven para realizar una futura ampliación de tendido de cable óptico con el fin de no llevar

cables en exceso por la misma ruta, ya que la demanda del mercado nos puede exigir varios

enlaces que tengan el mismo trayecto.

Del extremo del cuarto tramo que se encuentra en la calle Ismael Montes, se deriva un cable

de cuatro hilos para realizar la acometida a la agencia San Martin destinando dos hilos de

fibra óptica ya que en esta agencia se centraliza dos conexiones, la cantidad de cable a

utilizar es de cincuenta metros.

Quito tramo: el cableado se lo realizara por la calle Ismael Montes, hasta la avenida Esteban

Arce siguiendo esta misma ruta hasta llegar a la calle Totora utilizando un total de 630

metros de fibra óptica dejando una reserva de 15 metros a 300 metros del punto de

referencia (se toma como punto de referencia para este trayecto a la calle Ismael Montes),

de la calle Totora se continua la instalación con una fibra de cuatro hilos para la acometida a

la agencia “La Cancha”, utilizando cien metros de cable. El cable de 630 metros a utilizar es

de seis hilos.

El tendido de la fibra óptica se lo realiza de forma manual y aéreo, llevando el cable de la

ciudad de La Paz a la ciudad de Cochabamba, en forma de ocho con la cantidad necesaria

para cada tramo. Para el tendido del cable de fibra óptica se empieza en la parte central de

los tramos uno, tres, cinco y se empieza de un extremo en los tramos dos y cuatro.

124

Primer tramo Segundo tramo Tercer tramo Caja Barrientos

Figura 117. Tramos uno, dos y tres correspondientemente.

Agencia 6

de agosto

Agencia el

avión

125

Figura 118. Tramos cuatro, cinco más acometidas.

Cuarto tramo fibra doce hilos.

Quinto tramo fibra seis hilos.

Acometidas Agencia La Pampa, Agencia la Cancha.

126

A continuación se presenta un diagrama del esquema de los enlaces de fibra óptica que

DATALAN van a realizar para las cinco agencias.

Figura 119. Diagrama de enlace

A continuación se muestra los diagramas unifilares de cada una de los enlaces con sus

correspondientes fusiones y las distancias que corresponde cada enlace.

Enlace el Avión – la Cancha.

Figura 120. Diagrama unifilar enlace El Avión-La Cancha.

1350m 1000m 750m 630m 100m

Ag. El Avión Ag. La Cancha

Empalme Empalme

Empalme Empalme

3830m

FO furukawa enlace 100Mbps SM. WDM.

Agencia

6 DE AGOSTO

Agencia

“LA PAMPA”

Agencia

“SAN MARTIN”

Agencia

“LA CANCHA”

Agencia

“EL AVION”



3830m

900m

2300m

Enlace realizado

por otra empresa

127

Enlace San Martin – La Pampa.

Figura 121. Diagrama unifilar enlace San Martin-La Pampa.

Enlace San Martin – 6 de agosto.

Figura 122. Diagrama unifilar enlace San Martin-6 de agosto.

5.2.2. Fusiones, diagrama de bloques.

Se realiza un total de catorce fusiones en toda la instalación de la fibra óptica preparando el

cable en los extremos a un metro para la correspondiente fusión, acomodándolo luego en la

caja correspondiente.

En la caja externa que se encuentra inmediaciones de la plaza Barrientos se tiene

dos funciones (la conexión entre las agencias El avión - La Cancha, 6 de agosto -

San Martin).

En la caja que se encuentra en la avenida Barrientos y Jorge Guzmán se realiza tres

funciones (las conexiones entre las agencias El Avión - La Cancha, 6 de agosto - San

Martin, La Pampa - San Martin).

50m 750m 100m

Ag. San Martin Ag. La Pampa

Empalme Empalme

900m

50m 750 m 1000m 500m

Ag. San Martin Ag. 6 de agosto

Empalme Empalme

Empalme

2300m

128

En la caja que se encuentra en la calle Ismael Montes se tiene tres fusiones (las

conexiones entre las agencias El Avión – La cancha, 6 de agosto – San Martin, La

Pampa – San Martin).

Una cuarta caja se encuentra en la calle Esteban Arce donde se realiza una fusión

(para la conexión entre la agencia La Cancha-El Avión).

Las seis fusiones restantes serán las conexiones entre la fibra y el pigtail en la acometida

para cada agencia, cada fusión respeta el código de colores y tiene un termo contraíble que

sirve para proteger la fusión de la fibra para evitar daños con el movimiento ya que están

elaboradas de un plástico transparente y un pequeño acero inoxidable.

Figura123. Termocontraíble.

Figura 124. Caja ubicada en inmediaciones de la plaza Barrientos. Figura 125. Caja grado de protecciónIP55.

Fuente: Datalan “foto Cochabamba”

129

Diagrama de bloques de las fusiones en cajas.

Figura 126. Diagrama fusiones.

130

5.2.3. Instalación del cable por rutas definidas.

La instalación a realizar es aérea ya que el cable es auto-soportado y no necesita de una

guía fijadora, además de que la instalación de fibra es más rápido que los cableados

metálicos por su estructura, estos cables están diseñados para soportar cambios de clima.

Algunas de las características de instalación vía aérea es que resulta ser más económico

que los cableados subterráneos cuando ya se encuentra una infraestructura elaborada

(calles asfaltadas, cruces de vía, instalaciones de gas, etc.) O por el número de abonados

que puedan existir, también es flexible a los cambios de ruta que se puedan presentar por

determinada situación, la detección de fallas es mucho más rápida y fácil.

También tienen ciertas desventajas al sufrir daños externos como dobladuras, cortes por

agentes externos. Cabe resaltar que el cableado aéreo no se lo puede instalar en zonas

prohibidas por las autoridades correspondientes como zonas turísticas, parques, etc.

La instalación de la red se realizara a veinticinco centímetros debajo de la red eléctrica y se

utilizara un total de ciento cuatro postes que se alquila de la empresa que brinda los

servicios de energía eléctrica en Cochabamba ELFEC la distribución de los postes por tramo

es la siguiente:

El primer tramo utilizara un total de treinta y cinco postes.

El segundo tamo utilizar un total de catorce postes.

El tercer tramo utilizara un total de veintitrés postes.

El cuarto tramo utilizara un total de diecinueve postes.

El quinto tramo utilizara un total de diecisiete y un postes.

Para la acometida de la agencia La Pampa se utiliza tres postes.

La tensión máxima que se puede soportar en el cable no debe sobrepasar los 1350N como

indica en las características técnicas del cable, el asegurado del cable en los postes se los

detalla más adelante, La distancia entre los postes varía según trayecto del tendido de cada

tramo para el primer tramo existe un promedio de treinta y ocho metros entre postes, para

los restantes tramos existe un promedio de aproximadamente treinta y dos metro de

distancia entre postes.

131

Para realizar el tendido del cable de fibra óptica en una instalación aérea se toman las

siguientes precaucione:

El cable de fibra óptica desenvuelto de la bobina en forma de ocho se coloca cerca al poste

donde se comienza el trabajo, tomando en cuenta ciertas precauciones como ser no

empezar el tendido del cable frente a un garaje, taller, tienda, no empezar el tendido del

cable de fibra óptica en cruces de vía, ni en vanos muy largos por problemas que se puedan

presentar con las movilidades que circulan.

Se realiza la instalación aérea entre postes apoyando el cable en pequeñas argollas que se

realizan del cable guía de teléfono “acerado”, la persona encargada de mandar el cable

debe de estar atento a cualquier situación de problemas que se presente para detener vía

teléfono celular el trabajo (cable en mal estado, enredo, etc.), los técnicos encargados de

subir y de jalar el cable deben tener precaución de no ocasionar daños ni destrozos en la

fibra, con los transeúntes, con la propiedad privada, etc.

Se dejan las reservas correspondientes en forma circular teniendo cuidado con la curvatura,

en los extremos se deja una caída de cable (aproximadamente ocho a diez metros) para la

correspondiente fusión, en el momento de asegurar el cable se dejaran pequeñas holguras

alrededor del poste teniendo cuidado con la curvatura mínima del cable.

5.2.4. Cronograma de actividades.

Las de instalación se las realiza en siete días, contando con seis técnicos divididos de la

siguiente manera:

Un técnico que guía del cable (cable en ocho) enviando el cable de uno de los extremos o en

la parte central dependiendo del tramo que se encuentre.

Tres técnicos que llevan el cable por la ruta elaborada, tomando atención en los cruces de

vía, arboles, letreros, etc. Poniendo atención a las solicitudes que requieran los técnicos que

van al poste.

Dos técnicos que van a los postes para el correspondiente acomodo del cable, sin trenzar o

cruzar el cable con otros existentes en los postes donde se realizan los trabajos, se lleva el

cable veinticinco centímetros de bajo de la energía eléctrica como se indicó anteriormente

salvo alguna observación o particularidad que se presente en trayecto del tendido del cable.

Los trabajos de tendido del cable y asegurado del mismo se realizan en los primeros cinco

132

días, para las acometidas, fusión de pigtailes, instalación del media-coverter, fusiones

exteriores se lo realizara el sexto y séptimo día de trabajo.

