Diseño de una red FTTH basado en el estándar
GPON para la conexión de videocámaras
para el distrito de San Martin de Porres
Item Type info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Authors Castro Mandujano, Rolando Carlos
Citation [1] R. C. Castro Mandujano, “Diseño de una red FTTH basado en el
estándar GPON para la conexión de videocámaras para el distrito
de San Martin de Porres,” Universidad Peruana de Ciencias
Aplicadas(UPC)., Lima, Perú, 2019. Doi: http://doi.org/10.19083/
tesis/625704
DOI 10.19083/tesis/625704
Publisher Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)
Rights info:eu-repo/semantics/openAccess; Attribution-
NonCommercial-ShareAlike 3.0 United States
Download date 28/10/2022 11:54:03
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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA ACADÉMICO DE INGENIERÍA DE REDES Y
COMUNICACIONES
Diseño de una red FTTH basado en el estándar GPON para la conexión de
videocámaras para el distrito de San Martin de Porres
TESIS
Para optar el título profesional de Ingeniero de Redes y Comunicaciones
AUTOR
Castro Mandujano, Rolando Carlos (0000-0001-9394-9060)
ASESOR
Rodríguez Gutiérrez, Alfredo Efraín (0000-0001-6246-049X)
Lima, 08 de abril de 2019
I
DEDICATORIA
Dedico esta tesis a mi madre que siempre creyó en mí y siempre estuvo a mi lado dándome
ánimos para realizar esta hermosa etapa de mi vida; dedico también este trabajo a mis
abuelos paternos y maternos que siempre fueron referentes y ejemplos de vida.
II
RESUMEN
Los sistemas de transmisión de datos basados en fibra óptica se han constituido en el medio
de comunicación más admisible para la transmisión de video, audio, voz y datos;
especialmente para comunicaciones de alta velocidad.
En el presente proyecto de tesis se busca diseñar una red FTTH basado en el estándar GPON
para la conexión de videocámaras para el distrito de San Martin de Porres, dada la necesidad
de tener una arquitectura de red de fibra óptica; además, de contar con un medio de
transmisión confiable para las videocámaras a desplegarse en el distrito.
Uno de los grandes problemas de la arquitectura actual de comunicaciones inalámbrica es la
falta de capacidad, crecimiento y disponibilidad de ancho de banda para poder operar
correctamente con sus sistemas de seguridad ciudadana. Así, el Plan Local de Seguridad
Ciudadana 2017 – 2018 del distrito es el documento en el cual se basa este proyecto, a fin
de recopilar información y determinar las ubicaciones críticas que necesitan ser cubiertas
por videocámaras de seguridad.
Este proyecto se enmarca en las mejoras a las arquitecturas de red de tipo MAN como es el
estándar GPON de tipo FTTH (Fibra hasta el hogar) que es capaz de cubrir grandes
distancias sin necesidad de usar repetidores de señal y/o amplificadores, y que además de
eso, ofrece un ancho de banda de transmisión de gran envergadura, que proporciona
confiabilidad para la transmisión y procesamiento de información que generen las
videocámaras de seguridad. Asimismo, cabe mencionar que actualmente, dicho estándar
viene siendo implementado por operadores de telecomunicaciones que brindan servicios a
través de un solo medio de trasmisión que les ofrezca un ancho de banda.
Palabras clave: Estándar GPON; FTTH; fibra hasta el hogar, OLT; ONT
III
[
Design of a FTTH network based on the GPON standard for the connection of video
cameras for the San Martin de Porres district
ABSTRACT
The fiber-optic data transmission systems have become the most admissible means of
communication for the transmission of video, audio, voice and data; especially for high-
speed communications.
In this thesis project we are looking to design an FTTH network based on the GPON standard
for the connection of video cameras for the district of San Martin de Porres, given the need
to have an optical fiber network architecture; in addition, to have a reliable transmission
medium for the camcorders to be deployed in the district.
One of the great problems of the current architecture of wireless communications is the lack
of capacity, growth and availability of bandwidth to be able to operate correctly with its
citizen security systems. Thus, the Local Civic Security Plan 2017 - 2018 of the district is
the document on which this project is based, in order to gather information and determine
the critical locations that need to be covered by security camcorders.
This project is part of the improvements to MAN network architectures such as the GPON
standard of type FTTH (Fiber to the home) that is capable of covering large distances without
the need to use signal repeaters and / or amplifiers, and In addition, it offers a wide
transmission bandwidth, which provides reliability for the transmission and processing of
information generated by security camcorders. It should also be mentioned that currently,
this standard is being implemented by telecommunications operators that provide services
through a single transmission medium that offers them a bandwidth.
Keywords: GPON standard; FTTH; fiber to the home, OLT; ONT
IV
TABLA DE CONTENIDOS
1 ASPECTOS INTRODUCTORIOS............................................................................ 1
1.1 ORGANIZACIÓN OBJETIVO...................................................................................... 1
1.2 CAMPO DE ACCIÓN EN LA ORGANIZACIÓN OBJETIVO .............................................. 3
1.3 SITUACIÓN PROBLEMÁTICA Y PROBLEMAS EN EL CAMPO DE ACCIÓN...................... 4
1.3.1 Situación problemática ...................................................................................... 4
1.3.2 Problemas a resolver.......................................................................................... 5
1.4 OBJETIVOS DEL PROYECTO GENERAL Y ESPECÍFICOS .............................................. 5
1.4.1 Objetivo General................................................................................................ 5
1.4.2 Objetivos Específicos ........................................................................................ 5
1.5 INDICADORES O MECANISMOS DEL LOGRO DE LOS OBJETIVOS ................................ 6
1.6 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO ............................................................................... 7
1.7 ESTADO DEL ARTE .................................................................................................. 8
2 MARCO TEÓRICO.................................................................................................. 11
2.1 REDES DE TELECOMUNICACIONES ........................................................................ 11
2.2 FIBRA ÓPTICA ....................................................................................................... 12
2.2.1 Definición........................................................................................................ 12
2.2.2 Partes de la fibra óptica ................................................................................... 12
2.2.2.1 El núcleo (core) ....................................................................................... 12
2.2.2.2 El revestimiento (cladding) ..................................................................... 12
2.2.2.3 El recubrimiento (coating)....................................................................... 12
2.2.3 Tipos de fibra óptica........................................................................................ 13
2.2.3.1 Fibra monomodo ..................................................................................... 13
2.2.3.2 Fibra multimodo ...................................................................................... 13
2.2.4 Características de la fibra óptica...................................................................... 14
2.3 REDES FTTH........................................................................................................ 15
2.3.1 Redes Ópticas Activas (AONs)....................................................................... 15
2.3.2 Redes ópticas pasivas (PONs)......................................................................... 16
2.3.3 Beneficios de PON .......................................................................................... 17
2.3.4 Topología PON................................................................................................ 18
2.3.4.1 Punto a punto (P2P)................................................................................. 18
V
2.3.4.2 Punto a multipunto pasivo (P2MP) ......................................................... 19
2.3.5 Tipos de redes PON......................................................................................... 20
2.3.5.1 APON (Asynchronous Transfer Mode Passive Optical Network).......... 20
2.3.5.2 BPON (Broadband Passive Optical Network) ........................................ 20
2.3.5.3 EPON (Ethernet Passive Optical Network)............................................. 21
2.3.5.4 GPON (Gigabit Passive Optical Network).............................................. 22
2.3.5.5 GEPON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network)............................. 23
2.4 RED GPON........................................................................................................... 25
2.4.1 Definición........................................................................................................ 25
2.4.2 Características principales de una red GPON.................................................. 25
2.4.3 Descripción del estándar GPON...................................................................... 26
2.4.3.1 Recomendación UIT-T G.984.1.............................................................. 28
2.4.3.2 Recomendación UIT G.984.2.................................................................. 29
2.4.3.3 Recomendación UIT-T G.984.3.............................................................. 29
2.4.3.4 Recomendación UIT-T G.984.4.............................................................. 29
2.4.3.5 Recomendación UIT-T G.984.5.............................................................. 29
2.4.4 Clasificación GPON ........................................................................................ 30
2.4.4.1 FTTP (Fiber To The Premises)................................................................ 30
2.4.4.2 FTTH (Fiber To The Home).................................................................... 30
2.4.4.3 FTTB (Fiber To The Building)................................................................ 31
2.4.4.4 FTTC (Fiber To The Curb)...................................................................... 32
2.4.4.5 FTTN (Fiber to the node) ........................................................................ 32
2.4.5 Elementos de la red GPON.............................................................................. 33
2.4.5.1 Optical Line Termination (OLT)............................................................. 34
2.4.5.2 Red Feeder............................................................................................... 35
2.4.5.3 Armario de GPON (FDH) ....................................................................... 35
2.4.5.4 Splitter ..................................................................................................... 36
2.4.5.5 Optical Distribution Network (ODN)...................................................... 37
2.4.5.6 Red de Distribución................................................................................. 37
2.4.5.7 Caja de Distribución Óptica (NAP)......................................................... 37
2.4.5.8 Red de Dispersión.................................................................................... 38
2.4.5.9 Roseta Óptica........................................................................................... 38
2.4.5.10 Optical Network Terminal (ONT)....................................................... 39
VI
3 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ........................................................................... 40
3.1 PROBLEMA PARA RESOLVER ...................................................................... 40
3.1.1 Planificar la ubicación, topología y rutas de acceso FTTH para las
videocámaras de seguridad, de acuerdo con la recomendación G.984.1 del estándar
GPON.40
3.1.2 Planificar el ancho de banda de transmisión por videocámara de seguridad y
elementos de la red de fibra óptica, en concordancia con la recomendación G.984.1/2
del estándar GPON...................................................................................................... 52
3.1.3 Diseño de la red FTTH para el sistema de videovigilancia del distrito de San
Martin de Porres, de acuerdo con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON.. 53
4 DISEÑO DE LA SOLUCIÓN .................................................................................. 56
4.1 SOLUCIÓN......................................................................................................... 56
4.1.1 Planificar la ubicación, topología y rutas de acceso FTTH para las
videocámaras de seguridad, de acuerdo con la recomendación G.984.1 del estándar
GPON.56
4.1.2 Planificar el ancho de banda de transmisión por videocámara de seguridad y
elementos de la red de fibra óptica, en concordancia con la recomendación G.984.1/2
del estándar GPON...................................................................................................... 66
4.1.3 Diseño de la red FTTH para el sistema de videovigilancia del distrito de San
Martin de Porres, de acuerdo con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON.. 72
5 PRUEBAS RESULTADOS Y VALIDACIÓN ..................................................... 116
5.1 RESULTADOS Y VALIDACIONES............................................................... 116
5.1.1 Mediciones en la instalación de la red GPON............................................... 116
CONCLUSIONES ........................................................................................................... 123
RECOMENDACIONES ................................................................................................. 125
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 126
GLOSARIO...................................................................................................................... 130
SIGLARIO ....................................................................................................................... 132
VII
VIII
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Indicadores o mecanismos del logro de los objetivos ............................................ 6
Tabla 2: Comparativa entre estándares PON.................................................................... 24
Tabla 3: Características de red GPON............................................................................... 25
Tabla 4: Parámetros para certificar una red FTTH GPON (ITU-T G.984.x).................... 27
Tabla 5: Pérdidas por inserción de los splitters ................................................................. 37
Tabla 6: Ubicación de las 41 videocámaras de seguridad ................................................. 41
Tabla 7: Resumen de videocámaras actualmente instaladas.............................................. 45
Tabla 8: Resumen de zonas con actos delictivos................................................................. 49
Tabla 9: Resumen de zonas de alto riesgo del distrito de SMP .......................................... 50
Tabla 10: Ubicación de las 60 videocámaras de seguridad a interconectarse con fibra óptica
............................................................................................................................................. 57
Tabla 11: Listado de calles y avenidas posibles para la realización del recorrido de la fibra
óptica. .................................................................................................................................. 65
Tabla 12: Detalles técnicos de la videocámara .................................................................. 67
Tabla 13: Consideraciones potencia óptica y sensibilidad según la norma ITU-T G.984.2.
............................................................................................................................................. 69
Tabla 14: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 01 ................................ 73
Tabla 15: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 02 ................................ 73
Tabla 16: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 03 ................................ 74
Tabla 17: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 04 ................................ 74
Tabla 18: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 05 ................................ 75
Tabla 19: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 06 ................................ 75
Tabla 20: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 07 ................................ 76
Tabla 21: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 08 ................................ 76
Tabla 22: Ancho de Banda requerido por el Sistema de Videovigilancia del distrito........ 77
Tabla 23: Ancho de Banda requerido por cada puerto GPON de equipo OLT.................. 80
Tabla 24: Cálculo de la potencia de descarga de cada enlace........................................... 83
Tabla 25: Cálculo de la potencia de subida de cada enlace............................................... 88
Tabla 26: Cálculo de la atenuación por empalmes de cada enlace.................................... 91
Tabla 27: Cálculo de la atenuación por conectores de cada enlace .................................. 94
Tabla 28: Cálculo de la atenuación por splitter de primer y segundo nivel de cada enlace
............................................................................................................................................. 98
IX
Tabla 29: Cálculo de la atenuación por longitud de cada enlace para Upstream........... 101
Tabla 30: Cálculo de la atenuación por longitud de cada enlace para Downstream ...... 104
Tabla 31: Tipo de postes de concreto a emplearse en el proyecto.................................... 113
Tabla 32: Causas, criterios y solución de problemas ópticos en los enlaces de fibra óptica
........................................................................................................................................... 119
Tabla 33: Especificaciones técnicas de los equipos de certificación................................ 121
X
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1: Partes de la fibra óptica....................................................................................... 13
Figura 2: Tipos de fibra óptica............................................................................................ 14
Figura 3: Red Óptica Activa............................................................................................... 16
Figura 4: Redes Ópticas Pasivas......................................................................................... 17
Figura 5: Topología Punto a punto..................................................................................... 18
Figura 6: Punto a multipunto pasivo................................................................................... 19
Figura 7: Redes Ópticas Pasivas ATM............................................................................... 20
Figura 8: Arquitectura básica de una red EPON ................................................................ 22
Figura 9: Arquitectura básica de una red GEPON.............................................................. 23
Figura 10: Estándares GPON ............................................................................................. 28
Figura 11: Arquitectura FTTP ............................................................................................ 30
Figura 12: Arquitectura FTTH............................................................................................ 31
Figura 13: Arquitectura FTTB............................................................................................ 31
Figura 14: Arquitectura FTTC............................................................................................ 32
Figura 15: Arquitectura FTTN............................................................................................ 33
Figura 16: Esquema de una red GPON............................................................................... 34
Figura 17: Optical Line Termination................................................................................. 35
Figura 18:Armario FDH ..................................................................................................... 36
Figura 19:Splitter 1/32........................................................................................................ 36
Figura 20: NAP................................................................................................................... 38
Figura 21: Roseta Óptica .................................................................................................... 38
Figura 22: Terminal de red óptica – ONT .......................................................................... 39
Figura 23: Central de Comunicaciones de Seguridad Ciudadana – MDSMP.................... 55
Figura 24: Topología de red a emplearse – Estrella extendida........................................... 62
Figura 25: Videocámara de seguridad a emplearse para el proyecto ................................. 66
Figura 26: OLT PARKS – Fiberlink 30028 ....................................................................... 79
Figura 27: ONU PARKS – Fiberlink 2100 ........................................................................ 80
Figura 28: Diagrama Unifilar de la arquitectura de red de fibra óptica FTTH................. 108
XI
ÍNDICE DE PLANOS
Plano 1: Plano de ubicación de las 41 videocámaras de seguridad interconectadas por
radioenlace.......................................................................................................................... 44
Plano 2: Plano del distrito de SMP divido por jurisdicciones de las comisarías de la PNP
............................................................................................................................................. 47
Plano 3: Distrito de SMP dividido por sectores.................................................................. 48
Plano 4: Plano de ubicación de las 60 videocámaras del proyecto ................................... 61
Plano 5: Zonificación del distrito de SMP.......................................................................... 64
Plano 6: Ubicación de los centros de distribución y nodos de acceso ............................... 71
Plano 7: Recorrido de la fibra óptica en el distrito de SMP............................................. 110
Plano 8: Ubicación de postes para el tendido de fibra óptica.......................................... 115
1
1 ASPECTOS INTRODUCTORIOS
1.1 Organización Objetivo
La organización que se beneficiará de este proyecto es la Municipalidad Distrital de San
Martin de Porres, creada el 22 de mayo del 1950 logrando ser uno de los distritos más
grandes de la ciudad de lima con una población de 714,952 habitantes en el año 2016 según
información del INEI.
Misión: Promover el desarrollo integral de la población del distrito de San Martín de Porres,
de manera transparente, eficiente, eficaz, moderno e inclusivo.
Visión: Con miras al 2030, San Martín de Porres, es un distrito seguro con desarrollo humano
creciente en igualdad de oportunidades; sus habitantes se desarrollan en un ambiente
saludable y acceden a una educación, salud y demás servicios básicos, de calidad; es
ordenado e integrado territorialmente, con un desarrollo comercial, industrial y turístico
sostenible, dentro de un Estado eficiente y moderno.
Funciones: La entidad brinda servicio de salubridad pública, educación, deporte y cultura,
servicios económicos sociales, y ejecución de obras.
La mencionada entidad pública considera que uno de los pilares para mantener el desarrollo
y crecimiento del distrito, es la seguridad ciudadana; a través de la implementación de
sistemas de video vigilancia que ayuden en las labores al serenazgo, monitoreando
juntamente con la policía nacional, de tal forma que se mitiguen y eviten los actos delictivos.
2
Organigrama de la entidad:
CONCEJO
MUNICIPAL
ALCALDIA
Consejo de
Coordinación
Local Distrital
Junta de
delegados
Vecinales
Órganos de
Coordinación
GERENCIA
MUNICIPAL
Órgano de
Control
Institucional
Secretaria
General
Procuraduría
Publica
Municipal
Nombre
Sub Gerencia de
Gestión
Documentaria y
Archivo Central
Gerencia de
Planeamiento
y Presupuesto
Gerencia de
Asesoría
Jurídica
Sub Gerencia de
Desarrollo de
Tecnologías de la
Información
Sub Gerencia de
Presupuesto
Gerencia de
Administración
y Finanzas
Sub Gerencia de
Recursos Humanos
Sub Gerencia de
Logística y Control
Patrimonial
Sub Gerencia de
Contabilidad
Sub Gerencia de
Tesorería
Sub Gerencia de
Servicios Generales
y Maestranza
Sub Gerencia de
Comunicación e
Imagen Institucional
Gerencia de
Fiscalización y
Control
Patrimonial
Gerencia de
Desarrollo
Económico
Gerencia de
Desarrollo
Humano
Gerencia de
Inversiones
Públicas
Gerencia de
Servicios Públicos
y Gestión
Ambiental
Gerencia de
Seguridad
Ciudadana
Gerencia de
Desarrollo
Humano
Gerencia de
Participación
Ciudadana
Sub Gerencia de
Fiscalización
Sub Gerencia de
Ejecutoria Coactiva
Sub Gerencia de
Promoción
Empresarial y
Comercialización
Sub Gerencia de
Defensa Civil
Sub Gerencia de
Transporte Local
Sub Gerencia de
Obras Privadas
Sub Gerencia de
Catastro
Sub Gerencia de
Hab Urb y
Saneamiento Físico
Legal
Sub Gerencia de
Estudios y
Proyectos
Sub Gerencia de
Obras Públicas
Sub Gerencia de
Limpieza Pública
Sub Gerencia de
Parques, Jardines y
Ambientes
Sub Gerencia de
Serenazgo
Sub Gerencia de
Servicios Sociales
Sub Gerencia de
Salud y Sanidad
Sub Gerencia de
Recursos
Alimentarios
Sub Gerencia de
Educación, Cultura y
Deporte
3
Organigrama de las áreas involucradas:
ALCALDIA
GERENCIA
MUNICIPAL
Gerencia de
Planeamiento
y Presupuesto
Sub Gerencia de
Desarrollo de
Tecnologías de la
Información
Gerencia de
Administración
y Finanzas
Sub Gerencia de
Logística y Control
Patrimonial
Gerencia de
Seguridad
Ciudadana
Sub Gerencia de
Serenazgo
1.2 Campo de acción en la organización objetivo
El campo de acción serán las principales zonas del distrito, donde hay mayor concurrencia
de personas y comercio.
La entidad pública cuenta con una edificación de dos (2) pisos en la cual se ubica la Gerencia
de Seguridad Ciudadana, habiendo dicha unidad orgánica designado un espacio en el
segundo nivel, para el diseño de un cuarto de comunicaciones en la cual convergería la red
de fibra óptica a desplegarse.
Las unidades orgánicas involucradas en el proyecto son la Gerencia de Administración y
Finanzas a través de su Sub Gerencia de Logística y Control Patrimonial, la Gerencia de
Seguridad Ciudadana a través de su Sub Gerencia de Serenazgo, y la Gerencia de
4
Planeamiento y Presupuesto a través de su Sub Gerencia de Desarrollo de Tecnologías de la
Información; quienes deberán contar con la conformidad de la Gerencia Municipal y
Alcaldía.
1.3 Situación problemática y problemas en el campo de acción
1.3.1 Situación problemática
El distrito de San Martin de Porres tiene un índice delincuencial elevado, siendo uno de los
distritos más inseguros de la ciudad de Lima; es así como, ante los actos vandálicos, robos,
asaltos, etc., la Gerencia de Seguridad Ciudadana a través de su servicio de serenazgo no
cuenta con la tecnología necesaria para realizar una labor eficiente, y de esta manera mitigar
los diversos problemas delincuenciales aqueja al distrito.
El servicio de seguridad a la ciudad se ejecuta desde los siguientes lugares:
- Centro de monitoreo, lugar de gestión de las videocámaras de todo el distrito, y desde
el cual se envía las ordenes de intervenciones.
- Módulos de seguridad, son 3 lugares que se encuentran distribuidos en todo el
distrito, donde se cuenta con al menos ocho (8) personas de serenazgo, y desde el
cual administran videocámaras de su sector.
- Puestos de atención rápida de serenazgo, están ubicados en diferentes partes del
distrito; en las cuales entre dos (2) a tres (3) personas de serenazgo, reciben las alertas
y se encargan de cuidar determinadas zonas
El distrito actualmente no cuenta con una infraestructura de red confiable que brinde
interconexión segura y estable entre las videocámaras de seguridad y la central de monitoreo
de serenazgo; siendo así que de las cuarenta un (41) videocámaras de seguridad instaladas,
sólo doce (12) se encuentran operativas.
Los módulos de seguridad ciudadana y los puestos de atención rápida de serenazgo,
construidos en diferentes ubicaciones del distrito, no se encuentran interconectados con el
centro de monitoreo y con el palacio municipal, siendo su único medio de comunicación las
radios tetra, tornando difícil las labores de coordinación ante posibles actos delincuenciales
que pudieran suscitarse dentro de sus campos de acción.
5
Por lo expuesto, se evidencia que el centro de monitoreo no puede realizar una gestión
documental adecuada para el seguimiento y/o esclarecimientos de actos vandálicos, pues no
cuenta con un medio de transmisión robusto y estable, que permita desplegar soluciones de
video seguridad, realizar una bitácora de incidentes y una correcta administración y
procesamiento de información que genera la Gerencia de Seguridad Ciudadana a través de
su servicio de serenazgo.
1.3.2 Problemas a resolver
- No existe una interconexión eficaz a través de un medio confiable, entre los módulos
de serenazgo y la central de monitoreo y con el palacio municipal.
- El distrito sólo cuenta con cuarenta y un (41) videocámaras de seguridad
interconectadas de forma inalámbrica a través de radioenlaces, de los cuales solo
están operativas doce (12).
- La central de monitoreo no cuenta con una bitácora de incidentes, asimismo, no hay
generación de ningún tipo de evidencias como grabaciones de video o fotografías de
delitos que se suscitan en el distrito.
1.4 Objetivos del proyecto general y específicos
1.4.1 Objetivo General
Diseñar una red de fibra óptica FTTH basado en el estándar GPON que abarque gran parte
del distrito para la instalación de videocámaras de seguridad de acuerdo con el Plan Local
de Seguridad Ciudadana 2017 - 20181
para el distrito de San Martin de Porres.
1.4.2 Objetivos Específicos
- Planificar la ubicación, topología y rutas de acceso FTTH para las videocámaras de
seguridad, de acuerdo con la normal G.984.1 del estándar GPON.
- Planificar el ancho de banda de transmisión por videocámara y elementos de la red
de fibra óptica en concordancia con la norma G.984.1/2 del estándar GPON.
- Diseño de la red FTTH para el sistema de videovigilancia del distrito de San Martin
de Porres, de acuerdo con la norma G.984.1/2 del estándar GPON.
1
Documento elaborado por la Municipalidad Distrital de San Martin de Porres, en cooperación con la Policía
Nacional del Perú, años 2017 - 2018.
6
1.5 Indicadores o mecanismos del logro de los objetivos
Tabla 1: Indicadores o mecanismos del logro de los objetivos
Objetivo Específico Indicador de Logro Métrica
Planificar la ubicación,
topología y rutas de acceso
FTTH para las videocámaras
de seguridad, de acuerdo con
la recomendación G.984.1
del estándar GPON.
Determinar el tipo de
topología de red a emplearse.
Determinar las posibles calles
para la realización de la red de
fibra óptica.
Diagrama topológico de
la red FTTH.
Listado de las mejores
rutas para la red de
fibra óptica.
Planificar el ancho de banda
de transmisión por
videocámara de seguridad y
elementos de la red de fibra
óptica, en concordancia con
la recomendación G.984.1/2
del estándar GPON.
Determinar el BW requerido
por videocámara de seguridad.
Ubicación de las cajas de
empalme.
Ubicación de los Nodos de
Acceso.
Cantidad de Mbps de
ancho de banda de
video.
Cantidad de splitter de
primer nivel.
Cantidad de splitter de
segundo nivel.
Diseño de la red FTTH para
el sistema de videovigilancia
del distrito de San Martin de
Porres, de acuerdo con la
recomendación G.984.1/2 del
estándar GPON.
Determinar el BW requerido
por el sistema de video
vigilancia.
Cálculo de atenuación por
enlace de cada videocámara
de seguridad.
Cálculo de potencia de
transmisión y recepción de
cada videocámara de
seguridad.
Cantidad de Mbps de
BW del sistema de
videovigilancia.
Cantidad de atenuación
por longitud por cada
enlace.
Cantidad de atenuación
por empalmes de fusión
de cada enlace.
Cantidad de atenuación
por conectores de cada
enlace.
7
Cálculo del ancho de banda
por cada puerto óptico de la
OLT.
Cantidad de potencia de
transmisión de cada
enlace.
Cantidad de potencia de
recepción de cada
enlace.
Cantidad de puertos
PON a emplearse del
OLT.
Cantidad de Mbps de
BW por cada puerto
PON de la OLT.
1.6 Justificación del proyecto
La necesidad de tener una infraestructura de red que brinde servicios de comunicaciones
unificadas, lo cual es de suma importancia para mediante la seguridad, mejorar la calidad de
vida, contribuyendo al bienestar familiar de los ciudadanos. Así, utilizar el tipo de red de
fibra óptica FTTH basado en el estándar GPON para la interconexión de sesenta (60)
videocámaras de seguridad, brindará las bondades de un sistema de seguridad que genere
sensación de seguridad ante los demás distritos, lo cual a su vez atraerá la seguridad de vivir
en dicho distrito, elevará su reputación y hasta podría incidir en la inversión privada para la
creación de espacios comerciales.
Las redes FTTH (Fiber To The Home) utilizando el estándar GPON nos brindan
conocimientos esenciales para el entendimiento de cómo funcionan las redes ópticas pasivas,
las tecnologías que intervienen en ella y la razón del porque son en la actualidad ampliamente
desplegadas por operadores de telecomunicaciones, tal como su beneficio al momento de
brindar servicios como el Triple Play (telefonía fija, internet y televisión).
Los principales motivos para la elaboración del presente proyecto son:
• Diseño de una arquitectura de red que brinde conectividad a gran parte del distrito.
• Mejorar la percepción de la Seguridad Ciudadana en el distrito.
8
• Reducir índices delincuenciales en el distrito.
• Generación de evidencias delictivas para el esclarecimiento de actos contra la
seguridad de los vecinos y el distrito.
1.7 Estado del arte
De las investigaciones realizadas, no se han encontrado trabajos de investigación similares
en el ámbito local, por lo cual se ha tomado como referencia varios temas de tesis a nivel
nacional e internacional, comprobando que existen investigaciones relacionadas a la
eficiencia del diseño de redes de fibra óptica usando tecnología GPON, motivo por el cual
son base para el desarrollo del proyecto de tesis planteado.
En el año 2015, en la ciudad de Lima se presentó la tesis denominada “Diseño de una Red
FTTH utilizando el estándar GPON en el distrito de Magdalena del Mar”, perteneciente al
autor Joseph William Arias de la Cruz. Dicha investigación buscaba lograr un mayor acceso
a la banda ancha en el distrito de Magdalena del Mar, y con ello achicar la diferencia de
acceso a la banda ancha fija que existe en el Perú, en comparación con el resto de los países
de Sudamérica Uruguay (23%), Argentina (15%) y Chile (13%). Para lograrlo, el autor
propuso un diseño de red FTTH con estándar GPON el cual brindaría un servicio con
velocidades altas de carga y descarga, una red confiable debido a su red redundante y costos
accesibles para el usuario del hogar.
Para ello, realizó un diagnóstico de la situación actual respecto a los servicios de
telecomunicaciones y el nivel socio económico del distrito. Luego, procedió a desarrollar
toda la teoría correspondiente a la tesis para comprender los conceptos necesarios básicos
para el diseño de la red; para posteriormente mostrar toda la ingeniería de red, donde se
explicó los pasos que se realizaron para el diseño de la red FTTH, así como el
dimensionamiento de las potencias y las tasas de transferencia en la red. Finalmente, el autor
realizó un análisis económico en el cual planteó un horizonte temporal de 5 años para la
recuperación de lo invertido y así generar la rentabilidad.
En el año 2017, en la ciudad de Puno se presentó la tesis titulada “Diseño de una red de
acceso FTTH utilizando el estándar GPON para la empresa AMITEL S.A.C., Puno”,
perteneciente al autor José Pio Chayna Burgos. Para ello se investigó detalladamente los
componentes de la tecnología FTTH y se hizo una revisión de los diferentes estándares
establecidos por la ITU-T que norman la integración y funcionamiento de los diferentes
9
compontes de la tecnología FTTH. Además, se consideraron las recomendaciones de buenas
prácticas impartidas por otras organizaciones como la COUNCIL FTTH, organización que
agrupa a los fabricantes y empresas que desarrollan la tecnología FTTH. Posteriormente, se
diseñó una red de acceso utilizando la tecnología FTTH con el estándar GPON entre Jr.
Sesquicentenario, Av. Simón Bolívar, Jr. Los Incas y Av. Costanera de la ciudad de Puno,
que contempla 1500 casas pasadas en aproximadamente veinte cuadras. El diseño presentado
tiene la capacidad para transmitir servicios de telecomunicaciones como internet de alta
velocidad, telefonía fija, IpTv, OTT, VOD, servicios que la empresa AMITEL S.A.C. podría
ofrecer a sus abonados utilizando la red de acceso diseñada.
En el año 2017, en la ciudad de Tacna, se presentó la tesis titulada “Diseño de una red
metropolitana basada en tecnología GPON, para optimizar los servicios tecnológicos de la
Municipalidad Provincial Jorge Basadre, en beneficio de la población del distrito de
Locumba” perteneciente a los autores Celeste Almanza Cornejo y Jolidey Callomamani
Quispe. Dicha tesis tuvo como objetivo diseñar una red Metropolitana basada en tecnología
GPON con el estándar Ethernet conocido con el nombre GEPON, tecnología de acceso
mediante fibra óptica con arquitectura punto a multipunto, que se consideró en el diseño,
dado que la fibra óptica es el medio de transmisión más avanzado y el único capaz de
soportar los servicios de la nueva generación; así el referido proyecto buscaba lograr la
optimización de los servicios tecnológicos de la Municipalidad Provincial Jorge Basadre,
integrando las redes locales de cada una de las sedes de la municipalidad, llevando al mismo
tiempo servicios de Internet, video vigilancia y teleducación a las demás instituciones
públicas, anexos y centros poblados del distrito. Con esta plataforma de conectividad el
distrito se encontraría preparado para soportar en un futuro, el transporte y gestión de
servicios tecnológicos, tal y como lo contemplan los Gobiernos de todas las naciones,
quienes reconocen la necesidad de desplegar redes de fibra óptica para mejorar la
competitividad de sus economías. Es por esa misma razón que los principales operadores de
telecomunicaciones del mundo, también vienen realizando el despliegue de sus redes con
Tecnología GPON.
En el plano internacional tenemos:
10
En el año 2015, en la ciudad de La Libertad – Ecuador, se presentó la tesis “Diseño e
Implementación de una red de fibra óptica FTTH utilizando el estándar GPON entre la
facultad de sistemas y telecomunicaciones y sus laboratorios en la Universidad estatal
Península de Santa Elena”, por el autor Jefferson Stalin Alcívar Ponce. Se realizó un estudio
del marco teórico correspondiente a la tecnología FTTH con topología punto a multipunto,
se detalla la situación actual de la estructura de la red y los equipos con que cuenta la facultad.
El diseño correspondió a una alternativa para poder implementar el sistema de video
vigilancia en estudio; para finalmente, implementar la solución tomando los estándares
correspondientes de construcciones y facilidades de fibra óptica con empalmes certificados
y conexiones en ODF, BMX y mini ODF, realizando las respectivas mediciones de
atenuaciones, medición de potencias de los hilos, así como se comprueban las longitudes
correspondientes.
En el año 2015, en la ciudad de Quito – Ecuador, se presentó la tesis de maestría titulada
“Análisis y Diseño de la red FTTH con tecnología GPON para el ISP troncal en el Canton
Cañar”, perteneciente al autor Carlos Marcelo León Araujo. Investigación que demostró que
la fibra óptica presenta las mejores características y ventajas frente a cualquier otro medio
de transmisión y que la empresa TroncalNet en la ciudad de Cañar, pretendió ampliar su
mercado y proveer de sus servicios con calidad y confiabilidad que sus clientes y la sociedad
necesitan.
Y finalmente, en el año 2015, en la ciudad de Quito – Ecuador se presentó la tesis titulada
“Estudio y Diseño de una red de Planta Externa con Fibra Óptica y su integración a un equipo
GPON para brindar servicios TRIPLE-PLAY” perteneciente al autor Edison Javier Suárez
Bravo, teniendo como objetivo general diseñar una red de Planta Externa de Fibra Óptica e
integrarla a un equipo GPON, para brindar el servicio TRIPLE-PLAY en el sector de la
Mariscal Sucre de la ciudad de Quito. La investigación busco realizar un análisis
considerando los parámetros técnicos para la implementación de una red fibra óptica
utilizando la tecnología GPON y mediante cálculos matemáticos saber si es rentable el
proyecto.
