3C TIC (Edición 18) Vol.5 – Nº 3
Septiembre – diciembre ‘16, 44 - 64
Área de Innovación y Desarrollo, S.L.
ISSN: 2254 – 6529
DOI: http://dx.doi.org/10.17993/3ctic.2016.53.44-64
MODELO DE RED DE COMUNICACIÓN A
TRAVÉS DE LA APLICACIÓN DE NUEVAS
TECNOLOGÍAS PARA EL
FORTALECIMIENTO DE ACCESO A
INTERNET
MODEL OF COMMUNICATION SYSTEM THROUGH NEW
TECHNOLOGIES APPLICATION FOR STRENGTHENING OF
INTERNET ACCESS
Christian Ruperto Caicedo Plùa
1
Roberto Wellington Acuña Caicedo
2
Antonieta Del Carmen Rodríguez González
3
Kleber Plutarco Castro Valeriano
4
1. Ingeniero en Computación y Redes, Magister en Gerencia Educativa e Investigación,
Docente Titular de la Universidad Estatal del Sur de Manabí.
E-mail: christiancaicedoplua@hotmail.com
2. Ingeniero en Sistemas, Magister en Docencia Universitaria e Investigación Educativa,
Magister en Sistemas de Información Gerencial. E-mail: roberec2000@hotmail.com
3. Licenciada en Ciencias de la Educación mención Inglés, Tecnólogo en Computación
Administrativa, Magister en Enseñanza del Idioma Inglés.
E-mail: antojipi2006@hotmail.com
4. Ingeniero en Computación y Redes. Universidad Estatal del Sur de Manabí,
Empresa Netlife.S.A. Jipijapa. E-mail: kpcv@hotmail.com
Caicedo Plúa, C.R., Acuña Caicedo, R.W., Rodríguez González, A.C. y Castro Valeriano, K.P.
(2016). Modelo de red de comunicación a través de la aplicación de nuevas tecnologías
para el fortalecimiento de acceso a Internet. 3C TIC: Cuadernos de desarrollo aplicados a
las TIC, 5(3), 44-64. DOI: <http://dx.doi.org/10.17993/3ctic.2016.53.44-64/>.
Recepción: 29 de febrero de 2016
Aceptación: 20 de septiembre de 2016
Publicación: 29 de septiembre de 2016
Christian Ruperto Caicedo Plúa, Roberto Wellington Acuña Caicedo, Antonieta del Carmen
Rodríguez González y Kleber Plutarco Castro Valeriano
MODE
LO DE RED DE COMUNICACIÓN A TRAVÉS DE LA APLICACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA EL
FORTALECIMIENTO DE ACCESO A INTERNET
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RESUMEN
Actualmente, las telecomunicaciones son de gran importancia para el desarrollo de las
personas y las empresas. El objetivo del presente trabajo es el desarrollo de la propuesta de
un método para mejorar la calidad del Internet y ampliar su cobertura, en la que se realizó el
análisis de la estructura actual de la red de fibra óptica y la identificación de la misma. El
proyecto, cuyo campo investigativo fue la empresa Netlife del cantón Jipijapa, Ecuador, versó
sobre el diseño técnico de una red de fibra óptica FTTH con tecnología Gpon aplicando
técnicas de microsanjado, ya que el sistema actual no satisface todas las necesidades de los
clientes. Como antecedente, se tiene que en la última milla se utilizan cables de cobre o
coaxial hasta ingresar al domicilio del abonado causando esto un cuello de botella en este
tipo de redes. Para el desarrollo de la propuesta se obtuvieron referencias de diferentes
estudiosos del tema. De la misma manera, fue de vital importancia la realización de
encuestas y entrevistas a algunos componentes del campo de análisis. Se concluyó con la
solución a través del desarrollo de un diseño técnico de esta red y su simulación mediante el
software openSimMPLS-bin-v1.1, Permitiendo cumplir las normas técnicas establecidas para
el diseño.
ABSTRACT
Nowadays, the telecommunication systems are very important for the development of an
enterprise. The main objective of this research was accomplished succesfully. So, it was
designed a proposal based of a method to improve the quality and expand internet coverage.
In this context, the analysis of the current structure of the optic fiber network was
performed. The place of the present Project was Netlife Company from Jipijapa Canton-
Ecuador. It was performed a technical design of an optic fiber. This means FTTH network with
GPON technology using techniques micropit as the current system does not reach all the
needs of customers. In the last mile were used copper or coaxial cables to enter the
subscriber's home causing this a bottleneck in such networks. For the development of the
proposal references of different researchers were obtained. Likewise, it was paramount to
perform surveys and interviews with some components of the research field. As a conclusion,
the solution of this research problem was the development of a technical design of the
network through OpenSimMPLS-bin-v1.1 software. So, the objectives of the investigation
was accomplished succesfully by means of the technical requirements for design.