El cronograma de actividades se lo realiza según cuadro y viendo los tiempos que en

promedio lleva al personal de DATALAN en realizar este tipo de trabajos:

Tabla 21. Actividades en los días de trabajo.

Actividad

Tiempo

Responsable

Observaciones

Instalación aérea

Tramo uno

Tramo dos

Un día

Técnico

debido a que la ruta es en línea

recta y no hay mucho movimiento de

personas

Instalación aérea

Tramo tres

Tramo cuatro

Un día

Técnico

Se realizada a primeras horas de la

mañana para no tener problemas

con las vendedoras.

Instalación aérea

Tramo cinco más

asegurado del cable

Un día

Técnico

En la mañana el cableado y por la

tarde el asegurado del mismo

Asegurado

Tramo uno y dos

Un día

Técnico

El asegurado se lo asegurara con

mallas finales de línea

Asegurado

Tramo tres y cuatro

Un día

Técnico

El asegurado se lo asegurara con

mallas finales de línea

Acometida y fusión

de pigtail.

Agencia La Cancha

Agencia San Martin

Agencia La Pampa

Agencia 6 de agosto

Un día

Técnico

Se instala la fibra óptica en las

agencias las rutas que indican los

encarados

Fusión en las cajas

externas

Un día

Técnico

Se realiza las fusiones y entrega del

servicio

133

Las cajas exteriores tienen una estructura de veintidós centímetros por veintidós con una

altura de ocho centímetros, esto para evitar posibles compresiones (fatiga) en el cable, las

cajas internas serán de diez por diez centímetros con una altura de ocho centímetros con un

grado de protección IP55 (protección contra golpes de agua y protección contra polvo). Las

fusiones se realizan según código de colores establecida en la hoja de características del

cable (furukawa).

5.2.5. Tipo de materiales para la sujeción del cable de FO.

Se utilizara cinta Band-it, aisladores y varillas finales de línea “mallas”, para garantizar de

esta manera la correcta instalación del cable, la cinta band-it da una vuelta la poste

sujetando a dos aisladores en cada poste estos aisladores sujetan a una malla el cual se

acomoda a la fibra óptica en cada extremo dejando una pequeña holgura (comba), para

resguardar el cable y no sufra daños en los postes, cada holgura tiene un tamaño de

aproximadamente treinta centímetros, como se muestra en la figura 127, para las

acometidas se utilizaran cable canal según necesidad.

Figura 127. Sujeción de cable de fibra óptica con su respectiva holgura.

Fuente: Datalan “foto Cochabamba”.

134

Figura 128. Mallas, cinta para la sujeción del cable de fibra óptica.

Fuente: Datalan foto de cable 24 hilos.

5.3. Análisis de la parte activa.

Los dispositivos activos que se utilizaran para la conexión de la fibra óptica entre agencias

serán equipos media-converters (convertidores óptico-electrónico), que funcionan como

puentes en los enlaces de la transmisión de datos, estos equipos no manejan direcciones IP

por lo tanto no funcionan como equipos routers, el equipo proporciona el tráfico de datos

por la fibra óptica ya que hay dispositivos que trafican a 100Mbps y 1Gbps, depende del

equipo la potencia a la cual se transmite los haces de luz que está relacionados directamente

con la distancia (2, 20,40,60 kilómetros).

La solicitud que realizo Prodem a DATALAN es un tráfico de 100Mbps, para esto existen

una gama de dispositivos que se muestran en la tabla 22.La potencia requerida es para una

distancia mínima de cuatro kilómetros o superior.

135

Tabla 22. Características de media-converterde fibra óptica.

El equipo activo seleccionado para las conexiones será PLANET por la capacidad de

transmisión ya que cuenta con equipos que solo utiliza un hilo para la transmisión de datos

debido a que utiliza la modulación WDM, estos quipos trafican de forma asimétrica (un

equipo A que Tx a1550nm y Rx a 1310nm y un equipo B que Tx 1310nm y Rx a 1550 nm de

longitud de onda respectivamente), tiene una velocidad de transmisión de paquetes de (64

bytes) a 100Mbps.

Este tipo de media-converter PLANET tiene una gama de modelos FST-80x, el modelo a

utilizar es el FST-806A20 y FST-802B20. DATALAN cuenta con un stock de equipos

PLANET por la seguridad y fiabilidad que presentan estos equipos en la transición de datos.

CARACTERISTICAS PLANET TP-LINK TRENDnet

Estándares y protocolos

IEEE 802.3 IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.3x

IEEE 802.3

IEEE 802.3U IEEE 802.3u

Medios de red TP-10/100/Mbps FX-100Mbps

1 puerto SC 100M 1 puerto RJ-45 100M

100Base-TX Categoría 5 100Base-FX: Cable de fibra óptica sm 9/125 hasta 60 Km

Longitud de onda A: 1550nm TX 1310nm

1300nm B: 1310nm RX 1550nm

Distancia de TX 15Km – 20 km 20 Km 60 Km

Multiplicación WDM WDM CSMA/CD

Adaptador de alimentación

5 VDC, 2A Adaptador de energía externo

7.5VDC, 1.5A (máximo 7.2 vatios)

Temperatura 0 a 40 0C funcionamiento

0 a 40 0C funcionamiento

0 a 45 0C funcionamiento

136

.

Figura 129. Convertidores Fast Ethernet Bridge 100Base-FX a 10/100Base-TX PLANET.


5.3.1. Características técnicas del equipo a utilizar.

La serie FST-80x del conversor de los medios inteligentes proporciona una conversión

10/100 Base–TX (UTP) a 100Base–FX (FIBRA OPTICA) en fibras multimodo a una distancia

de dos kilómetros con conectores SC, ST. En fibras monomodo a una distancia de 15, 35,50

Km con modulación WDM y conectores SC.

La serie de FST-80x de comunicación de medios inteligentes proporciona MDI/MDI-X

automático. El DIP switch que está en la parte interna del convertidor de medio configura las

opciones half-duplex y full-duplex, también la auto-negociación con la terminal de proceso

para un tráfico de 10/100Mbps, y otras opciones para la fibra.

La serie FST-80x tiene las siguientes características:

Se rige a las normas IEEE 802.3, 10Base-T, IEEE 802.3u, 100BaseTX, 100Base-FX

norma de Ethernet.

Tiene una entrada RJ-45 a un puerto de 10/100Base-TX, un 100Base-FX puerto con

conector ST, SC, para cable multimodo y SC/WDM para cable monomodo.

Led indicadores para ver el estado del enlace.

137

Un DIP switch para activar o desactivar las funciones (HDX/FDX), negociación

automática de la velocidad con el puerto de interface RJ-45 (10/100Mbps), la estación

de trabajo a half-duplex o full-duplex, y activa o desactiva LFP.

Auto-negociación MDI/MDI-X para el puerto 10/100Base-TX.

Un retorno de perdida (LLR) para ayudar a solucionar problemas de conexiones.

remotas.

Chasis configurable a través de la red.

La hoja de especificaciones se presenta a continuación en la tabla 23.

La estructura externa del media-converter es la siguiente:

La vista frontal tiene una entrada para un conector RJ-45 una entrada para conector

de fibra SC y LEDs indicadores.

En la parte posterior tiene una entrada para el adaptador de energía de cinco voltios.

Figura 130. Media converterplanet.

Fuente: manual Media Converter PLANET.

138

Tabla 23. Características técnicas del equipo convertidor de medio PLANET.

139

Los LEDs indicadores tienen las siguientes características.

Tabla 24. Características de los led’s de señalización.

Instalación del hardware

Este producto proporciona dos velocidades de funcionamiento diferentes

10/100Base-TX y 100Base–FX en el mismo dispositivo.

La velocidad 10/100Base-TX del puerto RJ-45 puede distinguir la velocidad de

conexión entrante automáticamente.

El dispositivo de red FST-80x puede usarse como un conversor de los medios de

comunicación autosuficiente para un switch o un hab.

Asegúrese de que no hay red activada para evitar bucles.

Conecte el puerto del RJ-45 con cable de red categoría 5e.

LED Color Estado Indicación

PWR(poder) verde luz ON Media-converterencendido

Luz OFF Media-converter apagado

Velocidad de transmisión TP (100Mbps)

verde luz ON el puerto está operando a las 100Mbps

luz OFF el puerto está operando a las 10Mbps

TP FDX/COL verde

luz ON conexión Full-Duplex

luz OFF conexión Hall-Duplex

luz parpadeante

el puerto está experimentando colisiones

TP LINK/ACT verde

luz ON enlace del puerto estable

luz OFF enlace del puerto no es estable

luz parpadeante

datos transmitidos o recibidos en el puerto

FX FDX/COL verde

luz ON conexión Full-Duplex

luz OFF conexión Hall-Duplex

luz parpadeante

el puerto está experimentando colisiones

FX LINK/COL verde

luz ON enlace del puerto estable

luz OFF enlace del puerto no es estable

luz parpadeante

datos transmitidos o recibidos en el puerto

140

Conecte una fuente de alimentación de cinco voltios dos amperios.

Una vez conectada la fuente la fibra óptica el cable de red debe notar que los LEDs

se enciendan.

Nota. El cable de Red categoría 5e pueden ser cables directos o cruzados ambos son

aceptables.