11
2 MARCO TEÓRICO
En este capítulo se presentarán los principales conceptos necesarios para el entendimiento
del desarrollo del proyecto, así como para el diseño de una red FTTH basado en el estándar
GPON para la conexión de videocámaras para el distrito de San Martin de Porres. Con esta
información proporcionada se podrá dar inicio a la elaboración del diseño de red.
2.1 Redes de telecomunicaciones
[Es un conjunto de dispositivos (nodos) conectados por enlaces de un medio físico. Son
equipos de transmisión que pueden transmitir información con señales electromagnéticas u
ópticas entre diferentes ubicaciones de forma analógica o digital. Un nodo pude ser una
computadora, una impresora o cualquier otro dispositivo capaz de enviar y/o recibir datos
generados por otros nodos de la red.2
Para ser considerada efectiva y eficiente, una red debe satisfacer ciertos criterios y los más
importantes son:
Rendimiento
Se puede medir de muchas formas, incluyendo el tiempo de tránsito y de respuesta. El tiempo
de tránsito es la cantidad de tiempo necesario para que un mensaje viaje desde un dispositivo
al siguiente. El tiempo de respuesta es el que transcurre entre una petición y su respuesta. El
rendimiento de una red depende de varios factores, incluyendo el número de usuarios, el tipo
de medio de transmisión, la capacidad del hardware conectado y la eficiencia del software.
El rendimiento se mide a menudo usando dos métricas: ancho de banda y latencia.
Fiabilidad
Esta se mide por la frecuencia de fallo de la misma, el tiempo de recuperación de un enlace
frente a un fallo y la robustez de la red ante una catástrofe.
Seguridad
Esta incluye la protección de datos frente a accesos no autorizados, protección de datos frente
a fallos y modificaciones e implementación de políticas y procedimientos para recuperarse
de interrupciones y pérdidas de datos.
2
Cfr. Almanza, 20017:37
12
2.2 Fibra óptica
2.2.1 Definición
Es un medio físico de transmisión de información, usual en redes de datos y
telecomunicaciones, que consiste en un filamento delgado de vidrio o de plástico, a través
del cual viajan pulsos de luz láser o led, en la cual se contienen los datos a transmitir.3
Además, de brindar velocidades y distancias superiores a comparación de cualquier otro
medio de transmisión (cobre e inalámbricos).
2.2.2 Partes de la fibra óptica
Como se puede apreciar en la figura 1, la fibra óptica consta de tres partes, las cuales
describiremos a continuación:
2.2.2.1 El núcleo (core)
Parte interna de la fibra por donde viajan las señales ópticas procedentes de la fuente.
Compuesto de materiales como cuarzo, plástico o dióxido o silicio. Para ajustar su índice de
refracción se dopa con materiales como P2O5 (óxido de fósforo), GeO2 (óxido de
germanio), B2O3(óxido de boro) con el objetivo de ajustar su índice de refracción.
2.2.2.2 El revestimiento (cladding)
Parte de la fibra que esta entre el núcleo y el recubrimiento. Esta estructura tiene un índice
de refracción menor al del núcleo de forma que actúe como una capa reflectante,
consiguiendo que las ondas luminosas se reflejen y de esta forma se transmitan a lo largo de
la fibra.
Se fabrica a altas temperaturas y generalmente son de cuarzo o plástico transparente. Se le
suelen añadir varias capas de plástico para absorber los posibles golpes o estiramientos que
pueda recibir la fibra y como protección para doblamientos excesivos.
2.2.2.3 El recubrimiento (coating)
Parte más externa de la fibra y que protege al núcleo y al revestimiento de posibles daños y
agentes externos. Estos agentes externos que pueden perjudicar las características de la fibra
pueden ser tales como humedad, aplastamiento, roedores y otros riesgos del entorno.
3
Cfr. Enciclopedia de Concepto (https://concepto.de/fibra-optica/)
13
Diseñada de forma que sea fácil de cortarla para realizar empalmes y le proporciona a la
fibra un diámetro fijo que suele ser un valor de 125, 250, 500 o 900 μm.
Figura 1: Partes de la fibra óptica
(Fuente: https://www.pandaancha.mx/plds/articulos/froala/fibra-optica-partes-405x215-316021649.jpg)
2.2.3 Tipos de fibra óptica
Se pueden realizar diferentes clasificaciones acerca de los tipos de fibra óptica, pero de
acuerdo al mecanismo de propagación de la luz en el interior, pueden ser de dos tipos:4
2.2.3.1 Fibra monomodo
Permite la propagación de un único modo de luz directamente sin reflexión, a través de la
reducción del diámetro del núcleo de fibra, permitiendo enviar información a largas
distancias (superiores a 10 kms) y a buena tasa de transferencia.
2.2.3.2 Fibra multimodo
Permite que los haces de luz se propaguen en más de una manera (más de mil modos
distintos), lo cual incrementa el margen de error y la hace no muy recomendable para
conexiones de muy larga distancia. Este tipo de fibras son las preferidas para
comunicaciones en pequeñas distancias, hasta 10 Kms.
En la figura 2 podemos observar los dos tipos de fibra.
4
Cfr. Enciclopedia de Concepto (https://concepto.de/fibra-optica/)
14
Figura 2: Tipos de fibra óptica
Fuente: (http://lafibraopticaperu.com/conceptos-basicos/Fibra-%C3%B3ptica-monomodo)
2.2.4 Características de la fibra óptica
Las fibras ópticas poseen las siguientes características generales:
Ancho de banda:
La fibra óptica tiene un ancho de banda mucho mayor que los cables de pares (UTP / STP),
y coaxiales. En la actualidad, las tasas son 1,7Gbps utilizando las redes públicas, el uso de
las frecuencias más altas o luz visible llegará a 39Gbps. UTP RJ45 o cable es ahora el más
ampliamente utilizado en la mayoría de las instalaciones de la red debido a su costo, baja
flexibilidad y facilidad de instalación, así como sus características técnicas que logran
mejores velocidades de transferencia de datos. En la transmisión de datos para el cobre, UTP
es el mejor que se puede lograr velocidades de ancho de banda como 10Mbps, 100 Mbps
1000Mbps con las nuevas placas 1 Gb Ethernet de red. El ancho de banda de la fibra óptica
permite transmitir datos, voz, vídeo, y más.
Distancia:
La atenuación de la señal baja permite líneas de fibra óptica sin repetidores.
Integridad de datos:
Normalmente la transmisión de datos por fibra óptica posee una frecuencia de errores o BER
(Bit Error Rate) es menor que 10 F-11. No hay necesidad de aplicar procedimientos de
corrección de errores para acelerar la velocidad de transferencia puesto que esta función
permite a los protocolos de comunicación de alto nivel lo realicen perfectamente.
Duración:
15
Es resistente a la corrosión y altas temperaturas, la protección de la envoltura es capaz de
resistir las altas tensiones en su instalación.
Seguridad:
Debido a que la fibra óptica no emite radiación electromagnética, es resistente a la escucha
de las acciones intrusivas. Para acceder al flujo de la señal en la rotura de la fibra, es
necesario que no hay transmisión durante este proceso y por lo tanto se puede detectar. La
fibra también es inmune a los efectos electromagnéticos externos, para que pueda ser
utilizado en entornos industriales, sin protección especial.
2.3 Redes FTTH
Son sistemas compuestos esencialmente por fibra óptica que llegan hasta los usuarios. La
tecnología FTTH es capaz de soportar toda la demanda de ancho de banda que se tiene
actualmente y que aumentará en el futuro cercano. En la actualidad las operadoras
telefónicas ya están migrando de las redes existentes ADSL (línea de subscriptor digital
asimétrica), tendidos de cable de cobre, sistemas de cable operadoras a redes de fibra óptica.
2.3.1 Redes Ópticas Activas (AONs)
Se utilizan elementos activos que requieren energía para su alimentación y permiten largas
distancias entre la sala de equipos y los abonados.
Basado en el estándar IEEE 802.ah, las redes activas Ethernet proveen de ancho de banda
simétrico con velocidades superiores a 1Gbps por puerto sobre una única fibra utilizando
para ello dos longitudes de onda multiplexadas y diferenciadas sobre cada fibra óptica. De
ésta manera con cada longitud de onda tenemos dos slots de transmisión, un slot se utiliza
como canal de transmisión y otra para el canal de recepción. Esto nos permite una
transmisión de datos Full-Dúplex mediante una conexión punto a punto con un ancho de
banda dedicado al usuario.5
En la figura 3, podemos observar que una AON utiliza un equipo de conmutación con
alimentación eléctrica, para gestionar la distribución de la señal y las señales de dirección a
clientes específicos.
5
Cfr. Blogspot - Redes de acceso (http://adcs7.blogspot.com/2011/05/redes-opticas.html)
16
Figura 3: Red Óptica Activa
Fuente: https://gris.tech.blog/2017/12/18/introduccion-a-la-red-optica-pasiva-pon/
2.3.2 Redes ópticas pasivas (PONs)
Una red PON es un sistema de comunicaciones por fibra óptica en el que se establece una
comunicación punto-multipunto entre un router central OLT (optical line Terminal) y los
equipos en campo ONT (optical Network Terminal).6
Su principal característica es que no tienen componentes de potencia eléctrica entre el
abonado final y el punto principal de distribución. El pilar de estas redes es que utilizan una
arquitectura de punto a multipunto que se parece a una estructura en árbol. Para dividir la
señal entre los distintos usuarios se utilizan divisores ópticos pasivos. Por lo general para 32
o 64 usuarios.7
La ventaja de este tipo de redes es que solo se necesitan equipos activos en los extremos.
Para guiar el tráfico intermedio en la red se usan divisores ópticos pasivos, que reparten la
señal por las fibras que se dirigen a cada punto de conexión.
Como se muestra en la figura 4, por el camino descendente el OLT envía la información a
todos los ONT, de forma punto-multipunto, procesando cada uno de ellos la información
6
Cfr. Almanza 2017:66
7
Cfr. Blogspot Fibra Ópticas (http://fibraopticas.blogspot.com/2011/04/tipos-de-redes-de-fibra.html)
17
que le corresponde, y en el camino ascendente cada ONT envía la información hacia el OLT,
mediante multiplexación por división en el tiempo.
De esta forma todas las comunicaciones se realizan por un solo par de fibras hasta el divisor
óptico, donde sale una fibra hasta cada ONT, es decir cada usuario.
El divisor óptico pasivo es un elemento sencillo, sin elementos que requieran alimentación
ni elementos móviles, que se puede ubicar en campo en un armario sin ninguna limitación
especial.
Figura 4: Redes Ópticas Pasivas
Fuente: (https://gris.tech.blog/2017/12/18/introduccion-a-la-red-optica-pasiva-pon/)
La tecnología PON es una arquitectura que ha transitado por varios estándares de calidad y
de operación bien delimitados por la UIT-T y la IEEE en algunos casos. Los tipos más
comunes de PON son Gigabit PON (GPON) y Ethernet PON (EPON)
2.3.3 Beneficios de PON
Estas brindan servicios de voz, video y datos de alta velocidad, alto ancho de banda y seguros
a través de una red de fibra combinada. Los principales beneficios de PON son:8
- Menores costos operativos de red.
8
Cfr. Blog: Introducción a la red óptica pasiva pon (https://gris.tech.blog/2017/12/18/introduccion-a-la-red-
optica-pasiva-pon/)
18
- Eliminación de conmutadores Ethernet en la red.
- Eliminación de costos recurrentes asociados con un entramado de conmutadores
Ethernet en la red.
- Menores costos de instalación (CapEx) para una red nueva o mejorada (mínimo 200
usuarios).
- Menores costos de energía de red (OpEx).
- Menos infraestructura de red
- Grandes haces de cables de cobre son reemplazados por un cable de fibra óptica de
modo único.
- PON proporciona una mayor distancia entre el centro de datos y el escritorio (> 20
kilómetros).
- El mantenimiento de la red es más fácil y menos costoso.
- La fibra es más segura que el cobre.
2.3.4 Topología PON
2.3.4.1 Punto a punto (P2P)
Las redes P2P ofrecen mayor ancho de banda ya que cada abonado dispone de una fibra que
lo conecta con la central, topología adecuada para empresas de mediano y gran tamaño.9
Figura 5: Topología Punto a punto
Fuente: Notario 2015:63
9
Cfr. Notario 2015:1
19
La arquitectura punto a punto, se presenta en la figura 5, posee un costo muy elevado ya que
son enlaces dedicados. No se trata de sistemas muy utilizados en arquitectura de fibra hasta
el hogar. Este tipo de arquitecturas tienen un enlace directo desde el OLT y los ONT
mediante fibra óptica. Este enlace suele utilizar un sistema bidireccional. Utiliza distintas
longitudes de ondas para cada servicio que se quiera dar (voz, datos, IPTV).
Así, las redes P2P ofrecen una capacidad de transmisión prácticamente ilimitada e
independiente para cada usuario, consistiendo en una solución sencilla, fiable y robusta. Por
el contrario, como punto negativo, habría que destacar el elevado costo de su despliegue, ya
que estas redes requieren grandes inversiones en fibra óptica, en manipulación y en
empalmes.
2.3.4.2 Punto a multipunto pasivo (P2MP)
En las redes P2MP, cada una de las fibras que componen los cables que salen de las centrales
dan servicio a múltiples abonados a través de divisores ópticos; son las más utilizadas para
conectar con los hogares, pequeñas empresas o cualquier usuario con necesidades de ancho
de banda moderado.10
En la figura 6, se puede apreciar que, en este tipo de redes, la información viaja por la fibra
desde la central llega a todos los usuarios conectados a la misma fibra, pero diferentes
técnicas de multiplexado de tramas de datos permiten que reciban únicamente la información
correspondiente a cada uno de ellos.
Figura 6: Punto a multipunto pasivo
Fuente: Notario 2015:63
10
Cfr. Notario 2015:62
20
La red óptica pasiva es la arquitectura más popular dado que no utiliza electrónica, salvo en sus
extremos y por lo tanto no necesita de una alimentación eléctrica para operar los componentes
pasivos, además de que su mantenimiento es mucho más económico. Ésta arquitectura PON
puede alcanzar sin problemas 20 kms lo cual es más que suficiente en la mayoría de las zonas
urbanas donde se puede utilizar una red óptica.11
2.3.5 Tipos de redes PON
2.3.5.1 APON (Asynchronous Transfer Mode Passive Optical Network)
La Red Óptica Pasiva ATM, está definida en la revisión del estándar de la UIT-T G.983, el
cual fue el primer estándar desarrollado para las redes PON. Esta basa su transmisión en
canal descendente en ráfagas de celdas ATM con una tasa máxima de 155 Mbps que se
reparte entre el número de las ONU que estén conectadas. Su principal desventaja constituye
en la incapacidad de manejo de video, debido a la carencia en longitud de onda asignada
para este efecto.12
Figura 7: Redes Ópticas Pasivas ATM
Fuente: (Añazco 2013:56)
2.3.5.2 BPON (Broadband Passive Optical Network)
La Red Óptica Pasiva de Banda Ancha constituye una mejora de la tecnología APON, para
obtener más acceso a servicios como Ethernet, VPL, distribución de video y multiplicación
de longitud de onda (WDM), logrando así un mejor ancho de banda. Admite un tráfico
asimétrico en el canal descendente de 622 Mbps y canal ascendente de 155 Mbps; y un
11
Cfr. Asenjo 2014:14
12
Cfr. Arias 2016:24
21
tráfico simétrico en canal descendente y ascendente de 622 Mbps. Otras características de
esta tecnología es que tiene un alcance de 20 Km y puede tener hasta un máximo de 64
usuarios por puerto BPON.
2.3.5.3 EPON (Ethernet Passive Optical Network)
En enero de 2001, la IEEE configuró un grupo de estudio llamado Ethernet en la Última
Milla. Este grupo de trabajo generó una nueva especificación de redes ópticas pasivas,
denominada Ethernet PON (EPON). Esta nueva arquitectura se diferencia de las anteriores
en que no transporta celdas ATM sino directamente tráfico nativo Ethernet. Usa el estándar
8b/10b (codificación de línea) y siempre que es posible, mantiene fielmente el espíritu de la
recomendación 802.3, incluyendo el uso full dúplex de acceso al medio.
El principal atractivo que presenta esta tecnología es su optimización para el tráfico IP frente
a la clásica ineficiencia de las alternativas basadas en ATM. Además, la interconexión de
islas EPON es mucho más sencilla que la interconexión de APON/BPON, GPON puesto que
no requiere arquitecturas SDH para realizar el transporte WAN.13
Sus principales ventajas frente a los sistemas anteriores APON y BPON son:
- Ofrece Calidad de servicio (QoS) en ambos sentidos, tanto descendente como
ascendente.
- Facilita en gran medida la llegada con fibra hasta los abonados, pues los equipos con
los que se accede son más económicos al usar interfaces Ethernet.
- La gestión y administración de la red se basa en el protocolo SNMP, lo cual permite
reducir la complejidad de los sistemas de gestión de otras tecnologías
13
Martí 2017:17
22
Figura 8: Arquitectura básica de una red EPON
2.3.5.4 GPON (Gigabit Passive Optical Network)
Tecnología perteneciente a la arquitectura PON, la cual está aprobada por la ITU-T en 4
recomendaciones, la G.984.1, G.984.2, G.984.3 y G.984.4. El principal objetivo de GPON
es ofrecer un ancho de banda mucho más alto que sus anteriores predecesoras, y lograr una
mayor eficiencia para el transporte de servicios basados en IP.14
Las velocidades manejadas por esta tecnología son mucho más rápidas, ofreciendo 2.488
Gbps para el canal de bajada y de 1.244 Gbps para el canal de subida. Esto proporciona
velocidades muy altas para los abonados ya que si se dan las configuraciones apropiadas las
velocidades pueden ser de hasta 100 Mbps a cada usuario, un gran avance en cuanto a
eficiencia y escalabilidad.
Esta tecnología no solo ofrece mayores velocidades, sino que también da la posibilidad a los
proveedores de servicios de continuar brindando sus servicios tradicionales sin necesidad de
tener que cambiar los equipos para que sean compatibles con esta tecnología. Esto se da
gracias a que GPON usa su propio método de encapsulamiento (GEM o Método de
Encapsulamiento GPON), el cual permite el soporte de todo tipo de servicios. GPON
también permite OAM avanzado, logrando así una gran gestión y mantenimiento desde las
centrales hasta las acometidas.
Por lo que consta de las siguientes características:
14
Cfr. Chillo 2017:77
23
- Está basada en BPON en cuanto a arquitectura, pero además ofrece: Soporte global
multiservicio en voz, Ethernet 10/100 y ATM.
- Cobertura hasta 20 Km.
- Seguridad a nivel de protocolo.
Soporte de tráfico de transferencia: Simétrico de 622 Mbps y 1.25 Gbps.; y asimétrico
descendente de 2.5 Gbps y asimétrico ascendente de 1.25 Gbps.
2.3.5.5 GEPON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network)
Es un sistema diseñado para el uso en las telecomunicaciones y combina las tecnologías
Gigabit Ethernet y Passive Optical Network. Este sistema facilita en gran medida la llegada
con fibra hasta los abonados ya que los equipos con los que se accede son más económicos
al usar interfaces Ethernet.
Figura 9: Arquitectura básica de una red GEPON
Tal como se muestra en la figura 10, las redes GEPON están distribuidas así: OLT (Línea
Terminal Óptica) los cuales están conectados a las redes IP u otras por un extremo, luego
están las ODN (Redes de Distribución Óptica) de la cual se desprenden los POS (Splitter
Óptico Pasivo), y estos le dan acceso a los ONU (Unidad de Red Óptica), los cuales brindan
el servicio a cada abonado.
24
Algunas de las ventajas más importantes al usar GEPON son las siguientes:
- Ancho de banda seguro para diferentes servicios al ser el número de abonados por
trayectoria de fibra de un máximo de 32.
- Gran alcance entre los equipos distribuidores y los suscriptores (20 Km).
- Soporte para datos, voz y video.
- Varios usuarios pueden usar una sola fibra ahorrando costos.
- Bajas tasas de administración y mantenimiento en la red al usarse equipos de fibra
pasivos y no activos.
Finalmente, se presentamos un resumen de las características de los estándares vistos:
Tabla 2: Comparativa entre estándares PON
Fuente: (Pezo 2015:27)
25
2.4 Red GPON
2.4.1 Definición
Es una tecnología que permite una convergencia total de todos los servicios de
telecomunicaciones sobre una única infraestructura de red basada en IP. Es una red de fibra
totalmente pasiva, no existen repetidores dentro de la red y tampoco fuentes de poder
intermedios, solo spliters, acopladores y atenuadores.15
Toda la información es transmitida
bidireccionalmente sobre una sola fibra conocida como PON.
2.4.2 Características principales de una red GPON
La tecnología GPON, ofrece las siguientes características:
- Gran ancho de banda sin precedentes. La tasa GPON es tan alta como 2.5 Gbps,
proporcionando ancho de banda suficiente para satisfacer la creciente demanda de
redes de alto ancho de banda en el futuro.16
- Abundancia de protocolos y servicios preparados para la seguridad de datos para la
cual el método de encapsulación que emplea GPON es GEM (GPON Encapsulation
Model), que permite soportar cualquier tipo de servicio Ethernet, TDM, ATM, etc.17
- Soporte TDM. El negocio TDM se puede apoyar directamente por la longitud de marco
de marco de TC de Gpon de 125μs. Además, se puede asignar al ATM balizas y
proporciona la transmisión en tiempo real con QoS garantiza.
En la tabla 2, se muestra las características, ya antes indicadas
Tabla 3: Características de red GPON
Características GPON
Velocidad
Descen: 2488, 1244
Ascen: 2488, 1244, 622, 155
Codificación de línea NRZ (+aleatorización)
15
Cfr. Gaona y Santillán 2013:11
16
Cfr. (http://www.qftth.net/info/technical-features-of-gpon-21928343.html)
17
Cfr. Gaona y Santillán 2013:30
26
División mínima (en capa
TC)
64
División máxima (en capa
TC)
128
Alcance lógico máximo
soportado por capa TC
60 Km (con 20 Km diferencial entre
ONTs)
Protocolos de capa 2
Ethernet, TDM sobre GEM (GPON
Encapsulation Model), ATM
Documentos estándar ITU-T G.984 Series
Soporte TDM
TDM nativo, TDM sobre ATM, TDM
sobre paquete
Típica capacidad descendente
(para caudal de datos IP)
1170 Mbit/s (para v, línea 1,244
Gbits/s)
Típica capacidad descendente
(para caudal de datos IP)
1160 Mbits/s (para v, línea 1,244
Gbit/s)
OAM PLOAM + OMCI
Seguridad Descendente AES (modo contador)
2.4.3 Descripción del estándar GPON
GPON es la tercera generación de protocolo PON, y la segunda generación desarrollado por
el consorcio FSAN. GPON y sus protocolos están especificadas en el ITU-T G984 serie.
GPON se desarrolló para soportar mayores velocidades de datos que fueron cambiando a
través de los avances tecnológicos.18
La norma ITU-T G.984.x (x = 1, 2, 3, 4, 5, 6) (ITU-T, 2011) es una recomendación extensa
y muy compleja que no solo ayuda a tomar bases en el diseño y certificación de topologías
GPON, sino también proporciona un criterio amplio que busca optimizar los recursos como
18
Cfr. Gaona y Santillán 2013:15
27
elementos pasivos, además de proyectar diseños ideales para evitar trabajos después de la
construcción. A continuación, la Tabla 4 detalla los parámetros más importantes para
certificar una red FTTH GPON.
Tabla 4: Parámetros para certificar una red FTTH GPON (ITU-T G.984.x)
La figura 10, muestra los estándares GPON aprobados en 2003-2004 por ITU-T en las
recomendaciones G.984.1, G.984.2, G.984.3, G.984.4 y G.984.5. Son las estandarizaciones
de las redes PON a velocidades superiores.
28
Figura 10: Estándares GPON
Fuente: (http://tecnologiagpon2018.blogspot.com/)
2.4.3.1 Recomendación UIT-T G.984.1
Esta recomendación trata de la introducción hacia el estándar GPON, mostrando las
características generales de funcionamiento y constitución, con el fin de llegar a la
convergencia de equipos, así como mostrar la topología utilizada.
Las características generales incluyen ejemplos de servicios, de interfaces usuario-red (UNI,
user network interface) e interfaces de nodo de servicio (SNI, service node interface) que
son necesarios para los operadores de red. Además, se ilustran las principales
configuraciones de instalación.
Se mantienen las características de la UIT-T G.982 y de UIT-T de la serie G.983.x. La
finalidad es asegurar la compatibilidad con las redes de distribución óptica existentes (ODN,
optical distribution network) que son conformes con esas recomendaciones.
Los sistemas GPON se caracterizan en general por un sistema de terminación de línea óptica
(OLT, optical line termination) y una unidad de red óptica (ONU, optical network unit) o
una terminación de red óptica (ONT, optical network termination) con una red de
distribución óptica (ODN, optical distribution network) pasiva que los interconecta. Por lo
29
general, existe una relación de tipo uno a muchos entre la OLT y las ONU/ONT
respectivamente.
2.4.3.2 Recomendación UIT G.984.2
Este es el conjunto de especificaciones técnicas para el correcto manejo de la capa
dependiente de los medios físicos PMD, esta capa cubre sistemas con tasas nominales de
velocidad de 1244.160Mbps y 2488.320Mbps en dirección descendente (downlink), así
como 155.52Mbps, 622.08Mbps, 1244.160Mbps y 2488.320Mbps en dirección ascendente
(uplink), además explica el manejo simétrico y asimétrico de las señales con referencia a las
velocidades descritas anteriormente.19
Además, abarca servicios de voz, distributivos y de
datos con velocidades en Gigabits.
2.4.3.3 Recomendación UIT-T G.984.3
Conocida también como la especificación de la Capa de Convergencia de Transmisión TC
(Transmission Convergence), indica los formatos de la trama utilizada, el método de control
de acceso al medio, el método ranging, la función OAM y la seguridad en redes GPON.
Puede decirse que esta recomendación está directamente relacionada a los aspectos de la
fibra óptica, explicando algunas de las redes con métodos de acceso flexible que utilizan este
medio, describiendo las características de las redes PON. Además, involucra los pasos que
se deben considerar en el diseño de la red GPON, en base a las distancias, funcionalidad y
seguridad.20
2.4.3.4 Recomendación UIT-T G.984.4
Son las especificaciones de la interfaz de control y gestión OMCI, donde el análisis se enfoca
en los recursos y servicios procesados de una base de información entre la OLT y ONT.
Además, permite conocer a fondo como se administran los diferentes servicios y sus
respectivas tramas según las relaciones y atributos dentro del sistema de encriptación
2.4.3.5 Recomendación UIT-T G.984.5
Esta recomendación sugiere un rango de bandas y longitudes de onda que se reservan para
una futura implementación de nuevos servicios a través de la técnica de multiplexación
19
Cfr. Rodriguez 2015:29
20
Cfr. Rodriguez 2015:29
30
WDM, esto para aprovechar de mejor manera las cada vez más capaces redes ópticas
pasivas.21
2.4.4 Clasificación GPON
2.4.4.1 FTTP (Fiber To The Premises)
Topología conocida como fibra hasta los locales. Es una forma de entrega de
comunicaciones en la que la fibra óptica va desde la oficina central hasta el final a los locales
ocupados por el suscriptor. FTTP se puede clasificar según el lugar donde termina la FO en:
FTTH y FTTB.
Figura 11: Arquitectura FTTP
Fuente: (Añazco, 2013:69)
2.4.4.2 FTTH (Fiber To The Home)
Fibra hasta el hogar, la fibra óptica se encuentra desplegada desde la central hasta el hogar
del usuario final, donde existe el equipo terminal, que es el encargado de convertir las señales
ópticas en señales eléctricas y conectarse al cableado estructurado de cable de cobre coaxial
para televisión y par trenzado para telefonía e internet.
21
Cfr. Rodríguez 2015:30
31
Figura 12: Arquitectura FTTH
Fuente: (Añazco, 2013:70)
2.4.4.3 FTTB (Fiber To The Building)
Fibra hasta el edificio, es una arquitectura de red de transmisión óptica, donde la fibra óptica
termina en un punto de distribución intermedio en el interior o inmediaciones del edificio de
los abonados (comercial o residencial). La caja del convertidor del edificio se encuentra
generalmente en un cuarto de telecomunicaciones ubicado en la planta baja, donde están los
equipos que convierten las señales ópticas en señales eléctricas y llegan al usuario final
mediante el cableado estructurado desplegado en el edificio a través de par trenzado.
Figura 13: Arquitectura FTTB
32
2.4.4.4 FTTC (Fiber To The Curb)
Este tipo de tecnología se la conoce como fibra hasta la acera, FTTC es un sistema de
telecomunicaciones en el cual la fibra óptica llega hasta una plataforma que sirve para
algunos cuantos abonados, cada uno de estos abonados está conectado a la plataforma a
través de cable coaxial o par trenzado. La caja de distribución que se encuentra en el poste,
también contiene equipos que transforman la señal y mediante cables aéreos de cobre llegan
hasta el usuario final, generalmente la caja de distribución o armario están ubicados a una
distancia menor a 300 metros desde una casa o negocio.
FTTC permite la entrega de servicios de banda ancha, tales como Internet y protocolos de
comunicaciones de alta velocidad como el acceso a banda ancha por cable (DOCSIS) o
alguna forma de xDSL normalmente utilizada entre el nodo y los clientes. Las tarifas de
datos varían según el protocolo exacto utilizado y de acuerdo a qué tan cerca del cliente está
el nodo.
Figura 14: Arquitectura FTTC
Fuente: (Añazco, 2013: 69)
2.4.4.5 FTTN (Fiber to the node)
En la red FTTN (Fiber To The Node), fibra hasta el nodo, tiene desplegada fibra óptica desde
la central hasta un nodo del vecindario, el nodo es un cuarto de telecomunicaciones donde
existen equipos que convierten las señales ópticas provenientes desde la central a señales
eléctricas, que a través del medio de transmisión de cables de cobre dan cobertura a un barrio
o distrito. Los cables de cobre son par trenzado, que están desplegados a una distancia
típicamente de 1Km desde el nodo hasta los usuarios finales.
33
Fibra hasta el nodo permite la entrega de servicios de banda ancha, tales como Internet y
protocolos de comunicaciones de alta velocidad como el acceso a banda ancha por cable
coaxial (DOCSIS) o alguna forma de xDSL que normalmente se utiliza entre el nodo y los
clientes. Las tarifas de datos varían según el protocolo exacto utilizado y de acuerdo a qué
tan cerca del cliente está el nodo. FTTN a menudo utiliza la infraestructura de par trenzado
o cables coaxiales existentes para proporcionar un servicio de última milla. Por esta razón,
la fibra hasta el nodo es menos costosa de implementar. Sin embargo, a largo plazo, su
potencial de ancho de banda es limitado en relación con las implementaciones que aporta la
fibra a los abonados.
Figura 15: Arquitectura FTTN
Fuente: (Añazco, 2013:16)
2.4.5 Elementos de la red GPON
El esquema de una red GPON está compuesto por tres partes fundamentales: la OLT, ODN
y ONT, como se observa en la figura 16. La OLT está ubicada en el nodo del proveedor de
servicios y contiene todos los equipos activos. La ODN (Optical Distribution Network) es la
red óptica pasiva de distribución que abarca a la red feeder, a la red distribución y a la red
de dispersión, en donde su elemento más importante es el splitter encargado de dividir las
señales a las respectivas ONTs de los usuarios. La NAP (Network Access Point),
34
comúnmente llamada caja óptica de distribución es el equipo terminal que conecta la red de
distribución con la red de dispersión. Finalmente, en el domicilio del cliente está ubicada la
ONT que es el equipo terminal de la red GPON, la cual recibe las señales ópticas y las
transforma a señales eléctricas.
Figura 16: Esquema de una red GPON
A continuación, se detalla cada elemento del esquema de una red GPON.
2.4.5.1 Optical Line Termination (OLT)
El equipo terminal óptico (OLT), como se observa en la figura 1.36, es el equipo activo que
conecta la red óptica de distribución (ODN) con los diferentes equipos del proveedor de
servicios de telecomunicaciones. Generalmente la OLT está en el chasis o rack de
telecomunicaciones, posee una tarjeta de ventiladores para enfriar al equipo activo OLT. De
igual manera, posee tarjetas de gestión y control, tarjetas para tráfico de telefonía y tarjetas
de servicios. Las tarjetas de servicios poseen puertos, donde cada puerto representa un hilo
de fibra óptica del cable troncal o feeder.
35
Figura 17: Optical Line Termination
(Fuente: https://e.huawei.com/za/products/fixed-network/access/olt/ea5800)
2.4.5.2 Red Feeder
La red feeder es la red troncal que conecta el distribuidor óptico ODF ubicado en el nodo
central con el armario FDH que se detallará en la siguiente sección. El cable óptico de la red
feeder típicamente va canalizado por los ductos PVC hasta llegar a un armario donde se
encuentran los splitters.
2.4.5.3 Armario de GPON (FDH)
El armario FDH (Fiber Distribution Hub), es fabricado típicamente de un material de
aluminio para soportar condiciones climáticas extremas como agua, polvo y vandalismo, ya
que se encuentra a la intemperie. El armario está ubicado en un determinado punto del enlace
y es el encargado de conectar la red feeder con la red de distribución; en el armario se
encuentran ubicados los splitters, existen armarios que pueden soportar hasta 576 puertos o
usuarios, como se observa en la figura 1.37.
36
Figura 18:Armario FDH
(Fuente: https://www.fibraopticahoy.com/imagenes/2014/10/EDC-864.jpg)
2.4.5.4 Splitter
El splitter es un divisor óptico pasivo, generalmente se utilizan en redes de distribución,
cuando un enlace punto punto no es suficiente para satisfacer la demanda de usuarios,
también se las utiliza en redes FTTx y GPON.
El splitter divide la señal exactamente igual a su señal original con la misma longitud de
onda, pero con menor potencia. Existen splitters de hasta 1/128 salidas, dependiendo de la
cantidad de salidas se pueden tener 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64 y 1/128 salidas. En la figura
1.38 se muestra el splitter 1/32.