PALABRAS CLAVE
Fibra Óptica, telecomunicaciones, microsanjado, redes.
KEY WORDS
Fiber optics, telecommunications, microtrenching, network.
Christian Ruperto Caicedo Plúa, Roberto Wellington Acuña Caicedo, Antonieta del Carmen
Rodríguez González y Kleber Plutarco Castro Valeriano
MODELO DE RED DE COMUNICACIÓN A TRAVÉS DE LA APLICACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA EL
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1. INTRODUCCIÓN
En la actualidad, las empresas que proveen servicios de Internet en el Sur de Manabí no
cuentan con una red de fibra óptica FTTH (Fiber To The Home- fibra hasta el hogar) con
tecnología Gpon (Gigabit-capable Passive Optical Network- Red Óptica Pasiva con Capacidad
de Gigabit) que soporte las exigencias y consumo de ancho de banda de acuerdo a los
servicios brindados a los usuarios, y que se adapte a las normas y políticas urbanísticas que
proponen los Gobiernos Autónomos Descentralizados en el Ecuador con estructuras de redes
subterráneas, todo ello enmarcado en el PNBV y la concepción de tener ciudades
completamente digitales (Smart City) (Caicedo, 2015).
Investigaciones realizadas indican que las redes pasivas FTTH como el termino lo deriva (fibra
óptica hasta el hogar) es una de las mejores soluciones para fortalecer los servicios
mejorando el ancho de banda. Esto es debido a que su estructura está conformada por
equipos ópticos que permiten transportar grandes cantidades de información a través de
pulsos de luz a distancias sumamente extensas y sin peligro de perdida de datos o caída de
sistemas en líneas (Castillo Jaramillo & Figueroa Torres, Determinación de la demanda,
dimensionamiento y diseño de una red de servicios de telecomunicaciones, mediante la
tecnología de acceso FTTH en el cantón Gualaceo para la empresa CNT EP (Doctoral
dissertation)., 2013). Saltos Montaño (2011) expresa que, de igual manera a arquitectura de
las redes FTTH, tiene un sinnúmero de ventajas con la tecnología actual y futura, ya que su
gran capacidad de trasmisión de datos e inmunidad ante las interferencias electromagnéticas
y baja atenuación en grandes distancias, es uno de los conductores de información más
eficientes y seguros en el medio también por el peso y tamaño de los equipos ópticos ya que
tienen un fácil manejo, manipulación e instalación (Calle Méndez y Machado Tapia, 2015).
La tecnólogas PON (Passive Optical Network), por consiguiente, son las redes ópticas pasivas
que no necesitan de equipos electrónicos para su funcionamiento, además, esta estructura
de red elimina el uso de repetidores y fuentes de poder intermedias dentro de la red que son
las encargadas de amplificar las señales para lleguen al destino deseado. Esta arquitectura
solo necesita de splitters y de acopladores que fusionen las señales luz que se transporta en
las líneas de fibra óptica (Gaona Román y Santillán Sarmiento, 2013). De igual manera, la
arquitectura GPON es una de las tecnologías más actuales que se pueda implementar en las
redes de telecomunicaciones, pues su equipamiento de componentes ópticos pasivos en su
infraestructura, tiene la capacidad de soportar velocidades superiores a 1 Gbit/s y además, es
capaz de transportar frecuencias de Ethernet, ATM y TDM. Es decir con esta arquitectura se
puede proveer servicios de triple play (Chacón Jimbo & Villavicencio Fernández, 2014).