Configuración del DIP switch:

Este producto proporciona métodos de manejo diferentes mediante la configuración del DIP

switch, a continuación se da detalle de la posición de los interruptores.

DIP switch Estado Descripción

DIP switch 1

ON la fibra opera en modo HalfDuplex.

OFF la fibra opera en modo Full Duplex (valor predeterminado).

DIP switch 2

ON TX opera a modo forzado.

OFF TX opera auto negociado (valor predeterminado).

DIP switch 3 ON TX opera a 10Mbps.

OFF TX opera a 100Mbps (valor predeterminado).

DIP switch 4

ON TX opera a modo Half Duplex.

OFF TX opera a modo Full Duplex (valor predeterminado).

DIP switch 5 ON LLR habilitado.

OFF LLR deshabilitado.

DIP switch 6 ON LLCF habilitado.

OFF LLCF deshabilitado.

Tabla 25. Configuración del DIP switch por defecto.

Los FST-80x proporcionan del interruptor DIP switch para configurar en modos (HDX/FDX),

UTP en auto-negociación, velocidad 10/100Mbps, modo half-duplex o full-duplex, LLR

(activado / deshabilitado), LLCF (activado desactivado).

141

Nota. Después de configurar de equipo, apagar y encender los FST-80x para que reconozca

los cambios.

Cuandoel convertidor funciona como interruptor o una estación de trabajo que soporta solo

full-duplex, proporciona un ancho de banda de 200Mbps efectivos,cuando el dispositivo se

adapta a un hab o a una estación de trabajo half-duplex, el equipo proporciona un ancho de

banda nominal de 100Mbps. Cuenta con un interruptor para anular el estado automático, y

proporciona el control manual para la operación half/full-duplex en la interface de fibra. El

puerto de fibra usa conector SC, estos modelos soportan una distancia de 20, 40, 60 Km,

también cuenta con la función LFP (Link Fault Pass) (LLCF/LLR) y un DIP-switch. El

LLCF/LLR puede avisar a los administradores del problema de enlace de los medios y

proporcionar la solución eficiente para supervisar la red. El DIP-switch provee funciones de

habilitar/deshabilitar la función LFP, cuando el DIP-switch se encuentra en On habilita el

LLCF/LLC esto nos indica que cualquier problema que se presente ya sea en la fibra o en la

LAN el sistema de señalización y el enlace se corta. Cuando el DIP-switch se encuentre en

estado Off dividirá las conexiones en dos grupos y así cuando llegue a fallar la fibra o la LAN

la señalización solo se perderá de un extremo, de esta manera el encargado sabrá si el

problema es externo (fibra óptica) o en un problema de la LAN.

5.4. Tipos de cable.

Existe una variedad de cables ópticos aéreos para realizar instalaciones en postes y

acometidas que pueden encontrarse en situaciones críticas respecto a la temperatura

ambiente, sin que cambie su estructura, a continuación se presenta una tabla de

características básicas de los tipos de fibra óptica.

142

Tabla 26. Característica de fibras ópticas.

La fibra óptica escogida para la instalación de la red de acceso en la ciudad de Cochabamba

es la fibra óptica Furukawa por la atenuación en la longitud de onda que presenta, DATALAN

realiza trabajos de cableado con fibras de esta empresa debido la tensión que se puede

ejercer en este cable es mucho mejor en comparación con otros cables, sin deja de lado

también que el estresamiento o compresión que sufre el cable es mucho menos.

Para la troncal principal se realiza el tendido con fibras de doce hilos ya que es la parte

central para la interconexión entre dos sectores, viendo la posibilidad futura próxima de

poder brindar el servicio de alquiler de fibra óptica a nuevas agencias que así lo deseen ya

que en estos extremos existe un movimiento económico bastante alto.

Para las acometidas se utiliza cable furukawa de cuatro hilos, si el ingreso se realiza con el

mismo cable del tramo principal se dejara reservas en los postes más cercanos al ingreso,

para realizar un despanse si así amerita el caso para brindar un nuevo servicios.

Furukawa es una empresa brasilera que realiza distribución de cables y equipos de fibra

óptica los cables para tendido aéreo tienen un elemento de sustentación dieléctrico de fibra

de vidrio (mensajero), para evitar daños en la manipulación de la fibra óptica.

Características OPTITEL TELCON OPTRONICS FURUKAWA

Diámetro del núcleo

(µm) 9.2 ± 4 9 ± 5 9 9 ±2

Diámetro del

revestimiento (µm) 125 ± 7 ---- 125 125

Longitud de onda

(nm) 1310

1313

1550

1310

1500

1310

1550

Atenuación por

(dB/Km) ----

1310nm-0.40

1550nm-0.30

1310nm-0.35

1500nm-0.22

1310-0.1

1550-0.05

Ancho de banda ----- Muy alto Alto Muy Alto

Apertura numérica 0.14 ---- ---- ----

Temperatura de

trabajo (0C) ---- -10 a + 65 -40 a +60 -20 a +85

143

5.4.1. Características técnicas del cable a utilizar.

El cable de fibra óptica utilizado es de estructura holgada figura ocho dieléctrico auto

soportado de cuatro hasta doce fibras ópticas monomodo, recomendado para instalaciones

urbanas o rurales aéreas para vanos de hasta 70 metros. Sus aplicaciones en ambientes de

instalación son externas ya que es un cable auto soportado. Las normas que cumple son:

ITU-I G.652, ITU-T G.655, el recubrimiento primario es de acrilato.

El tubo es de material termoplástico conteniendo hasta doce fibras relleno con compuesto

hidrófugo para prevenir la entrada de humedad, el tubo holgado protege las fibras de

esfuerzos mecánicos. La cubierta externa es de polietileno de color negro con protección

contra intemperie y resistente a la luz solar.

Características mecánicas son:

Tabla 27. Características mecánicas.

Teste Requisitos Unidad Valores

ópticos

Atenuación óptica dB/Km

Uniformidad de la atenuación óptica

dB/Km ≤0,05

Mecánicos

Deformación de la fibra por tracción

Carga: 1350N Máximo: 0,6% Tracción 02 Reposado

Compresión Mínimo 100 N/cm ≤0,1 dB

Flexión Alternada 50 ciclos ≤0,1 dB

Torsión 10 ciclos ≤0,1 dB

Curvatura cíclica 25 ciclos x 2 Kgf ≤0,1 dB

Impacto 20 ciclos x 2 Kgf Sin ruptura de fibras ópticas

Ambiente

Ciclo térmico -12 1310nm ≤ 0,1 dB/Km 1550nm 0,05dB/Km

Penetración de humedad

Columna de agua 1m x 1h

No debe vaciar

144

La fibra óptica monomodo sigue el código de colores siguientes:

Fibra Color

1 Azul

2 Naranja

3 Verde

4 Café

5 Plomo

6 Blanco

7 Rojo

8 Negro

9 Amarillo

10 Violera

11 Rosado

12 Celeste Tabla 28. Código de colores.

Tabla 29. Características geométricas.

La leyenda (grabación) de cable tiene la siguiente estructura:

FURUKAWA CFOA – X - AS120-RA z mes/año (**) LOTE nL

Dónde:

X= tipo de fibra óptica.

SM para fibra monomodo.

MM para fibra multimodo.

Z = Cantidad total de fibras ópticas.

Mes/año = fecha de fabricación.

(**) = marcación secuencial métrica.

nL = el lote de fabricación.

Los cables ópticos son despachados en carretes de material de construcción robusta son

suficiente resistencia mecánica para asegurar que no produzca daño al cable.

5.5. Tipo de conectores.

Dimensiones unidad Valor

Diametro exterior mm 8,2 ± 0,2

Masa nominal Kgf/Km 65

145

Para este trabajo se utiliza diez pigtailes dejando dos en cada agencia para prever futuras

ampliaciones de conexiones entre agencias de Prodem. Los conectores a utilizar son los

conectores SC ultra pulido (UPC), debido al tipo de entrada que tienen los equipos (media

converters), de un metro de longitud cada latiguillo para realizar la correspondiente fusión,

las características técnicas de estos conectores son:

Tabla 30.

Características del conector SC – SM.

5.6. Cálculos.

En este apartado se realizaren los cálculos de atenuación para las distintas conexiones

tomando en cuenta la siguiente ecuación:

[ ] [ ] * ∑ [ ] [

]

∑ [ ]

[ ]+

Dónde:

[ ]

a : Atenuación nominal de la fibra a la longitud de onda especificada [dB/Km].

L (i): Longitud de la fibra óptica por tramos [Km].

E(i):número total de empalmes.

Características de los conectores 9 / 125 SC/UPC -SC/UPC 3,0mm Duplex

A1 IL: 0,16dB B1 IL: 0,16 dB

BR: 57,7 dB BR: 57,9 dB

A2 IL: 0,16 dB B2 IL : 0,15 dB

BR: 56,3 dB BR: 58,2 dB

146

ae: Valorde atenuación por empalmes [dB].

nc: Número de conectores.

ac : Atenuación de los conectores [dB].

Ai: Margen por degradación [dB].

A continuación se describe en una gráfica la potencia máxima y mínima que tiene el

transmisor de fibra óptica.