Figura 19:Splitter 1/32
(Fuente: https://planetechusa.com/epl-spt-32-gepon-splitter-1x32-plc-splitter-wavelength-1260-1650-nm/)
37
La mayoría de splitters están ubicados en la mangas, cajas terminales y armarios que se
explicarán más adelante. En la tabla 1.7 se observan las pérdidas por inserción de los
splitters.
Tabla 5: Pérdidas por inserción de los splitters
2.4.5.5 Optical Distribution Network (ODN)
La red de distribución óptica es toda la red óptica pasiva en donde no existen equipos activos
o equipos que necesiten energía eléctrica para su funcionamiento, la ODN está formada por
la red feeder, la red de distribución y la red de dispersión. De igual manera, en esta red están
ubicados los elementos como los armarios (FDH), donde se encuentran los splitters y las
cajas de distribución óptica (NAP)
2.4.5.6 Red de Distribución
La red de distribución une el armario FDH con la caja de distribución NAP, las cajas de
distribución pueden estar ubicadas en postes o pozos, por lo tanto, se usa un cable óptico que
puede ser aéreo o canalizado, dependiendo de los criterios de diseño de la red GPON.
2.4.5.7 Caja de Distribución Óptica (NAP)
La caja de distribución óptica, como se observa en la figura 1.39, también se la conoce con
el nombre de NAP (Network Access Point) punto de acceso a la red o caja terminal. Es la
encargada de conectar la red de distribución con las conexiones individuales de cada
abonado. De igual manera, es un punto específico para realizar labores de operación y
mantenimiento. En las NAP se encuentran los pigtails, que son los encargados de conectar
los hilos del cable de distribución con los respectivos conectores de la NAP.
38
Figura 20: NAP
Fuente: https://www.casadomo.com/2013/07/24/c3-cables-y-componentes-para-comunicaciones-presenta-22915
2.4.5.8 Red de Dispersión
La red de dispersión es el segmento de red que va desde las cajas de distribución NAP hasta
la roseta óptica que está ubicada en el domicilio del cliente, el cable óptico usado en esta red
se llama drop, solo posee dos hilos de fibra óptica, por lo tanto, es de fácil manipulación.
2.4.5.9 Roseta Óptica
La roseta Óptica, como se observa en la figura 16, es el punto terminal de una red de acceso
GPON y conecta la red de dispersión con el equipo activo ONT (Optical Network Terminal)
mediante el patchcord. En la roseta óptica se realizan mediciones o pruebas de las pérdidas
en todo el enlace o sistema de comunicaciones.
Figura 21: Roseta Óptica
Fuente: https://www.furukawalatam.com/es/catalogo-de-productos-detalles/roseta-optica
39
2.4.5.10 Optical Network Terminal (ONT)
La terminal de red óptica (ONT) es un equipo activo y está ubicado en el domicilio del
cliente, este equipo es el encargado de recibir la señal óptica transmitida y convertirla en
señal eléctrica. Posee puertos para telefonía, televisión e internet, por lo tanto, es capaz de
ofrecer el servicio triple play que se detallará en la siguiente sección. A la ONT llegan todas
las tramas de datos enviadas por la OLT, entonces filtra las tramas destinadas a la respectiva
ONT mediante verificación de direcciones y las demás tramas que le corresponden las
descarta. A continuación, se presenta la figura 1.41 correspondiente al equipo activo ONT.
Figura 22: Terminal de red óptica – ONT
Fuente: http://wwwen.zte.com.cn/en/products/access/xpon/201301/t20130131_385569.html
40
3 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
En este capítulo se identificarán los problemas que afectan a la organización objetivo,
describiendo cada una y, asimismo, servirá de insumo para la determinación de los
requerimientos que serán necesarios para llevar acabo el diseño de la solución, y finalmente
también se identifica las unidades orgánicas interesadas en el proyecto.
3.1 PROBLEMA PARA RESOLVER
3.1.1 Planificar la ubicación, topología y rutas de acceso FTTH para las videocámaras de
seguridad, de acuerdo con la recomendación G.984.1 del estándar GPON.
Problemática:
- La Gerencia de Seguridad Ciudadana cuenta con un Mapa del Delito del distrito
emitido por la Policía Nacional del Perú actualizado al año 2017, la cual muestra
zonas consideradas de alto riesgo por diferentes tipos de acciones delictivas.
- Que actualmente el centro de monitoreo de seguridad ciudadana solo cuenta con
41 videocámaras de seguridad interconectadas a través de radioenlaces y que se
encuentran instaladas en la parte sur del distrito y de las cuales funcionan solo
son 12 videocámaras.
Requerimientos:
- Plan Local de Seguridad Ciudadana del distrito de San Martin de Porres.
- Mapa del delito emitido por la Policía Nacional del Perú actualizado.
- Cantidad de videocámaras de seguridad a utilizarse para el presente proyecto.
El distrito de San Martin de Porres cuenta actualmente con un sistema de video
vigilancia basado en una arquitectura inalámbrica que interconecta a 41
41
videocámaras de seguridad las cuales se encuentran ubicadas en la parte sur del
distrito, como se puede apreciar en el plano de ubicación adjunto al presente,
podemos deducir por el tipo de medio de transmisión, que este no asegura una
comunicación y ancho de banda constante y estable.
Tabla 6: Ubicación de las 41 videocámaras de seguridad
UBICACIÓN DE LAS 41 VIDEOCÁMARAS DE SEGURIDAD
CONEXIÓN INALÁMBRICA
NRO. DIRECCIÓN
1 Av. Próceres - Torre Tagle
2 Av. José Granda – Salaverry
3 Av. Pacasmayo – Huaraz
4 Av. 12 de Octubre con la Av. Pacasmayo - Urb. Perú (7ma zona)
5 Av. 12 de Octubre con la Av. Lima - Urb. Perú (4ta zona)
6 Av. Callao con la Av. Lima - Urb. Perú (7ma zona)
7 Jr. Lobitos (parque) - Urb. Perú (4ta zona)
8 Jr. Ayacucho con Jr. Huaraz - Urb. Perú (4ta zona)
9 Av. 12 de Octubre con Jr. Malecón Rímac - Urb. Perú (5ta zona)
10 Jr. Callao con Jr. Ayacucho - Urb. Perú (3ra zona)
11 Jr. Camaná con Jr. Malecón Rímac – Urb. Perú
12 Av. Perú con la Av. Abancay - Urb. Perú (3ra zona)
13 Av. Perú con la Av. Universitaria - Urb. Perú (3ra zona)
14 Av. Perú con la Av. Salvador - Urb. Perú (Sector II - 2da zona)
15 Av. Salvador con el Jr. Sao Paolo - Urb. Perú (Sector II - 2da zona)
16 Av. Tupac Amaru con la Av. José Granda - Urb. Valdivieso
42
17 Av. Puerto Barrios con la Av. Lima - Urb. Perú (2da zona)
18 Av. Lima con la Av. Universitaria - Urb. Condevilla Señor (1ra etapa II, III y IV sector)
19 Av. José Granda con la Av. Pedro Silva - Urb. Condevilla Señor (1ra etapa II, III y IV sector)
20 Av. José Granda con la Ca. S/N 004 Asoc. Pro-Vivienda 03 de Octubre de Condevilla Señor
21 Jr. Tegucigalpa con el Jr. El Chaco AAHH Urb. Perú Zona 1° Barrio La Esperanza
22 Av. Perú con el Jr. Haití AAHH Perú Zona 1° Barrio La Esperanza
23 Jr. Rio Bamba Cdra. 13 B. M. Pedregal Bajo
24 Av. Alfredo Mendiola (Palacio Municipal)
25 Parque La Pera - Urb. Palao
26 Parque Santa Patricia - Urb. Santa Patricia I Etapa
27 Av. Tomas Valle cruce con la Av. Próceres
28 Av. Eduardo de Habich cruce con la Av. Panamericana Norte
29 Av. Perú cdra. 40 cruce con el Jr. Chiclayo
30 Av. Perú cdra. 35 / Plaza de Armas
31 Av. Perú cdra. 17 / Av. Dueñas
32 Av. Perú cdra. 13 / Jr. Riobamba cdra. 05
33 Av. Perú cdra. 29 / Av. Universitaria
34 Av. Tomas Valle / Av. Universitaria
35 Calle Miguel Ángel – Fiori
36 Av. Zarumilla cdra. 07
37 Av. Tupac Amaru / Av. Habich cdra. 01
38 Parque Cesar Vallejo
39 Calle Antonio Raimondi / Stella Maris
43
40 Calle José María Quimper / López de Romaña - Garagay 01
41 Calle José María Quimper / López de Romaña - Garagay 02
44
Plano 1: Plano de ubicación de las 41 videocámaras de seguridad interconectadas por
radioenlace
Fuente: Plan Local de Seguridad Ciudadana 2017 - 2018
45
De las 41 videocámaras que cuenta instalados en el distrito, a la fecha sólo se encuentran
operativas 12, debido a diversos motivos como la falta de línea de vista debido a
edificaciones que se interponen entre las videocámaras y la ubicación de la estación
base; y otras debido a falta del servicio de energía. A continuación, un cuadro resumen.
En la tabla 4, se muestra un resumen de videocámaras instaladas actualmente:
Tabla 7: Resumen de videocámaras actualmente instaladas
Videocámaras MDSMP Medio de Transmisión Cantidad
Videocámaras Operativas Inalámbrico 12
Videocámaras Inoperativas Inalámbrico 29
Total de Videocámaras 41
Actualmente, los gobiernos locales como las municipalidades realizan reuniones de
coordinación con la Policía Nacional del Perú, quienes de acuerdo con los cuadros
estadísticas de actos delictivos y zonas de alto riesgo que emiten las comisarias, elaboran
el mapa delictivo y zonas de alto riesgo en conjunto con la Gerencia de Seguridad
Ciudadana de la municipalidad, identificando cuales son áreas que deben tener un mayor
resguardo a través del servicio de Serenazgo apoyados por efectivos policiales
destacados por la Policial Nacional del Perú.
El distrito de San Martin de Porres cuenta con 08 jurisdicciones policiales, las cuales
tienen definidos su ámbito de acción:
1) CPNP PRO
2) CPNP LAURA CALLER IBERICO
3) CPNP SOL DE ORO
4) CPNP CONDEVILLA SEÑOR
46
5) CPNP BARBONCITOS
6) CPNP SAN MARTIN DE PORRES
7) CPNP INDEPENDENCIA
8) CPNP SANTA LUZMILA
Ahora bien, se muestra el mapa del distrito de San Martin de Porres donde se puede
apreciar que está dividido por jurisdicción de cada comisaria de la Policía Nacional del
Perú.
47
Plano 2: Plano del distrito de SMP divido por jurisdicciones de las comisarías de la PNP
Fuente: (http://www.mdsmp.gob.pe/CODISEC/files/PLSC_SMP_2018.pdf)
De la misma manera que las comisarias cuentan con sus jurisdicciones definidas, la
municipalidad a divido el distrito por sectores para definir el campo de acción de su
seguridad ciudadana. Las cuales solo están cubiertas con efectivos de serenazgo
48
quienes realizan recorridos de las calles y avenidas de forma aleatoria contando con
el apoyo solo de radios tetra para sus comunicaciones.
Plano 3: Distrito de SMP dividido por sectores
Fuente: (http://www.mdsmp.gob.pe/CODISEC/files/PLSC_SMP_2018.pdf)
49
Se ha elaborado unos cuadros resumen a partir de la matriz de actos delictivos y zonas
de alto riesgo recopilada por la Policía Nacional del Perú en conjunto con la Gerencia
de Seguridad Ciudadana de la municipalidad, donde se registran cada ubicación.
Tabla 8: Resumen de zonas con actos delictivos
TIPOS DE DELITO
Secto
r 1
Secto
r
2
Secto
r
3
Secto
r
4
Secto
r
5
Secto
r
6
Secto
r
7
Total
gener
al
DELITO CONTRA LA
LIBERTAD 3 5 3 4 2 4 21
DELITO CONTRA LA
SEGURIDAD PUBLICA 7 12 7 6 6 6 2 46
DELITO CONTRA LA VIDA EL
CUERPO Y LA SALUD 7 6 7 2 3 3 28
DELITOS CONTRA EL
PATRIMONIO 18 23 21 17 18 17 5 119
PANDILLAJE PERNICIOSO 3 1 2 6
TOTAL GENERAL 35 46 38 32 30 32 7 220
Fuente: Plan Local de Seguridad Ciudadana 2017 - 2018
50
(Fuente: Plan Local de Seguridad Ciudadana 2017 - 2018)
Tabla 9: Resumen de zonas de alto riesgo del distrito de SMP
Etiquetas de fila
SECTORES TOTAL
GENERAL
1 2 3 4 5 6
CPNP BARBONCITOS 17 17
LUGARES CON INADECUADA SEÑALIZACIÓN EN SEGURIDAD VIAL 2 2
LUGARES DE CONCENTRACIÓN DE ALCOHÓLICOS Y DROGADICTOS 9 9
PARADEROS INFORMALES 6 6
Sector 1
Sector 5
0 1 2 3 4 5 6
Cantidad de Ubicaciones
DELITO CONTRA LA
LIBERTAD
Sector 1
Sector 5
0 5 10 15
Cantidad de Ubicaciones
DELITO CONTRA LA
SEGURIDAD PUBLICA
Sector 1
0 2 4 6 8
Cantidad de Ubicaciones
DELITO CONTRA LA
VIDA EL CUERPO Y…
Sector 1
0 5 10 15 20 25
Cantidad de Ubicaciones
DELITOS CONTRA EL
PATRIMONIO
Sector 1
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
Cantidad de Ubicaciones
PANDILLAJE
PERNICIOSO
51
CPNP CONDEVILLA SEÑOR 14 14
LUGARES CON INADECUADA SEÑALIZACIÓN EN SEGURIDAD VIAL 3 3
LUGARES DE CONCENTRACIÓN DE ALCOHÓLICOS Y DROGADICTOS 7 7
PARADEROS INFORMALES 4 4
CPNP PRO / CPNP LAURA CALLER IBERICO 17 17
LUGARES CON INADECUADA SEÑALIZACIÓN EN SEGURIDAD VIAL 3 3
LUGARES CON NULA O ESCASA ILUMINACIÓN ARTIFICIAL 2 2
LUGARES DE CONCENTRACIÓN DE ALCOHÓLICOS Y DROGADICTOS 9 9
PARADEROS INFORMALES 3 3
CPNP SAN MARTIN DE PORRES 21 21
LUGARES CON INADECUADA SEÑALIZACIÓN EN SEGURIDAD VIAL 3 3
LUGARES CON NULA O ESCASA ILUMINACIÓN ARTIFICIAL 4 4
LUGARES DE CONCENTRACIÓN DE ALCOHÓLICOS Y DROGADICTOS 7 7
PARADEROS INFORMALES 7 7
CPNP SANTA LUZMILA / CPNP INDEPENDENCIA 7 7
LUGARES CON INADECUADA SEÑALIZACIÓN EN SEGURIDAD VIAL 3 3
LUGARES DE CONCENTRACIÓN DE ALCOHÓLICOS Y DROGADICTOS 2 2
PARADEROS INFORMALES 2 2
CPNP SOL DE ORO / CPNP CONDEVILLA 13 13
LUGARES CON INADECUADA SEÑALIZACIÓN EN SEGURIDAD VIAL 3 3
LUGARES DE CONCENTRACIÓN DE ALCOHÓLICOS Y DROGADICTOS 4 4
PARADEROS INFORMALES 6 6
TOTAL GENERAL 17 7 13 14 17 21 89
(Fuente: Plan Local de Seguridad Ciudadana 2017 - 2018)
52
3.1.2 Planificar el ancho de banda de transmisión por videocámara de seguridad y
elementos de la red de fibra óptica, en concordancia con la recomendación
G.984.1/2 del estándar GPON.
Problemática:
- El distrito de San Martin de Porres actualmente cuenta con videocámaras de
seguridad interconectada a través de radioenlaces, y un problema actualmente es
el ancho de banda para la transmisión de video de calidad y; asimismo, la
ubicación de las videocámaras de seguridad con el tiempo ha perdido línea de
vista debido a la construcción de edificios que son un obstáculo entre las
estaciones bases y las videocámaras.
Requerimientos:
- Especificaciones de consumo de ancho de banda por tipo de compresión de video
por videocámara de seguridad.
- Listado de calles y avenidas viables para despliegue de fibra óptica en referencia
a la ubicación de las videocámaras.
- Planos de distribución de agua y desagüe en el distrito de San Martin de Porres.
- Planos de distribución de energía eléctrica en el distrito de San Martin de Porres.
- Planos de distribución de gas natural en el distrito de San Martin de Porres.
- Plano catastral del distrito.
El problema principal de la arquitectura de red de sus videocámaras actuales son la
poca capacidad de ancho de banda en cada enlace de transmisión inalámbrica ya que
actualmente cuentan con equipos de marca UBIQUITI y modelo POWERBEAM
PBE -M5-400, cuya capacidad de transmisión está en los 150 Mbps de acuerdo con
lo enunciado por el fabricante en su datasheet; lo que es un limitante si consideramos
que tipo de compresión de video se está empleando, cuantos fotogramas por segundo
está configurado, el tamaño de la resolución del video y el bitrate.
53
Otro problema es las constante caídas de la conexión, debido a que la línea de vista
entre la estación base y las videocámaras se ha vuelto comprometida a causa de la
generación de obstáculos que se interponen como es el caso de los edificios y casas
que se han construido, lo que lleva a realizar replanteos y modificaciones y la
implementación de estaciones de repetidoras, para lograr la operatividad de la
arquitectura de red.
Finalmente, en este punto podemos decir que a medida que va creciendo en
arquitectura de red, también va aumentando los gastos en equipamiento y
mantenimiento de estos; haciendo más compleja su administración y configuración;
por lo que podemos concluir que su capacidad de crecimiento es muy limitada.
3.1.3 Diseño de la red FTTH para el sistema de videovigilancia del distrito de San Martin
de Porres, de acuerdo con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON.
Problemática:
- El distrito de San Martin de Porres no cuenta con una arquitectura de red fiable
para el despliegue de su servicio de video vigilancia y que abarque medularmente
el distrito de norte, sur y se despliegue granularmente de acuerdo con la necesidad
de crecimiento.
Requerimientos:
- Cantidad de videocámaras de seguridad a instalarse.
- Ubicación de los splitter de primer nivel y segundo nivel.
- Plano de las calles del distrito de San Martin de Porres
- Topología de la Arquitectura de la red de fibra óptica.
- Tipos de cables de fibra óptica a emplearse.
54
Un problema que afecta a todos los distritos de la ciudad de lima, y podemos decir a
nivel nacional es que ningún gobierno local y/o regional cuentan con el despliegue
de una arquitectura de red fiable desarrollada bajo estándares y tecnología vigentes
en su jurisdicción lo que dificulta el despliegue de servicios a sus contribuyentes;
asimismo, la interconexión de sus sedes descentralizadas que ayuden a una correcta
gobernabilidad.
La gran mayoría de gobiernos locales despliegan servicios a algunos puntos de sus
distritos usando como medio de transmisión el radio enlace, que, por su facilidad de
implementación en cuanto a planta externa, siendo la opción elegida, y que en un
mediano plazo va creciendo de manera desordenada en cuanto a equipamiento de
comunicaciones implementados en su base estación, haciendo más compleja la tarea
de administración y mantenimiento.
A este problema se suma la facilidad de implementación de servicios inalámbricos
domésticos que generan interferencias en el entorno donde viajan las
radiofrecuencias de las transmisiones inalámbricas de los equipos implementados por
la municipalidad, degradando la calidad del servicio; un ejemplo claro son los WISP
que existen en todos los distritos implementados sin ningún tipo de regulación y
fiscalización que ofrecen acceso a internet por tarifas módicas y que abarcan grandes
distancias que traslapan con la de los servicios implementados por la municipalidad.
Otro de los problemas que afecta a este tipo de medio de transmisión es que
necesariamente tiene que haber línea de vista entre cada extremo de los enlaces y que
tratándose de un distrito emergente se vienen realizando proyecto donde se
construyen edificios que se interponen en la línea de vista; y que para poder resolver
este inconveniente las municipalidades se ven en la obligación de implementar
estaciones repetidoras en las que se tiene que disponer de energía y adecuado
acondicionamiento para los equipos incrementando el costo y mantenimiento y
finalmente podemos decir que las condiciones climáticas también afectan a dichos
sistemas generando desvanecimientos del haz, que degrada la calidad.
55
Figura 23: Central de Comunicaciones de Seguridad Ciudadana – MDSMP
Fuente: Propia
56
4 DISEÑO DE LA SOLUCIÓN
Es este capítulo del proyecto se desarrollará el diseño de la arquitectura de red enmarcado
con los requerimientos previos acordados en el capítulo anterior; asimismo, se definirá el
tipo de instalación ideal acorde al proyecto y consideraciones necesarias para
funcionamiento del mismo.
4.1 SOLUCIÓN
4.1.1 Planificar la ubicación, topología y rutas de acceso FTTH para las videocámaras de
seguridad, de acuerdo con la recomendación G.984.1 del estándar GPON.
Después de haber analizado la información suministrada por la Policía Nacional del
Perú y la Gerencia de Seguridad Ciudadana a través de su Plan Local de Seguridad
Ciudadana 2017 – 2018, y Mapa del Delito, se extrae información referente los
puntos donde ocurren actos delictivos y zonas de alto riesgo, y podemos concluir que
existe 220 puntos donde ocurren actos delictivos y 89 zonas de alto riesgo.
La municipalidad distrital de San Martin en su Plan Local de Seguridad Ciudadana
2017 – 2018, ha considerado la instalación de 60 videocámaras de seguridad
adicionales bajo una arquitectura de red de fibra óptica FTTH basado en el estándar
GPON a diferencia de las 41 videocámaras que cuenta actualmente y estas están
interconectadas a través de radio enlace; para la determinación de la ubicación de las
60 videocámaras de seguridad se realizó una reunión entre el CODISEC, comisarías
y funcionarios de la municipalidad para esta primera etapa.
La ubicación del Centro de Monitorio de Serenazgo de la Municipalidad está ubicada
en la Av. Próceres Nro. 737, cruce con el Jirón Stighlich, costado del parque
ecológico de la municipalidad de San Martin de Porres, siendo el lugar donde
convergerán los enlaces de fibra óptica del presente proyecto, siendo este el punto de
partida desde donde se recorrió las principales calles y avenidas del distrito por donde
se desplegará el tendido de fibra óptica.
57
A continuación, se lista la ubicación de las 60 videocámaras de seguridad acordadas
para el distrito:
Tabla 10: Ubicación de las 60 videocámaras de seguridad a interconectarse con
fibra óptica
Nro. Ubicación
Coordenadas Geográficas
Y X
Latitud Longitud
1 Avenida Pacasmayo c/n Calle El Olivar 11°58'20.91"S 77° 6'8.70"O
2 Av. Paramonga / Av. Tantamayo 11°57'33.13"S 77° 5'48.99"O
3 Av. Tantamayo / Tranquera de Vipol 11°57'54.44"S 77° 5'28.90"O
4 Av. Tantamayo / Tranquera de Vipol 11°58'15.72"S 77° 5'7.95"O
5 Av. Central / Av. Tantamayo 11°57'43.89"S 77° 5'38.64"O
6 Parque de Virgen de las Mercedes 11°58'4.74"S 77° 6'5.49"O
7 Av. Pacasmayo / Av. Sol de Naranjal 11°58'6.32"S 77° 5'49.86"O
8 Av. Central / Av. Ricardo Palma 11°57'32.60"S 77° 5'24.88"O
9 Parque Cantuarias 11°56'37.66"S 77° 5'15.40"O
10 Av. Sol de Naranjal / Av. San José 11°58'18.18"S 77° 5'38.89"O
11 Av. Naranjal / Av. San Nicolas 11°57'27.47"S 77° 6'8.81"O
12 Av. Paramonga / Av. Naranjal 11°57'41.06"S 77° 5'58.05"O
13 Av. Las Torres / Av. Central 11°57'21.48"S 77° 5'14.88"O
14
Av. Víctor Raúl Haya de la Torre (Cerro
Candela)
11°58'23.54"S 77° 6'24.92"O
15 Av. San Diego / Av. Virgen de las Mercedes 11°57'4.20"S 77° 5'35.45"O
16 Parque los Girasoles de Chuquitanta 11°58'11.77"S 77° 6'34.54"O
58
17 Parque Santa María de Naranjal 11°58'31.34"S 77° 5'59.87"O
18 Av. Las torres / Av. Santa María 11°57'17.96"S 77° 5'54.45"O
19 Parque las Magnolias 11°58'46.16"S 77° 5'10.41"O
20 Avenida los Alisos / Av. San José 11°58'50.48"S 77° 6'12.01"O
21 Av. Canta Callao /Av. Pacasmayo 11°59'38.78"S 77° 6'36.73"O
22 Av. Dominicos / Av. Santa Rosa 11°59'58.13"S 77° 6'8.99"O
23 Parque Los Gemelos Urb. Libertadores 12° 0'33.84"S 77° 5'25.15"O
24
Av. Antúnez de Mayolo / Av. Próceres
paradero Las Vaquitas
12° 0'4.28"S 77° 5'27.68"O
25
Av. Los olivos de Santa Rosa / Av. Canta
Callao / Av. Los Alisos Mz. L Lote. 28
11°58'56.58"S 77° 5'19.60"O
26 Av. Los Olivos de Santa Rosa cdra. 03 11°59'14.81"S 77° 5'6.65"O
27 Av. Olivos de Santa Rosa / Av. Universitaria 11°59'18.51"S 77° 4'52.35"O
28 Avenida Alisos cruce con Av. Universitaria 11°59'0.48"S 77° 4'43.09"O
29 Av. Universitaria / Av. Antúnez de Mayolo 11°59'46.37"S 77° 5'5.28"O
30 Parque La Bomba Urb. Pacifico II etapa 11°59'58.75"S 77° 5'10.71"O
31
Av. Universitaria cdra. 30, 31 cruce con Calle
Tovias Meyer Urb. Pacifico
12° 0'4.73"S 77° 5'1.80"O
32 Av. Angelica Gamarra / Av. Universitaria 12° 0'24.04"S 77° 4'57.38"O
33 Av. Angelica Gamarra cdra. 22 12° 0'27.53"S 77° 5'8.02"O
34 Parque. Antonio Raymondi Urb. Antares 12° 0'41.23"S 77° 5'7.00"O
35 Av. Tomas Valle cdra. 18 alt. Parque Antares 12° 0'46.06"S 77° 4'57.44"O
36 Av. Tomas Valle / Av. Angelica Gamarra 12° 0'41.06"S 77° 5'22.94"O
37 Av. Dominicos altura paradero veterinaria 11°59'40.98"S 77° 6'17.91"O
59
38 Av. Daniel Alcides Carrión paradero 03 11°59'37.40"S 77° 5'27.72"O
39 Av. Canta Callao / Av. Alisos 11°58'53.12"S 77° 5'48.39"O
40 Av. Bertello / Av. Carlos Izaguirre 11°59'17.63"S 77° 6'51.32"O
41 Parque del Trabajo Urb. Miguel Grau 12° 1'50.36"S 77° 2'39.52"O
42
Parque Senati alt. Jr. Isidro Alcibar / Jr. José
Salas / Jr. Nicanor García
12° 1'42.57"S 77° 3'3.98"O
43
Av. Alfredo Mendiola cdra. 12 / Av.
Bartolome de Las Casas cdra. 05
12° 0'56.09"S 77° 3'34.83"O
44
Av. Alfredo Mendiola cdra. 09 alt. 2da
Entrada de Palao
12° 1'14.76"S 77° 3'34.50"O
45
Av. Alfredo Mendiola cdra. 16 / Av. Miguel
Angel cdra. 05 paradero Fiori)
12° 0'38.25"S 77° 3'37.24"O
46
Av. Bolognesi / Av. Alfredo Mendiola
(Parque Chavín)
12° 0'14.48"S 77° 3'41.79"O
47
Av. Alfredo Mendiola cdra. 04 / Av.
Bartolome Herrera cdra. 01
12° 1'33.76"S 77° 3'31.70"O
48 Av. 10 de junio / Av. Miguel Grau 12° 1'48.47"S 77° 2'59.72"O
49 Av. 10 de junio / Av. Tupac Amaru 12° 1'33.60"S 77° 2'49.56"O
50 Av. Santa Clorinda / Av. Santa mercedes 12° 1'8.06"S 77° 3'37.04"O
51 Parque Héroes del Pacifico Urb. Palao 12° 1'14.70"S 77° 3'36.19"O
52
Jr. Pedregal / Av. Augusto B. Leguía cdra. 02
alt. Vaso de Leche
12° 2'7.56"S 77° 3'17.55"O
53 Pasaje Eten / Av. Tomas Valle cdra. 14 12° 0'44.43"S 77° 4'36.23"O
54 Av. Eloy Espinoza / Av. Honorio Delgado 12° 1'16.71"S 77° 3'13.84"O
55 Calle María Antonieta / Calle Santa Verónica 12° 1'21.60"S 77° 3'40.91"O
60
56 Av. Malecón Rímac / Av. Canadá 12° 2'4.57"S 77° 3'54.69"O
57 Parque Mil Veredas 12° 1'21.90"S 77° 3'15.47"O
58
Calle Macara / Vía Panamericana Norte
(puente trompeta)
12° 1'53.43"S 77° 3'20.40"O
59 Jr. Becker / Av. Luna Pizarro 12° 1'32.50"S 77° 3'43.74"O
60 Av. Tomas Valle / Av. Marco Polo 12° 0'28.04"S 77° 3'21.81"O
Fuente: Mapa del delito del Plan de Seguridad Ciudadana del distrito de San Martin de Porres
61
Plano 4: Plano de ubicación de las 60 videocámaras del proyecto
Fuente: Elaboración propia
De acuerdo con la ITU-T G.984.1 se define el tipo de servicio a brindar a través de
la red GPON y para este proyecto en concreto es la transmisión de video para el
62
sistema de video vigilancia del servicio de seguridad ciudadana que brinda la
municipalidad a su distrito; las consideraciones que debemos de tener presente es el
nivel de compresión del video, fotogramas por segundo y el bit rate de los videos a
transmitirse para su observación y almacenamiento.
Asimismo, de acuerdo con la ITU-T G.984.1 una vez ubicadas las videocámaras de
seguridad y la ubicación del centro de comunicaciones de serenazgo donde
convergerán los enlaces de fibra óptica en el plano del distrito se determinan que la
mejor topología a emplearse para la realización del diseño de la red de fibra óptica
será en estrella extendida.
Figura 24: Topología de red a emplearse – Estrella extendida
(Fuente: https://gobiernoti.files.wordpress.com/2011/07/topologia-de-red1.gif)
La ventaja de este tipo de topología reside en que se reduce el cableado y elementos
de red que se conectan al nodo principal, siendo la única desventaja de esta topología
que si se da una avería en el nodo principal toda la red se vería comprometida.
Un punto importante de esta norma ITU-T G.984.1 es la definición del alcance de la
red GPON que en este caso es FTTH – Fibra hasta el hogar que en nuestro caso es
hasta los gabinetes de poliéster donde se encuentra el equipo media converter ONU
de las videocámaras de seguridad.
63
Habiendo determinado el tipo de topología a emplearse para el proyecto en mención,
procedemos a realizar una zonificación en el plano del distrito de acuerdo con
nuestros escenarios que vamos a cubrir; y es hasta donde debemos de llegar con
nuestras troncales de fibra óptica, y para el presente escenario se ha optado por dividir
en 02 zonas una superior y una inferior.
64
Plano 5: Zonificación del distrito de SMP
Luego de haber zonificado nuestro escenario para el proyecto realizamos un listado
de las posibles calles y avenidas para determinar la mejor ruta por donde se realizará
el tendido de fibra óptica hasta los centros de distribución de cada zona.
65
Tabla 11: Listado de calles y avenidas posibles para la realización del recorrido de
la fibra óptica.
Nro. Ubicación
1 Av. Central
2 Av. Tantamayo
3 Av. Pacasmayo
4 Av. Canta Callao
5 Av. Los Dominicos
6 Av. Santa Rosa
7 Av. Carlos Izaguirre
8 Av. Angelica Gamarra
9 Av. 12 de octubre
10 Av. Próceres
11 Av. Tomas Valle
12 Av. José Granda
13 Av. Lima
14 Av. Alfredo Mendiola
15 Av. Luna Pizarro
16 Av. Darío Valdizan
17 Av. Alcibar
Fuente: Elaboración Propia
66
4.1.2 Planificar el ancho de banda de transmisión por videocámara de seguridad y
elementos de la red de fibra óptica, en concordancia con la recomendación
G.984.1/2 del estándar GPON.
Para la planificación del ancho de banda requerido por la videocámara de seguridad,
debemos definir unos requisitos esenciales como son el tipo de compresión o
codificación del video, la resolución, la calidad de video, cuantos fotogramas por
segundo.
De acuerdo con lo mencionado líneas arriba se ha elegido el modelo de videocámara
de seguridad de la marca DAHUA, específicamente el modelo DH-SD6CE245U-
HNI, cuyos datos técnicos requeridos para el cálculo del ancho de banda necesario
lo obtenemos de su hoja técnica.
Figura 25: Videocámara de seguridad a emplearse para el proyecto
Fuente: https://www.dahuasecurity.com/asset/upload/product/20180710/SD6CE245U-
HNI_Datasheet_20180709.pdf
67
Tabla 12: Detalles técnicos de la videocámara
Fuente: https://www.dahuasecurity.com/asset/upload/product/20180710/SD6CE245U-
HNI_Datasheet_20180709.pdf
68
Entonces de los detalles técnicos de la videocámara elegida podemos hacer el cálculo
de ancho de banda necesario:
Datos:
Tipo de codificación : H.265
Bit Rate : 4096Kbps
Fotogramas por segundo FPS : 25
BWcámara = (FOTOGRAMAS POR SEGUNDO) x (BIT RATEH.265)
BWcámara = 25 x 4096Kbps
BWcámara = 102,400Kbps ~ 102.4Mbps
Para el cálculo de ancho de banda (BW) promedio a emplearse se ha basado en 25
fotogramas por segundo (FPS) debido a que el ojo percibe hasta 14 FPS pero se ha
considerado una holgura de hasta 25 FPS y de acuerdo al modelo de videocámara se
ha basado el cálculo en el bit rate promedio que soporta el equipo que es de 4,096kbps
bajo una codificación H.265.
Entonces podemos concluir que el ancho de banda – BW promedio requerido para
cada videocámara es de 102.4Mbps.
En este punto debemos de tener presente que en concordancia con la norma ITU-T
G.984.2 se está empleando parámetros de la clase B+ y debemos de tener presente
las siguientes consideraciones:
69
Tabla 13: Consideraciones potencia óptica y sensibilidad según la norma ITU-T
G.984.2.