El medio físico par de cobre es el más utilizados en muchos países de Latinoamérica, y por el
proceso de evolución tecnológica cada vez se necesitan más decenas de Mbps para satisfacer
las necesidades de los usuarios, donde los estándares de transmisión asimétricas de datos
como lo es el ADSL solo soportan velocidades de 1.5Mbps/512Kbps en distancias de 3 a 5km
como máximo, y esto dependiendo de los equipos de la planta central y también de los pares
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conectados en las troncales (Añazco Aguilar, 2013). Intriago Núñez, Castillo Chang, y Fiallos,
(2013) explican que, por lo que la familia de redes de acceso FTTX y en especial, la FTTH son
consideradas como redes de banda ancha, ya que por su arquitectura de la fibra óptica desde
la central hasta el domicilio del cliente permite transportar grandes cantidades de
información a velocidades binarias muy elevadas. Además, esta familia FTTX permite la
utilización y configuración de topologías de red en árbol, estrella en bus y anillo que brindan
seguridad absoluta en las redes (Rodríguez Zambrano, 2012). De tal forma que las redes de
acceso GPON, debido a la necesidad del aumento del ancho de banda y el trafico IP, presenta
un estándar como lo es ITU-T G.984, el cual es muy potente y eficiente ya que soporta
multiservicios de datos, voz, video y la tasa de transferencia simétrica es de 622Mbps a
1.25Gbps y la tasa asimétrica es de 2.5Gbps en dwonlink y 1.25Gbps en uplink (Ojeda
Sotomayor, 2011).
Las redes FTTH con tecnologías GPON están diseñadas para adaptarse a las tecnologías
futuras y de esta manera proporcionar un ancho de banda casi ilimitado, que permita
relacionar el internet con las cosas de nuestros hogares y llegar a la altura de las conocidas
ciudades inteligentes, donde las personas vivan en un mundo digital sin limitaciones
tecnológicas (Vargas Guzhñay, 2014).
En lo que respecta al tendido de redes de fibra óptica con métodos subterráneos aplicando
técnica de microsanjado, son muy utilizados en sectores urbanos e inter - urbanos donde las
calzadas asfálticas están en perfecto estado para su instalación. Este método reduce costos
de infraestructuras subterráneas, eliminando los ductos o canalizaciones tradicionales que
requiere de más tiempo y financiamiento a la empresa (Miranda Pozo, 2010). Las técnicas de
microsanjado consisten en diseñar un micro – ducto de diámetros muy pequeños entre 15 a
20mm de ancho y con una profundidad de 10 a 25 cm donde se va a ubicar la fibra óptica
recubierta de aislantes para su protección. Este sistemas es uno de los más económico y
seguros en lo que corresponde los tendidos subterráneos (Castillo Chang & Intriago Nuñez,
2012).Este trabajo se propone la elaboración del diseño técnico de una red de fibra óptica
FTTH con tecnología Gpon aplicando técnicas de microsanjado para la empresa Netlife,
localizada en la zona urbana del Cantón Jipijapa.
2. METODOLOGÍA
La elaboración de un modelo de diseño técnico de una red de fibra óptica FTTH con
tecnología Gpon aplicando técnicas de microsanjado para la empresa Netlife, localizada en la
zona urbana del cantón Jipijapa es un método innovador de acuerdo a la realidad del entorno
que permite identificar nuevas formas de uso de la tecnología.
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MODELO DE RE
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Figura 1. Esquema gráfico del diseño.
A pesar que la empresa Netlife ofrece un Internet de muy buena calidad con un soporte
técnico que cubre en su totalidad los fallos que se presentan diariamente, se opta la
necesidad de buscar nuevas estrategias para el mejoramiento la calidad del servicio debido al
Diseño técnico de una red de fibra óptica FTTH con tecnología Gpon aplicando técnicas
de microzanjado para la empresa Netlife localizada en la zona urbana del Cantón
Jipijapa.
ETAPA 1: Diagnóstico del estado
actual de la red FTTN de la empresa
Netlife.
FASE2: Determinar mediante
encuestas y entrevista el estado
actual de la red FTTN.
FASE1: Realizar un estudio técnico
en la red FTTN de la empresa
Netlife localizada en la zona urbana
del cantón Jipijapa.
ETAPA 3: Diseño
FASE 1: Diseño técnico de la red
FTTH para la empresa Netlife.
FASE 1: Equipos y elementos a
utilizar en la red FTTH con
tecnología Gpon aplicando
técnicas de microzanjado.
FASE 2: Simulación de la red FTTH
de la empresa Netlife.
ETAPA 4: Instalación
FASE 1: Instalación de la red FTTH
aplicando técnicas de microzanjado
en la zona urbana de cantón Jipijapa.
FASE 2: Instalación y activación del
servicio en el domicilio del abonado.