Figura 131. Potencia máxima mínima.

Fuente: Ing. Fabián Tito Luque “Apuntes”.

Lo que se requiere calcular es la atenuación total de cada tramo de tendido de fibra óptica

ocasionado por diferentes factores ya sean por la atenuación de longitud de onda del cable,

por las fusiones y conectores. Cada tramo presenta fusiones intermedias en cajas de

distribución a esto se le debe sumar dos fusiones en los extremos (fibra óptica-latiguillo).

Ptx – Prx es la atenuación por inserción de todo el trayecto de la fibra óptica con lo cual se

pretende que la fibra trabaje en óptimas condiciones, el cálculo se lo realiza mediante la

sumatoria por tramos con su respectiva atenuación, mediante la sumatoria de empalmes y

los conectores esto se lo representa en una gráfica como ejemplo para ambas longitudes de

onda de 1310nm y 1550nm. A la atenuación calculada se le suma el margen de degradación

que sufrirá el cable de fibra con el tiempo debido a las condiciones climáticas, fallas, cortes,

etc. Este valor de degradación solo se lo calcula de forma teórica.

P [dBm]

Potencia máxima -3dBm

Potencia mínima -10dBm

0.501W

0.1W

147

La atenuación por longitud de onda según hoja de datos es:

1310nm = 0.1 dB/Km.

1550nm=0.05dB/Km.

Para los empalmes por fusión se tomara el valor de 0.3dB.

Sensibilidad del receptor -18dBm.

Potencia transmisión máxima -3dBm (501x10-3 W).

Potencia transmisión mínima -10dBm (100x10-3 W).

El margen de degradación es de 5dB.

Atenuación por conector 0.16 dB.

Se realizara los cálculos de los enlaces según la tabla que se muestra a continuación como

referencia.

Valores de los tramos

TRAMOS

Atenuación de la fibra a la longitud de onda dB/Km

1310nm

Atenuación de la fibra a la longitud de onda dB/Km

1550nm

Longitud del

tramo Km

Numero de

fusiones

Valor medio de

atenuación por

empalme dB

Numero de

conectores

Atenuación por

conector dB

Atenuación por

degradación dB

Interconexión La Cancha - El Avión

0,1 0,05 3,83 6 0,3 2 0,16 5

Interconexión San Martin - La Pampa

0,1 0,05 0,9 4 0,3 2 0,16 5

Interconexión San Martin - 6 de agosto

0,1 0,05 2,3 5 0,3 2 0,16 5

Tabla 31. Datos técnicos de la instalación.

Calculo 1:

Enlace El Avión –La Cancha con λ=1310nm.

PTx [dBm] -PRx [dBm] ≥ 3.830 [Km] * 0.1 [dB/Km] + 6*0.3 [dB] + 2*0.16 [dB] +5[dB]

PTx [dBm] - PRx [dBm] ≥ 2.503 [dB] + 5 [dB]

PTx [dBm] - PRx [dBm] ≥ 7.503 [dB]

148

Diagrama de conexión Ag. El avión – Ag. La cancha a una λ = 1310 nm.

Figura 132. Diagrama de atenuación Agencia El Avión-La Cancha λ=1310nm

1. Empalmecaja la Barrientos.

2. Empalme caja La Pampa.

3. Empalme caja San Martin.

4. Empalme Caja La Cancha.

Enlace La Cancha – El Avión con λ=1550nm.

PTx [dBm] - PRx [dBm] ≥ 3.830 [Km] * 0.05 [dB/Km] + 6*0.3 [dB] + 2*0.16 [dB] +5[dB]



Diagrama de conexión Ag. La Cancha – Ag. El Avión a una λ = 1550 nm.

149

Figura 133. Diagrama de atenuación Agencia El Avión-La Cancha λ=1550nm.

5. Empalmecaja la cancha.

6. Empalme caja San Martin.

7. Empalme caja La Pampa.

8. Empalme Caja Barrientos.

9.

150

Calculo 2.

Enlace San Martin – La Pampa con λ=1310nm.

PTx [dBm] -PRx [dBm] ≥0.900 [Km] * 0.1 [dB/Km] + 4*0.3 [dB] + 2*0.16 [dB] +5[dB]


PTx [dBm] - PRx [dBm] ≥6.61 [dB]

Enlace La Pampa – San Martin con λ=1550nm.




Calculo 3.

Enlace San Martin – 6 de agosto con λ=1310nm.

PTx [dBm] -PRx [dBm] ≥2.300 [Km] * 0.1 [dB/Km] + 5*0.3 [dB] + 2*0.16 [dB] +5[dB]



Enlace 6 de agosto – San Martin con λ=1550nm.



PTx [dBm] - PRx [dBm] ≥6.935 [dB]

5.7. Entidad de servicios eléctricos de Cochabamba ELFEC.

151

Se requiere el uso de 112 postes pertenecientes a la empresa de energía eléctrica ELFEC,

por lo cual se realizaron averiguaciones necesarias para ELFEC pueda facilitar los permisos

a la empresa DATALAN, para este cometido se realizó una entrevista con el Ing. Davis

Athahuichi Torres. Que indica que se debe contar con los permisos necesarios que brinda la

ATT a nivel nacional, una carta dirija al Sr. ÁlvaroHerbas Camacho Gerente General

pidiendo la solicitud de permiso para utilizar los postes en alquiler, la dirección exacta de las

oficinas de DATALAN, un plano con la ubicación exacta y la cantidad de postes que se van a

utilizar. El costo del alquiler de cada poste es de cuatro dólares mensuales los cuales se

pueden pagar en un plan de pagos previo arreglo con los encargados correspondientes de la

empresa de energía eléctrica ELFEC y DATALAN.

ELFEC proporcionara un supervisor que verificara los planos y previa cita se realizara una

inspección con el encargado de DATALAN para verificar el buen estado de los postes, si

algún poste no se encuentra en buenas condiciones el supervisor de ELFEC podrá sugerir el

cambio de ruta.

ELFEC proporcionara un reporte vía Emil de todos los trabajos que se realizaran a diario ya

sea cambio de postes, cambio de transformador o mejoras en la red eléctrica, ELFEC no se

hace responsable en caso de daño del cable, si no se encuentra personal de DATALAN que

pueda realizar correcciones al mismo tiempo que la empresa de energía para que esta

pueda trabajar sin complicaciones.

152

6. Medidas con el OTDR.

Se realizó tres medias con el OTDR con relación a los enlaces que se realizaron en

Cochabamba.

Medida de la agencia El Avión-La Cancha.

Figura 134. Medida agencia EL AVION-LA CANCHA.

Fuente: Datalan “medida realizada con OTDR PALM 1646”.

Como se puede observar en la medida del OTDR entre la agencia “El Avión” y la agencia “La

Cancha” difieren del valor teórico tanto en la atenuación por longitud de onda como la

atenuación por empalme. Las atenuaciones por longitud de onda teóricamente son de 0.1

para 1310nm y 0.05 para 1550nm, en este caso la atenuación es de menor a 0.3dB/km, los

empalmes teóricos son de 0.2dB y en la medida muestra los tres principales empalmes que

tiene este trayecto con distintas atenuaciones (0.556, 3.875, 0.740) [dB].

153

Diagrama unifilar entre la Ag. El Avión – La Cancha.

Figura 135. Diagrama unifilar enlace El Avión-La Cancha.

Tabla 32. Medidas teóricas y con OTDR.

Las distancias entre tramos medidos tienen una diferencia del seis por ciento con relación a

los datos teóricos debido a factores de atenuación en los haces de luz que envía el OTDR ya

que la perdida mayor de 3.8dB se encuentra en la caja de la plaza Barrientos las demás

fusiones son aceptables con relación a la parte teórica, también se utilizó cables no muy

exactos en la medida que se necesitaba, ya que para el tramo cuatro se instaló un cable de

aproximadamente de 770 metros de longitud, la atenuación total con el OTDR es de 6.119dB

y en el teórico es de 2.566dB habiendo una diferencia considerable, también el OTDR no nos

muestra el tramo de 100 metros que se realizó para la acometida de la caja la cancha a la

agencia del mismo nombre.

Enlace El Avión-La Cancha

Medidas teóricas (m)

medias con OTDR (m)

Tramo-1 1350 1348,4

Tramo-2 1000 977.8

Tramo-3 750 759.4

Tramo-4 630 661.9

Tramo-5 100 -----------

TOTAL 3830 3747,5

154

Medida entre el enlace la agencias 6 de agosto - San Martin.

Figura 136. Medida agencia 6 de agosto-San Martin.


Diagrama unifilar entre la Ag. 6 de agosto – San Martin.

Figura 137. Diagrama unifilar enlace 6 de agosto-San Martin.

155

Tabla 33. Medida teórica y práctica.

En este enlace se presentó dos pérdidas significativas en empalmes, la primera fusión se

encuentra en la caja de la Plaza Barrientos con una atenuación de 3.3dB, la segunda

atenuación se encuentra en la caja ubicado en la calle Ismael Montes (caja San Martin) con

una pedida de 2.2dB la fusión que se encuentra en la avenida Barrientos presenta una

atenuación aceptable de 0.4dB.