Parámetros Clase B+ ONT OLT
Potencia óptica máxima +5 dBm +5dBm
Potencia óptica mínima +0.5dBm +1.5dBm
Sensibilidad mínima -27dBm -28dBm
Potencia óptica mínima de
sobrecarga
-8dBm -8dBm
Fuente: https://www.itu.int/rec/T-REC-G.984.2/es
Ubicación de los centros de distribución
Habiéndose dividido el escenario en zonas para este proyecto se procede a realizar
un análisis para la ubicación de los centros de distribución de acuerdo con la
ubicación de las videocámaras de seguridad por cada zona.
Para esta etapa del proyecto se empleará splitter de 1:4 pensando en un futuro
crecimiento.
Centros de distribución en la zona superior:
1. Av. Central con Av. Tantamayo
2. Av. Tantamayo con Av. Pacasmayo
3. Av. Canta Callao con Av. Los Dominicos
4. Av. Santa Rosa con Av. Carlos Izaguirre
5. Av. Angelica Gamarra con Av. 12 de octubre
Centros de distribución en la zona inferior:
70
6. Av. José Granda con Av. Lima
7. Av. Alfredo Mendiola con Av. Luna Pizarro
8. Av. Darío Valdizan con Av. Alcibar
Ubicación de los nodos de acceso
Los nodos de acceso o también conocidos como NAP contienen a los splitter de
segundo nivel que es desde donde se iniciara a instalación del cable de cometida
conocido como cable drop hasta las videocámaras de seguridad.
Para esta etapa del proyecto se empleará splitter de 1:8 pensando en un futuro
crecimiento.
Nodos de Acceso en la zona superior:
1. Av. Central con Av. Diego Alcalá
2. Av. Tantamayo con Av. Central
3. Av. Pacasmayo con Av. Sol de Naranjal
4. Av. Paramonga
5. Av. Canta Callao con Av. Dominicos
6. Av. Alisos con Av. Gardenias
7. Av. Los Olivos con Av. San Rosa
8. Av. Canta Callao con Av. Dominicos
9. Av. 12 de octubre con Av. Faustino Sánchez Carrión
10. Av. Angelica Gamarra con Av. 12 de octubre
Nodos de Acceso en la zona inferior:
11. Av. Tomas Valle con Av. Unanue
12. Av. Lima con Pasaje León Velarde
13. Av. Dario Valdizan con Av. Manuel Villar
71
14. Av. San Isidro Alcibar con Av. José Salase
15. Av. Alfredo Mendiola con Av. Luna Pizarro
16. Av. Alfredo Mendiola con Av. Miguel Angel
Plano 6: Ubicación de los centros de distribución y nodos de acceso
72
Fuente: Elaboración propia
4.1.3 Diseño de la red FTTH para el sistema de videovigilancia del distrito de San Martin
de Porres, de acuerdo con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON.
Para el diseño de la arquitectura de red FTTH basado en el standard GPON se tendrá
a consideración los siguientes puntos:
- Calculo total del ancho de banda en relación con los centros de distribución
y nodos de acceso.
- Cálculo de presupuesto de potencia óptica de la arquitectura.
- Cálculo de atenuación longitud de cada enlace.
- Cálculo de atenuación por empalmes de fusión de cada enlace.
- Cálculo de atenuación por conectores de cada enlace.
- Cálculo de potencia de transmisión de cada enlace.
- Cálculo de potencia de recepción de cada enlace.
- Cantidad de puertos PON a emplearse en la OLT.
- Cantidad de Mbps de ancho de banda por cada puerto PON a utilizarse.
En consideración a la norma ITU-T G.984.1 se realiza el cálculo del ancho de banda
que empleará el sistema para poder saber que rendimiento tendrá el sistema, por lo
que consiguiente realizamos los siguientes cálculos:
Cálculo de ancho de banda del sistema de videovigilancia
En relación con los splitter de primer nivel y segundo nivel determinamos el ancho
de banda (N-1 y N-2), sabiendo que el consumo de cada videocámara es de
102.4Mbps, entonces se realiza el cálculo por cada centro de distribución:
73
N1 01: habilita a 02 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno,
entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las
videocámaras a habilitar dicho umbral.
Tabla 14: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 01
Nodos de Acceso Cantidad de
Videocámaras
Ancho de banda
Mbps
S01 4 409.60
S02 5 512.00
Total general 9 921.60
Fuente: Propia
N1 02: habilita a 02 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno,
entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las
videocámaras a habilitar dicho umbral.
Tabla 15: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 02
Nodos de Acceso Cantidad de
Videocámaras
Ancho de banda
Mbps
S03 5 512.00
S04 2 204.80
Total general 7 716.80
Fuente: Propia
74
N1 03: habilita a 02 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno,
entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las
videocámaras a habilitar dicho umbral.
Tabla 16: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 03
Nodos de Acceso Cantidad de
Videocámaras
Ancho de banda
Mbps
S05 4 409.60
S06 3 307.20
Total general 7 716.80
Fuente: Propia
N1 04: habilita a 02 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno,
entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las
videocámaras a habilitar dicho umbral.
Tabla 17: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 04
Nodos de Acceso Cantidad de
Videocámaras
Ancho de banda
Mbps
S07 2 204.80
S08 4 409.60
Total general 6 614.40
Fuente: Elaboración Propia
75
N1 05: habilita a 02 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno,
entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las
videocámaras a habilitar dicho umbral.
Tabla 18: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 05
Nodos de Acceso Cantidad de
Videocámaras
Ancho de banda
Mbps
S09 5 512.00
S10 4 409.60
Total general 9 921.60
Fuente: Elaboración Propia
N1 06: habilita a 01 nodo de acceso que contiene un splitter de 1:8, entonces el
cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las videocámaras
a habilitar dicho umbral.
Tabla 19: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 06
Nodos de Acceso Cantidad de
Videocámaras
Ancho de banda
Mbps
S11 3 307.20
Total general 3 307.20
Fuente: Elaboración Propia
N1 07: habilita a 03 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno,
entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las
videocámaras a habilitar dicho umbral.
76
Tabla 20: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 07
Nodos de Acceso Cantidad de
Videocámaras
Ancho de banda
Mbps
S12 3 307.20
S13 4 409.60
S14 2 204.80
Total general 9 921.60
Fuente: Elaboración Propia
N1 08: habilita a 02 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno,
entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las
videocámaras a habilitar dicho umbral.
Tabla 21: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 08
Nodos de Acceso Cantidad de
Videocámaras
Ancho de banda
Mbps
S15 6 614.40
S16 4 409.60
Total general 10 1,024.00
Fuente: Elaboración Propia
Entonces el cálculo del ancho de banda total del sistema de videovigilancia se
realizaría por la suma del consumo de cada centro de distribución, como se aprecia
en el cuadro siguiente:
77
Tabla 22: Ancho de Banda requerido por el Sistema de Videovigilancia del distrito
Centro de
Distribución
Cantidad de
Videocámaras
Ancho de banda
Mbps
N1 01 9 921.60
N1 02 7 716.80
N1 03 7 716.80
N1 04 6 614.40
N1 05 9 921.60
N1 06 3 307.20
N1 07 9 921.60
N1 08 10 1,024.00
Total general 60 6,144.00
Fuente: Elaboración Propia
Podemos concluir que el sistema de videovigilancia consume 6,144.00Mbps o
6.144Gbps en total por las 60 videocámaras de seguridad a desplegarse en todo el
distrito.
Ahora una vez realizado el cálculo del consumo total de ancho de banda del sistema,
procedemos al balanceo de potencias y distribución del ancho de banda en
concordancia a la norma ITU-T G.984.2 de acuerdo a los parámetros de clase B+
descrito en punto 4.1.
Cantidad de puertos GPON a emplearse en el OLT
78
Cada centro de distribución está conectado a un puerto PON del equipo OLT, por lo
que de acuerdo con la distribución podemos concluir que se emplearán 08 puertos
PON, esto en relación a que para este proyecto se ha considerado 08 centros de
distribución.
La arquitectura de los módulos SFP serán de arquitectura es clase B+ cuyas
características son la siguientes:
- Distancia de cobertura: 20km
- Soporta transmisión de gran ancho de banda:
o Downstream: 2.5Gbps
o Upstream: 1.25Gbps
- Punto a Multipunto
- Ideal para servicios IP como Voz, Video y Datos
- Sensibilidad en Downstream: De +1.5dB hasta +5dB
- Sensibilidad en Upstream: De -8dB hasta -28dB
Una vez determinada la ubicación y recorrido del tendido de fibra óptica se tiene que
realizar el presupuesto de potencia de la arquitectura por cada uno de los enlaces y
puerto GPON y esto va en función del equipo OLT y ONU respectivamente, para lo
cual se eligió para este diseño los siguientes equipos:
- OLT:
o Marca: PARKS
o Modelo: Fiberlink 30028
o Características principales:
 Soporta hasta 128 ONUs por interfaz GPON
 UPLINK de hasta 20Gbit/s
 Protocolo ERPS (Ethernet Ring Protection Switching) con
recuperación en menos de 50ms
 Aprovisionamiento completo por Interfaz de línea de
comando (CLI) o Parks NMS (interfaz gráfica)
79
 Conmutador Ethernet integrado con capacidad de
enrutamiento de 108 Gbit/s y tabla MAC de 32k direcciones
 Mecanismo avanzado de calidad de servicio QoS en hardware,
permite el análisis de paquetes en capa 2 (L2) o capa 3 (L3)
(IPv4 e IPv6)
 Soporte a 4096 VLANs simultáneas
 VLAN: puertos trabajan en modo híbrido (QinQ y troncal
simultáneamente);
 PPPOE Intermediate Agent;
 Sensibilidad de Potencia:
 DownStream: +5dB hasta +1.5dB
 Upstream: -8dB hasta -28dB
Figura 26: OLT PARKS – Fiberlink 30028
- ONU:
o Marca: PARKS
o Modelo: Fiberlink 2100
o Características principales:
 ONU GPON G.984
 IPv6 y IPv4
 QoS avanzado, garantizando cualidad de los servicios triple-
play
 Operación en los modos GPON y Active Ethernet, con
autodetección
 Posibilidad de ofrecer Servicio Punto-Multipunto (GPON) Y
Punto a Punto (Active Ethernet)
80
 Rendimiento de enrutamiento máximo hasta 1Gbit/s con
paquetes de 64Bytes
 IPTV Multicast, Unicast y Video on Demand
 Fácil instalación y aprovisionamiento
 Trabaja simultáneamente en los modos Router y Bridge
 Baja latencia y ultra banda ancha: solución perfecta para
servicios de games interactivos y multiplayer
 Sensibilidad de Potencia:
 DownStream: +5dB hasta +1.5dB
 UpStream: -8dB hasta -28dB
Figura 27: ONU PARKS – Fiberlink 2100
Ancho de banda de por cada puerto GPON con SFP de arquitectura B+ en el
OLT
Tabla 23: Ancho de Banda requerido por cada puerto GPON de equipo OLT
Puertos GPON Cantidad de
Videocámaras
Ancho de banda
Mbps
Port GPON 01 9 921.60
Port GPON 02 7 716.80
Port GPON 03 7 716.80
81
Port GPON 04 6 614.40
Port GPON 05 9 921.60
Port GPON 06 3 307.20
Port GPON 07 9 921.60
Port GPON 08 10 1024.00
Total general 60 6144.00
Fuente: Elaboración Propia
Cálculo del presupuesto de potencia para cada enlace de fibra óptica para las
videocámaras de seguridad
Para la determinación del presupuesto óptico debemos tener en cuenta las siguientes
consideraciones:
Atenuación en la arquitectura:
- Distancia:
o Para transmisión: ~0.3dB por kilómetro con longitud de onda de
1490nm
o Para recepción: ~0.5dB por kilómetro con longitud de onda de
1310nm.
- Fusión: ~01dB por fusión
- Conector: ~0.6dB por conector
- Splitter: {10 log(0.5)=-3.01}
o Splitter de 1:2 : 3.01dB
o Splitter de 1:4 : 7.20dB
o Splitter de 1:8 : 9.02dB
o Splitter de 1:16 : 12.04dB
82
o Splitter de 1:32 : 15.05dB
o Splitter de 1:64 : 18.06dB
El módulo recomendado para el OLT es de clase B+ que tiene una potencia de
alcance de hasta 20km su rango de señal de recepción es desde -8dBm a -28dBm;
eso quiere decir que todas las señales de cada enlace deben estar dentro de ese rango.
Cálculo de Potencia de Downstream (λ=1490nm / atenuación = 0.3dB)
Pds = Pi – ΣC – ΣF – S1:4 – S1:8 – D
Donde:
Pds = Potencia de Downstream
Pi = Potencia de inicio
ΣC = Conectores
ΣF = Fusiones
S1:4 = Splitter 1:4
S1:8 = Splitter 1:8
D = Distancia (nKm x atenuación por longitud de onda)
Cálculo del presupuesto de potencia para el enlace Nro. 1:
Formula:
Pds = Pi – ΣC – ΣF – S1:4 – S1:8 - D
Datos:
83
Pds = X
Pi = 3 dB
ΣC = 3 x 0.6 dB
ΣF = 5 x 0.1 dB
S1:4 = 7.20 dB
S1:8 = 9.02 dB
D = 10.1km x 0.3dB
Cálculo:
Pds = 3dB – 3*0.6dB – 5*0.1dB - 7.20dB - 9.02dB - (10.1Km * 0.3dB)
Pds = -18.55dB
A continuación, se muestra el detalle de cálculo de presupuesto de cada uno de los
enlaces:
Tabla 24: Cálculo de la potencia de descarga de cada enlace
Nro. Pi ΣC ΣF Splitter
1:4
Splitter
1:8
D
km
Aten.
x Km
Atenuación
total /km
RESULTADO
1 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.1 -0.3 -3.03 -18.55
2 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.5 -0.3 -2.85 -18.37
3 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 8.7 -0.3 -2.61 -18.13
4 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 7.5 -0.3 -2.25 -17.77
5 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 8.9 -0.3 -2.67 -18.19
84
6 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 10.9 -0.3 -3.27 -18.99
7 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.3 -0.3 -2.79 -18.31
8 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.6 -0.3 -3.18 -18.70
9 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 12.5 -0.3 -3.75 -19.27
10 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.9 -0.3 -2.97 -18.49
11 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.5 -0.3 -3.15 -18.67
12 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.9 -0.3 -2.97 -18.49
13 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10 -0.3 -3 -18.52
14 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.8 -0.3 -3.24 -18.76
15 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 11 -0.3 -3.3 -18.82
16 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 11.4 -0.3 -3.42 -19.14
17 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.9 -0.3 -3.27 -18.79
18 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.2 -0.3 -3.06 -18.58
19 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 7.2 -0.3 -2.16 -17.68
20 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.1 -0.3 -1.83 -17.35
21 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.5 -0.3 -1.65 -17.17
22 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.2 -0.3 -1.86 -17.38
23 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1 -0.3 -0.3 -15.82
24 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 2.7 -0.3 -0.81 -16.33
25 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.7 -0.3 -2.01 -17.53
26 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.4 -0.3 -1.62 -17.14
27 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.9 -0.3 -1.77 -17.29
28 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 7.6 -0.3 -2.28 -17.80
85
29 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 2.6 -0.3 -0.78 -16.30
30 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 2.2 -0.3 -0.66 -16.18
31 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 3.8 -0.3 -1.14 -16.66
32 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1.2 -0.3 -0.36 -15.88
33 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 0.8 -0.3 -0.24 -15.76
34 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1.2 -0.3 -0.36 -15.88
35 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 0.8 -0.3 -0.24 -15.76
36 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 0.7 -0.3 -0.21 -15.73
37 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.5 -0.3 -1.65 -17.17
38 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 3.3 -0.3 -0.99 -16.51
39 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.4 -0.3 -1.62 -17.14
40 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.6 -0.3 -1.98 -17.50
41 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 8 -0.3 -2.4 -18.12
42 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.5 -0.3 -1.95 -17.67
43 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 8.3 -0.3 -2.49 -18.21
44 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.2 -0.3 -1.86 -17.58
45 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 7.6 -0.3 -2.28 -18.00
46 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 8.8 -0.3 -2.64 -18.36
47 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.2 -0.3 -1.86 -17.58
48 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.9 -0.3 -2.07 -17.79
49 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.3 -0.3 -1.89 -17.61
50 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.6 -0.3 -1.98 -17.70
51 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.4 -0.3 -1.92 -17.64
86
52 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.5 -0.3 -1.95 -17.67
53 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1.6 -0.3 -0.48 -16.00
54 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 7.6 -0.3 -2.28 -18.00
55 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.3 -0.3 -1.89 -17.61
56 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.8 -0.3 -2.04 -17.76
57 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 7.8 -0.3 -2.34 -18.06
58 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.3 -0.3 -1.89 -17.61
59 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.4 -0.3 -1.92 -17.64
60 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.4 -0.3 -1.92 -17.64
Fuente: Elaboración propia
De los resultados obtenidos podemos evidenciar que cada potencia resultante en el
extremo de cada enlace se encuentra dentro del rango de recepción que va desde -
8dB hasta -28dB, siendo viable todos los enlaces.
Cálculo de Potencia de Upstream (λ=1310nm / atenuación = 0.5dB)
Pus = Pi – ΣC – ΣF – S1:4 – S1:8 – D
Donde:
Pus = Potencia de Upstream
Pi = Potencia de inicio
ΣC = Conector
ΣF = Fusión
S1:4 = Splitter 1:4
87
S1:8 = Splitter 1:8
D = Distancia (nKm x atenuación por longitud de onda)
Cálculo del presupuesto de potencia para el enlace Nro. 1:
Formula:
Pus = Pi – ΣC – ΣF – S1:4 – S1:8 – D
Datos:
Pus = X
Pi = 3 dB
ΣC = 3*0.6 dB
ΣF = 5*0.1 dB
S1:4 = 7.20 dB
S1:8 = 9.02 dB
D = 10.1km x 0.3dB
Calculo:
Pus = 3dB – (3*0.6dB) – (5*0.1dB) – 7.20dB - 9.02dB – (10.1Km * 0.5dB)
Pus = -20.57dB
A continuación, se muestra el detalle de cálculo de presupuesto de cada uno de los
enlaces:
88
Tabla 25: Cálculo de la potencia de subida de cada enlace
Nro. Pi ΣC ΣF Splitter
1:4
Splitte
r 1:8
D km Aten.
x Km
Atenuación
total /km
RESULTADO
1 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.1 -0.5 -5.05 -20.57
2 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.5 -0.5 -4.75 -20.27
3 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 8.7 -0.5 -4.35 -19.87
4 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 7.5 -0.5 -3.75 -19.27
5 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 8.9 -0.5 -4.45 -19.97
6 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 10.9 -0.5 -5.45 -21.17
7 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.3 -0.5 -4.65 -20.17
8 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.6 -0.5 -5.3 -20.82
9 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 12.5 -0.5 -6.25 -21.77
10 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.9 -0.5 -4.95 -20.47
11 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.5 -0.5 -5.25 -20.77
12 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.9 -0.5 -4.95 -20.47
13 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10 -0.5 -5 -20.52
14 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.8 -0.5 -5.4 -20.92
15 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 11 -0.5 -5.5 -21.02
16 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 11.4 -0.5 -5.7 -21.42
17 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.9 -0.5 -5.45 -20.97
18 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.2 -0.5 -5.1 -20.62
19 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 7.2 -0.5 -3.6 -19.12
89
20 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.1 -0.5 -3.05 -18.57
21 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.5 -0.5 -2.75 -18.27
22 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.2 -0.5 -3.1 -18.62
23 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1 -0.5 -0.5 -16.02
24 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 2.7 -0.5 -1.35 -16.87
25 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.7 -0.5 -3.35 -18.87
26 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.4 -0.5 -2.7 -18.22
27 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.9 -0.5 -2.95 -18.47
28 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 7.6 -0.5 -3.8 -19.32
29 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 2.6 -0.5 -1.3 -16.82
30 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 2.2 -0.5 -1.1 -16.62
31 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 3.8 -0.5 -1.9 -17.42
32 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1.2 -0.5 -0.6 -16.12
33 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 0.8 -0.5 -0.4 -15.92
34 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1.2 -0.5 -0.6 -16.12
35 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 0.8 -0.5 -0.4 -15.92
36 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 0.7 -0.5 -0.35 -15.87
37 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.5 -0.5 -2.75 -18.27
38 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 3.3 -0.5 -1.65 -17.17
39 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.4 -0.5 -2.7 -18.22
40 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.6 -0.5 -3.3 -18.82
41 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 8 -0.5 -4 -19.72
42 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.5 -0.5 -3.25 -18.97
90
43 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 8.3 -0.5 -4.15 -19.87
44 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.2 -0.5 -3.1 -18.82
45 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 7.6 -0.5 -3.8 -19.52
46 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 8.8 -0.5 -4.4 -20.12
47 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.2 -0.5 -3.1 -18.82
48 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.9 -0.5 -3.45 -19.17
49 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.3 -0.5 -3.15 -18.87
50 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.6 -0.5 -3.3 -19.02
51 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.4 -0.5 -3.2 -18.92
52 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.5 -0.5 -3.25 -18.97
53 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1.6 -0.5 -0.8 -16.32
54 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 7.6 -0.5 -3.8 -19.52
55 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.3 -0.5 -3.15 -18.87
56 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.8 -0.5 -3.4 -19.12
57 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 7.8 -0.5 -3.9 -19.62
58 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.3 -0.5 -3.15 -18.87
59 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.4 -0.5 -3.2 -18.92
60 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.4 -0.5 -3.2 -18.92
Fuente: Elaboración propia
Finalmente, podemos concluir que todos enlaces de tanto en Tx y Rx se encuentran
dentro del rango de sensibilidad aceptable; asegurando un correcto funcionamiento
de la red de fibra óptica FTTH basado en estándar GPON.
91
Atenuación por empalmes en cada enlace de fibra óptica de las videocámaras
de seguridad.
El valor de atenuación en un empalme por fusión es de 0.1dB de acuerdo con la
norma ITU-T G.984.2 del estándar GPON.
En un enlace de red siempre está inmerso la realización de empalmes para fusionar
trayectos de fibra óptica, splitters de primer nivel y segundo nivel; por lo que para el
presente proyecto se muestra una tabla donde se ha considerado la cantidad de
empalmes por enlace y su cantidad total de atenuación que genera.
Tabla 26: Cálculo de la atenuación por empalmes de cada enlace
Nro.
Enlace
Cantidad de Fusiones Atenuación por
Fusión
Atenuación total
Por Empalmes
1 5 0.10 0.50
2 5 0.10 0.50
3 5 0.10 0.50
4 5 0.10 0.50
5 5 0.10 0.50
6 7 0.10 0.70
7 5 0.10 0.50
8 5 0.10 0.50
9 5 0.10 0.50
10 5 0.10 0.50
92
11 5 0.10 0.50
12 5 0.10 0.50
13 5 0.10 0.50
14 5 0.10 0.50
15 5 0.10 0.50
16 7 0.10 0.70
17 5 0.10 0.50
18 5 0.10 0.50
19 5 0.10 0.50
20 5 0.10 0.50
21 5 0.10 0.50
22 5 0.10 0.50
23 5 0.10 0.50
24 5 0.10 0.50
25 5 0.10 0.50
26 5 0.10 0.50
27 5 0.10 0.50
28 5 0.10 0.50
29 5 0.10 0.50
30 5 0.10 0.50
31 5 0.10 0.50
32 5 0.10 0.50
33 5 0.10 0.50
93
34 5 0.10 0.50
35 5 0.10 0.50
36 5 0.10 0.50
37 5 0.10 0.50
38 5 0.10 0.50
39 5 0.10 0.50
40 5 0.10 0.50
41 7 0.10 0.70
42 7 0.10 0.70
43 7 0.10 0.70
44 7 0.10 0.70
45 7 0.10 0.70
46 7 0.10 0.70
47 7 0.10 0.70
48 7 0.10 0.70
49 7 0.10 0.70
50 7 0.10 0.70
51 7 0.10 0.70
52 7 0.10 0.70
53 5 0.10 0.50
54 7 0.10 0.70
55 7 0.10 0.70
56 7 0.10 0.70
94
57 7 0.10 0.70
58 7 0.10 0.70
59 7 0.10 0.70
60 7 0.10 0.70
Fuente: Elaboración propia
Atenuación por conectores en cada enlace de fibra óptica de las videocámaras
de seguridad.
El valor de atenuación en un conector es de 0.6dB de acuerdo con la norma ITU-T
G.984.2 del estándar GPON.
En un enlace de red siempre está inmerso el empleo de conectores para interconectar
la ODF con el OLT y en el equipo ONU desde el nodo de acceso; por lo que para el
presente proyecto se muestra una tabla donde se ha considerado la cantidad de
conectores por enlace y su cantidad total de atenuación que genera.
Tabla 27: Cálculo de la atenuación por conectores de cada enlace
Nro.
Enlace
Cantidad de conectores Atenuación por
Conector
Atenuación total
por Conectores
1 3 0.6 1.8
2 3 0.6 1.8
3 3 0.6 1.8
95
4 3 0.6 1.8
5 3 0.6 1.8
6 3 0.6 1.8
7 3 0.6 1.8
8 3 0.6 1.8
9 3 0.6 1.8
10 3 0.6 1.8
11 3 0.6 1.8
12 3 0.6 1.8
13 3 0.6 1.8
14 3 0.6 1.8
15 3 0.6 1.8
16 3 0.6 1.8
17 3 0.6 1.8
18 3 0.6 1.8
19 3 0.6 1.8
20 3 0.6 1.8
21 3 0.6 1.8
22 3 0.6 1.8
23 3 0.6 1.8
24 3 0.6 1.8
25 3 0.6 1.8
26 3 0.6 1.8
96
27 3 0.6 1.8
28 3 0.6 1.8
29 3 0.6 1.8
30 3 0.6 1.8
31 3 0.6 1.8
32 3 0.6 1.8
33 3 0.6 1.8
34 3 0.6 1.8
35 3 0.6 1.8
36 3 0.6 1.8
37 3 0.6 1.8
38 3 0.6 1.8
39 3 0.6 1.8
40 3 0.6 1.8
41 3 0.6 1.8
42 3 0.6 1.8
43 3 0.6 1.8
44 3 0.6 1.8
45 3 0.6 1.8
46 3 0.6 1.8
47 3 0.6 1.8
48 3 0.6 1.8
49 3 0.6 1.8
97
50 3 0.6 1.8
51 3 0.6 1.8
52 3 0.6 1.8
53 3 0.6 1.8
54 3 0.6 1.8
55 3 0.6 1.8
56 3 0.6 1.8
57 3 0.6 1.8
58 3 0.6 1.8
59 3 0.6 1.8
60 3 0.6 1.8
Fuente: Elaboración propia
Atenuación por splitter de primer nivel y segundo nivel en cada enlace de fibra
óptica de las videocámaras de seguridad.
El valor de atenuación en por splitter de 1:4 es de 7.20dB y por splitter de 1:8 es de
9:02dB de acuerdo con la norma ITU-T G.984.2 del estándar GPON.
En un enlace de red siempre está inmerso el empleo de splitter de primer nivel que
se encuentran alojados en los centros de distribución que se encargan de distribuir
conectividad a los nodos de acceso que contienen a los splitter de segundo nivel que
son los que finalmente interconectan las ONU; por lo que para el presente proyecto
98
se muestra una tabla donde se ha considerado la cantidad de splitter empleados por
cada enlace y su cantidad total de atenuación que genera.
Tabla 28: Cálculo de la atenuación por splitter de primer y segundo nivel de cada
enlace
Nro.
Enlace
Splitter de
primer nivel
1:4
Splitter de
segundo nivel
1:8
Atenuación total
por Splitters
1 7.20 9.02 16.22
2 7.20 9.02 16.22
3 7.20 9.02 16.22
4 7.20 9.02 16.22
5 7.20 9.02 16.22
6 7.20 9.02 16.22
7 7.20 9.02 16.22
8 7.20 9.02 16.22
9 7.20 9.02 16.22
10 7.20 9.02 16.22
11 7.20 9.02 16.22
12 7.20 9.02 16.22
13 7.20 9.02 16.22
14 7.20 9.02 16.22
15 7.20 9.02 16.22
16 7.20 9.02 16.22
99
17 7.20 9.02 16.22
18 7.20 9.02 16.22
19 7.20 9.02 16.22
20 7.20 9.02 16.22
21 7.20 9.02 16.22
22 7.20 9.02 16.22
23 7.20 9.02 16.22
24 7.20 9.02 16.22
25 7.20 9.02 16.22
26 7.20 9.02 16.22
27 7.20 9.02 16.22
28 7.20 9.02 16.22
29 7.20 9.02 16.22
30 7.20 9.02 16.22
31 7.20 9.02 16.22
32 7.20 9.02 16.22
33 7.20 9.02 16.22
34 7.20 9.02 16.22
35 7.20 9.02 16.22
36 7.20 9.02 16.22
37 7.20 9.02 16.22
38 7.20 9.02 16.22
39 7.20 9.02 16.22
100
40 7.20 9.02 16.22
41 7.20 9.02 16.22
42 7.20 9.02 16.22
43 7.20 9.02 16.22
44 7.20 9.02 16.22
45 7.20 9.02 16.22
46 7.20 9.02 16.22
47 7.20 9.02 16.22
48 7.20 9.02 16.22
49 7.20 9.02 16.22
50 7.20 9.02 16.22
51 7.20 9.02 16.22
52 7.20 9.02 16.22
53 7.20 9.02 16.22
54 7.20 9.02 16.22
55 7.20 9.02 16.22
56 7.20 9.02 16.22
57 7.20 9.02 16.22
58 7.20 9.02 16.22
59 7.20 9.02 16.22
60 7.20 9.02 16.22
Fuente: Elaboración propia
101
Atenuación por longitud de cada enlace de fibra óptica de las videocámaras de
seguridad.
El valor de atenuación en por longitud de cable de fibra óptica es de 0.3dB por
kilómetro para Downstream con longitud de onda de 1490nm y 0.5dB por kilómetro
para Upstream con longitud de onda de 1310nm, de acuerdo con la norma ITU-T
G.984.2 del estándar GPON.
Los enlaces de red siempre son de distinta longitud porque depende de la ubicación
final de la ONU; por lo que para el presente proyecto se muestra una tabla donde se
ha considerado la longitud de cada enlace de fibra óptica empleado por cada enlace
y su cantidad total de atenuación que genera.
Tabla 29: Cálculo de la atenuación por longitud de cada enlace para Upstream
Nro.
Enlace
Distancia
Km
Atenuación por
kilometro
Atenuación total
por Longitud del enlace
1 10.10 0.50 5.05
2 9.50 0.50 4.75
3 8.70 0.50 4.35
4 7.50 0.50 3.75
5 8.90 0.50 4.45
6 10.90 0.50 5.45
7 9.30 0.50 4.65
8 10.60 0.50 5.30
9 12.50 0.50 6.25
102
10 9.90 0.50 4.95
11 10.50 0.50 5.25
12 9.90 0.50 4.95
13 10.00 0.50 5.00
14 10.80 0.50 5.40
15 11.00 0.50 5.50
16 11.40 0.50 5.70
17 10.90 0.50 5.45
18 10.20 0.50 5.10
19 7.20 0.50 3.60
20 6.10 0.50 3.05
21 5.50 0.50 2.75
22 6.20 0.50 3.10
23 1.00 0.50 0.50
24 2.70 0.50 1.35
25 6.70 0.50 3.35
26 5.40 0.50 2.70
27 5.90 0.50 2.95
28 7.60 0.50 3.80
29 2.60 0.50 1.30
30 2.20 0.50 1.10
31 3.80 0.50 1.90
32 1.20 0.50 0.60
103
33 0.80 0.50 0.40
34 1.20 0.50 0.60
35 0.80 0.50 0.40
36 0.70 0.50 0.35
37 5.50 0.50 2.75
38 3.30 0.50 1.65
39 5.40 0.50 2.70
40 6.60 0.50 3.30
41 8.00 0.50 4.00
42 6.50 0.50 3.25
43 8.30 0.50 4.15
44 6.20 0.50 3.10
45 7.60 0.50 3.80
46 8.80 0.50 4.40
47 6.20 0.50 3.10
48 6.90 0.50 3.45
49 6.30 0.50 3.15
50 6.60 0.50 3.30
51 6.40 0.50 3.20
52 6.50 0.50 3.25
53 1.60 0.50 0.80
54 7.60 0.50 3.80
55 6.30 0.50 3.15
104
56 6.80 0.50 3.40
57 7.80 0.50 3.90
58 6.30 0.50 3.15
59 6.40 0.50 3.20
60 6.40 0.50 3.20
Fuente: Elaboración propia
Tabla 30: Cálculo de la atenuación por longitud de cada enlace para Downstream
Nro.