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MODELO DE RED DE C
OMUNICACIÓN A TRAVÉS DE LA APLICACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA EL
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aumento de ancho de banda que solicitan los clientes por el uso del Internet. Así, se incentiva
a la empresa a implementar una nueva red de fibra óptica de alta velocidad. El servicio de
Internet que ofrece Netlife lo provee a través de una red FTTN donde la fibra óptica llega
hasta un nodo de dispersión donde un equipo activo denominado DSLAM convierte las
señales luz a digitales, en cual en la última milla se transporta con un cable multipar de cobre
hasta el domicilio del cliente con un máximo de ancho de banda 30Mb asimétricos. Por esta
razón, se cumple ciertos parámetros para la elaboración de un diseño técnico de una red
FTTH con tecnología Gpon aplicando técnicas de microsanjado para mejorar la calidad del
servicio que provee empresa Netlife.
3. ESTUDIO TÉCNICO DE LA RED FTTN DE LA EMPRESA NETLIFE
LOCALIZADA EN LA ZONA URBANA DEL CANTÓN JIPIJAPA
Argüello Moscoso y Burneo Echeverría, (2013) indican que la tecnología PON es la que
actualmente utiliza la red de la empresa Netlife, que provee el servicio de Internet en la zona
urbana del cantón Jipijapa con la arquitectura FTTN. En esta zona, la fibra óptica parte de un
nodo central y llega al nodo o armario dispersión donde se convierten las señales en luz a
señales digitales a través de un conversor pasivo que se conecta al DSLAM, el cual reparte la
señal digital atreves de cables de cobres que llegan al domicilio de los clientes donde un
receptor o modem router recibe la señal del Internet. Hinojosa Erazo, (2014) explica que el
sistema de tendido que utiliza la red FTTN es el holgado por su infraestructura, ya que tiene
varios años en el mercado, se encuentra en un estado deteriorado, en la que los fallos que
presenta frecuentemente se ocasionan por el mal estado de la misma y por la saturación de
redes que utilizan el mismo sistema con los postes de alumbrado público. Vega, (2010)
explica que, la tecnología ADSL está diseñada para que la capacidad de bajada o descarga sea
mayor que la de subida, donde el ancho de banda como máximo 30Mb asimétricos.
Figura 1. Frecuencias usadas en ADSL.
Fuente: elaboración propia.
En la ilustración 2, el área roja es aquella usada para la voz en la Red Telefónica Conmutada
(PSTN), el verde es para subida de datos (upstream), y el azul es para descarga de datos
(downstream). Entre los equipos existentes en la empresa tenemos: nodo central, nodo o
armario de dispersión de la red FTTN, conversor pasivo óptico, equipo activo DSLAM, regletas
multipar de las cajas de repartidoras o mangas de cobre, cajas repartidoras de diez pares y
modem router ADSL.
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Figura 2. Red FTTN de la zona urbana.
Fuente: elaboración propia.
La red FTTN está compuesta por un nodo central y diez armarios o nodos localizando en zona
urbana del cantón Jipijapa. Ésta consta de 785 clientes activos en la actualidad y tiene
capacidad de soportar a 816 clientes según la estructura y equipos instalados.
Figura 3. Nodo 1, Red Sucre y 9 De Octubre.
Fuente: elaboración propia.
La red del nodo 1 está compuesta por dos DSLAM de 48 puertos que son los que provee la
señal del internet. Se reparte en 12 cajas de dispersión o magas de diez pares que utilizan
como medio de transmisión cables multipar de cobre y tiene un total de 86 clientes activos
en la actualidad.
Figura 4. Nodo 2, Red Santisteban y Sucre.
Fuente: elaboración propia.
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DOI: http://dx.doi.org/10.17993/3ctic.2016.53.44-64
La red del nodo 2 está compuesta por un DSLAM de 48 puertos que son los que provee la
señal del Internet donde se reparte en 3 cajas de dispersión o magas de diez pares que
utilizan como medio de transmisión cables multipar de cobre y tiene un total de 33 clientes
activos en la actualidad.
Figura 5. Nodo 3, Red Cotopaxi y Rocafuerte.
Fuente: elaboración propia.
La red del nodo 3 está compuesta por un DSLAM de 48 puertos que son los que provee la
señal del internet donde se reparte en 5 cajas de dispersión o magas de diez pares que
utilizan como medio de transmisión cables multipar de cobre y tiene un total de 38 clientes
activos en la actualidad.
Figura 6. Nodo 4, Red Ciudadela La Fae.
Fuente: elaboración propia.
La red del nodo 4 está compuesta por un DSLAM de 48 y otro de 24 puertos que son los que
provee la señal del Internet donde se reparte en 8 cajas de dispersión o magas de diez pares
que utilizan como medio de transmisión cables multipar de cobre y tiene un total de 49
clientes activos en la actualidad.