Las distancias tienen un error de aproximadamente seis por ciento debido a que las fibras

ópticas que se llevaron para la instalación no tienen una medida exacta, con relación a la

medida teórica, ocasionando variaciones con los datos medidos teóricamente, como en el

caso del tramo tres ya que la distancia no es exacta a los 1000 metros pese que

aparentemente se utilizó una fibra de un kilómetro de longitud de cable de fibra óptica.

Para resolver o corregir las atenuaciones a causa de las fusiones se debe rehacer las

mismas para evitar problemas futuros de cortes de servicio. Cabe recalcar que la acometida

de la agencia San Martin se utilizó una fibra superior a los cincuenta metros.

Enlace 6 de agosto-San Martin


medias con OTDR (m)

Tramo-2 500 486,3

Tramo-3 1000 965,4

Tramo-4 750 768.2

Acometida 50 49

TOTAL 2300 2268.1

156

Medida del enlaces de la agencias San Martin - La Pampa.

Figura 138. Medida agencia San Martin-La Pampa.


Datos medidos entre la agencia San Martin y la agencia La Pampa:

Figura 139. Diagrama unifilar enlace San Martin-La Pampa.

Empalme

157

Tabla 34. Medida teórica y práctica.

El enlace entre la agencia San Martin y la Agencia la Pampa presenta una atenuación de

2.2dB en la caja de la avenida Barrientos, pero nos presenta una particularidad en uno de

los empalmes que no llega a detectar el equipo OTDR y es la fusión que se encuentra en la

caja de la calle Ismael Montes (caja San Martin) la cual aparentemente tiene una pérdida de

0dB.

Las pérdidas por longitud de onda que se presentan son debido a la estructura de fabricación

el cual no se puede modificar, con relación a la perdida por empalme son debido a que el

equipo fusionador con el que se realizó el trabajo no se encuentra en las mejores

condiciones, por lo cual presento grandes atenuaciones al realizar las medidas

correspondientes con el OTDR, por lo que los datos teóricos no se comparan con los datos

medidos. En la tabla 35 se compara la atenuación teórica calculada con la atenuación

medida.

Tramos Atenuación total dB

Teórico Medido

Enlace El Avión-La Cancha 2.503 6.119

Enlace San Martin-6 de agosto

1.61 4.438

Enlace San Martin-La Pampa

2.05 1.979

Tabla 35. Comparación de datos teóricos con los medidos calculados a una λ = 1310nm.

Enlace San Martin-La Pampa


medias con OTDR (m)

Acometida San Martin 50 ----------

Tramo-4 750 831,7

Acometida La Pampa 100 129,8

TOTAL 900 961,5

158

Como se puede observar en el cuadros de comparación que los valores teóricos difieren

drásticamente con los valores medidos, uno de los factores es la elaboración de las fibras ya

que son no total mente puras ocasionando reflexiones del pulso de luz que envía el OTDR,

también se puede explicar esta situación a que el cable de fibra se lo lleva jalando

provocando un tensión en la fibra, por las rutas planteada ocasionando modificaciones en

las característica geométricas del cable, de esta forma produciendo una atenuación en la

potencia de transmisión del OTDR, sin embargo las pérdidas que influyen en mayor

cantidad son las fusiones en los tramos centrales, debido como se indicó anteriormente al

mal estado del equipo, estas fusiones ocasionan grandes atenuaciones en la potencia de

salida.

A continuación se realiza el diagrama de conexión de las cinco agencias con sus respectivos

valores medidos (empalmes, distancia).

Figura 140. Diagrama de enlace con las medidas.

0.5dB 3.8dB 0.7dB

2.2dB

159

7. Análisis económico.

7.1. Costo de enlaces.

En la tabla 36, se muestra a detalle los costos de los materiales por unidad a ser utilizado en

el tendido del cable, por los distintos tramos ya mencionados anteriormente los precios están

en bolivianos.

DESCRIPCION COSTO Bs.

c/u

Fibra óptica de 4 hilos (un metro) 17,20



Mallas de sujeción 11,20

Aisladores 25,00

Cinta Band-it 140,00

Cajas de dispersión 10 X 10 17,50

Caja de dispersión 10 x 22 23.50

Cajas de dispersión 22 X 22 30,00

Picteles dobles 110,40

Media-converters 966

Alquiler de postes 27.60

Tabla 36. Precio de fibra óptica (metros), accesorios y otros

A continuación se muestra los precios de la fibra óptica, con la longitud que corresponde a

cada tramo tomando en cuenta las acometidas con fibra de cuatro hilos, las acometidas se

las realizaran para tres agencias la agencia La Pampa con 100metros, la agencia San Martin

con 50 metros y la agencia La Cancha con 100 meros.

160

Tabla 37. Precio por kilómetros total de la fibra óptica

A continuación se muestra en la tabla los precios totales en material de accesorios cabe

resaltar que:

Las Mallas de sujeción en un paquete vienen cinco unidades y para asegurar en los

postes solo se utiliza dos unidades.

Las cintas-bat vienen en paquetes de setenta y cinco metros cada poste

aproximadamente utiliza 50 centímetros.

Los pigtailes son dobles en cada paquete y de una longitud de tres metros los cuales

se los dividirá en dos unidades

Tabla 38. Precio total de accesorios.

DESCRIPCION Cantidad de hilos

Km Precio total Bs.

Tramo una Agencia Avión-Plaza Barrientos

6 1350 37260,00

Tramo dos Plaza Barrientos-6 de agosto 6 500 13800,00

Tramo tres Plaza Barrientos-c/ Guzmán 12 1000 31050,00

Tramo cuatro c/ Guzmán-Av. San Martin 12 750 23625,00

Tramo quinto c/ Ismael Montes-c/ Totora 6 630 17388,00

Acometidas 4 250 4300,00

Total fibra 127423,00

DESCRIPCION CANTIDAD

POR UNIDAD

PRECIO EN Bs

Mallas de sujeción 43,00 481,6

cinta band-it 3,00 420

aisladores 214,00 5350

Cajas de dispersión 10 x10 5,00 85

Cajas de dispersión 10 x 22 1,00 23,5

Cajas de dispersión 22 x 22 3,00 90

Pictel doble (latiguillos) 3,00 331,2

Total accesorios 6781,3

161

En la tabla siguiente se presenta los costos de alquiles de los postes por tramos de la

empresa de energía eléctrica de Cochabamba ELFEC, (cada poste tiene un costo de 28

Bolivianos).

DESCRIPCION Cantidad de

Postes Precio total

Bs.

Tramo una Agencia Avión-Plaza Barrientos 35 966,00

Tramo dos Plaza Barrientos-6 de agosto 14 386,40

Tramo tres Plaza Barrientos-c/ Guzmán 23 634,80

Tramo cuatro c/ Guzmán-Av. San Martin 19 524,40

Tramo quinto c/ Ismael Montes-c/ Totora 17 469,20

Otros 3 82,80

Total 111 3063,60

Tabla 39. Precio total de los postes en alquiler.

7.2. Costo de equipos.

Los equipos activos a utilizar son de la marca PLANET de transmisión monomodo

(singlemodo) asimétrico, cada equipo consta de su adaptador, y su cable de red de un metro

y medio certificado estos accesorios vienen incluido con el precio por equipo,se instalaran

seis media-converter, el costo total en equipos activos es el siguiente.

Tabla 40. Precio total de equipo activo.

7.3. Costo de mantenimiento.

El mantenimiento se lo realiza cada mes ya que no se cuenta con personal en

Cochabamba, se tiene que viajar de la ciudad de La Paz para atender cualquier contingencia

los gastos por mantenimiento llegarían presentarse por viáticos en los distintos viajes que se

realizan para verificar el cable. La siguiente tabla son gastos de viatico por día.

Descripción Precio por unidad Bs.

Cantidad Total Bs.

Media-converter modelo FT-802S15, 100Base Fxto 10/100Base-tx(SC,SM,20 Km)Bridge

966 6 5796

162

Descripción Precio Bs

Pasaje ida y Vuelta 150

Desayuno 10

Almuerzo 15

Cena 15

Otros 75

Alojamiento si amerita el caso 75

Total 340

Tabla 41. Precio total de mantenimiento.

7.4. Costo total del proyecto.

El costo total de la implementación se lo realiza finalmente con la suma de los totales de las

tablas anteriores, cabe resaltar que tanto el mantenimiento como el pago del alquiler de los

postes se los realiza mensualmente. La instalación de la red se la realizo en seis días avilés,

entonces para el primer presupuesto los datos de mantenimiento se lo multiplicara por seis.

Descripción Total en Bs

Total de fibra utilizada 127423,00

Total de accesorios de fibra óptica 6781,30

Total de alquiler de postes 3063.60

Total de equipos activos 5796,00

Total de mantenimiento 340,00

TOTAL 143406.60 Tabla 42. Costo total del proyecto.

Gastos mensuales:

Descripción Total Bs

Total de alquiler de postes 2870,40

Total mantenimiento 340,00

Total 3210,40 Tabla 43. Costo total mensual.

163

El alquiles de fibra óptica es 1600 Bs por enlace, si tomamos como referencia que son tres

enlaces, se recuperara lo invertido en aproximadamente dos años y medio. Pero si se logra

ocupar los doce hilos de la troncal la inversión se lo recuperara en aproximadamente siete

meses.