Enlace
Distancia
Km
Atenuación por
kilometro
Atenuación total
por Longitud del enlace
1 10.10 0.30 3.03
2 9.50 0.30 2.85
3 8.70 0.30 2.61
4 7.50 0.30 2.25
5 8.90 0.30 2.67
6 10.90 0.30 3.27
7 9.30 0.30 2.79
8 10.60 0.30 3.18
9 12.50 0.30 3.75
10 9.90 0.30 2.97
11 10.50 0.30 3.15
105
12 9.90 0.30 2.97
13 10.00 0.30 3.00
14 10.80 0.30 3.24
15 11.00 0.30 3.30
16 11.40 0.30 3.42
17 10.90 0.30 3.27
18 10.20 0.30 3.06
19 7.20 0.30 2.16
20 6.10 0.30 1.83
21 5.50 0.30 1.65
22 6.20 0.30 1.86
23 1.00 0.30 0.30
24 2.70 0.30 0.81
25 6.70 0.30 2.01
26 5.40 0.30 1.62
27 5.90 0.30 1.77
28 7.60 0.30 2.28
29 2.60 0.30 0.78
30 2.20 0.30 0.66
31 3.80 0.30 1.14
32 1.20 0.30 0.36
33 0.80 0.30 0.24
34 1.20 0.30 0.36
106
35 0.80 0.30 0.24
36 0.70 0.30 0.21
37 5.50 0.30 1.65
38 3.30 0.30 0.99
39 5.40 0.30 1.62
40 6.60 0.30 1.98
41 8.00 0.30 2.40
42 6.50 0.30 1.95
43 8.30 0.30 2.49
44 6.20 0.30 1.86
45 7.60 0.30 2.28
46 8.80 0.30 2.64
47 6.20 0.30 1.86
48 6.90 0.30 2.07
49 6.30 0.30 1.89
50 6.60 0.30 1.98
51 6.40 0.30 1.92
52 6.50 0.30 1.95
53 1.60 0.30 0.48
54 7.60 0.30 2.28
55 6.30 0.30 1.89
56 6.80 0.30 2.04
57 7.80 0.30 2.34
107
58 6.30 0.30 1.89
59 6.40 0.30 1.92
60 6.40 0.30 1.92
Fuente: Elaboración propia
108
Figura 28: Diagrama Unifilar de la arquitectura de red de fibra óptica FTTH
OLT
Videocámaras de seguridad
Zona Sur del Distrito
(22 Videocámaras)
Videocámaras de seguridad
Zona Norte del Distrito
(38 Videocámaras)
1:4
1:8
1:8
N1 01
1:4
1:8
1:8
N1 02
1:4
1:8
1:8
N1 03
1:4
1:8
1:8
N1 04
1:4
1:8
1:8
N1 05
1:4
1:8
1:8
N1 06
1:4
1:8
1:8
N1 07
1:4
1:8
1:8
N1 08
ODF 96FO
ODF 96FO
S01
S02
S03
S04
S05
S06
S07
S08
S09
S10
S11
S12
S13
S14
S15
S16
9
8
13
15
2
5
11
12
18
1
7
10
14
17
6
16
3
4
20
39
19
25
28
26
27
21
22
37
40
24
29
30
31
38
23
32
33
36
34
35
53
52
56
58
41
42
48
49
54
57
44
47
50
51
55
59
43
45
46
60
EMPALME
96F
96F
96F
96F
96F
96F
96F
96F
48F
48F
48F
24F
24F
24F
24F
24F
24F
24F
24F
24F
24F
24F
24F
24F
24F
24F
24F
CENTRO DE DISTRIBUCION
CENTRO DE DISTRIBUCION
CENTRO DE DISTRIBUCION
CENTRO DE DISTRIBUCION
CENTRO DE DISTRIBUCION
CENTRO DE DISTRIBUCION
CENTRO DE DISTRIBUCION
CENTRO DE DISTRIBUCION NODOS DE ACCESO
NODOS DE ACCESO
NODOS DE ACCESO
NODOS DE ACCESO
NODOS DE ACCESO
NODOS DE ACCESO
NODOS DE ACCESO
NODOS DE ACCESO
VIDEOCÁMARAS
VIDEOCÁMARAS
VIDEOCÁMARAS
VIDEOCÁMARAS
VIDEOCÁMARAS
VIDEOCÁMARAS
VIDEOCÁMARAS
VIDEOCÁMARAS
EMPALME POR FUSION
CONECTORES
1:N
SPLITTER
Fuente: Elaboración propia
109
El recorrido de la infraestructura de red en el distrito se ha diseñado realizando un
estudio minucioso de las calles y avenidas del distrito teniendo en cuenta su
capacidad de crecimiento a futuro tomándose cómo línea base un incremento anual
del 100% en videocámaras de seguridad.
Para el proyecto se adjunta en la parte de anexos el plano realizado en AUTOCAD
con el recorrido de la fibra óptica, donde se puede apreciar los tipos de cable fibra
óptica considerados.
110
Plano 7: Recorrido de la fibra óptica en el distrito de SMP
Fuente: Elaboración propia
111
Para este proyecto se ha decidido que el tipo de instalación del medio de transmisión
será de tipo aéreo por los siguientes motivos:
- No se cuenta con planos de distribución energética subterránea.
- No se cuenta con planos de distribución de gas doméstico subterránea.
- No se cuenta con plano de distribución de agua y desagüe.
- Calles y avenidas sin veredas.
- Pistas sin asfaltar.
En la sección de anexos podemos evidenciar fotográficamente cada una de las
ubicaciones de las videocámaras de seguridad para el proyecto.
Por lo expuesto, es que se toma la decisión de realizar tendido de fibra óptica de tipo
aéreo, evitando así posibles accidentes con los trabajadores de planta externa al
momento de realizar sus labores de instalación y despliegue de la infraestructura de
telecomunicaciones y; asimismo, por algún trabajo subterráneo que se hiciera afectar
la continuidad de algún servicio
El tipo de Fibra Óptica elegida para el presente proyecto es de tipo monomodo G.652
de tipo ADSS (All Dielectric Sefl-Support) que no requiere ferretería adicional para
su instalación en exteriores y están preparados para soportar agua y humedad al aire
libre; este cable cuenta con un gel protector en su interior que evita que el agua
ingrese.
Las variantes de tamaño de cables se definen por la cantidad de hilos de fibra óptica
que contienen siendo de 24 hilos, 48 hilos y 96 hilos; que de acuerdo con el diseño
se usarán en determinados tramos.
La distribución de los tipos de cable de fibra óptica será de la siguiente forma:
- Cable de 96 hilos; se utilizará como fibra troncal principal:
112
o Desde la Av. Central con la Av. Tantamayo hasta la Av. José Granda
con Av. Lima
- Cable de 48 hilos; se utilizará como fibra de distribución:
o Desde la Av. José Granda con la Av. Lima hasta la Av. Alfredo
Mendiola con Av. Luna Pizarro
- Cable de 24 hilos; se utilizará como fibra de distribución:
o Desde los centros de distribución hasta los Nodos de Acceso.
- Cable Drop de 2 hilos; se utilizará para conectar hasta los ONU:
o Desde los Nodos de Acceso hasta los equipos media converte ONU
de cada caja nema de las videocámaras de seguridad.
Del despliegue de fibra óptica podemos concluir que se empleara la siguiente
cantidad de fibra óptica aproximadamente:
- Cable de fibra óptica de 96 hilos: 13 km aproximadamente.
- Cable de fibra óptica de 48 hilos: 3 km aproximadamente.
- Cable de fibra óptica de 24 hilos: 30 km aproximadamente.
Dimensionamiento de la cantidad de postes a implementar
Los postes para usarse en el proyecto cumplirán con las prescripciones de la Norma
NTP 339.027-2002 POSTES DE HORMIGÓN (CONCRETO) ARMADO PARA
LÍNEAS AÉREAS.
113
 Los postes de concreto armado serán centrifugados y tendrán forma troncocónica,
el acabado exterior deberá ser homogéneo, libre de fisuras, cangrejeras y
escoriaciones; tendrán las características y dimensiones que se consignan en la
Tabla de Datos Técnicos.
Tabla 31: Tipo de postes de concreto a emplearse en el proyecto
Longitud nominal (m) 9 13
Carga de trabajo (Kg) 200 400
Diámetro Cima (mm) 120 180
Diámetro Base (mm) 255 375
Tipo de cemento Portland I Portland I
Fuente: Escarsa SAC
 La relación de la carga de rotura (a 0,15 m debajo de la cima) y la carga de trabajo
será igual o mayor a 2.
 A 3 m de la base del poste, en bajo relieve, deberá implementarse una marca que
permita inspeccionar la profundidad de empotramiento luego de instalado el
poste.
 Los postes de concreto soportarán las siguientes condiciones ambientales:
o Altitud sobre el nivel del mar entre 0 m y 4500 m
o Humedad relativa 50 a 100%
o Temperatura ambiente -10°C a 30°C
o Contaminación ambiental moderada
Para la distribución e instalación de los postes para el presente proyecto se tiene en
cuenta el tipo de fibra óptica elegida, porque la distancia entre cada poste dependerá
del tamaño del vano y está definida por el fabricante; y para nuestro caso sede 80
114
metros de separación entre poste y poste que de acuerdo con el fabricante de la fibra
óptica elegida.
Una consideración adicional para tener en cuenta es que la cantidad de postes a
utilizarse para el proyecto no tienen una correspondencia exacta entre cantidad de
fibra óptica desplegada con la cantidad de postes a instalarse, esto debido a q muchas
veces se tendrá que instalar postes en distancias cortas menores a 80 metros, esto
debido a que muchas veces para realizar una curvatura se necesita postes de apoyo
para evitar el exceso de torque de los cables de fibra óptica.
Se realizó el cálculo aproximado de la cantidad de postes a instalarse para el presente
proyecto en concordancia al plano de distribución de calles y avenidas suministrado
por la municipalidad.
Después de haber realizado la distribución de los postes en el plano de calles avenidas
del distrito se ha elaborado un cuadro resumen donde se indica la ubicación de cada
poste y de donde podemos concluir que se necesita 845 postes aproximadamente para
la realización del tendido de fibra óptica. Para mayor precisión revisar la sección de
anexos del proyecto.
115
Plano 8: Ubicación de postes para el tendido de fibra óptica
Fuente: Elaboración propia
116
5 PRUEBAS RESULTADOS Y VALIDACIÓN
Este capítulo comprende la obtención de los resultados de cada etapa del proyecto y se valida
su nivel de satisfacción y si cumple con los objetivos propuestos para este proyecto.
5.1 RESULTADOS Y VALIDACIONES
De acuerdo con los puntos donde hay alto índice delictivo y zonas de alto riesgo, se
determinó la ubicación de las 60 videocámaras de seguridad que brindará una mejor
cobertura y despliegue del servicio de seguridad ciudadana; porque están distribuidos en
puntos estratégicos en el mapa del distrito de norte a sur y de este oeste.
En el distrito de San Martin de Porres, la instalación y tendido de la fibra óptica de tipo aérea
es la mejor opción para construir una arquitectura de red robusta y escalable en el tiempo,
evitando posibles interrupciones o daños a los enlaces a causa de trabajos que pidieran
ejecutar cualquier operador de servicios cuya red de distribución sea de forma subterránea.
El diseño de esta red de fibra óptica FTTH basada en el estándar GPON, dota a la
municipalidad distrital de San Martin de Porres de una arquitectura de red robusta, escalable
y perdurable en el tiempo.
Asimismo, podemos afirmar que este diseño de red cubre medularmente la superficie del
distrito de norte a sur pudiendo brindar interconexión a las distintas sedes y sucursales de la
municipalidad descentralizadas que deseen integrarse.
La cobertura de la red desplegada abarca gran parte del distrito, dotando de una arquitectura
de conectividad a través de fibra óptica que actualmente es considerada que su vigencia
tecnológica es de 20 años aproximadamente.
Otro punto importante es que de un universo de 220 ubicaciones donde se producen actos
delictivos y 89 zonas consideradas como de alto riesgo, para el proyecto solo se han
considerado 60 ubicaciones; pero eso no limita que a futuro se pueda expandir la red GPON
llegando a cubrir más ubicaciones debido a su gran capacidad de crecimiento en cuanto a
usuarios finales, cabe resaltar que por cada módulo óptico basado en la arquitectura B+ en
el OLT alcanza una distancia de 20km y puede interconectar hasta 128 ONUs.
5.1.1 Mediciones en la instalación de la red GPON
117
Después de realizar los trabajos de planta externa y haber realizado todas las fusiones y
conectorización de cada enlace, se debe de proceder a realizar la medición y certificación de
estos y estas tareas deben de realizarse desde las ONU´s de cada enlace.
Para este proyecto se han considerado cables largos de planta externa con empalmes de
fusión, splitters y conectores a lo largo de ellos, para lo cual se deberá verificar
individualmente mediante una prueba con OTDR (reflectómetro óptico en el dominio de
tiempo), ya que es la única manera de asegurarnos que cada empalme esté realizado
correctamente.
Cuando se realice estas pruebas ópticas a la arquitectura de red desplegada se considerarán
las siguientes mediciones:
- Mediciones de la perdida de retorno óptico de manera bidireccional (ORL)
- Mediciones de perdida óptica de los elementos de la PON de manera
bidireccional.
- Característica bidireccional del enlace punto a punto.
Para realización de los pruebas y certificación se empleará el siguiente equipamiento:
- Equipo: Fiber Cable Certifier (Certificador de Fibra óptica).
Es el dispositivo encargado de realizar diversas mediciones para verificar si el cable a
certificar cumple con los estándares internaciones de la industria TIA, ISO,
IEEE,1000BASEF.
Consideraciones que se deben de tener en cuenta para realizar la certificación:
a) Tipo de Fibra óptica (SM, MM).
118
b) Núcleo de la Fibra óptica (9, 50, 62.5um).
c) Tipo de Conexión (SC, ST, LC, etc).
d) Zona Muerta del equipo.
e) Pathcord de referencia.
f) Acopladores (SC-ST, LC-SC, etc).
g) Vía de Comunicación (Una Vía, Dos Vías).
Para iniciar con el procedimiento de certificación debemos realizar los siguientes pasos:
a) Limpiar cada extremo de los conectores con Etanol.
b) Proceder a calibrar el equipo con los Patchcord de referencia.
c) Conectamos el cable o enlace que se someterá a prueba.
d) Ejecutamos la medición de acuerdo con la normatividad que es necesaria
para el tipo de información que transmitirá el cable.
Los resultados que se obtienen una vez realizado el procedimiento son los siguientes:
a) Retraso
b) Atenuación
c) Longitud
d) Desempeño
Si los resultados obtenidos en cada medición se encuentran dentro del rango de sensibilidad
de los equipos ópticos, podremos decir que han pasado la prueba y se otorga la certificación
a cada cable o enlace.
En caso de ser contrario los resultados de alguno de los enlaces o cables de fibra óptica
debemos tener como marco de referencia la siguiente tabla para poder subsanar dichas
falencias.
119
Tabla 32: Causas, criterios y solución de problemas ópticos en los enlaces de fibra óptica
CAUSA CRITERIO SOLUCIÓN
La cara terminal del
conector de la fibra óptica
está sucia, rayada o dañada.
El conector de fibra óptica
esta: demasiado apretado o
flojo.
Acople de conectores de
fibras ópticas de diferentes
pulidos
La atenuación del conector
de fibra óptica es mayor que
la atenuación teórica,
valores de ORL fuera de
rango. *OTDR
Los valores de potencia del
enlace no son adecuados.
*Power Meter.
Comprobar el estado de los
elementos con conectores
antes de ser implementados
con el uso del microscopio
óptico.
Limpiar o cambiar el
elemento de ser necesario.
Hay que asegurar que el
elemento esté acoplado
correctamente.
Identificar y realizar el
correcto acople entre
conectores PC (azul) y
conectores APC (verde), en
los elementos de la red y
equipos de medición.
La fibra óptica está doblada
en exceso o rota.
La reflexión y el ORL de la
ODN son anormales.
*OTDR
La fibra óptica tiene fugas
de luz.
*VFL (distancia menor a
1000 m).
Identificar la distancia del
evento, en caso de ser una
reserva de fibra óptica,
realizar los trabajos
respectivos.
Si el daño es considerable,
remplazar la fibra óptica.
120
El divisor óptico esta
defectuoso o el adaptador de
fibra óptica del divisor.
El divisor óptico esta
defectuoso o el adaptador de
fibra óptica del divisor no
está limpio.
La atenuación del divisor
óptico es mayor que la
atenuación teórica. *OTDR
Limpiar el adaptador de
fibra del divisor óptico.
Remplazar el divisor óptico
si está defectuoso.
La atenuación y potencia
óptica del enlace no se
encuentran en los rangos
establecidos.
La potencia óptica recibida
en la ONT es mayor que -8
dBm según las pruebas
realizadas.
*Power Meter
La atenuación óptica del
enlace entre la OLT y la
ONT es excesivamente
pequeña. El rango de
atenuación normal es de 15
a 25 dB de acuerdo con el
presupuesto óptico. *OTDR
Añadir un atenuador óptico
entre la OLT y ONT.
La ODN no se planifica
adecuadamente.
NOTA: la relación de
división del enlace de la
ODN no está determinada
por el número de terminales
ONT conectados sino por la
relación de división de los
divisores ópticos.
El ODN no cumple con los
requisitos del plan de enlace
ODN o GPON Clase B +.
La cobertura de la red de la
ODN es superior a 20 km.
Optimizar la ODN para
cumplir con los requisitos de
planificación de la ODN.
121
Fuente: Certificación de redes GPON, normativa ITU G.984.x
Tabla 33: Especificaciones técnicas de los equipos de certificación
EQUIPO DESCRIPCIÓN FIGURA
Localizador visual
de fallas (VFL).
(Viavi solutions,
2016)
Permite inyectar luz en un extremo de
la fibra óptica para localizar las
posibles fallas de la dispersión de
esta.
Microscopio óptico Permite observar el estado de la
sección transversal del conjunto:
núcleo revestimiento de un conector
de fibra óptica.
Fusionadora Permite unir dos hilos de fibra del
mismo tipo.
OTDR
(reflectómetro)
Equipo que Permite obtener la traza
de atenuación total con su respectivo
cuadro de resultados
122
Power Meter Permite transmitir y medir niveles de
potencia.
Fuente: Elaboración propia
123
CONCLUSIONES
Finalizado el diseño de la red de fibra óptica FTTH basado en el estándar GPON,
podemos llegar a las siguientes conclusiones:
- El diseño de una red FTTH GPON es totalmente escalable a diferencia de otros
diseños basado en medios de transmisión como el inalámbrico y cobre, cuyas
limitancias se ven reflejadas en el ancho de banda y distancias de cobertura
respectivamente; esta arquitectura está preparada para soportar un crecimiento de
hasta 800 clientes aproximadamente de donde cada módulo de arquitectura B+
alcanza a cubrir 20km con alrededor de 128 abonados.
- Este tipo de red de fibra óptica es ideal para implementar sistemas de videovigilancia
que debido a su gran ancho de banda tanto de subida y bajada; se puede optar por
configurar las videocámaras con códec de mayor calidad, más cantidad de
fotogramas por segundo y un bit rate de término medio alto, lográndose obtener una
calidad de video muy buena.
- Esta arquitectura de red puede soportar servicios como el tripleplay (datos, voz IP y
IP TV) al soportar transmisión de gran ancho de banda de 2.5Gbps / 1.25Gbps.
- La infraestructura de red de fibra óptica basado en el estándar GPON viene siendo
implementado por los operadores de telecomunicaciones debido a que los costos para
la implementación son reducidos a diferencia de hace unos años que se desplegaban
redes de cobre, la fortaleza de las redes GPON radica en que no necesitan de
alimentación eléctrica en todo el despliegue de la ODN para su funcionamiento, lo
que disminuye la complejidad de su instalación y asimismo la inversión.
- Contar con esta arquitectura de red hace que se reduzcan los gastos de mantenimiento
y operación debido a que no hace uso de equipamiento activo que necesita estar
energizado constantemente; lo cual reduce significativamente los costos por
suministro eléctrico, así como del personal que este constantemente monitoreando
dicho equipamiento.
- El distrito de San Martin de Porres contará con un despliegue de 52 kilómetros fibra
óptica aproximadamente que recorrerá gran parte del distrito.
124
- Para el mantenimiento y correcto operatividad de la infraestructura deberá de
contratarse personal con experiencia y conocimientos en redes de fibra óptica GPON.
125
RECOMENDACIONES
- La municipalidad debe de realizar un estudio de factibilidad para integrar al diseño
de red de fibra óptica las 41 videocámaras de seguridad que cuenta actualmente en la
periferia del distrito, con esto lograría mejorar la conectividad de estas.
- La municipalidad a través de su Gerencia de Informática debe de realizar un estudio
de factibilidad para integrar al diseño de red de fibra óptica los 03 módulos de
seguridad ciudadana que están distribuidos en la periferia del distrito, con esto
lograría dotar de mejores recursos de comunicaciones al personal de seguridad
ciudadana destacado.
- Para la selección de equipos se deberá tener muy en claro la obtención del
presupuesto de pérdidas, porque de ello dependerá directamente la selección de los
equipos activos a utilizar en la red.
- El personal técnico destacado para la instalación y administración de la red de fibra
óptica GPON deberá cumplir mínimamente con un perfil especifico que es de contar
con conocimiento sólidos en el manejo y operación de este estándar lo asegura que a
futuros se presenten inconvenientes en su rendimiento y normal funcionamiento.
- Para los futuros cálculos de presupuesto de pérdidas ópticas se deben de considerar
los valores más altos posibles en referencia a la atenuación en la distancia de los
enlaces, fusiones, conectorizaciones, y splitter a emplearse para contar con una
conectividad fiable.
126
BIBLIOGRAFÍA
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FTTH/GPON con AutoCAD. Udemy
• ALCIVAR, Jefferson (2016) Diseño e implementación de una red de fibra óptica
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• ALMANZA, Celeste y CALLOMAMANI, Jolidey (2017) Diseño de una red
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de la municipalidad provincial Jorge Basadre, en beneficio de la población del distrito
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• AÑAZCO, Cristhian (2013) Diseño básico de redes de acceso FTTH utilizando el
estándar GPON (tesis de maestría en Telecomunicaciones). Guayaquil: Universidad
Católica de Santiago de Guayaquil.
• ARIAS, Joseph (2015) Diseño de una red FTTH utilizando el estándar GPON en el
distrito de Magdalena del Mar (tesis de licenciatura en Ingeniería de
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para brindar servicios de voz, videos y datos en sector barrios bajos de la ciudad de
Valdivia (tesis de licenciatura en Ingeniería de Sistemas). Valdivia: Universidad
Austral de Chile.
127
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• BENAVIDES, Elvis (2016) Análisis de una propuesta para un diseño de una red
GPON de la corporación nacional de telecomunicaciones CNT para brindar un mejor
servicio de voz y datos en Coop. Brisas del Norte de la ciudad de Guayaquil (tesis de
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Guayaquil.
• CHAYÑA, José (2017) Diseño de una red de acceso FTTH utilizando el estándar
GPON para la empresa AMITEL S.A.C., Puno (tesis de licenciatura en Ingeniería
Electrónica). Puno: Universidad Nacional del Altiplano.
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La Paz (tesis de licenciatura en Ingeniería Electrónica). La Paz: Universidad Mayor
de Andrés.
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20de%20una%20red%20de%20Fibra%20%C3%93ptica%20para%20un%20sistem
a%20de%20Videovigilancia.pdf), consultado el 12 de setiembre del 2018.
• GONZALES BARRETO, L. M., & BARRAGAN C., J. C. (2016). Redes ópticas
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• NOTARIO, Pedro (2015) Nuevos estándares PON para sistemas FTTx. Articulo
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• OPTICAL FIBER PRODUCTS. (2018). Enpalme mecanico.
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(http://www.instaladoresdetelecomhoy.com/divisores-splitters-para-ftth/),
consultado el 12 de setiembre del 2018.
• RODRIGUEZ, Felipe (2015) Diseño de una red de distribución óptica (ODN)
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• SILEX GLOBAL, SPAIN S.L. (2018). Conectores de fibra óptica.
(http://silexfiber.com/conectores-fibra-optica/), consultado el 12 de setiembre del
2018.
• TINOCO ALVEAR, J. D. (2011). Estudio y Diseño de una red de fibra óptica FTTH
para brindar servicios de voz, video y datos para la urbanización los olivos ubicada
el sector Totesol en la parroquia borrero de la ciudad de Azogues. Universidad
Politécnica Salesiana.
• UNIÓN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (2005) UIT-T G.652.
Serie G: Sistemas y medios de transmisión, sistemas y redes digitales. Características
de los medios de transmisión – Cables de fibra óptica.
• UNIÓN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (2003) UIT-T
G.984.1 Serie G: Sistemas y medios de transmisión, sistemas y redes digitales.
Secciones digitales y sistemas digitales de línea – Sistemas
130
GLOSARIO
Mapa Delictivo
Es un mapa elaborado por la Policía Nacional del Perú donde de acuerdo con los reportes de
actos delincuenciales, suscitados en el distrito marcan ciertos sectores como zonas rojas (alta
índice delincuencial).
Ancho de banda
Es la capacidad de flujo de bits de información que puede ser transmitido a través de un
medio de transmisión
GPON
Se trata de un estándar de las redes PON que opera a velocidades superiores a 1 Gbps.
Conector
Son accesorios de red desmontables que permiten la conexión y la desconexión de un medio
de transmisión.
Revestimiento
La capa que protege a la óptica de la fibra, y que encierra la luz en el núcleo y lo guía a través
del cable incluso a través de las curvas.
Núcleo
Es la parte central de la fibra óptica, por donde viaja el haz de luz.
Empalme de fusión
131
Es la soldadura de dos fibras ópticas.
Empalme mecánico
Es la unión de dos fibras ópticas alineadas a través de procedimientos y medios mecánicos.
Atenuación
Es la degradación de potencia óptica que se transmite a lo largo de una fibra óptica, y se
expresa en decibelios (dB).
Pérdida óptica
La cantidad de potencia óptica perdida en un enlace de fibra a causa de los agentes que
participan en la propagación del haz de luz, expresado en dB.
132
SIGLARIO
FTTH Fiber to the home (Fibra hasta el hogar)
PNP Policía Nacional del Perú
MDSMP Municipalidad Distrital de San Martin de Porres
PON Pasiva Óptica Network (Red Óptica Pasiva)
GPON Gigabit Pasiva Óptica Network (Red Óptica pasiva Gigabit)
PAR Punto de atención rápida
INEI Instituto Nacional de Estadística e Informática
ADSS All Dielectric Self Supported (Cable Auto Soportado Completamente
Dieléctrico)
ATM Asynchronous Transfer Mode (Modo De Transferencia Asíncrona)
EMI Electromagnetic Interference (Interferencia Electromagnética)
EPON Ethernet Passive Optical Network
FC Conector Férula
FTTB Fiber to the building (Fibra Hasta El Edificio)
FTTC Fiber To The Node (Fibra Hasta El Nodo)
FTTH Fiber To The Home (Fibra Hasta El Hogar)
IEEE Institute Of Electrical And Electronics Engineers (Instituto de Ingenieros
Eléctricos y Electrónicos)
LED Light Emitting Diode (Diodo Emisor De Luz)
NA Apertura Numérica
ODF Optical Distribution Fiber (Distribuidor Óptico de Fibra)
ODN Optical Distribution Network (Red De Distribución Óptica)
OLT Optical Line Termination (Terminación de Línea Óptica)
133
ONT Optical Network Termination (Terminación de Red Óptica)
ONU Optical Network Unit (Unidad De Red Óptica)
OTDR Optical Time Domain Reflectometer
PON Passive Optical Network (Red Óptica Pasiva)
RFI Radio Frequency Interference (Interferencia De Radiofrecuencia)
SC Square Connector (Conector Cuadrado)
SMF Single – Mode Optical Fiber (Fibra Monomodo)
ST Straight Tip (Punta Recta)
TC Transmission Convergence (Convergencia De Transmisión)
TDM Time Division Multiplexing (Multiplicación Por División Tiempo)
TDMA Time Division Multiple Access (Acceso Múltiple Por División De Tiempo)
WDM Wavelength Division Multiplexing (Multiplexación Por División De
Longitud De Onda)
134
ANEXOS
- Plano de ubicación de las 41 videocámaras de seguridad existentes.
- Plano de las jurisdicciones de cada comisaría del distrito.
- Plano del distrito de dividido por sectores.
- Plano de ubicación de las 60 videocámaras de seguridad para el presente proyecto.
- Plano de ubicación de los centros de distribución y nodos de acceso
- Fotografías de las ubicaciones de las videocámaras de seguridad.
- Topología detallada de la arquitectura de red FTTH basada en el estándar GPON.
- Plano de recorrido de la fibra óptica en el distrito.
- Plano de ubicación de los postes para el tendido de la fibra óptica en el distrito.
- Ubicación de los postes para el despliegue de la fibra óptica.
- Relación de ubicación de postes para el proyecto.

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  • 1. Diseño de una red FTTH basado en el estándar GPON para la conexión de videocámaras para el distrito de San Martin de Porres Item Type info:eu-repo/semantics/bachelorThesis Authors Castro Mandujano, Rolando Carlos Citation [1] R. C. Castro Mandujano, “Diseño de una red FTTH basado en el estándar GPON para la conexión de videocámaras para el distrito de San Martin de Porres,” Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas(UPC)., Lima, Perú, 2019. Doi: http://doi.org/10.19083/ tesis/625704 DOI 10.19083/tesis/625704 Publisher Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC) Rights info:eu-repo/semantics/openAccess; Attribution- NonCommercial-ShareAlike 3.0 United States Download date 28/10/2022 11:54:03 Item License http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/us/ Link to Item http://hdl.handle.net/10757/625704
  • 2. UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA ACADÉMICO DE INGENIERÍA DE REDES Y COMUNICACIONES Diseño de una red FTTH basado en el estándar GPON para la conexión de videocámaras para el distrito de San Martin de Porres TESIS Para optar el título profesional de Ingeniero de Redes y Comunicaciones AUTOR Castro Mandujano, Rolando Carlos (0000-0001-9394-9060) ASESOR Rodríguez Gutiérrez, Alfredo Efraín (0000-0001-6246-049X) Lima, 08 de abril de 2019
  • 3. I DEDICATORIA Dedico esta tesis a mi madre que siempre creyó en mí y siempre estuvo a mi lado dándome ánimos para realizar esta hermosa etapa de mi vida; dedico también este trabajo a mis abuelos paternos y maternos que siempre fueron referentes y ejemplos de vida.