8. Aportes del postulante.

El presente proyecto tubo tres etapas en las cuales mi persona participo en dos de ellas:

La primera participación fue en el levantamiento de las diferentes rutas de la red, que

juntamente con otro técnico se realizó el diseño en planos diseñados manualmente tomando

como referencia las agencias Prodem en sus distintas direcciones y coordinando con los

encargados de agencia para las acometidas.

El planteamiento se lo realizo en dos días empezando por la troncal de doce hilos, y viendo

la cantidad de cable de fibra óptica con el que contaba DATALAN para la instalación, de esta

forma se planteó la mejor ubicación de las cajas de dispersión externas, también se

plantearon las acometidas y las reservas en la red sin dejar de lado la mejor ubicación y

estado de los postes.

La segunda participación se la realizo en el tendido de la red de fibra óptica, se viajó entre

seis técnicos y se realizó la distribución correspondiente del personal como se indicó

anteriormente, el tendido del cable de fibra óptica de la realizo en tres días

aproximadamente, una vez acabado el tendido de las troncales se realizó las acometidas

correspondientes en el cual mi persona se hizo responsable de tres agencias junto con dos

técnicos para realizar las acometidas y las correspondientes fusiones de los pigteles en las

cajas internas de cada agencia (Agencia La Cancha, San Martin, La Pampa) este trabajo se

lo realizo en un día. Se realizó también la sujeción correspondiente del cable de fibra óptica

con los correspondientes finales de línea en el tramo cuatro cinco creando ese mismo día

dos cajas eternas (caja de paso en la calle Totora, y la caja San Martin).

La finalización del asegurado del cable, las fusiones restantes de las cajas externas y la

entrega del servicio se lo realizo por compañeros de trabajo que se quedaron dos días más

en Cochabamba.

164

9. Conclusiones y recomendaciones.

La fibra óptica es una de las tecnologías más recientes en el mercado nacional y por ende no

muchas empresas se dedican a proveer este servicio en calidad de alquiler, ya que la

empresa que alquila este servicio tiene la responsabilidad de realizar los correspondientes

mantenimientos, y solucionar los más rápidamente cualquier problema en la transmisión

(siendo este último exclusivo problema de la fibra óptica), atender las solicitudes de

verificación y traslados de nuevos ambientes.

Las conexión que se pueden brindar son variadas pero las más requeridas son los enlaces

punto a punto, centralizando todos los enlaces (media-converters) de determinadas

sucursales, agencias, su central principal pudiendo de esta manera el encargado del

sistema monitorear el enlace de cada agencia. También los enlaces punto multipunto

centralizando gran parte de las agencias o sucursales en un nodo de DATALAN, y enviando

solo un hilo de fibra a la agencia central de un determinado usuario.

Inicialmente la tecnología de red pasiva seria simplemente una tecnología PON ya que

DATALAN solo provee el medio transmisión (fibra óptica), y no se involucra con lo que

transmiten (Internet, Base de datos , páginas web, sistemas de cobro, etc.) cada empresa

que alquila el servicio, es una tecnología acceso FTTB, ya que los extremos de la fibra más

el equipos se encuentran instalados en su data center (gabinete, rack), y luego los

encargados son los que distribuyen el enlace mediante cables de par trenzado UTP o un

accespoint.

Para que se pueda brindar un servicio de calidad y pronta atención a las empresas que

solicitan el servicio se debe contar con equipos de medida y monitoreo de las redes de fibra

óptica sin dejar de lado los equipos y materiales para la instalación y, que es imprescindible

para mantener la confiabilidad del servicio.

La fibra óptica es una tecnología de mayor crecimiento a nivel mundial y a nivel nacional ya

que con la implementación de nuevos equipos se puede proporcionar servicios de triple play

de alta calidad que es el principio de la tecnología pasiva GPON, y la transmisión a grandes

distancias implementando la tecnología de multiplexacion DWDM en el mismo cable de fibra

óptica.

El enlace y tendido del cable de fibra óptica en la ciudad de Cochabamba para la financiera

FONDO FINANCIERO PRIVADO PRODEM se lo realizo en aproximadamente dos meses,

165

proporcionando el servicio satisfactoriamente, en cada uno de los cinco agencias

verificándolo el enlace con los encargados de cada agencia. La troncal de doce hilos que se

encuentra en las avenidas Barrientos y San Martin, se encuentran en una ubicación

estratégica, los extremos y la parte central se encuentran en zonas comerciales de gran

movimiento económico, los cables de seis hilos se ubican en extremos donde se pueda

realizar ampliaciones de acometidas (conexiones de última milla) con fibras de cuatro hilos

para cualquier institución.

Cabe resaltar que los permisos con la empresa de servicio eléctricos ELFEC, aún se

encuentran en tramites iniciales, los mantenimientos se los realiza mensualmente por

técnicos de DATALAN que tienen que viajar a la ciudad de Cochabamba, actualmente se

encuentra en una etapa de contratación de personal y posterior capacitación del personal

permanente en la ciudad de Cochabamba, para de esta forma ampliar la demanda de

servicios de fibra óptica.

Conclusiones y recomendaciones para la carrera:

Las redes de fibras ópticas es un tema muy amplio para su estudio debido a las nuevas

tecnologías que se van desarrollando (DWDM y CWDM) a esto se suma las redes pasivas

ya que a un corto tiempo estas redes van a invadir a usuarios comunes que solicitaran un

servicio de alta calidad.

Por eso creo que se hace necesario tener en la carrera, si bien no un laboratorio por el costo

de los equipos ya que son a un muy caros (equipo fusionador, OTDR), por lo menos una

estructura pequeña implementada en uno de los laboratorios donde el estudiante pueda

observar, la estructura física de la fibra óptica, las cajas de dispersión, los pigtailes los

equipos media-converters, y un pequeño rack donde se pueda armar un pach panel de fibra

óptica.

También los estudiantes deberemos tener un curso de seguridad industrial por qué se hace

indispensable no solo en el trabajo con fibra óptica, ya que el uso de implemento de

seguridad como los botas, ropa de trabajo, cascos, lentes, tapones. Wantes, cinturones de

seguridad, etc. Son necesarias para el desempeño laboral en el área de las

telecomunicaciones y concientizar al estudiante que el implemento de estos equipos son

necesarios para el resguardo de la integridad física.

166

10. Red as built

167

11. GLOSARIO

ADSL. Línea de abonado digitalasimétricaes un tipo de tecnología de línea DSL. Consiste en

una transmisión analógica de datos digitales apoyada en el par simétrico de cobre que lleva

la línea telefónica convencional o línea de abonado.

Acces point. (Wireless Access Point) en redes de computadoras es un dispositivo que

interconecta dispositivos de comunicación alámbrica para formar una red inalámbrica

Broadtcast. Es la información generada por un proveedor de servicio que envía copias de

dicha información a distintos usuarios sin la necesidad de repetir lo enviado a cada receptor.

Birrefringencia: Es una propiedad de ciertos cuerpos de desdoblar un rayo de luz incidente

en dos rayos linealmente polarizados de manera perpendicular entre sí como si el material

tuviera dos índices de refracción distintos.

Bandas S, C y L. Estas regiones, llamadas ventanas, se ubican en áreas de alta absorción.

Los primeros sistemas en ser desarrollados operan alrededor de los 850 [nm], la primera

ventana en fibra óptica.Una segunda ventana (Banda S), a 1310 [nm], se comprobó que era

superior, por el hecho de tener menor atenuación. La tercera ventana (Banda C), a 1550

[nm], posee la menor pérdida óptica de manera uniforme. Hoy en día, una cuarta ventana

(Banda L), cerca de los 1625 [nm], está en desarrollo y en sus primeros usos.

Codificación OFDM. (multiplexacion ortogonal codificado por división de frecuencia) es una

técnica compleja de modulación de banda ancha utilizada para transmitir información digital

a través de un canal de comunicaciones, es el sistema de modulación para la norma 4G

(redes de área metropolitana inalámbrica)

CSMA/CD. (Acceso múltiple con escucha de portadora y detección de colisiones), es un

protocolo de acceso al medio compartido. Su uso está especialmente extendido en redes

Ethernet donde es empleado para mejorar sus prestaciones. En CSMA/CD, los dispositivos

de red escuchan el medio antes de transmitir, es decir, es necesario determinar si el canal y

sus recursos se encuentran disponibles para realizar una transmisión. Además, mejora el

rendimiento de CSMA finalizando el envío cuando se ha detectado una colisión.

http://es.wikipedia.org/wiki/Redes_de_computadoras

http://es.wikipedia.org/wiki/Red_inal%C3%A1mbrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Luz

http://es.wikipedia.org/wiki/Polarizaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9tica

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dndice_de_refracci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_en_las_telecomunicaciones

http://es.wikipedia.org/wiki/Banda_ancha

http://es.wikipedia.org/wiki/Informaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Acceso_al_medio

http://es.wikipedia.org/wiki/CSMA

168

Dispersión desplazada no nula. Es la modificación geométrica del perfil de índice de

refracción, se puede conseguir desplazar la longitud de onda de dispersión nula a la tercera

ventana, surgiendo las fibras de dispersión desplazada.

Distribuidor óptico DIO:Es un distribuidor interno óptico es utilizado para la terminación y

derivación de fibras ópticas, como un Pach Panel.

DSLAM:(Multiplexor de línea de acceso de abonado digital), es un multiplexor localizado en

la central telefónica que proporciona a los abonados acceso a los servicios ADSL sobre

cable de par trenzado de cobre.

Ferrule. Es un material que se utiliza para los conectores son principalmente de cerámica,

metales duros, algunas aleaciones y materiales sintéticos.

Filtro clicroico:Un filtro óptico es un medio que sólo permite el paso a través de él de luz

con ciertas propiedades, suprimiendo o atenuando la luz restante. Los filtros ópticos más

comunes son los filtros de color, es decir, aquellos que sólo dejan pasar luz de una

determinada longitud de onda.

Fotón:Es la partícula elementalresponsable de las manifestaciones cuánticas del

fenómeno electromagnético. Es la partícula portadora de todas las formas de radiación

electromagnética, incluyendo los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible.

Full-duplex. La transmisión de datos full-duplex significa que los datos pueden ser

transmitidos en ambas direcciones sobre medio de comunicación de señales al mismo

tiempo.

Hiladura y cinta antihumedad. Son elementos que se encuentran en el interior del

recubrimiento de la fibra óptica la hiladura sirve para desgarra la cubierta exterior del cable,

la cinta antihumedad es un materias que envuelve a la estructura interna del cable en forma

de espiral.

http://es.wikipedia.org/wiki/Multiplexor

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADnea_de_abonado_digital

http://es.wikipedia.org/wiki/Par_trenzado

http://es.wikipedia.org/wiki/Luz

http://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_onda

http://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_elemental

http://es.wikipedia.org/wiki/Cuanto

http://es.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismo

http://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_portadora

http://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_gamma

http://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_X

http://es.wikipedia.org/wiki/Luz_ultravioleta

169

Herrajes de fijación. Según el reglamento técnico de líneas aéreas, se entiende bajo esta

denominación, a todos los elementos utilizados para la fijación de los aisladores al apoyo y al

conductor, los de fijación del cable de tierra al apoyo, los elementos de protección eléctrica

de los aisladores y, finalmente, los accesorios del conductor, como separadores,

antivibradores, etc.

HDX/FDX. Es el medio de comunicación TP inteligente automático ya sea que conectemos

un pach cord de red directo o cruzado este hace la transmisión de la misma manera

10/100baseTx.

Half-duplex. A los sistemas half-duplex, algunas veces se les llaman sistemas con

alternativa de dos sentidos, cualquier sentido, o cambio y fuera. Una ubicación puede ser un

transmisor y un receptor, pero no los dos al mismo.

Jerarquía sincrónica.Es un conjunto de protocolos de transmisión de datos. Se puede

considerar como la revolución de los sistemas de transmisión, como consecuencia de la

utilización de la fibra óptica como medio de transmisión, así como de la necesidad de

sistemas más flexibles y que soporten anchos de banda elevados.

Luz. Es toda radiación de ondas electromagnéticas que pueden afectar al ojo humano, estas

pueden ser visibles o no y se origina en cuerpos denominados fuentes de luz.

Lente GRID:son pantallas de cristal liquidas, estos cristales por defecto de dicroísmo varían

en gran medida con la longitud de onda de luz haciendo.

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_transmisi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_%C3%B3ptica

170

Mesclado de cuarto de onda FWM. Es un fenómeno por el cual cuando se propagan varias

ondas a frecuencias W1, W2, W3,….Wn, la dependencia con la intensidad del índice de

refracción no solo induce a desplazamientos de fase de cada canal sino también a la

aparición de nuevas ondas.

Multicast.. Es él envió de la información en una red a múltiples destinos simultáneamente,

usando la estrategia más eficiente para el envió de los mensajes sobre cada enlace de la red

solo una vez y creando copias cuando los enlaces de los destinos se dividen.

Modulación ATM. (Modo de transferencia asíncrona) es una rápida técnica de

multiplexaciòn y móvil que usa el tamaño fijo de células para apoyar varios tipos de tráfico

como voz, dato y video.

Miltitubo. Eslaestructura de fibra óptica donde se encuentra varios hilos de fibra óptica en un

solo tubo.

MMF.Fibra óptica multimodo de 50um o 62.5um de diámetro, con revestimiento de 125um.

Monotubo. Es Laestructura de fibra óptica donde se encuentra un solo hilos de fibra óptica

en un tubo.

Onda. Es la propagación de energía que se manifiesta en un medio que ha sido perturbado

por un agente externo.

OM1, OM2, OM3 u OS1. Las fibra ópticas se clasifican en 4 grupos (3 multimodo, OM1,OM2

y OM3, con anchos de banda fijados por la norma, y uno monomodo OS1, según la tabla

siguiente se tiene:

171

OLT. (Terminal de línea óptica), es un dispositivo pasivo situado en la central del proveedor

de servicios.

ODN. (Distribución óptica en nodo), es una pequeña central donde se concentra dispositivos

pasivos o activos de fibra óptica.

ONT. (Unidad de red óptica), es la terminal situada en la casa o alrededor de la misma

dependiendo de la topología, brinda un canal descendente al usuario y un canal ascendente

al proveedor (OLT).

Protección de seguridad de bajada AES. (La Norma del Encriptación avanzada) también

conocido como Rijndael es un esquema de cifrado por bloques (algoritmo). El AES fue

anunciado por el instituto nacional de estándares y tecnología (NIST).

Protocolo MPCP.Las redes EPON disponen de una subcapa a nivel MAC Control la cual

implementa el protocolo de MPCP (Multi-Point Control Protocol), que controla la red punto-

multipunto en los siguientes aspectos, reparto y asignación de ancho de banda proceso de

auto-descubrimiento. El proceso de auto-descubrimiento es el registro inicial de la ONT en la

red de acceso mediante la asignación que le hace la OLT de un identificador de enlace

lógico.

Polietileno. Es el plástico que se utiliza para el recubrimiento de la fibra óptica, existen dos

tipos de polietileno el polietileno de baja densidad y el polietileno de alta densidad.

Protección en PVC. Es un elemento no inflamable excelente aislante sintético tiene

excelentes propiedades dieléctricas y alta persistencia química, este material no es

degradable y permanece periodos prolongados de tiempo, Plástico flexible de apariencia

blanca que comienza a reblandecer alrededor de los 80ºC.

Retrodifusión. Esun fenómeno de reflexión de la energía en el que una superficie no

reflectiva, que es una superficie que no refleja la energía en forma coherente, difunde la

energía de manera aleatoria. No es posible identificar la presencia de energía reflejada

coherente y la energía se difunde en todas las direcciones, incluida la dirección de retorno

desde la cual provino.

172

SMF.Fibra óptica monomodo de 9um de diámetro, con revestimiento de 125um estándar.

Spliter. Esun dispositivo que toma una sola señal de la fibra y la divide en múltiples señales

normalmente estos dispositivos son pasivos.

Tereflato de polietileno: El tereftalato de polietileno (PET), es una resina de plástico

ampliamente utilizada, ofrece una estructura resistente a los golpes, así como una barrera

resistente contra infiltración de líquidos.

Ultravioleta (UV).Se denomina radiación ultravioleta o radiación UV a la radiación

electromagnética cuya longitud de onda está comprendida aproximadamente entre los

400nm. Esta radiación puede ser producida por los rayos solares y produce desgaste en los

materiales.

http://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9tica

http://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_electromagn%C3%A9tica

http://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_onda

http://es.wikipedia.org/wiki/Nan%C3%B3metro

173

ANEXO

174

AV6416 Palm OTDR Specifications:

Module 3528 5626 3428

Wavelength 1310nm/1550nm±20nm 1550nm/1625nm±20nm 1310nm/1550nm/1490nm±20nm

Applicable Fiber Single-mode

Dynamic Range1 28/26dB 26/24dB 28/26/24dB

Distance Measurement

Accuracy ±(1m + sample space + 0.003% * measurement distance)

Event Dead Zone2 ≤1.6m

Sampling Resolution 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16m

Distance Range 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256km

Pulse width 10, 30, 80, 160, 320, 640, 1280, 5120, 10240ns

Loss threshold 0.01dB

Sampling points 65534

Linearity 0.05dB/dB

Memory capacity ≥800 Traces

IOR setting 1.00000∼2.00000

Display Color LCD (touch screen)

Interface USB, Min-USB

VFL 650nm±10nm, 2mW(typical); CW/1Hz

Language Simple Chinese/English

Optical Connector FC/UPC (universal connector)

Power Supply DC:15V∼20V(3A), (AC adapter 100∼240V,50/60Hz,1.5A),Built-in Lithium

battery：4400mAh,7.4V,operating time≥10 hours33

Dimensions 210mm*100mm*60mm

Weight about 1kg

175

Note1：pulse width 10240ns, average times≥300，SNR=1，23±2;

Note2：Pulse width:10 ns, terminal reflection loss: ≥40dB, typical;

Note3：Low brightness, exclude measuring.