  • 4. II RESUMEN Los sistemas de transmisión de datos basados en fibra óptica se han constituido en el medio de comunicación más admisible para la transmisión de video, audio, voz y datos; especialmente para comunicaciones de alta velocidad. En el presente proyecto de tesis se busca diseñar una red FTTH basado en el estándar GPON para la conexión de videocámaras para el distrito de San Martin de Porres, dada la necesidad de tener una arquitectura de red de fibra óptica; además, de contar con un medio de transmisión confiable para las videocámaras a desplegarse en el distrito. Uno de los grandes problemas de la arquitectura actual de comunicaciones inalámbrica es la falta de capacidad, crecimiento y disponibilidad de ancho de banda para poder operar correctamente con sus sistemas de seguridad ciudadana. Así, el Plan Local de Seguridad Ciudadana 2017 – 2018 del distrito es el documento en el cual se basa este proyecto, a fin de recopilar información y determinar las ubicaciones críticas que necesitan ser cubiertas por videocámaras de seguridad. Este proyecto se enmarca en las mejoras a las arquitecturas de red de tipo MAN como es el estándar GPON de tipo FTTH (Fibra hasta el hogar) que es capaz de cubrir grandes distancias sin necesidad de usar repetidores de señal y/o amplificadores, y que además de eso, ofrece un ancho de banda de transmisión de gran envergadura, que proporciona confiabilidad para la transmisión y procesamiento de información que generen las videocámaras de seguridad. Asimismo, cabe mencionar que actualmente, dicho estándar viene siendo implementado por operadores de telecomunicaciones que brindan servicios a través de un solo medio de trasmisión que les ofrezca un ancho de banda. Palabras clave: Estándar GPON; FTTH; fibra hasta el hogar, OLT; ONT
  • 5. III [ Design of a FTTH network based on the GPON standard for the connection of video cameras for the San Martin de Porres district ABSTRACT The fiber-optic data transmission systems have become the most admissible means of communication for the transmission of video, audio, voice and data; especially for high- speed communications. In this thesis project we are looking to design an FTTH network based on the GPON standard for the connection of video cameras for the district of San Martin de Porres, given the need to have an optical fiber network architecture; in addition, to have a reliable transmission medium for the camcorders to be deployed in the district. One of the great problems of the current architecture of wireless communications is the lack of capacity, growth and availability of bandwidth to be able to operate correctly with its citizen security systems. Thus, the Local Civic Security Plan 2017 - 2018 of the district is the document on which this project is based, in order to gather information and determine the critical locations that need to be covered by security camcorders. This project is part of the improvements to MAN network architectures such as the GPON standard of type FTTH (Fiber to the home) that is capable of covering large distances without the need to use signal repeaters and / or amplifiers, and In addition, it offers a wide transmission bandwidth, which provides reliability for the transmission and processing of information generated by security camcorders. It should also be mentioned that currently, this standard is being implemented by telecommunications operators that provide services through a single transmission medium that offers them a bandwidth. Keywords: GPON standard; FTTH; fiber to the home, OLT; ONT
  • 6. IV TABLA DE CONTENIDOS 1 ASPECTOS INTRODUCTORIOS............................................................................ 1 1.1 ORGANIZACIÓN OBJETIVO...................................................................................... 1 1.2 CAMPO DE ACCIÓN EN LA ORGANIZACIÓN OBJETIVO .............................................. 3 1.3 SITUACIÓN PROBLEMÁTICA Y PROBLEMAS EN EL CAMPO DE ACCIÓN...................... 4 1.3.1 Situación problemática ...................................................................................... 4 1.3.2 Problemas a resolver.......................................................................................... 5 1.4 OBJETIVOS DEL PROYECTO GENERAL Y ESPECÍFICOS .............................................. 5 1.4.1 Objetivo General................................................................................................ 5 1.4.2 Objetivos Específicos ........................................................................................ 5 1.5 INDICADORES O MECANISMOS DEL LOGRO DE LOS OBJETIVOS ................................ 6 1.6 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO ............................................................................... 7 1.7 ESTADO DEL ARTE .................................................................................................. 8 2 MARCO TEÓRICO.................................................................................................. 11 2.1 REDES DE TELECOMUNICACIONES ........................................................................ 11 2.2 FIBRA ÓPTICA ....................................................................................................... 12 2.2.1 Definición........................................................................................................ 12 2.2.2 Partes de la fibra óptica ................................................................................... 12 2.2.2.1 El núcleo (core) ....................................................................................... 12 2.2.2.2 El revestimiento (cladding) ..................................................................... 12 2.2.2.3 El recubrimiento (coating)....................................................................... 12 2.2.3 Tipos de fibra óptica........................................................................................ 13 2.2.3.1 Fibra monomodo ..................................................................................... 13 2.2.3.2 Fibra multimodo ...................................................................................... 13 2.2.4 Características de la fibra óptica...................................................................... 14 2.3 REDES FTTH........................................................................................................ 15 2.3.1 Redes Ópticas Activas (AONs)....................................................................... 15 2.3.2 Redes ópticas pasivas (PONs)......................................................................... 16 2.3.3 Beneficios de PON .......................................................................................... 17 2.3.4 Topología PON................................................................................................ 18 2.3.4.1 Punto a punto (P2P)................................................................................. 18
  • 7. V 2.3.4.2 Punto a multipunto pasivo (P2MP) ......................................................... 19 2.3.5 Tipos de redes PON......................................................................................... 20 2.3.5.1 APON (Asynchronous Transfer Mode Passive Optical Network).......... 20 2.3.5.2 BPON (Broadband Passive Optical Network) ........................................ 20 2.3.5.3 EPON (Ethernet Passive Optical Network)............................................. 21 2.3.5.4 GPON (Gigabit Passive Optical Network).............................................. 22 2.3.5.5 GEPON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network)............................. 23 2.4 RED GPON........................................................................................................... 25 2.4.1 Definición........................................................................................................ 25 2.4.2 Características principales de una red GPON.................................................. 25 2.4.3 Descripción del estándar GPON...................................................................... 26 2.4.3.1 Recomendación UIT-T G.984.1.............................................................. 28 2.4.3.2 Recomendación UIT G.984.2.................................................................. 29 2.4.3.3 Recomendación UIT-T G.984.3.............................................................. 29 2.4.3.4 Recomendación UIT-T G.984.4.............................................................. 29 2.4.3.5 Recomendación UIT-T G.984.5.............................................................. 29 2.4.4 Clasificación GPON ........................................................................................ 30 2.4.4.1 FTTP (Fiber To The Premises)................................................................ 30 2.4.4.2 FTTH (Fiber To The Home).................................................................... 30 2.4.4.3 FTTB (Fiber To The Building)................................................................ 31 2.4.4.4 FTTC (Fiber To The Curb)...................................................................... 32 2.4.4.5 FTTN (Fiber to the node) ........................................................................ 32 2.4.5 Elementos de la red GPON.............................................................................. 33 2.4.5.1 Optical Line Termination (OLT)............................................................. 34 2.4.5.2 Red Feeder............................................................................................... 35 2.4.5.3 Armario de GPON (FDH) ....................................................................... 35 2.4.5.4 Splitter ..................................................................................................... 36 2.4.5.5 Optical Distribution Network (ODN)...................................................... 37 2.4.5.6 Red de Distribución................................................................................. 37 2.4.5.7 Caja de Distribución Óptica (NAP)......................................................... 37 2.4.5.8 Red de Dispersión.................................................................................... 38 2.4.5.9 Roseta Óptica........................................................................................... 38 2.4.5.10 Optical Network Terminal (ONT)....................................................... 39
  • 8. VI 3 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ........................................................................... 40 3.1 PROBLEMA PARA RESOLVER ...................................................................... 40 3.1.1 Planificar la ubicación, topología y rutas de acceso FTTH para las videocámaras de seguridad, de acuerdo con la recomendación G.984.1 del estándar GPON.40 3.1.2 Planificar el ancho de banda de transmisión por videocámara de seguridad y elementos de la red de fibra óptica, en concordancia con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON...................................................................................................... 52 3.1.3 Diseño de la red FTTH para el sistema de videovigilancia del distrito de San Martin de Porres, de acuerdo con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON.. 53 4 DISEÑO DE LA SOLUCIÓN .................................................................................. 56 4.1 SOLUCIÓN......................................................................................................... 56 4.1.1 Planificar la ubicación, topología y rutas de acceso FTTH para las videocámaras de seguridad, de acuerdo con la recomendación G.984.1 del estándar GPON.56 4.1.2 Planificar el ancho de banda de transmisión por videocámara de seguridad y elementos de la red de fibra óptica, en concordancia con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON...................................................................................................... 66 4.1.3 Diseño de la red FTTH para el sistema de videovigilancia del distrito de San Martin de Porres, de acuerdo con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON.. 72 5 PRUEBAS RESULTADOS Y VALIDACIÓN ..................................................... 116 5.1 RESULTADOS Y VALIDACIONES............................................................... 116 5.1.1 Mediciones en la instalación de la red GPON............................................... 116 CONCLUSIONES ........................................................................................................... 123 RECOMENDACIONES ................................................................................................. 125 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 126 GLOSARIO...................................................................................................................... 130 SIGLARIO ....................................................................................................................... 132
  • 9. VII
  • 10. VIII ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1: Indicadores o mecanismos del logro de los objetivos ............................................ 6 Tabla 2: Comparativa entre estándares PON.................................................................... 24 Tabla 3: Características de red GPON............................................................................... 25 Tabla 4: Parámetros para certificar una red FTTH GPON (ITU-T G.984.x).................... 27 Tabla 5: Pérdidas por inserción de los splitters ................................................................. 37 Tabla 6: Ubicación de las 41 videocámaras de seguridad ................................................. 41 Tabla 7: Resumen de videocámaras actualmente instaladas.............................................. 45 Tabla 8: Resumen de zonas con actos delictivos................................................................. 49 Tabla 9: Resumen de zonas de alto riesgo del distrito de SMP .......................................... 50 Tabla 10: Ubicación de las 60 videocámaras de seguridad a interconectarse con fibra óptica ............................................................................................................................................. 57 Tabla 11: Listado de calles y avenidas posibles para la realización del recorrido de la fibra óptica. .................................................................................................................................. 65 Tabla 12: Detalles técnicos de la videocámara .................................................................. 67 Tabla 13: Consideraciones potencia óptica y sensibilidad según la norma ITU-T G.984.2. ............................................................................................................................................. 69 Tabla 14: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 01 ................................ 73 Tabla 15: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 02 ................................ 73 Tabla 16: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 03 ................................ 74 Tabla 17: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 04 ................................ 74 Tabla 18: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 05 ................................ 75 Tabla 19: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 06 ................................ 75 Tabla 20: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 07 ................................ 76 Tabla 21: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 08 ................................ 76 Tabla 22: Ancho de Banda requerido por el Sistema de Videovigilancia del distrito........ 77 Tabla 23: Ancho de Banda requerido por cada puerto GPON de equipo OLT.................. 80 Tabla 24: Cálculo de la potencia de descarga de cada enlace........................................... 83 Tabla 25: Cálculo de la potencia de subida de cada enlace............................................... 88 Tabla 26: Cálculo de la atenuación por empalmes de cada enlace.................................... 91 Tabla 27: Cálculo de la atenuación por conectores de cada enlace .................................. 94 Tabla 28: Cálculo de la atenuación por splitter de primer y segundo nivel de cada enlace ............................................................................................................................................. 98
  • 11. IX Tabla 29: Cálculo de la atenuación por longitud de cada enlace para Upstream........... 101 Tabla 30: Cálculo de la atenuación por longitud de cada enlace para Downstream ...... 104 Tabla 31: Tipo de postes de concreto a emplearse en el proyecto.................................... 113 Tabla 32: Causas, criterios y solución de problemas ópticos en los enlaces de fibra óptica ........................................................................................................................................... 119 Tabla 33: Especificaciones técnicas de los equipos de certificación................................ 121
  • 12. X ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Partes de la fibra óptica....................................................................................... 13 Figura 2: Tipos de fibra óptica............................................................................................ 14 Figura 3: Red Óptica Activa............................................................................................... 16 Figura 4: Redes Ópticas Pasivas......................................................................................... 17 Figura 5: Topología Punto a punto..................................................................................... 18 Figura 6: Punto a multipunto pasivo................................................................................... 19 Figura 7: Redes Ópticas Pasivas ATM............................................................................... 20 Figura 8: Arquitectura básica de una red EPON ................................................................ 22 Figura 9: Arquitectura básica de una red GEPON.............................................................. 23 Figura 10: Estándares GPON ............................................................................................. 28 Figura 11: Arquitectura FTTP ............................................................................................ 30 Figura 12: Arquitectura FTTH............................................................................................ 31 Figura 13: Arquitectura FTTB............................................................................................ 31 Figura 14: Arquitectura FTTC............................................................................................ 32 Figura 15: Arquitectura FTTN............................................................................................ 33 Figura 16: Esquema de una red GPON............................................................................... 34 Figura 17: Optical Line Termination................................................................................. 35 Figura 18:Armario FDH ..................................................................................................... 36 Figura 19:Splitter 1/32........................................................................................................ 36 Figura 20: NAP................................................................................................................... 38 Figura 21: Roseta Óptica .................................................................................................... 38 Figura 22: Terminal de red óptica – ONT .......................................................................... 39 Figura 23: Central de Comunicaciones de Seguridad Ciudadana – MDSMP.................... 55 Figura 24: Topología de red a emplearse – Estrella extendida........................................... 62 Figura 25: Videocámara de seguridad a emplearse para el proyecto ................................. 66 Figura 26: OLT PARKS – Fiberlink 30028 ....................................................................... 79 Figura 27: ONU PARKS – Fiberlink 2100 ........................................................................ 80 Figura 28: Diagrama Unifilar de la arquitectura de red de fibra óptica FTTH................. 108
  • 13. XI ÍNDICE DE PLANOS Plano 1: Plano de ubicación de las 41 videocámaras de seguridad interconectadas por radioenlace.......................................................................................................................... 44 Plano 2: Plano del distrito de SMP divido por jurisdicciones de las comisarías de la PNP ............................................................................................................................................. 47 Plano 3: Distrito de SMP dividido por sectores.................................................................. 48 Plano 4: Plano de ubicación de las 60 videocámaras del proyecto ................................... 61 Plano 5: Zonificación del distrito de SMP.......................................................................... 64 Plano 6: Ubicación de los centros de distribución y nodos de acceso ............................... 71 Plano 7: Recorrido de la fibra óptica en el distrito de SMP............................................. 110 Plano 8: Ubicación de postes para el tendido de fibra óptica.......................................... 115
  • 14. 1 1 ASPECTOS INTRODUCTORIOS 1.1 Organización Objetivo La organización que se beneficiará de este proyecto es la Municipalidad Distrital de San Martin de Porres, creada el 22 de mayo del 1950 logrando ser uno de los distritos más grandes de la ciudad de lima con una población de 714,952 habitantes en el año 2016 según información del INEI. Misión: Promover el desarrollo integral de la población del distrito de San Martín de Porres, de manera transparente, eficiente, eficaz, moderno e inclusivo. Visión: Con miras al 2030, San Martín de Porres, es un distrito seguro con desarrollo humano creciente en igualdad de oportunidades; sus habitantes se desarrollan en un ambiente saludable y acceden a una educación, salud y demás servicios básicos, de calidad; es ordenado e integrado territorialmente, con un desarrollo comercial, industrial y turístico sostenible, dentro de un Estado eficiente y moderno. Funciones: La entidad brinda servicio de salubridad pública, educación, deporte y cultura, servicios económicos sociales, y ejecución de obras. La mencionada entidad pública considera que uno de los pilares para mantener el desarrollo y crecimiento del distrito, es la seguridad ciudadana; a través de la implementación de sistemas de video vigilancia que ayuden en las labores al serenazgo, monitoreando juntamente con la policía nacional, de tal forma que se mitiguen y eviten los actos delictivos.
  • 15. 2 Organigrama de la entidad: CONCEJO MUNICIPAL ALCALDIA Consejo de Coordinación Local Distrital Junta de delegados Vecinales Órganos de Coordinación GERENCIA MUNICIPAL Órgano de Control Institucional Secretaria General Procuraduría Publica Municipal Nombre Sub Gerencia de Gestión Documentaria y Archivo Central Gerencia de Planeamiento y Presupuesto Gerencia de Asesoría Jurídica Sub Gerencia de Desarrollo de Tecnologías de la Información Sub Gerencia de Presupuesto Gerencia de Administración y Finanzas Sub Gerencia de Recursos Humanos Sub Gerencia de Logística y Control Patrimonial Sub Gerencia de Contabilidad Sub Gerencia de Tesorería Sub Gerencia de Servicios Generales y Maestranza Sub Gerencia de Comunicación e Imagen Institucional Gerencia de Fiscalización y Control Patrimonial Gerencia de Desarrollo Económico Gerencia de Desarrollo Humano Gerencia de Inversiones Públicas Gerencia de Servicios Públicos y Gestión Ambiental Gerencia de Seguridad Ciudadana Gerencia de Desarrollo Humano Gerencia de Participación Ciudadana Sub Gerencia de Fiscalización Sub Gerencia de Ejecutoria Coactiva Sub Gerencia de Promoción Empresarial y Comercialización Sub Gerencia de Defensa Civil Sub Gerencia de Transporte Local Sub Gerencia de Obras Privadas Sub Gerencia de Catastro Sub Gerencia de Hab Urb y Saneamiento Físico Legal Sub Gerencia de Estudios y Proyectos Sub Gerencia de Obras Públicas Sub Gerencia de Limpieza Pública Sub Gerencia de Parques, Jardines y Ambientes Sub Gerencia de Serenazgo Sub Gerencia de Servicios Sociales Sub Gerencia de Salud y Sanidad Sub Gerencia de Recursos Alimentarios Sub Gerencia de Educación, Cultura y Deporte
  • 16. 3 Organigrama de las áreas involucradas: ALCALDIA GERENCIA MUNICIPAL Gerencia de Planeamiento y Presupuesto Sub Gerencia de Desarrollo de Tecnologías de la Información Gerencia de Administración y Finanzas Sub Gerencia de Logística y Control Patrimonial Gerencia de Seguridad Ciudadana Sub Gerencia de Serenazgo 1.2 Campo de acción en la organización objetivo El campo de acción serán las principales zonas del distrito, donde hay mayor concurrencia de personas y comercio. La entidad pública cuenta con una edificación de dos (2) pisos en la cual se ubica la Gerencia de Seguridad Ciudadana, habiendo dicha unidad orgánica designado un espacio en el segundo nivel, para el diseño de un cuarto de comunicaciones en la cual convergería la red de fibra óptica a desplegarse. Las unidades orgánicas involucradas en el proyecto son la Gerencia de Administración y Finanzas a través de su Sub Gerencia de Logística y Control Patrimonial, la Gerencia de Seguridad Ciudadana a través de su Sub Gerencia de Serenazgo, y la Gerencia de
  • 17. 4 Planeamiento y Presupuesto a través de su Sub Gerencia de Desarrollo de Tecnologías de la Información; quienes deberán contar con la conformidad de la Gerencia Municipal y Alcaldía. 1.3 Situación problemática y problemas en el campo de acción 1.3.1 Situación problemática El distrito de San Martin de Porres tiene un índice delincuencial elevado, siendo uno de los distritos más inseguros de la ciudad de Lima; es así como, ante los actos vandálicos, robos, asaltos, etc., la Gerencia de Seguridad Ciudadana a través de su servicio de serenazgo no cuenta con la tecnología necesaria para realizar una labor eficiente, y de esta manera mitigar los diversos problemas delincuenciales aqueja al distrito. El servicio de seguridad a la ciudad se ejecuta desde los siguientes lugares: - Centro de monitoreo, lugar de gestión de las videocámaras de todo el distrito, y desde el cual se envía las ordenes de intervenciones. - Módulos de seguridad, son 3 lugares que se encuentran distribuidos en todo el distrito, donde se cuenta con al menos ocho (8) personas de serenazgo, y desde el cual administran videocámaras de su sector. - Puestos de atención rápida de serenazgo, están ubicados en diferentes partes del distrito; en las cuales entre dos (2) a tres (3) personas de serenazgo, reciben las alertas y se encargan de cuidar determinadas zonas El distrito actualmente no cuenta con una infraestructura de red confiable que brinde interconexión segura y estable entre las videocámaras de seguridad y la central de monitoreo de serenazgo; siendo así que de las cuarenta un (41) videocámaras de seguridad instaladas, sólo doce (12) se encuentran operativas. Los módulos de seguridad ciudadana y los puestos de atención rápida de serenazgo, construidos en diferentes ubicaciones del distrito, no se encuentran interconectados con el centro de monitoreo y con el palacio municipal, siendo su único medio de comunicación las radios tetra, tornando difícil las labores de coordinación ante posibles actos delincuenciales que pudieran suscitarse dentro de sus campos de acción.
  • 18. 5 Por lo expuesto, se evidencia que el centro de monitoreo no puede realizar una gestión documental adecuada para el seguimiento y/o esclarecimientos de actos vandálicos, pues no cuenta con un medio de transmisión robusto y estable, que permita desplegar soluciones de video seguridad, realizar una bitácora de incidentes y una correcta administración y procesamiento de información que genera la Gerencia de Seguridad Ciudadana a través de su servicio de serenazgo. 1.3.2 Problemas a resolver - No existe una interconexión eficaz a través de un medio confiable, entre los módulos de serenazgo y la central de monitoreo y con el palacio municipal. - El distrito sólo cuenta con cuarenta y un (41) videocámaras de seguridad interconectadas de forma inalámbrica a través de radioenlaces, de los cuales solo están operativas doce (12). - La central de monitoreo no cuenta con una bitácora de incidentes, asimismo, no hay generación de ningún tipo de evidencias como grabaciones de video o fotografías de delitos que se suscitan en el distrito. 1.4 Objetivos del proyecto general y específicos 1.4.1 Objetivo General Diseñar una red de fibra óptica FTTH basado en el estándar GPON que abarque gran parte del distrito para la instalación de videocámaras de seguridad de acuerdo con el Plan Local de Seguridad Ciudadana 2017 - 20181 para el distrito de San Martin de Porres. 1.4.2 Objetivos Específicos - Planificar la ubicación, topología y rutas de acceso FTTH para las videocámaras de seguridad, de acuerdo con la normal G.984.1 del estándar GPON. - Planificar el ancho de banda de transmisión por videocámara y elementos de la red de fibra óptica en concordancia con la norma G.984.1/2 del estándar GPON. - Diseño de la red FTTH para el sistema de videovigilancia del distrito de San Martin de Porres, de acuerdo con la norma G.984.1/2 del estándar GPON. 1 Documento elaborado por la Municipalidad Distrital de San Martin de Porres, en cooperación con la Policía Nacional del Perú, años 2017 - 2018.
  • 19. 6 1.5 Indicadores o mecanismos del logro de los objetivos Tabla 1: Indicadores o mecanismos del logro de los objetivos Objetivo Específico Indicador de Logro Métrica Planificar la ubicación, topología y rutas de acceso FTTH para las videocámaras de seguridad, de acuerdo con la recomendación G.984.1 del estándar GPON. Determinar el tipo de topología de red a emplearse. Determinar las posibles calles para la realización de la red de fibra óptica. Diagrama topológico de la red FTTH. Listado de las mejores rutas para la red de fibra óptica. Planificar el ancho de banda de transmisión por videocámara de seguridad y elementos de la red de fibra óptica, en concordancia con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON. Determinar el BW requerido por videocámara de seguridad. Ubicación de las cajas de empalme. Ubicación de los Nodos de Acceso. Cantidad de Mbps de ancho de banda de video. Cantidad de splitter de primer nivel. Cantidad de splitter de segundo nivel. Diseño de la red FTTH para el sistema de videovigilancia del distrito de San Martin de Porres, de acuerdo con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON. Determinar el BW requerido por el sistema de video vigilancia. Cálculo de atenuación por enlace de cada videocámara de seguridad. Cálculo de potencia de transmisión y recepción de cada videocámara de seguridad. Cantidad de Mbps de BW del sistema de videovigilancia. Cantidad de atenuación por longitud por cada enlace. Cantidad de atenuación por empalmes de fusión de cada enlace. Cantidad de atenuación por conectores de cada enlace.
  • 20. 7 Cálculo del ancho de banda por cada puerto óptico de la OLT. Cantidad de potencia de transmisión de cada enlace. Cantidad de potencia de recepción de cada enlace. Cantidad de puertos PON a emplearse del OLT. Cantidad de Mbps de BW por cada puerto PON de la OLT. 1.6 Justificación del proyecto La necesidad de tener una infraestructura de red que brinde servicios de comunicaciones unificadas, lo cual es de suma importancia para mediante la seguridad, mejorar la calidad de vida, contribuyendo al bienestar familiar de los ciudadanos. Así, utilizar el tipo de red de fibra óptica FTTH basado en el estándar GPON para la interconexión de sesenta (60) videocámaras de seguridad, brindará las bondades de un sistema de seguridad que genere sensación de seguridad ante los demás distritos, lo cual a su vez atraerá la seguridad de vivir en dicho distrito, elevará su reputación y hasta podría incidir en la inversión privada para la creación de espacios comerciales. Las redes FTTH (Fiber To The Home) utilizando el estándar GPON nos brindan conocimientos esenciales para el entendimiento de cómo funcionan las redes ópticas pasivas, las tecnologías que intervienen en ella y la razón del porque son en la actualidad ampliamente desplegadas por operadores de telecomunicaciones, tal como su beneficio al momento de brindar servicios como el Triple Play (telefonía fija, internet y televisión). Los principales motivos para la elaboración del presente proyecto son: • Diseño de una arquitectura de red que brinde conectividad a gran parte del distrito. • Mejorar la percepción de la Seguridad Ciudadana en el distrito.
  • 21. 8 • Reducir índices delincuenciales en el distrito. • Generación de evidencias delictivas para el esclarecimiento de actos contra la seguridad de los vecinos y el distrito. 1.7 Estado del arte De las investigaciones realizadas, no se han encontrado trabajos de investigación similares en el ámbito local, por lo cual se ha tomado como referencia varios temas de tesis a nivel nacional e internacional, comprobando que existen investigaciones relacionadas a la eficiencia del diseño de redes de fibra óptica usando tecnología GPON, motivo por el cual son base para el desarrollo del proyecto de tesis planteado. En el año 2015, en la ciudad de Lima se presentó la tesis denominada “Diseño de una Red FTTH utilizando el estándar GPON en el distrito de Magdalena del Mar”, perteneciente al autor Joseph William Arias de la Cruz. Dicha investigación buscaba lograr un mayor acceso a la banda ancha en el distrito de Magdalena del Mar, y con ello achicar la diferencia de acceso a la banda ancha fija que existe en el Perú, en comparación con el resto de los países de Sudamérica Uruguay (23%), Argentina (15%) y Chile (13%). Para lograrlo, el autor propuso un diseño de red FTTH con estándar GPON el cual brindaría un servicio con velocidades altas de carga y descarga, una red confiable debido a su red redundante y costos accesibles para el usuario del hogar. Para ello, realizó un diagnóstico de la situación actual respecto a los servicios de telecomunicaciones y el nivel socio económico del distrito. Luego, procedió a desarrollar toda la teoría correspondiente a la tesis para comprender los conceptos necesarios básicos para el diseño de la red; para posteriormente mostrar toda la ingeniería de red, donde se explicó los pasos que se realizaron para el diseño de la red FTTH, así como el dimensionamiento de las potencias y las tasas de transferencia en la red. Finalmente, el autor realizó un análisis económico en el cual planteó un horizonte temporal de 5 años para la recuperación de lo invertido y así generar la rentabilidad. En el año 2017, en la ciudad de Puno se presentó la tesis titulada “Diseño de una red de acceso FTTH utilizando el estándar GPON para la empresa AMITEL S.A.C., Puno”, perteneciente al autor José Pio Chayna Burgos. Para ello se investigó detalladamente los componentes de la tecnología FTTH y se hizo una revisión de los diferentes estándares establecidos por la ITU-T que norman la integración y funcionamiento de los diferentes
  • 22. 9 compontes de la tecnología FTTH. Además, se consideraron las recomendaciones de buenas prácticas impartidas por otras organizaciones como la COUNCIL FTTH, organización que agrupa a los fabricantes y empresas que desarrollan la tecnología FTTH. Posteriormente, se diseñó una red de acceso utilizando la tecnología FTTH con el estándar GPON entre Jr. Sesquicentenario, Av. Simón Bolívar, Jr. Los Incas y Av. Costanera de la ciudad de Puno, que contempla 1500 casas pasadas en aproximadamente veinte cuadras. El diseño presentado tiene la capacidad para transmitir servicios de telecomunicaciones como internet de alta velocidad, telefonía fija, IpTv, OTT, VOD, servicios que la empresa AMITEL S.A.C. podría ofrecer a sus abonados utilizando la red de acceso diseñada. En el año 2017, en la ciudad de Tacna, se presentó la tesis titulada “Diseño de una red metropolitana basada en tecnología GPON, para optimizar los servicios tecnológicos de la Municipalidad Provincial Jorge Basadre, en beneficio de la población del distrito de Locumba” perteneciente a los autores Celeste Almanza Cornejo y Jolidey Callomamani Quispe. Dicha tesis tuvo como objetivo diseñar una red Metropolitana basada en tecnología GPON con el estándar Ethernet conocido con el nombre GEPON, tecnología de acceso mediante fibra óptica con arquitectura punto a multipunto, que se consideró en el diseño, dado que la fibra óptica es el medio de transmisión más avanzado y el único capaz de soportar los servicios de la nueva generación; así el referido proyecto buscaba lograr la optimización de los servicios tecnológicos de la Municipalidad Provincial Jorge Basadre, integrando las redes locales de cada una de las sedes de la municipalidad, llevando al mismo tiempo servicios de Internet, video vigilancia y teleducación a las demás instituciones públicas, anexos y centros poblados del distrito. Con esta plataforma de conectividad el distrito se encontraría preparado para soportar en un futuro, el transporte y gestión de servicios tecnológicos, tal y como lo contemplan los Gobiernos de todas las naciones, quienes reconocen la necesidad de desplegar redes de fibra óptica para mejorar la competitividad de sus economías. Es por esa misma razón que los principales operadores de telecomunicaciones del mundo, también vienen realizando el despliegue de sus redes con Tecnología GPON. En el plano internacional tenemos:
  • 23. 10 En el año 2015, en la ciudad de La Libertad – Ecuador, se presentó la tesis “Diseño e Implementación de una red de fibra óptica FTTH utilizando el estándar GPON entre la facultad de sistemas y telecomunicaciones y sus laboratorios en la Universidad estatal Península de Santa Elena”, por el autor Jefferson Stalin Alcívar Ponce. Se realizó un estudio del marco teórico correspondiente a la tecnología FTTH con topología punto a multipunto, se detalla la situación actual de la estructura de la red y los equipos con que cuenta la facultad. El diseño correspondió a una alternativa para poder implementar el sistema de video vigilancia en estudio; para finalmente, implementar la solución tomando los estándares correspondientes de construcciones y facilidades de fibra óptica con empalmes certificados y conexiones en ODF, BMX y mini ODF, realizando las respectivas mediciones de atenuaciones, medición de potencias de los hilos, así como se comprueban las longitudes correspondientes. En el año 2015, en la ciudad de Quito – Ecuador, se presentó la tesis de maestría titulada “Análisis y Diseño de la red FTTH con tecnología GPON para el ISP troncal en el Canton Cañar”, perteneciente al autor Carlos Marcelo León Araujo. Investigación que demostró que la fibra óptica presenta las mejores características y ventajas frente a cualquier otro medio de transmisión y que la empresa TroncalNet en la ciudad de Cañar, pretendió ampliar su mercado y proveer de sus servicios con calidad y confiabilidad que sus clientes y la sociedad necesitan. Y finalmente, en el año 2015, en la ciudad de Quito – Ecuador se presentó la tesis titulada “Estudio y Diseño de una red de Planta Externa con Fibra Óptica y su integración a un equipo GPON para brindar servicios TRIPLE-PLAY” perteneciente al autor Edison Javier Suárez Bravo, teniendo como objetivo general diseñar una red de Planta Externa de Fibra Óptica e integrarla a un equipo GPON, para brindar el servicio TRIPLE-PLAY en el sector de la Mariscal Sucre de la ciudad de Quito. La investigación busco realizar un análisis considerando los parámetros técnicos para la implementación de una red fibra óptica utilizando la tecnología GPON y mediante cálculos matemáticos saber si es rentable el proyecto.