AV6416 Palm OTDR Applications:

♦ FTTX

♦ HFC (CATV)

♦ Optical fiber network

177

Documento Base de contratación para Servicios Generales

F-2 FORMULARIIO DE

ESPECIFICACIONES TECNICAS PROPUESTAS (SEGÚN esp. Tec.)

Característica ofertada

Para ser llenado por el proponente

Característica solicitada

ESPECIFICACIONES TECNICAS

TIPO DE FIBRA

OPTICA

CABLE DE FIBRA OPTICA TIPO MONOMODO QUE CUMPLA CON LOS

ESTANDARES DE FIBRA PARA EXTERIORES

NUMERO DE

HILOS

MINIMAMENTE CUATRO (4)

DURACION SE

LA FIBRA

MINIMAMENTE 10 AÑOS, LA FECHA DE FABRICACION DE LA FIBRA

NO DEBERA SER ANTERIOR AL AÑO 2012

TIPO DE

SERVICIO

ALQUILER

PERMISO Y

AUTORIZACIO

NES

LOS PROPONENTES DEBERAN CONTAR CON LA AUTORIZACION DE

LA SUPERINTENDENCIA DE TELECOMUNICACIONES O ENTIDADES

CORRESPONDIENTES Y CONVENIOS NECESARIOS PARA EL USO DE

CALLES POSTES Y MUROS.

ESPECIFICACIONES TECNICAS OFERTADAS

TIPO DE

FIBRA

OPTICA

NUMERO DE

HILOS

DATALAN PROPORCIONARA UN CABLE DE FIBRA OPTICA TOTALMENTE

DIELECTRICO CON TOLERANCIA A EFECTOS CLIMATOLOGICOS, ASI

TAMBIEN AL LA TENCION Y ALTA CARGA DE TRACCION, TIPO

MOMOMODO CON RECUBRIMIENTO DE ACRILATO QUE BRINDA

MAYOR RENDIMIENTO EN LAS CARACTERISTICAS MECANICAS Y DE

FUNCIONAMIENTO EN ENLACES DE ALTA VELOCIDAD, QUE CUMPLE

CON LOS ETANDADRES DE FIBRA OPTICA PARA EXTERIORES.

DATALAN PROPORCIONARA UNA FIBRA OPTICA DE CUATRO (4) HILOS

DATALAN REALIZARA LA INSTALACION DEL CABLEADO EXTERNO

COMBINADO AEREO Y MURAL

EL SERVICIO QUE DATALAN PROPORCIONA SERA DE TIPO ALQUILER

DATALAN, ES UNA EMPRESA COSTITUIDA ENEL ETADO

PLURINACIONAL DE BOLIVIA CON MATRICULA DE COMERCIO:

Nº0012426, EXPEDITA POR LA FUNDACION PARA EL DESARROLLO

EMPRESARIAL (FUNDAEMPRESA), CON NUMERO DE NIT 2551631010,

DEDICADA A LA OPERACION DE REDES PUBLICAS DE

TELECOMUNICACIONES Y LOS SERVICIOS DE TRANSMISION DE DATOS

DEBIDAMENTE AUTORIZADOS POR LA AUTORIDAD DE FISCALIZACION

Y CONTROL SOCIAL DE TELECOMUNICACIONES Y TRANSPORTE (ATT)

PARA OPERAR REDES MEDIANTE RESOLUCION ADMINISTRATIVA

REGULATORIA Nº 2006/1307 DE 26 DE MARZO DE 2007 Y CONTRATO

DE CONCESIÓN PARA OPERAR REDES PUBLICAS. POR ENDE CUENTA

CON LA AUTORIZACION DE LA SUPERINTENDENCIA DE

TELECOMUNICACIONES O ENTIDADES CORRESPONDIENTES Y

CONVENIOS NECESARIOS PARA EL USO DE CALLES, POSTES Y MUROS

DURACION

DE LA FIBRA

TIPO DE

SERVICIO

PERMISO Y

AUTORIZACI

ONES

# CUMPLE

SI NO

Definido por la entidad convocante Para la calificación de la entidad

OBSER.

178

Para ser llenado por el proponente

#

Definido por la entidad convocante Para la calificación de la entidad

INICIO DE

ENLACE

FIN DE

ENLACE

OBSERVACIONES

ACCESORIOS

INCLUIDOS

INCLUIDOS MEDIA CONVERTES PARA CADA ENLACE DE FIBRA

OPTICA WDM Y PUERTO ETHERNET 10/100Mbps.

1

2

3

AV.

FUERZA

DEL

EJÉRCITO.

C/ ISMAEL

MONTES

Y SAN

MARTIN.

C/ ISMAEL

MONTES

Y SAN

MARTIN.

C/ TOTORA

ZONA LA

CANCHA.

FINAL AV 6

DE AGOSTO

Y AV.

REPUBLICA.

C/ 1 DE

MAYO Z/ LA

PAMPA.

ESPECIFICACIONES TECNICAS

ENLACE FIBRA

INICIO PUNTO

INTERMEDIO

FINAL DEL

ENLACE

Nº

OTROS

ACCESORIOS

CAJAS DE PROTECCION DE PARTIDA Y LLEGADA DE LA FIBRA LA

CUAL DEBERA FUSIONARSE A PICTELES.

PLAZO DE

ENTREGA

EL TRABAJO DEBERA SER ENTREGADO MAXIMO EN 15 DIAS HABILES

LUEGO DE FIRMADO EL CONTRATO

PRUEBAS UNA VES TERMINADA LA INSTALACION SE COORDINA CON LOS

ENCARAGDOS DE AGENCIA O DE SISTEMAS PARA LAS PRUEBAS

CORRESPONDIENTES

REQUERIMIEN

TO

VELOCIDAD 100 Mbps. EL SERVICIO DEBERA FUNCIONAR LAS 24

HORAS SIN CORTES

REFERENCIA

TECNICA Y

CONSULTAS

OF. CENTRAL PRODEM COCHABAMBA C/ CALAMA ENTRE NATANIEL

AGUIRRE Y AYACUCHO

INICIO DE

ELNLACE

FIN DE

ENLACE

OBSERVACIONES

ACCESORIOS

INCLUIDOS

DATALAN INCLUIRA DOS MEDIA CONVERTES PARA CADA ENLACE

DE FIBRA OPTICA WDM Y PUERTO ETHERNET 10/100Mbps.

1

2

3

AV.

FUERZA

DEL

EJÉRCITO.

C/ ISMAEL

MONTES

Y SAN

MARTIM.

C/ ISMAEL

MONTES

Y SAN

MARTIN.

C/ TOTORA

ZONA LA

CANCHA.

FINAL AV 6

DE AGOSTO

Y AV.

REPUBLICA.

C/ 1 DE

MAYO Z/ LA

PAMPA.

ESPECIFICACIONES TECNICAS OFERTADAS

ENLACE FIBRA

INICIO PUNTO

INTERMEDIO

FINAL DEL

ENLACE

Nº

OTROS

ACCESORIOS

DATALAN PROVEERA CAJAS DE PROTECCION DE PARTIDA Y

LLEGADA DE LA FIBRA LA CUAL DEBERA FUSIONARSE A PICTELES.

PLAZO DE

ENTREGA

DATALAN ENTREGARAR EL TRABAJO EN UN MAXIMO DE 15 DIAS

HABILES LUEGO DE FIRMADO EL CONTRATO

PRUEBAS UNA VES TERMINADA LA INSTALACION DATALAN COORDINARA

CON LOS ENCARAGDOS DE AGENCIA O DE SISTEMAS PARA LAS

PRUEBAS CORRESPONDIENTES

REQUERIMIEN

TO

DATALAN GARANTIZA LA VELOCIDAD 100 Mbps. Y QUE EL SERVICIO

FUNCIONAR LAS 24 HORAS SIN CORTES

REFERENCIA

TECNICA Y

CONSULTAS

DATALAN REALIZARA LAS CONSULTAS Y REFERENCIAS TECNICAS EN

LA OF. CENTRAL PRODEM COCHABAMBA C/ CALAMA ENTRE

NATANIEL AGUIRRE Y AYACUCHO

179

BIBLIOGRAFIA

SISTEMAS DE COMUNICACIÓNES ELECTRONICAS

Por: Wayne Tomasi

TELECOMUNICACIONES POR FIBRAS OPTICAS

Por: Carlos Antúnez de mayolo Méndez

APUNTES DE FIBRA OPTICA DE INGENIERIA

Por Ing. Fabián Tito Luque

INTRODUCCION AL AREA DE CABLEADO POR FIBRA OPTICA

Por: Empresa Furukawa Brasil

FRIBREFAB Fibra Óptica

Por: Optronics

Seminario introducción a la Fibra Aptica y sistemas HTTF

Por: Ing. Marco Alcon A. Doc. CENTEC.

Manual de usuario de equipos FST-80x

PLANET Technology Corporation

URL:

www. Fibra optica-wikipedia, la enciclopedia libre.mht

www.cable submarino-wikipedia.la enciclopedia libre.mht

www. Tutorial de comunicación Óptica GCO Grupo comunicaciones Ópticas.htm

www. Furukawa.com.br

www.Planet.com.tw

http://es.wikipedia.org/wiki/Carrier_sense_multiple_access_with_collision_detection

http://www.cable/

universidad mayor de san andrÈs facultad tecnologia

Documents