  • 24. 11 2 MARCO TEÓRICO En este capítulo se presentarán los principales conceptos necesarios para el entendimiento del desarrollo del proyecto, así como para el diseño de una red FTTH basado en el estándar GPON para la conexión de videocámaras para el distrito de San Martin de Porres. Con esta información proporcionada se podrá dar inicio a la elaboración del diseño de red. 2.1 Redes de telecomunicaciones [Es un conjunto de dispositivos (nodos) conectados por enlaces de un medio físico. Son equipos de transmisión que pueden transmitir información con señales electromagnéticas u ópticas entre diferentes ubicaciones de forma analógica o digital. Un nodo pude ser una computadora, una impresora o cualquier otro dispositivo capaz de enviar y/o recibir datos generados por otros nodos de la red.2 Para ser considerada efectiva y eficiente, una red debe satisfacer ciertos criterios y los más importantes son: Rendimiento Se puede medir de muchas formas, incluyendo el tiempo de tránsito y de respuesta. El tiempo de tránsito es la cantidad de tiempo necesario para que un mensaje viaje desde un dispositivo al siguiente. El tiempo de respuesta es el que transcurre entre una petición y su respuesta. El rendimiento de una red depende de varios factores, incluyendo el número de usuarios, el tipo de medio de transmisión, la capacidad del hardware conectado y la eficiencia del software. El rendimiento se mide a menudo usando dos métricas: ancho de banda y latencia. Fiabilidad Esta se mide por la frecuencia de fallo de la misma, el tiempo de recuperación de un enlace frente a un fallo y la robustez de la red ante una catástrofe. Seguridad Esta incluye la protección de datos frente a accesos no autorizados, protección de datos frente a fallos y modificaciones e implementación de políticas y procedimientos para recuperarse de interrupciones y pérdidas de datos. 2 Cfr. Almanza, 20017:37
  • 25. 12 2.2 Fibra óptica 2.2.1 Definición Es un medio físico de transmisión de información, usual en redes de datos y telecomunicaciones, que consiste en un filamento delgado de vidrio o de plástico, a través del cual viajan pulsos de luz láser o led, en la cual se contienen los datos a transmitir.3 Además, de brindar velocidades y distancias superiores a comparación de cualquier otro medio de transmisión (cobre e inalámbricos). 2.2.2 Partes de la fibra óptica Como se puede apreciar en la figura 1, la fibra óptica consta de tres partes, las cuales describiremos a continuación: 2.2.2.1 El núcleo (core) Parte interna de la fibra por donde viajan las señales ópticas procedentes de la fuente. Compuesto de materiales como cuarzo, plástico o dióxido o silicio. Para ajustar su índice de refracción se dopa con materiales como P2O5 (óxido de fósforo), GeO2 (óxido de germanio), B2O3(óxido de boro) con el objetivo de ajustar su índice de refracción. 2.2.2.2 El revestimiento (cladding) Parte de la fibra que esta entre el núcleo y el recubrimiento. Esta estructura tiene un índice de refracción menor al del núcleo de forma que actúe como una capa reflectante, consiguiendo que las ondas luminosas se reflejen y de esta forma se transmitan a lo largo de la fibra. Se fabrica a altas temperaturas y generalmente son de cuarzo o plástico transparente. Se le suelen añadir varias capas de plástico para absorber los posibles golpes o estiramientos que pueda recibir la fibra y como protección para doblamientos excesivos. 2.2.2.3 El recubrimiento (coating) Parte más externa de la fibra y que protege al núcleo y al revestimiento de posibles daños y agentes externos. Estos agentes externos que pueden perjudicar las características de la fibra pueden ser tales como humedad, aplastamiento, roedores y otros riesgos del entorno. 3 Cfr. Enciclopedia de Concepto (https://concepto.de/fibra-optica/)
  • 26. 13 Diseñada de forma que sea fácil de cortarla para realizar empalmes y le proporciona a la fibra un diámetro fijo que suele ser un valor de 125, 250, 500 o 900 μm. Figura 1: Partes de la fibra óptica (Fuente: https://www.pandaancha.mx/plds/articulos/froala/fibra-optica-partes-405x215-316021649.jpg) 2.2.3 Tipos de fibra óptica Se pueden realizar diferentes clasificaciones acerca de los tipos de fibra óptica, pero de acuerdo al mecanismo de propagación de la luz en el interior, pueden ser de dos tipos:4 2.2.3.1 Fibra monomodo Permite la propagación de un único modo de luz directamente sin reflexión, a través de la reducción del diámetro del núcleo de fibra, permitiendo enviar información a largas distancias (superiores a 10 kms) y a buena tasa de transferencia. 2.2.3.2 Fibra multimodo Permite que los haces de luz se propaguen en más de una manera (más de mil modos distintos), lo cual incrementa el margen de error y la hace no muy recomendable para conexiones de muy larga distancia. Este tipo de fibras son las preferidas para comunicaciones en pequeñas distancias, hasta 10 Kms. En la figura 2 podemos observar los dos tipos de fibra. 4 Cfr. Enciclopedia de Concepto (https://concepto.de/fibra-optica/)
  • 27. 14 Figura 2: Tipos de fibra óptica Fuente: (http://lafibraopticaperu.com/conceptos-basicos/Fibra-%C3%B3ptica-monomodo) 2.2.4 Características de la fibra óptica Las fibras ópticas poseen las siguientes características generales: Ancho de banda: La fibra óptica tiene un ancho de banda mucho mayor que los cables de pares (UTP / STP), y coaxiales. En la actualidad, las tasas son 1,7Gbps utilizando las redes públicas, el uso de las frecuencias más altas o luz visible llegará a 39Gbps. UTP RJ45 o cable es ahora el más ampliamente utilizado en la mayoría de las instalaciones de la red debido a su costo, baja flexibilidad y facilidad de instalación, así como sus características técnicas que logran mejores velocidades de transferencia de datos. En la transmisión de datos para el cobre, UTP es el mejor que se puede lograr velocidades de ancho de banda como 10Mbps, 100 Mbps 1000Mbps con las nuevas placas 1 Gb Ethernet de red. El ancho de banda de la fibra óptica permite transmitir datos, voz, vídeo, y más. Distancia: La atenuación de la señal baja permite líneas de fibra óptica sin repetidores. Integridad de datos: Normalmente la transmisión de datos por fibra óptica posee una frecuencia de errores o BER (Bit Error Rate) es menor que 10 F-11. No hay necesidad de aplicar procedimientos de corrección de errores para acelerar la velocidad de transferencia puesto que esta función permite a los protocolos de comunicación de alto nivel lo realicen perfectamente. Duración:
  • 28. 15 Es resistente a la corrosión y altas temperaturas, la protección de la envoltura es capaz de resistir las altas tensiones en su instalación. Seguridad: Debido a que la fibra óptica no emite radiación electromagnética, es resistente a la escucha de las acciones intrusivas. Para acceder al flujo de la señal en la rotura de la fibra, es necesario que no hay transmisión durante este proceso y por lo tanto se puede detectar. La fibra también es inmune a los efectos electromagnéticos externos, para que pueda ser utilizado en entornos industriales, sin protección especial. 2.3 Redes FTTH Son sistemas compuestos esencialmente por fibra óptica que llegan hasta los usuarios. La tecnología FTTH es capaz de soportar toda la demanda de ancho de banda que se tiene actualmente y que aumentará en el futuro cercano. En la actualidad las operadoras telefónicas ya están migrando de las redes existentes ADSL (línea de subscriptor digital asimétrica), tendidos de cable de cobre, sistemas de cable operadoras a redes de fibra óptica. 2.3.1 Redes Ópticas Activas (AONs) Se utilizan elementos activos que requieren energía para su alimentación y permiten largas distancias entre la sala de equipos y los abonados. Basado en el estándar IEEE 802.ah, las redes activas Ethernet proveen de ancho de banda simétrico con velocidades superiores a 1Gbps por puerto sobre una única fibra utilizando para ello dos longitudes de onda multiplexadas y diferenciadas sobre cada fibra óptica. De ésta manera con cada longitud de onda tenemos dos slots de transmisión, un slot se utiliza como canal de transmisión y otra para el canal de recepción. Esto nos permite una transmisión de datos Full-Dúplex mediante una conexión punto a punto con un ancho de banda dedicado al usuario.5 En la figura 3, podemos observar que una AON utiliza un equipo de conmutación con alimentación eléctrica, para gestionar la distribución de la señal y las señales de dirección a clientes específicos. 5 Cfr. Blogspot - Redes de acceso (http://adcs7.blogspot.com/2011/05/redes-opticas.html)
  • 29. 16 Figura 3: Red Óptica Activa Fuente: https://gris.tech.blog/2017/12/18/introduccion-a-la-red-optica-pasiva-pon/ 2.3.2 Redes ópticas pasivas (PONs) Una red PON es un sistema de comunicaciones por fibra óptica en el que se establece una comunicación punto-multipunto entre un router central OLT (optical line Terminal) y los equipos en campo ONT (optical Network Terminal).6 Su principal característica es que no tienen componentes de potencia eléctrica entre el abonado final y el punto principal de distribución. El pilar de estas redes es que utilizan una arquitectura de punto a multipunto que se parece a una estructura en árbol. Para dividir la señal entre los distintos usuarios se utilizan divisores ópticos pasivos. Por lo general para 32 o 64 usuarios.7 La ventaja de este tipo de redes es que solo se necesitan equipos activos en los extremos. Para guiar el tráfico intermedio en la red se usan divisores ópticos pasivos, que reparten la señal por las fibras que se dirigen a cada punto de conexión. Como se muestra en la figura 4, por el camino descendente el OLT envía la información a todos los ONT, de forma punto-multipunto, procesando cada uno de ellos la información 6 Cfr. Almanza 2017:66 7 Cfr. Blogspot Fibra Ópticas (http://fibraopticas.blogspot.com/2011/04/tipos-de-redes-de-fibra.html)
  • 30. 17 que le corresponde, y en el camino ascendente cada ONT envía la información hacia el OLT, mediante multiplexación por división en el tiempo. De esta forma todas las comunicaciones se realizan por un solo par de fibras hasta el divisor óptico, donde sale una fibra hasta cada ONT, es decir cada usuario. El divisor óptico pasivo es un elemento sencillo, sin elementos que requieran alimentación ni elementos móviles, que se puede ubicar en campo en un armario sin ninguna limitación especial. Figura 4: Redes Ópticas Pasivas Fuente: (https://gris.tech.blog/2017/12/18/introduccion-a-la-red-optica-pasiva-pon/) La tecnología PON es una arquitectura que ha transitado por varios estándares de calidad y de operación bien delimitados por la UIT-T y la IEEE en algunos casos. Los tipos más comunes de PON son Gigabit PON (GPON) y Ethernet PON (EPON) 2.3.3 Beneficios de PON Estas brindan servicios de voz, video y datos de alta velocidad, alto ancho de banda y seguros a través de una red de fibra combinada. Los principales beneficios de PON son:8 - Menores costos operativos de red. 8 Cfr. Blog: Introducción a la red óptica pasiva pon (https://gris.tech.blog/2017/12/18/introduccion-a-la-red- optica-pasiva-pon/)
  • 31. 18 - Eliminación de conmutadores Ethernet en la red. - Eliminación de costos recurrentes asociados con un entramado de conmutadores Ethernet en la red. - Menores costos de instalación (CapEx) para una red nueva o mejorada (mínimo 200 usuarios). - Menores costos de energía de red (OpEx). - Menos infraestructura de red - Grandes haces de cables de cobre son reemplazados por un cable de fibra óptica de modo único. - PON proporciona una mayor distancia entre el centro de datos y el escritorio (> 20 kilómetros). - El mantenimiento de la red es más fácil y menos costoso. - La fibra es más segura que el cobre. 2.3.4 Topología PON 2.3.4.1 Punto a punto (P2P) Las redes P2P ofrecen mayor ancho de banda ya que cada abonado dispone de una fibra que lo conecta con la central, topología adecuada para empresas de mediano y gran tamaño.9 Figura 5: Topología Punto a punto Fuente: Notario 2015:63 9 Cfr. Notario 2015:1
  • 32. 19 La arquitectura punto a punto, se presenta en la figura 5, posee un costo muy elevado ya que son enlaces dedicados. No se trata de sistemas muy utilizados en arquitectura de fibra hasta el hogar. Este tipo de arquitecturas tienen un enlace directo desde el OLT y los ONT mediante fibra óptica. Este enlace suele utilizar un sistema bidireccional. Utiliza distintas longitudes de ondas para cada servicio que se quiera dar (voz, datos, IPTV). Así, las redes P2P ofrecen una capacidad de transmisión prácticamente ilimitada e independiente para cada usuario, consistiendo en una solución sencilla, fiable y robusta. Por el contrario, como punto negativo, habría que destacar el elevado costo de su despliegue, ya que estas redes requieren grandes inversiones en fibra óptica, en manipulación y en empalmes. 2.3.4.2 Punto a multipunto pasivo (P2MP) En las redes P2MP, cada una de las fibras que componen los cables que salen de las centrales dan servicio a múltiples abonados a través de divisores ópticos; son las más utilizadas para conectar con los hogares, pequeñas empresas o cualquier usuario con necesidades de ancho de banda moderado.10 En la figura 6, se puede apreciar que, en este tipo de redes, la información viaja por la fibra desde la central llega a todos los usuarios conectados a la misma fibra, pero diferentes técnicas de multiplexado de tramas de datos permiten que reciban únicamente la información correspondiente a cada uno de ellos. Figura 6: Punto a multipunto pasivo Fuente: Notario 2015:63 10 Cfr. Notario 2015:62
  • 33. 20 La red óptica pasiva es la arquitectura más popular dado que no utiliza electrónica, salvo en sus extremos y por lo tanto no necesita de una alimentación eléctrica para operar los componentes pasivos, además de que su mantenimiento es mucho más económico. Ésta arquitectura PON puede alcanzar sin problemas 20 kms lo cual es más que suficiente en la mayoría de las zonas urbanas donde se puede utilizar una red óptica.11 2.3.5 Tipos de redes PON 2.3.5.1 APON (Asynchronous Transfer Mode Passive Optical Network) La Red Óptica Pasiva ATM, está definida en la revisión del estándar de la UIT-T G.983, el cual fue el primer estándar desarrollado para las redes PON. Esta basa su transmisión en canal descendente en ráfagas de celdas ATM con una tasa máxima de 155 Mbps que se reparte entre el número de las ONU que estén conectadas. Su principal desventaja constituye en la incapacidad de manejo de video, debido a la carencia en longitud de onda asignada para este efecto.12 Figura 7: Redes Ópticas Pasivas ATM Fuente: (Añazco 2013:56) 2.3.5.2 BPON (Broadband Passive Optical Network) La Red Óptica Pasiva de Banda Ancha constituye una mejora de la tecnología APON, para obtener más acceso a servicios como Ethernet, VPL, distribución de video y multiplicación de longitud de onda (WDM), logrando así un mejor ancho de banda. Admite un tráfico asimétrico en el canal descendente de 622 Mbps y canal ascendente de 155 Mbps; y un 11 Cfr. Asenjo 2014:14 12 Cfr. Arias 2016:24
  • 34. 21 tráfico simétrico en canal descendente y ascendente de 622 Mbps. Otras características de esta tecnología es que tiene un alcance de 20 Km y puede tener hasta un máximo de 64 usuarios por puerto BPON. 2.3.5.3 EPON (Ethernet Passive Optical Network) En enero de 2001, la IEEE configuró un grupo de estudio llamado Ethernet en la Última Milla. Este grupo de trabajo generó una nueva especificación de redes ópticas pasivas, denominada Ethernet PON (EPON). Esta nueva arquitectura se diferencia de las anteriores en que no transporta celdas ATM sino directamente tráfico nativo Ethernet. Usa el estándar 8b/10b (codificación de línea) y siempre que es posible, mantiene fielmente el espíritu de la recomendación 802.3, incluyendo el uso full dúplex de acceso al medio. El principal atractivo que presenta esta tecnología es su optimización para el tráfico IP frente a la clásica ineficiencia de las alternativas basadas en ATM. Además, la interconexión de islas EPON es mucho más sencilla que la interconexión de APON/BPON, GPON puesto que no requiere arquitecturas SDH para realizar el transporte WAN.13 Sus principales ventajas frente a los sistemas anteriores APON y BPON son: - Ofrece Calidad de servicio (QoS) en ambos sentidos, tanto descendente como ascendente. - Facilita en gran medida la llegada con fibra hasta los abonados, pues los equipos con los que se accede son más económicos al usar interfaces Ethernet. - La gestión y administración de la red se basa en el protocolo SNMP, lo cual permite reducir la complejidad de los sistemas de gestión de otras tecnologías 13 Martí 2017:17
  • 35. 22 Figura 8: Arquitectura básica de una red EPON 2.3.5.4 GPON (Gigabit Passive Optical Network) Tecnología perteneciente a la arquitectura PON, la cual está aprobada por la ITU-T en 4 recomendaciones, la G.984.1, G.984.2, G.984.3 y G.984.4. El principal objetivo de GPON es ofrecer un ancho de banda mucho más alto que sus anteriores predecesoras, y lograr una mayor eficiencia para el transporte de servicios basados en IP.14 Las velocidades manejadas por esta tecnología son mucho más rápidas, ofreciendo 2.488 Gbps para el canal de bajada y de 1.244 Gbps para el canal de subida. Esto proporciona velocidades muy altas para los abonados ya que si se dan las configuraciones apropiadas las velocidades pueden ser de hasta 100 Mbps a cada usuario, un gran avance en cuanto a eficiencia y escalabilidad. Esta tecnología no solo ofrece mayores velocidades, sino que también da la posibilidad a los proveedores de servicios de continuar brindando sus servicios tradicionales sin necesidad de tener que cambiar los equipos para que sean compatibles con esta tecnología. Esto se da gracias a que GPON usa su propio método de encapsulamiento (GEM o Método de Encapsulamiento GPON), el cual permite el soporte de todo tipo de servicios. GPON también permite OAM avanzado, logrando así una gran gestión y mantenimiento desde las centrales hasta las acometidas. Por lo que consta de las siguientes características: 14 Cfr. Chillo 2017:77
  • 36. 23 - Está basada en BPON en cuanto a arquitectura, pero además ofrece: Soporte global multiservicio en voz, Ethernet 10/100 y ATM. - Cobertura hasta 20 Km. - Seguridad a nivel de protocolo. Soporte de tráfico de transferencia: Simétrico de 622 Mbps y 1.25 Gbps.; y asimétrico descendente de 2.5 Gbps y asimétrico ascendente de 1.25 Gbps. 2.3.5.5 GEPON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network) Es un sistema diseñado para el uso en las telecomunicaciones y combina las tecnologías Gigabit Ethernet y Passive Optical Network. Este sistema facilita en gran medida la llegada con fibra hasta los abonados ya que los equipos con los que se accede son más económicos al usar interfaces Ethernet. Figura 9: Arquitectura básica de una red GEPON Tal como se muestra en la figura 10, las redes GEPON están distribuidas así: OLT (Línea Terminal Óptica) los cuales están conectados a las redes IP u otras por un extremo, luego están las ODN (Redes de Distribución Óptica) de la cual se desprenden los POS (Splitter Óptico Pasivo), y estos le dan acceso a los ONU (Unidad de Red Óptica), los cuales brindan el servicio a cada abonado.
  • 37. 24 Algunas de las ventajas más importantes al usar GEPON son las siguientes: - Ancho de banda seguro para diferentes servicios al ser el número de abonados por trayectoria de fibra de un máximo de 32. - Gran alcance entre los equipos distribuidores y los suscriptores (20 Km). - Soporte para datos, voz y video. - Varios usuarios pueden usar una sola fibra ahorrando costos. - Bajas tasas de administración y mantenimiento en la red al usarse equipos de fibra pasivos y no activos. Finalmente, se presentamos un resumen de las características de los estándares vistos: Tabla 2: Comparativa entre estándares PON Fuente: (Pezo 2015:27)
  • 38. 25 2.4 Red GPON 2.4.1 Definición Es una tecnología que permite una convergencia total de todos los servicios de telecomunicaciones sobre una única infraestructura de red basada en IP. Es una red de fibra totalmente pasiva, no existen repetidores dentro de la red y tampoco fuentes de poder intermedios, solo spliters, acopladores y atenuadores.15 Toda la información es transmitida bidireccionalmente sobre una sola fibra conocida como PON. 2.4.2 Características principales de una red GPON La tecnología GPON, ofrece las siguientes características: - Gran ancho de banda sin precedentes. La tasa GPON es tan alta como 2.5 Gbps, proporcionando ancho de banda suficiente para satisfacer la creciente demanda de redes de alto ancho de banda en el futuro.16 - Abundancia de protocolos y servicios preparados para la seguridad de datos para la cual el método de encapsulación que emplea GPON es GEM (GPON Encapsulation Model), que permite soportar cualquier tipo de servicio Ethernet, TDM, ATM, etc.17 - Soporte TDM. El negocio TDM se puede apoyar directamente por la longitud de marco de marco de TC de Gpon de 125μs. Además, se puede asignar al ATM balizas y proporciona la transmisión en tiempo real con QoS garantiza. En la tabla 2, se muestra las características, ya antes indicadas Tabla 3: Características de red GPON Características GPON Velocidad Descen: 2488, 1244 Ascen: 2488, 1244, 622, 155 Codificación de línea NRZ (+aleatorización) 15 Cfr. Gaona y Santillán 2013:11 16 Cfr. (http://www.qftth.net/info/technical-features-of-gpon-21928343.html) 17 Cfr. Gaona y Santillán 2013:30
  • 39. 26 División mínima (en capa TC) 64 División máxima (en capa TC) 128 Alcance lógico máximo soportado por capa TC 60 Km (con 20 Km diferencial entre ONTs) Protocolos de capa 2 Ethernet, TDM sobre GEM (GPON Encapsulation Model), ATM Documentos estándar ITU-T G.984 Series Soporte TDM TDM nativo, TDM sobre ATM, TDM sobre paquete Típica capacidad descendente (para caudal de datos IP) 1170 Mbit/s (para v, línea 1,244 Gbits/s) Típica capacidad descendente (para caudal de datos IP) 1160 Mbits/s (para v, línea 1,244 Gbit/s) OAM PLOAM + OMCI Seguridad Descendente AES (modo contador) 2.4.3 Descripción del estándar GPON GPON es la tercera generación de protocolo PON, y la segunda generación desarrollado por el consorcio FSAN. GPON y sus protocolos están especificadas en el ITU-T G984 serie. GPON se desarrolló para soportar mayores velocidades de datos que fueron cambiando a través de los avances tecnológicos.18 La norma ITU-T G.984.x (x = 1, 2, 3, 4, 5, 6) (ITU-T, 2011) es una recomendación extensa y muy compleja que no solo ayuda a tomar bases en el diseño y certificación de topologías GPON, sino también proporciona un criterio amplio que busca optimizar los recursos como 18 Cfr. Gaona y Santillán 2013:15
  • 40. 27 elementos pasivos, además de proyectar diseños ideales para evitar trabajos después de la construcción. A continuación, la Tabla 4 detalla los parámetros más importantes para certificar una red FTTH GPON. Tabla 4: Parámetros para certificar una red FTTH GPON (ITU-T G.984.x) La figura 10, muestra los estándares GPON aprobados en 2003-2004 por ITU-T en las recomendaciones G.984.1, G.984.2, G.984.3, G.984.4 y G.984.5. Son las estandarizaciones de las redes PON a velocidades superiores.
  • 41. 28 Figura 10: Estándares GPON Fuente: (http://tecnologiagpon2018.blogspot.com/) 2.4.3.1 Recomendación UIT-T G.984.1 Esta recomendación trata de la introducción hacia el estándar GPON, mostrando las características generales de funcionamiento y constitución, con el fin de llegar a la convergencia de equipos, así como mostrar la topología utilizada. Las características generales incluyen ejemplos de servicios, de interfaces usuario-red (UNI, user network interface) e interfaces de nodo de servicio (SNI, service node interface) que son necesarios para los operadores de red. Además, se ilustran las principales configuraciones de instalación. Se mantienen las características de la UIT-T G.982 y de UIT-T de la serie G.983.x. La finalidad es asegurar la compatibilidad con las redes de distribución óptica existentes (ODN, optical distribution network) que son conformes con esas recomendaciones. Los sistemas GPON se caracterizan en general por un sistema de terminación de línea óptica (OLT, optical line termination) y una unidad de red óptica (ONU, optical network unit) o una terminación de red óptica (ONT, optical network termination) con una red de distribución óptica (ODN, optical distribution network) pasiva que los interconecta. Por lo
  • 42. 29 general, existe una relación de tipo uno a muchos entre la OLT y las ONU/ONT respectivamente. 2.4.3.2 Recomendación UIT G.984.2 Este es el conjunto de especificaciones técnicas para el correcto manejo de la capa dependiente de los medios físicos PMD, esta capa cubre sistemas con tasas nominales de velocidad de 1244.160Mbps y 2488.320Mbps en dirección descendente (downlink), así como 155.52Mbps, 622.08Mbps, 1244.160Mbps y 2488.320Mbps en dirección ascendente (uplink), además explica el manejo simétrico y asimétrico de las señales con referencia a las velocidades descritas anteriormente.19 Además, abarca servicios de voz, distributivos y de datos con velocidades en Gigabits. 2.4.3.3 Recomendación UIT-T G.984.3 Conocida también como la especificación de la Capa de Convergencia de Transmisión TC (Transmission Convergence), indica los formatos de la trama utilizada, el método de control de acceso al medio, el método ranging, la función OAM y la seguridad en redes GPON. Puede decirse que esta recomendación está directamente relacionada a los aspectos de la fibra óptica, explicando algunas de las redes con métodos de acceso flexible que utilizan este medio, describiendo las características de las redes PON. Además, involucra los pasos que se deben considerar en el diseño de la red GPON, en base a las distancias, funcionalidad y seguridad.20 2.4.3.4 Recomendación UIT-T G.984.4 Son las especificaciones de la interfaz de control y gestión OMCI, donde el análisis se enfoca en los recursos y servicios procesados de una base de información entre la OLT y ONT. Además, permite conocer a fondo como se administran los diferentes servicios y sus respectivas tramas según las relaciones y atributos dentro del sistema de encriptación 2.4.3.5 Recomendación UIT-T G.984.5 Esta recomendación sugiere un rango de bandas y longitudes de onda que se reservan para una futura implementación de nuevos servicios a través de la técnica de multiplexación 19 Cfr. Rodriguez 2015:29 20 Cfr. Rodriguez 2015:29
  • 43. 30 WDM, esto para aprovechar de mejor manera las cada vez más capaces redes ópticas pasivas.21 2.4.4 Clasificación GPON 2.4.4.1 FTTP (Fiber To The Premises) Topología conocida como fibra hasta los locales. Es una forma de entrega de comunicaciones en la que la fibra óptica va desde la oficina central hasta el final a los locales ocupados por el suscriptor. FTTP se puede clasificar según el lugar donde termina la FO en: FTTH y FTTB. Figura 11: Arquitectura FTTP Fuente: (Añazco, 2013:69) 2.4.4.2 FTTH (Fiber To The Home) Fibra hasta el hogar, la fibra óptica se encuentra desplegada desde la central hasta el hogar del usuario final, donde existe el equipo terminal, que es el encargado de convertir las señales ópticas en señales eléctricas y conectarse al cableado estructurado de cable de cobre coaxial para televisión y par trenzado para telefonía e internet. 21 Cfr. Rodríguez 2015:30
  • 44. 31 Figura 12: Arquitectura FTTH Fuente: (Añazco, 2013:70) 2.4.4.3 FTTB (Fiber To The Building) Fibra hasta el edificio, es una arquitectura de red de transmisión óptica, donde la fibra óptica termina en un punto de distribución intermedio en el interior o inmediaciones del edificio de los abonados (comercial o residencial). La caja del convertidor del edificio se encuentra generalmente en un cuarto de telecomunicaciones ubicado en la planta baja, donde están los equipos que convierten las señales ópticas en señales eléctricas y llegan al usuario final mediante el cableado estructurado desplegado en el edificio a través de par trenzado. Figura 13: Arquitectura FTTB
  • 45. 32 2.4.4.4 FTTC (Fiber To The Curb) Este tipo de tecnología se la conoce como fibra hasta la acera, FTTC es un sistema de telecomunicaciones en el cual la fibra óptica llega hasta una plataforma que sirve para algunos cuantos abonados, cada uno de estos abonados está conectado a la plataforma a través de cable coaxial o par trenzado. La caja de distribución que se encuentra en el poste, también contiene equipos que transforman la señal y mediante cables aéreos de cobre llegan hasta el usuario final, generalmente la caja de distribución o armario están ubicados a una distancia menor a 300 metros desde una casa o negocio. FTTC permite la entrega de servicios de banda ancha, tales como Internet y protocolos de comunicaciones de alta velocidad como el acceso a banda ancha por cable (DOCSIS) o alguna forma de xDSL normalmente utilizada entre el nodo y los clientes. Las tarifas de datos varían según el protocolo exacto utilizado y de acuerdo a qué tan cerca del cliente está el nodo. Figura 14: Arquitectura FTTC Fuente: (Añazco, 2013: 69) 2.4.4.5 FTTN (Fiber to the node) En la red FTTN (Fiber To The Node), fibra hasta el nodo, tiene desplegada fibra óptica desde la central hasta un nodo del vecindario, el nodo es un cuarto de telecomunicaciones donde existen equipos que convierten las señales ópticas provenientes desde la central a señales eléctricas, que a través del medio de transmisión de cables de cobre dan cobertura a un barrio o distrito. Los cables de cobre son par trenzado, que están desplegados a una distancia típicamente de 1Km desde el nodo hasta los usuarios finales.
  • 46. 33 Fibra hasta el nodo permite la entrega de servicios de banda ancha, tales como Internet y protocolos de comunicaciones de alta velocidad como el acceso a banda ancha por cable coaxial (DOCSIS) o alguna forma de xDSL que normalmente se utiliza entre el nodo y los clientes. Las tarifas de datos varían según el protocolo exacto utilizado y de acuerdo a qué tan cerca del cliente está el nodo. FTTN a menudo utiliza la infraestructura de par trenzado o cables coaxiales existentes para proporcionar un servicio de última milla. Por esta razón, la fibra hasta el nodo es menos costosa de implementar. Sin embargo, a largo plazo, su potencial de ancho de banda es limitado en relación con las implementaciones que aporta la fibra a los abonados. Figura 15: Arquitectura FTTN Fuente: (Añazco, 2013:16) 2.4.5 Elementos de la red GPON El esquema de una red GPON está compuesto por tres partes fundamentales: la OLT, ODN y ONT, como se observa en la figura 16. La OLT está ubicada en el nodo del proveedor de servicios y contiene todos los equipos activos. La ODN (Optical Distribution Network) es la red óptica pasiva de distribución que abarca a la red feeder, a la red distribución y a la red de dispersión, en donde su elemento más importante es el splitter encargado de dividir las señales a las respectivas ONTs de los usuarios. La NAP (Network Access Point),
  • 47. 34 comúnmente llamada caja óptica de distribución es el equipo terminal que conecta la red de distribución con la red de dispersión. Finalmente, en el domicilio del cliente está ubicada la ONT que es el equipo terminal de la red GPON, la cual recibe las señales ópticas y las transforma a señales eléctricas. Figura 16: Esquema de una red GPON A continuación, se detalla cada elemento del esquema de una red GPON. 2.4.5.1 Optical Line Termination (OLT) El equipo terminal óptico (OLT), como se observa en la figura 1.36, es el equipo activo que conecta la red óptica de distribución (ODN) con los diferentes equipos del proveedor de servicios de telecomunicaciones. Generalmente la OLT está en el chasis o rack de telecomunicaciones, posee una tarjeta de ventiladores para enfriar al equipo activo OLT. De igual manera, posee tarjetas de gestión y control, tarjetas para tráfico de telefonía y tarjetas de servicios. Las tarjetas de servicios poseen puertos, donde cada puerto representa un hilo de fibra óptica del cable troncal o feeder.
  • 48. 35 Figura 17: Optical Line Termination (Fuente: https://e.huawei.com/za/products/fixed-network/access/olt/ea5800) 2.4.5.2 Red Feeder La red feeder es la red troncal que conecta el distribuidor óptico ODF ubicado en el nodo central con el armario FDH que se detallará en la siguiente sección. El cable óptico de la red feeder típicamente va canalizado por los ductos PVC hasta llegar a un armario donde se encuentran los splitters. 2.4.5.3 Armario de GPON (FDH) El armario FDH (Fiber Distribution Hub), es fabricado típicamente de un material de aluminio para soportar condiciones climáticas extremas como agua, polvo y vandalismo, ya que se encuentra a la intemperie. El armario está ubicado en un determinado punto del enlace y es el encargado de conectar la red feeder con la red de distribución; en el armario se encuentran ubicados los splitters, existen armarios que pueden soportar hasta 576 puertos o usuarios, como se observa en la figura 1.37.
  • 49. 36 Figura 18:Armario FDH (Fuente: https://www.fibraopticahoy.com/imagenes/2014/10/EDC-864.jpg) 2.4.5.4 Splitter El splitter es un divisor óptico pasivo, generalmente se utilizan en redes de distribución, cuando un enlace punto punto no es suficiente para satisfacer la demanda de usuarios, también se las utiliza en redes FTTx y GPON. El splitter divide la señal exactamente igual a su señal original con la misma longitud de onda, pero con menor potencia. Existen splitters de hasta 1/128 salidas, dependiendo de la cantidad de salidas se pueden tener 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64 y 1/128 salidas. En la figura 1.38 se muestra el splitter 1/32. Figura 19:Splitter 1/32 (Fuente: https://planetechusa.com/epl-spt-32-gepon-splitter-1x32-plc-splitter-wavelength-1260-1650-nm/)
  • 50. 37 La mayoría de splitters están ubicados en la mangas, cajas terminales y armarios que se explicarán más adelante. En la tabla 1.7 se observan las pérdidas por inserción de los splitters. Tabla 5: Pérdidas por inserción de los splitters 2.4.5.5 Optical Distribution Network (ODN) La red de distribución óptica es toda la red óptica pasiva en donde no existen equipos activos o equipos que necesiten energía eléctrica para su funcionamiento, la ODN está formada por la red feeder, la red de distribución y la red de dispersión. De igual manera, en esta red están ubicados los elementos como los armarios (FDH), donde se encuentran los splitters y las cajas de distribución óptica (NAP) 2.4.5.6 Red de Distribución La red de distribución une el armario FDH con la caja de distribución NAP, las cajas de distribución pueden estar ubicadas en postes o pozos, por lo tanto, se usa un cable óptico que puede ser aéreo o canalizado, dependiendo de los criterios de diseño de la red GPON. 2.4.5.7 Caja de Distribución Óptica (NAP) La caja de distribución óptica, como se observa en la figura 1.39, también se la conoce con el nombre de NAP (Network Access Point) punto de acceso a la red o caja terminal. Es la encargada de conectar la red de distribución con las conexiones individuales de cada abonado. De igual manera, es un punto específico para realizar labores de operación y mantenimiento. En las NAP se encuentran los pigtails, que son los encargados de conectar los hilos del cable de distribución con los respectivos conectores de la NAP.
  • 51. 38 Figura 20: NAP Fuente: https://www.casadomo.com/2013/07/24/c3-cables-y-componentes-para-comunicaciones-presenta-22915 2.4.5.8 Red de Dispersión La red de dispersión es el segmento de red que va desde las cajas de distribución NAP hasta la roseta óptica que está ubicada en el domicilio del cliente, el cable óptico usado en esta red se llama drop, solo posee dos hilos de fibra óptica, por lo tanto, es de fácil manipulación. 2.4.5.9 Roseta Óptica La roseta Óptica, como se observa en la figura 16, es el punto terminal de una red de acceso GPON y conecta la red de dispersión con el equipo activo ONT (Optical Network Terminal) mediante el patchcord. En la roseta óptica se realizan mediciones o pruebas de las pérdidas en todo el enlace o sistema de comunicaciones. Figura 21: Roseta Óptica Fuente: https://www.furukawalatam.com/es/catalogo-de-productos-detalles/roseta-optica
  • 52. 39 2.4.5.10 Optical Network Terminal (ONT) La terminal de red óptica (ONT) es un equipo activo y está ubicado en el domicilio del cliente, este equipo es el encargado de recibir la señal óptica transmitida y convertirla en señal eléctrica. Posee puertos para telefonía, televisión e internet, por lo tanto, es capaz de ofrecer el servicio triple play que se detallará en la siguiente sección. A la ONT llegan todas las tramas de datos enviadas por la OLT, entonces filtra las tramas destinadas a la respectiva ONT mediante verificación de direcciones y las demás tramas que le corresponden las descarta. A continuación, se presenta la figura 1.41 correspondiente al equipo activo ONT. Figura 22: Terminal de red óptica – ONT Fuente: http://wwwen.zte.com.cn/en/products/access/xpon/201301/t20130131_385569.html
  • 53. 40 3 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA En este capítulo se identificarán los problemas que afectan a la organización objetivo, describiendo cada una y, asimismo, servirá de insumo para la determinación de los requerimientos que serán necesarios para llevar acabo el diseño de la solución, y finalmente también se identifica las unidades orgánicas interesadas en el proyecto. 3.1 PROBLEMA PARA RESOLVER 3.1.1 Planificar la ubicación, topología y rutas de acceso FTTH para las videocámaras de seguridad, de acuerdo con la recomendación G.984.1 del estándar GPON. Problemática: - La Gerencia de Seguridad Ciudadana cuenta con un Mapa del Delito del distrito emitido por la Policía Nacional del Perú actualizado al año 2017, la cual muestra zonas consideradas de alto riesgo por diferentes tipos de acciones delictivas. - Que actualmente el centro de monitoreo de seguridad ciudadana solo cuenta con 41 videocámaras de seguridad interconectadas a través de radioenlaces y que se encuentran instaladas en la parte sur del distrito y de las cuales funcionan solo son 12 videocámaras. Requerimientos: - Plan Local de Seguridad Ciudadana del distrito de San Martin de Porres. - Mapa del delito emitido por la Policía Nacional del Perú actualizado. - Cantidad de videocámaras de seguridad a utilizarse para el presente proyecto. El distrito de San Martin de Porres cuenta actualmente con un sistema de video vigilancia basado en una arquitectura inalámbrica que interconecta a 41
  • 54. 41 videocámaras de seguridad las cuales se encuentran ubicadas en la parte sur del distrito, como se puede apreciar en el plano de ubicación adjunto al presente, podemos deducir por el tipo de medio de transmisión, que este no asegura una comunicación y ancho de banda constante y estable. Tabla 6: Ubicación de las 41 videocámaras de seguridad UBICACIÓN DE LAS 41 VIDEOCÁMARAS DE SEGURIDAD CONEXIÓN INALÁMBRICA NRO. DIRECCIÓN 1 Av. Próceres - Torre Tagle 2 Av. José Granda – Salaverry 3 Av. Pacasmayo – Huaraz 4 Av. 12 de Octubre con la Av. Pacasmayo - Urb. Perú (7ma zona) 5 Av. 12 de Octubre con la Av. Lima - Urb. Perú (4ta zona) 6 Av. Callao con la Av. Lima - Urb. Perú (7ma zona) 7 Jr. Lobitos (parque) - Urb. Perú (4ta zona) 8 Jr. Ayacucho con Jr. Huaraz - Urb. Perú (4ta zona) 9 Av. 12 de Octubre con Jr. Malecón Rímac - Urb. Perú (5ta zona) 10 Jr. Callao con Jr. Ayacucho - Urb. Perú (3ra zona) 11 Jr. Camaná con Jr. Malecón Rímac – Urb. Perú 12 Av. Perú con la Av. Abancay - Urb. Perú (3ra zona) 13 Av. Perú con la Av. Universitaria - Urb. Perú (3ra zona) 14 Av. Perú con la Av. Salvador - Urb. Perú (Sector II - 2da zona) 15 Av. Salvador con el Jr. Sao Paolo - Urb. Perú (Sector II - 2da zona) 16 Av. Tupac Amaru con la Av. José Granda - Urb. Valdivieso
  • 55. 42 17 Av. Puerto Barrios con la Av. Lima - Urb. Perú (2da zona) 18 Av. Lima con la Av. Universitaria - Urb. Condevilla Señor (1ra etapa II, III y IV sector) 19 Av. José Granda con la Av. Pedro Silva - Urb. Condevilla Señor (1ra etapa II, III y IV sector) 20 Av. José Granda con la Ca. S/N 004 Asoc. Pro-Vivienda 03 de Octubre de Condevilla Señor 21 Jr. Tegucigalpa con el Jr. El Chaco AAHH Urb. Perú Zona 1° Barrio La Esperanza 22 Av. Perú con el Jr. Haití AAHH Perú Zona 1° Barrio La Esperanza 23 Jr. Rio Bamba Cdra. 13 B. M. Pedregal Bajo 24 Av. Alfredo Mendiola (Palacio Municipal) 25 Parque La Pera - Urb. Palao 26 Parque Santa Patricia - Urb. Santa Patricia I Etapa 27 Av. Tomas Valle cruce con la Av. Próceres 28 Av. Eduardo de Habich cruce con la Av. Panamericana Norte 29 Av. Perú cdra. 40 cruce con el Jr. Chiclayo 30 Av. Perú cdra. 35 / Plaza de Armas 31 Av. Perú cdra. 17 / Av. Dueñas 32 Av. Perú cdra. 13 / Jr. Riobamba cdra. 05 33 Av. Perú cdra. 29 / Av. Universitaria 34 Av. Tomas Valle / Av. Universitaria 35 Calle Miguel Ángel – Fiori 36 Av. Zarumilla cdra. 07 37 Av. Tupac Amaru / Av. Habich cdra. 01 38 Parque Cesar Vallejo 39 Calle Antonio Raimondi / Stella Maris
  • 56. 43 40 Calle José María Quimper / López de Romaña - Garagay 01 41 Calle José María Quimper / López de Romaña - Garagay 02
  • 57. 44 Plano 1: Plano de ubicación de las 41 videocámaras de seguridad interconectadas por radioenlace Fuente: Plan Local de Seguridad Ciudadana 2017 - 2018
  • 58. 45 De las 41 videocámaras que cuenta instalados en el distrito, a la fecha sólo se encuentran operativas 12, debido a diversos motivos como la falta de línea de vista debido a edificaciones que se interponen entre las videocámaras y la ubicación de la estación base; y otras debido a falta del servicio de energía. A continuación, un cuadro resumen. En la tabla 4, se muestra un resumen de videocámaras instaladas actualmente: Tabla 7: Resumen de videocámaras actualmente instaladas Videocámaras MDSMP Medio de Transmisión Cantidad Videocámaras Operativas Inalámbrico 12 Videocámaras Inoperativas Inalámbrico 29 Total de Videocámaras 41 Actualmente, los gobiernos locales como las municipalidades realizan reuniones de coordinación con la Policía Nacional del Perú, quienes de acuerdo con los cuadros estadísticas de actos delictivos y zonas de alto riesgo que emiten las comisarias, elaboran el mapa delictivo y zonas de alto riesgo en conjunto con la Gerencia de Seguridad Ciudadana de la municipalidad, identificando cuales son áreas que deben tener un mayor resguardo a través del servicio de Serenazgo apoyados por efectivos policiales destacados por la Policial Nacional del Perú. El distrito de San Martin de Porres cuenta con 08 jurisdicciones policiales, las cuales tienen definidos su ámbito de acción: 1) CPNP PRO 2) CPNP LAURA CALLER IBERICO 3) CPNP SOL DE ORO 4) CPNP CONDEVILLA SEÑOR
  • 59. 46 5) CPNP BARBONCITOS 6) CPNP SAN MARTIN DE PORRES 7) CPNP INDEPENDENCIA 8) CPNP SANTA LUZMILA Ahora bien, se muestra el mapa del distrito de San Martin de Porres donde se puede apreciar que está dividido por jurisdicción de cada comisaria de la Policía Nacional del Perú.
  • 60. 47 Plano 2: Plano del distrito de SMP divido por jurisdicciones de las comisarías de la PNP Fuente: (http://www.mdsmp.gob.pe/CODISEC/files/PLSC_SMP_2018.pdf) De la misma manera que las comisarias cuentan con sus jurisdicciones definidas, la municipalidad a divido el distrito por sectores para definir el campo de acción de su seguridad ciudadana. Las cuales solo están cubiertas con efectivos de serenazgo
  • 61. 48 quienes realizan recorridos de las calles y avenidas de forma aleatoria contando con el apoyo solo de radios tetra para sus comunicaciones. Plano 3: Distrito de SMP dividido por sectores Fuente: (http://www.mdsmp.gob.pe/CODISEC/files/PLSC_SMP_2018.pdf)
  • 62. 49 Se ha elaborado unos cuadros resumen a partir de la matriz de actos delictivos y zonas de alto riesgo recopilada por la Policía Nacional del Perú en conjunto con la Gerencia de Seguridad Ciudadana de la municipalidad, donde se registran cada ubicación. Tabla 8: Resumen de zonas con actos delictivos TIPOS DE DELITO Secto r 1 Secto r 2 Secto r 3 Secto r 4 Secto r 5 Secto r 6 Secto r 7 Total gener al DELITO CONTRA LA LIBERTAD 3 5 3 4 2 4 21 DELITO CONTRA LA SEGURIDAD PUBLICA 7 12 7 6 6 6 2 46 DELITO CONTRA LA VIDA EL CUERPO Y LA SALUD 7 6 7 2 3 3 28 DELITOS CONTRA EL PATRIMONIO 18 23 21 17 18 17 5 119 PANDILLAJE PERNICIOSO 3 1 2 6 TOTAL GENERAL 35 46 38 32 30 32 7 220 Fuente: Plan Local de Seguridad Ciudadana 2017 - 2018
  • 63. 50 (Fuente: Plan Local de Seguridad Ciudadana 2017 - 2018) Tabla 9: Resumen de zonas de alto riesgo del distrito de SMP Etiquetas de fila SECTORES TOTAL GENERAL 1 2 3 4 5 6 CPNP BARBONCITOS 17 17 LUGARES CON INADECUADA SEÑALIZACIÓN EN SEGURIDAD VIAL 2 2 LUGARES DE CONCENTRACIÓN DE ALCOHÓLICOS Y DROGADICTOS 9 9 PARADEROS INFORMALES 6 6 Sector 1 Sector 5 0 1 2 3 4 5 6 Cantidad de Ubicaciones DELITO CONTRA LA LIBERTAD Sector 1 Sector 5 0 5 10 15 Cantidad de Ubicaciones DELITO CONTRA LA SEGURIDAD PUBLICA Sector 1 0 2 4 6 8 Cantidad de Ubicaciones DELITO CONTRA LA VIDA EL CUERPO Y… Sector 1 0 5 10 15 20 25 Cantidad de Ubicaciones DELITOS CONTRA EL PATRIMONIO Sector 1 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 Cantidad de Ubicaciones PANDILLAJE PERNICIOSO
  • 64. 51 CPNP CONDEVILLA SEÑOR 14 14 LUGARES CON INADECUADA SEÑALIZACIÓN EN SEGURIDAD VIAL 3 3 LUGARES DE CONCENTRACIÓN DE ALCOHÓLICOS Y DROGADICTOS 7 7 PARADEROS INFORMALES 4 4 CPNP PRO / CPNP LAURA CALLER IBERICO 17 17 LUGARES CON INADECUADA SEÑALIZACIÓN EN SEGURIDAD VIAL 3 3 LUGARES CON NULA O ESCASA ILUMINACIÓN ARTIFICIAL 2 2 LUGARES DE CONCENTRACIÓN DE ALCOHÓLICOS Y DROGADICTOS 9 9 PARADEROS INFORMALES 3 3 CPNP SAN MARTIN DE PORRES 21 21 LUGARES CON INADECUADA SEÑALIZACIÓN EN SEGURIDAD VIAL 3 3 LUGARES CON NULA O ESCASA ILUMINACIÓN ARTIFICIAL 4 4 LUGARES DE CONCENTRACIÓN DE ALCOHÓLICOS Y DROGADICTOS 7 7 PARADEROS INFORMALES 7 7 CPNP SANTA LUZMILA / CPNP INDEPENDENCIA 7 7 LUGARES CON INADECUADA SEÑALIZACIÓN EN SEGURIDAD VIAL 3 3 LUGARES DE CONCENTRACIÓN DE ALCOHÓLICOS Y DROGADICTOS 2 2 PARADEROS INFORMALES 2 2 CPNP SOL DE ORO / CPNP CONDEVILLA 13 13 LUGARES CON INADECUADA SEÑALIZACIÓN EN SEGURIDAD VIAL 3 3 LUGARES DE CONCENTRACIÓN DE ALCOHÓLICOS Y DROGADICTOS 4 4 PARADEROS INFORMALES 6 6 TOTAL GENERAL 17 7 13 14 17 21 89 (Fuente: Plan Local de Seguridad Ciudadana 2017 - 2018)
  • 65. 52 3.1.2 Planificar el ancho de banda de transmisión por videocámara de seguridad y elementos de la red de fibra óptica, en concordancia con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON. Problemática: - El distrito de San Martin de Porres actualmente cuenta con videocámaras de seguridad interconectada a través de radioenlaces, y un problema actualmente es el ancho de banda para la transmisión de video de calidad y; asimismo, la ubicación de las videocámaras de seguridad con el tiempo ha perdido línea de vista debido a la construcción de edificios que son un obstáculo entre las estaciones bases y las videocámaras. Requerimientos: - Especificaciones de consumo de ancho de banda por tipo de compresión de video por videocámara de seguridad. - Listado de calles y avenidas viables para despliegue de fibra óptica en referencia a la ubicación de las videocámaras. - Planos de distribución de agua y desagüe en el distrito de San Martin de Porres. - Planos de distribución de energía eléctrica en el distrito de San Martin de Porres. - Planos de distribución de gas natural en el distrito de San Martin de Porres. - Plano catastral del distrito. El problema principal de la arquitectura de red de sus videocámaras actuales son la poca capacidad de ancho de banda en cada enlace de transmisión inalámbrica ya que actualmente cuentan con equipos de marca UBIQUITI y modelo POWERBEAM PBE -M5-400, cuya capacidad de transmisión está en los 150 Mbps de acuerdo con lo enunciado por el fabricante en su datasheet; lo que es un limitante si consideramos que tipo de compresión de video se está empleando, cuantos fotogramas por segundo está configurado, el tamaño de la resolución del video y el bitrate.
  • 66. 53 Otro problema es las constante caídas de la conexión, debido a que la línea de vista entre la estación base y las videocámaras se ha vuelto comprometida a causa de la generación de obstáculos que se interponen como es el caso de los edificios y casas que se han construido, lo que lleva a realizar replanteos y modificaciones y la implementación de estaciones de repetidoras, para lograr la operatividad de la arquitectura de red. Finalmente, en este punto podemos decir que a medida que va creciendo en arquitectura de red, también va aumentando los gastos en equipamiento y mantenimiento de estos; haciendo más compleja su administración y configuración; por lo que podemos concluir que su capacidad de crecimiento es muy limitada. 3.1.3 Diseño de la red FTTH para el sistema de videovigilancia del distrito de San Martin de Porres, de acuerdo con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON. Problemática: - El distrito de San Martin de Porres no cuenta con una arquitectura de red fiable para el despliegue de su servicio de video vigilancia y que abarque medularmente el distrito de norte, sur y se despliegue granularmente de acuerdo con la necesidad de crecimiento. Requerimientos: - Cantidad de videocámaras de seguridad a instalarse. - Ubicación de los splitter de primer nivel y segundo nivel. - Plano de las calles del distrito de San Martin de Porres - Topología de la Arquitectura de la red de fibra óptica. - Tipos de cables de fibra óptica a emplearse.
  • 67. 54 Un problema que afecta a todos los distritos de la ciudad de lima, y podemos decir a nivel nacional es que ningún gobierno local y/o regional cuentan con el despliegue de una arquitectura de red fiable desarrollada bajo estándares y tecnología vigentes en su jurisdicción lo que dificulta el despliegue de servicios a sus contribuyentes; asimismo, la interconexión de sus sedes descentralizadas que ayuden a una correcta gobernabilidad. La gran mayoría de gobiernos locales despliegan servicios a algunos puntos de sus distritos usando como medio de transmisión el radio enlace, que, por su facilidad de implementación en cuanto a planta externa, siendo la opción elegida, y que en un mediano plazo va creciendo de manera desordenada en cuanto a equipamiento de comunicaciones implementados en su base estación, haciendo más compleja la tarea de administración y mantenimiento. A este problema se suma la facilidad de implementación de servicios inalámbricos domésticos que generan interferencias en el entorno donde viajan las radiofrecuencias de las transmisiones inalámbricas de los equipos implementados por la municipalidad, degradando la calidad del servicio; un ejemplo claro son los WISP que existen en todos los distritos implementados sin ningún tipo de regulación y fiscalización que ofrecen acceso a internet por tarifas módicas y que abarcan grandes distancias que traslapan con la de los servicios implementados por la municipalidad. Otro de los problemas que afecta a este tipo de medio de transmisión es que necesariamente tiene que haber línea de vista entre cada extremo de los enlaces y que tratándose de un distrito emergente se vienen realizando proyecto donde se construyen edificios que se interponen en la línea de vista; y que para poder resolver este inconveniente las municipalidades se ven en la obligación de implementar estaciones repetidoras en las que se tiene que disponer de energía y adecuado acondicionamiento para los equipos incrementando el costo y mantenimiento y finalmente podemos decir que las condiciones climáticas también afectan a dichos sistemas generando desvanecimientos del haz, que degrada la calidad.
  • 68. 55 Figura 23: Central de Comunicaciones de Seguridad Ciudadana – MDSMP Fuente: Propia
  • 69. 56 4 DISEÑO DE LA SOLUCIÓN Es este capítulo del proyecto se desarrollará el diseño de la arquitectura de red enmarcado con los requerimientos previos acordados en el capítulo anterior; asimismo, se definirá el tipo de instalación ideal acorde al proyecto y consideraciones necesarias para funcionamiento del mismo. 4.1 SOLUCIÓN 4.1.1 Planificar la ubicación, topología y rutas de acceso FTTH para las videocámaras de seguridad, de acuerdo con la recomendación G.984.1 del estándar GPON. Después de haber analizado la información suministrada por la Policía Nacional del Perú y la Gerencia de Seguridad Ciudadana a través de su Plan Local de Seguridad Ciudadana 2017 – 2018, y Mapa del Delito, se extrae información referente los puntos donde ocurren actos delictivos y zonas de alto riesgo, y podemos concluir que existe 220 puntos donde ocurren actos delictivos y 89 zonas de alto riesgo. La municipalidad distrital de San Martin en su Plan Local de Seguridad Ciudadana 2017 – 2018, ha considerado la instalación de 60 videocámaras de seguridad adicionales bajo una arquitectura de red de fibra óptica FTTH basado en el estándar GPON a diferencia de las 41 videocámaras que cuenta actualmente y estas están interconectadas a través de radio enlace; para la determinación de la ubicación de las 60 videocámaras de seguridad se realizó una reunión entre el CODISEC, comisarías y funcionarios de la municipalidad para esta primera etapa. La ubicación del Centro de Monitorio de Serenazgo de la Municipalidad está ubicada en la Av. Próceres Nro. 737, cruce con el Jirón Stighlich, costado del parque ecológico de la municipalidad de San Martin de Porres, siendo el lugar donde convergerán los enlaces de fibra óptica del presente proyecto, siendo este el punto de partida desde donde se recorrió las principales calles y avenidas del distrito por donde se desplegará el tendido de fibra óptica.
  • 70. 57 A continuación, se lista la ubicación de las 60 videocámaras de seguridad acordadas para el distrito: Tabla 10: Ubicación de las 60 videocámaras de seguridad a interconectarse con fibra óptica Nro. Ubicación Coordenadas Geográficas Y X Latitud Longitud 1 Avenida Pacasmayo c/n Calle El Olivar 11°58'20.91"S 77° 6'8.70"O 2 Av. Paramonga / Av. Tantamayo 11°57'33.13"S 77° 5'48.99"O 3 Av. Tantamayo / Tranquera de Vipol 11°57'54.44"S 77° 5'28.90"O 4 Av. Tantamayo / Tranquera de Vipol 11°58'15.72"S 77° 5'7.95"O 5 Av. Central / Av. Tantamayo 11°57'43.89"S 77° 5'38.64"O 6 Parque de Virgen de las Mercedes 11°58'4.74"S 77° 6'5.49"O 7 Av. Pacasmayo / Av. Sol de Naranjal 11°58'6.32"S 77° 5'49.86"O 8 Av. Central / Av. Ricardo Palma 11°57'32.60"S 77° 5'24.88"O 9 Parque Cantuarias 11°56'37.66"S 77° 5'15.40"O 10 Av. Sol de Naranjal / Av. San José 11°58'18.18"S 77° 5'38.89"O 11 Av. Naranjal / Av. San Nicolas 11°57'27.47"S 77° 6'8.81"O 12 Av. Paramonga / Av. Naranjal 11°57'41.06"S 77° 5'58.05"O 13 Av. Las Torres / Av. Central 11°57'21.48"S 77° 5'14.88"O 14 Av. Víctor Raúl Haya de la Torre (Cerro Candela) 11°58'23.54"S 77° 6'24.92"O 15 Av. San Diego / Av. Virgen de las Mercedes 11°57'4.20"S 77° 5'35.45"O 16 Parque los Girasoles de Chuquitanta 11°58'11.77"S 77° 6'34.54"O
  • 71. 58 17 Parque Santa María de Naranjal 11°58'31.34"S 77° 5'59.87"O 18 Av. Las torres / Av. Santa María 11°57'17.96"S 77° 5'54.45"O 19 Parque las Magnolias 11°58'46.16"S 77° 5'10.41"O 20 Avenida los Alisos / Av. San José 11°58'50.48"S 77° 6'12.01"O 21 Av. Canta Callao /Av. Pacasmayo 11°59'38.78"S 77° 6'36.73"O 22 Av. Dominicos / Av. Santa Rosa 11°59'58.13"S 77° 6'8.99"O 23 Parque Los Gemelos Urb. Libertadores 12° 0'33.84"S 77° 5'25.15"O 24 Av. Antúnez de Mayolo / Av. Próceres paradero Las Vaquitas 12° 0'4.28"S 77° 5'27.68"O 25 Av. Los olivos de Santa Rosa / Av. Canta Callao / Av. Los Alisos Mz. L Lote. 28 11°58'56.58"S 77° 5'19.60"O 26 Av. Los Olivos de Santa Rosa cdra. 03 11°59'14.81"S 77° 5'6.65"O 27 Av. Olivos de Santa Rosa / Av. Universitaria 11°59'18.51"S 77° 4'52.35"O 28 Avenida Alisos cruce con Av. Universitaria 11°59'0.48"S 77° 4'43.09"O 29 Av. Universitaria / Av. Antúnez de Mayolo 11°59'46.37"S 77° 5'5.28"O 30 Parque La Bomba Urb. Pacifico II etapa 11°59'58.75"S 77° 5'10.71"O 31 Av. Universitaria cdra. 30, 31 cruce con Calle Tovias Meyer Urb. Pacifico 12° 0'4.73"S 77° 5'1.80"O 32 Av. Angelica Gamarra / Av. Universitaria 12° 0'24.04"S 77° 4'57.38"O 33 Av. Angelica Gamarra cdra. 22 12° 0'27.53"S 77° 5'8.02"O 34 Parque. Antonio Raymondi Urb. Antares 12° 0'41.23"S 77° 5'7.00"O 35 Av. Tomas Valle cdra. 18 alt. Parque Antares 12° 0'46.06"S 77° 4'57.44"O 36 Av. Tomas Valle / Av. Angelica Gamarra 12° 0'41.06"S 77° 5'22.94"O 37 Av. Dominicos altura paradero veterinaria 11°59'40.98"S 77° 6'17.91"O
  • 72. 59 38 Av. Daniel Alcides Carrión paradero 03 11°59'37.40"S 77° 5'27.72"O 39 Av. Canta Callao / Av. Alisos 11°58'53.12"S 77° 5'48.39"O 40 Av. Bertello / Av. Carlos Izaguirre 11°59'17.63"S 77° 6'51.32"O 41 Parque del Trabajo Urb. Miguel Grau 12° 1'50.36"S 77° 2'39.52"O 42 Parque Senati alt. Jr. Isidro Alcibar / Jr. José Salas / Jr. Nicanor García 12° 1'42.57"S 77° 3'3.98"O 43 Av. Alfredo Mendiola cdra. 12 / Av. Bartolome de Las Casas cdra. 05 12° 0'56.09"S 77° 3'34.83"O 44 Av. Alfredo Mendiola cdra. 09 alt. 2da Entrada de Palao 12° 1'14.76"S 77° 3'34.50"O 45 Av. Alfredo Mendiola cdra. 16 / Av. Miguel Angel cdra. 05 paradero Fiori) 12° 0'38.25"S 77° 3'37.24"O 46 Av. Bolognesi / Av. Alfredo Mendiola (Parque Chavín) 12° 0'14.48"S 77° 3'41.79"O 47 Av. Alfredo Mendiola cdra. 04 / Av. Bartolome Herrera cdra. 01 12° 1'33.76"S 77° 3'31.70"O 48 Av. 10 de junio / Av. Miguel Grau 12° 1'48.47"S 77° 2'59.72"O 49 Av. 10 de junio / Av. Tupac Amaru 12° 1'33.60"S 77° 2'49.56"O 50 Av. Santa Clorinda / Av. Santa mercedes 12° 1'8.06"S 77° 3'37.04"O 51 Parque Héroes del Pacifico Urb. Palao 12° 1'14.70"S 77° 3'36.19"O 52 Jr. Pedregal / Av. Augusto B. Leguía cdra. 02 alt. Vaso de Leche 12° 2'7.56"S 77° 3'17.55"O 53 Pasaje Eten / Av. Tomas Valle cdra. 14 12° 0'44.43"S 77° 4'36.23"O 54 Av. Eloy Espinoza / Av. Honorio Delgado 12° 1'16.71"S 77° 3'13.84"O 55 Calle María Antonieta / Calle Santa Verónica 12° 1'21.60"S 77° 3'40.91"O
  • 73. 60 56 Av. Malecón Rímac / Av. Canadá 12° 2'4.57"S 77° 3'54.69"O 57 Parque Mil Veredas 12° 1'21.90"S 77° 3'15.47"O 58 Calle Macara / Vía Panamericana Norte (puente trompeta) 12° 1'53.43"S 77° 3'20.40"O 59 Jr. Becker / Av. Luna Pizarro 12° 1'32.50"S 77° 3'43.74"O 60 Av. Tomas Valle / Av. Marco Polo 12° 0'28.04"S 77° 3'21.81"O Fuente: Mapa del delito del Plan de Seguridad Ciudadana del distrito de San Martin de Porres
  • 74. 61 Plano 4: Plano de ubicación de las 60 videocámaras del proyecto Fuente: Elaboración propia De acuerdo con la ITU-T G.984.1 se define el tipo de servicio a brindar a través de la red GPON y para este proyecto en concreto es la transmisión de video para el
  • 75. 62 sistema de video vigilancia del servicio de seguridad ciudadana que brinda la municipalidad a su distrito; las consideraciones que debemos de tener presente es el nivel de compresión del video, fotogramas por segundo y el bit rate de los videos a transmitirse para su observación y almacenamiento. Asimismo, de acuerdo con la ITU-T G.984.1 una vez ubicadas las videocámaras de seguridad y la ubicación del centro de comunicaciones de serenazgo donde convergerán los enlaces de fibra óptica en el plano del distrito se determinan que la mejor topología a emplearse para la realización del diseño de la red de fibra óptica será en estrella extendida. Figura 24: Topología de red a emplearse – Estrella extendida (Fuente: https://gobiernoti.files.wordpress.com/2011/07/topologia-de-red1.gif) La ventaja de este tipo de topología reside en que se reduce el cableado y elementos de red que se conectan al nodo principal, siendo la única desventaja de esta topología que si se da una avería en el nodo principal toda la red se vería comprometida. Un punto importante de esta norma ITU-T G.984.1 es la definición del alcance de la red GPON que en este caso es FTTH – Fibra hasta el hogar que en nuestro caso es hasta los gabinetes de poliéster donde se encuentra el equipo media converter ONU de las videocámaras de seguridad.
  • 76. 63 Habiendo determinado el tipo de topología a emplearse para el proyecto en mención, procedemos a realizar una zonificación en el plano del distrito de acuerdo con nuestros escenarios que vamos a cubrir; y es hasta donde debemos de llegar con nuestras troncales de fibra óptica, y para el presente escenario se ha optado por dividir en 02 zonas una superior y una inferior.
  • 77. 64 Plano 5: Zonificación del distrito de SMP Luego de haber zonificado nuestro escenario para el proyecto realizamos un listado de las posibles calles y avenidas para determinar la mejor ruta por donde se realizará el tendido de fibra óptica hasta los centros de distribución de cada zona.
  • 78. 65 Tabla 11: Listado de calles y avenidas posibles para la realización del recorrido de la fibra óptica. Nro. Ubicación 1 Av. Central 2 Av. Tantamayo 3 Av. Pacasmayo 4 Av. Canta Callao 5 Av. Los Dominicos 6 Av. Santa Rosa 7 Av. Carlos Izaguirre 8 Av. Angelica Gamarra 9 Av. 12 de octubre 10 Av. Próceres 11 Av. Tomas Valle 12 Av. José Granda 13 Av. Lima 14 Av. Alfredo Mendiola 15 Av. Luna Pizarro 16 Av. Darío Valdizan 17 Av. Alcibar Fuente: Elaboración Propia
  • 79. 66 4.1.2 Planificar el ancho de banda de transmisión por videocámara de seguridad y elementos de la red de fibra óptica, en concordancia con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON. Para la planificación del ancho de banda requerido por la videocámara de seguridad, debemos definir unos requisitos esenciales como son el tipo de compresión o codificación del video, la resolución, la calidad de video, cuantos fotogramas por segundo. De acuerdo con lo mencionado líneas arriba se ha elegido el modelo de videocámara de seguridad de la marca DAHUA, específicamente el modelo DH-SD6CE245U- HNI, cuyos datos técnicos requeridos para el cálculo del ancho de banda necesario lo obtenemos de su hoja técnica. Figura 25: Videocámara de seguridad a emplearse para el proyecto Fuente: https://www.dahuasecurity.com/asset/upload/product/20180710/SD6CE245U- HNI_Datasheet_20180709.pdf
  • 80. 67 Tabla 12: Detalles técnicos de la videocámara Fuente: https://www.dahuasecurity.com/asset/upload/product/20180710/SD6CE245U- HNI_Datasheet_20180709.pdf
  • 81. 68 Entonces de los detalles técnicos de la videocámara elegida podemos hacer el cálculo de ancho de banda necesario: Datos: Tipo de codificación : H.265 Bit Rate : 4096Kbps Fotogramas por segundo FPS : 25 BWcámara = (FOTOGRAMAS POR SEGUNDO) x (BIT RATEH.265) BWcámara = 25 x 4096Kbps BWcámara = 102,400Kbps ~ 102.4Mbps Para el cálculo de ancho de banda (BW) promedio a emplearse se ha basado en 25 fotogramas por segundo (FPS) debido a que el ojo percibe hasta 14 FPS pero se ha considerado una holgura de hasta 25 FPS y de acuerdo al modelo de videocámara se ha basado el cálculo en el bit rate promedio que soporta el equipo que es de 4,096kbps bajo una codificación H.265. Entonces podemos concluir que el ancho de banda – BW promedio requerido para cada videocámara es de 102.4Mbps. En este punto debemos de tener presente que en concordancia con la norma ITU-T G.984.2 se está empleando parámetros de la clase B+ y debemos de tener presente las siguientes consideraciones:
  • 82. 69 Tabla 13: Consideraciones potencia óptica y sensibilidad según la norma ITU-T G.984.2. Parámetros Clase B+ ONT OLT Potencia óptica máxima +5 dBm +5dBm Potencia óptica mínima +0.5dBm +1.5dBm Sensibilidad mínima -27dBm -28dBm Potencia óptica mínima de sobrecarga -8dBm -8dBm Fuente: https://www.itu.int/rec/T-REC-G.984.2/es Ubicación de los centros de distribución Habiéndose dividido el escenario en zonas para este proyecto se procede a realizar un análisis para la ubicación de los centros de distribución de acuerdo con la ubicación de las videocámaras de seguridad por cada zona. Para esta etapa del proyecto se empleará splitter de 1:4 pensando en un futuro crecimiento. Centros de distribución en la zona superior: 1. Av. Central con Av. Tantamayo 2. Av. Tantamayo con Av. Pacasmayo 3. Av. Canta Callao con Av. Los Dominicos 4. Av. Santa Rosa con Av. Carlos Izaguirre 5. Av. Angelica Gamarra con Av. 12 de octubre Centros de distribución en la zona inferior:
  • 83. 70 6. Av. José Granda con Av. Lima 7. Av. Alfredo Mendiola con Av. Luna Pizarro 8. Av. Darío Valdizan con Av. Alcibar Ubicación de los nodos de acceso Los nodos de acceso o también conocidos como NAP contienen a los splitter de segundo nivel que es desde donde se iniciara a instalación del cable de cometida conocido como cable drop hasta las videocámaras de seguridad. Para esta etapa del proyecto se empleará splitter de 1:8 pensando en un futuro crecimiento. Nodos de Acceso en la zona superior: 1. Av. Central con Av. Diego Alcalá 2. Av. Tantamayo con Av. Central 3. Av. Pacasmayo con Av. Sol de Naranjal 4. Av. Paramonga 5. Av. Canta Callao con Av. Dominicos 6. Av. Alisos con Av. Gardenias 7. Av. Los Olivos con Av. San Rosa 8. Av. Canta Callao con Av. Dominicos 9. Av. 12 de octubre con Av. Faustino Sánchez Carrión 10. Av. Angelica Gamarra con Av. 12 de octubre Nodos de Acceso en la zona inferior: 11. Av. Tomas Valle con Av. Unanue 12. Av. Lima con Pasaje León Velarde 13. Av. Dario Valdizan con Av. Manuel Villar
  • 84. 71 14. Av. San Isidro Alcibar con Av. José Salase 15. Av. Alfredo Mendiola con Av. Luna Pizarro 16. Av. Alfredo Mendiola con Av. Miguel Angel Plano 6: Ubicación de los centros de distribución y nodos de acceso
  • 85. 72 Fuente: Elaboración propia 4.1.3 Diseño de la red FTTH para el sistema de videovigilancia del distrito de San Martin de Porres, de acuerdo con la recomendación G.984.1/2 del estándar GPON. Para el diseño de la arquitectura de red FTTH basado en el standard GPON se tendrá a consideración los siguientes puntos: - Calculo total del ancho de banda en relación con los centros de distribución y nodos de acceso. - Cálculo de presupuesto de potencia óptica de la arquitectura. - Cálculo de atenuación longitud de cada enlace. - Cálculo de atenuación por empalmes de fusión de cada enlace. - Cálculo de atenuación por conectores de cada enlace. - Cálculo de potencia de transmisión de cada enlace. - Cálculo de potencia de recepción de cada enlace. - Cantidad de puertos PON a emplearse en la OLT. - Cantidad de Mbps de ancho de banda por cada puerto PON a utilizarse. En consideración a la norma ITU-T G.984.1 se realiza el cálculo del ancho de banda que empleará el sistema para poder saber que rendimiento tendrá el sistema, por lo que consiguiente realizamos los siguientes cálculos: Cálculo de ancho de banda del sistema de videovigilancia En relación con los splitter de primer nivel y segundo nivel determinamos el ancho de banda (N-1 y N-2), sabiendo que el consumo de cada videocámara es de 102.4Mbps, entonces se realiza el cálculo por cada centro de distribución:
  • 86. 73 N1 01: habilita a 02 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno, entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las videocámaras a habilitar dicho umbral. Tabla 14: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 01 Nodos de Acceso Cantidad de Videocámaras Ancho de banda Mbps S01 4 409.60 S02 5 512.00 Total general 9 921.60 Fuente: Propia N1 02: habilita a 02 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno, entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las videocámaras a habilitar dicho umbral. Tabla 15: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 02 Nodos de Acceso Cantidad de Videocámaras Ancho de banda Mbps S03 5 512.00 S04 2 204.80 Total general 7 716.80 Fuente: Propia
  • 87. 74 N1 03: habilita a 02 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno, entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las videocámaras a habilitar dicho umbral. Tabla 16: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 03 Nodos de Acceso Cantidad de Videocámaras Ancho de banda Mbps S05 4 409.60 S06 3 307.20 Total general 7 716.80 Fuente: Propia N1 04: habilita a 02 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno, entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las videocámaras a habilitar dicho umbral. Tabla 17: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 04 Nodos de Acceso Cantidad de Videocámaras Ancho de banda Mbps S07 2 204.80 S08 4 409.60 Total general 6 614.40 Fuente: Elaboración Propia
  • 88. 75 N1 05: habilita a 02 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno, entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las videocámaras a habilitar dicho umbral. Tabla 18: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 05 Nodos de Acceso Cantidad de Videocámaras Ancho de banda Mbps S09 5 512.00 S10 4 409.60 Total general 9 921.60 Fuente: Elaboración Propia N1 06: habilita a 01 nodo de acceso que contiene un splitter de 1:8, entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las videocámaras a habilitar dicho umbral. Tabla 19: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 06 Nodos de Acceso Cantidad de Videocámaras Ancho de banda Mbps S11 3 307.20 Total general 3 307.20 Fuente: Elaboración Propia N1 07: habilita a 03 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno, entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las videocámaras a habilitar dicho umbral.
  • 89. 76 Tabla 20: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 07 Nodos de Acceso Cantidad de Videocámaras Ancho de banda Mbps S12 3 307.20 S13 4 409.60 S14 2 204.80 Total general 9 921.60 Fuente: Elaboración Propia N1 08: habilita a 02 nodos de acceso que contienen un splitter de 1:8 cada uno, entonces el cálculo de consumo de ancho de banda será la sumatoria de todas las videocámaras a habilitar dicho umbral. Tabla 21: Ancho de Banda requerido Centro de Distribución N1 08 Nodos de Acceso Cantidad de Videocámaras Ancho de banda Mbps S15 6 614.40 S16 4 409.60 Total general 10 1,024.00 Fuente: Elaboración Propia Entonces el cálculo del ancho de banda total del sistema de videovigilancia se realizaría por la suma del consumo de cada centro de distribución, como se aprecia en el cuadro siguiente:
  • 90. 77 Tabla 22: Ancho de Banda requerido por el Sistema de Videovigilancia del distrito Centro de Distribución Cantidad de Videocámaras Ancho de banda Mbps N1 01 9 921.60 N1 02 7 716.80 N1 03 7 716.80 N1 04 6 614.40 N1 05 9 921.60 N1 06 3 307.20 N1 07 9 921.60 N1 08 10 1,024.00 Total general 60 6,144.00 Fuente: Elaboración Propia Podemos concluir que el sistema de videovigilancia consume 6,144.00Mbps o 6.144Gbps en total por las 60 videocámaras de seguridad a desplegarse en todo el distrito. Ahora una vez realizado el cálculo del consumo total de ancho de banda del sistema, procedemos al balanceo de potencias y distribución del ancho de banda en concordancia a la norma ITU-T G.984.2 de acuerdo a los parámetros de clase B+ descrito en punto 4.1. Cantidad de puertos GPON a emplearse en el OLT
  • 91. 78 Cada centro de distribución está conectado a un puerto PON del equipo OLT, por lo que de acuerdo con la distribución podemos concluir que se emplearán 08 puertos PON, esto en relación a que para este proyecto se ha considerado 08 centros de distribución. La arquitectura de los módulos SFP serán de arquitectura es clase B+ cuyas características son la siguientes: - Distancia de cobertura: 20km - Soporta transmisión de gran ancho de banda: o Downstream: 2.5Gbps o Upstream: 1.25Gbps - Punto a Multipunto - Ideal para servicios IP como Voz, Video y Datos - Sensibilidad en Downstream: De +1.5dB hasta +5dB - Sensibilidad en Upstream: De -8dB hasta -28dB Una vez determinada la ubicación y recorrido del tendido de fibra óptica se tiene que realizar el presupuesto de potencia de la arquitectura por cada uno de los enlaces y puerto GPON y esto va en función del equipo OLT y ONU respectivamente, para lo cual se eligió para este diseño los siguientes equipos: - OLT: o Marca: PARKS o Modelo: Fiberlink 30028 o Características principales:  Soporta hasta 128 ONUs por interfaz GPON  UPLINK de hasta 20Gbit/s  Protocolo ERPS (Ethernet Ring Protection Switching) con recuperación en menos de 50ms  Aprovisionamiento completo por Interfaz de línea de comando (CLI) o Parks NMS (interfaz gráfica)
  • 92. 79  Conmutador Ethernet integrado con capacidad de enrutamiento de 108 Gbit/s y tabla MAC de 32k direcciones  Mecanismo avanzado de calidad de servicio QoS en hardware, permite el análisis de paquetes en capa 2 (L2) o capa 3 (L3) (IPv4 e IPv6)  Soporte a 4096 VLANs simultáneas  VLAN: puertos trabajan en modo híbrido (QinQ y troncal simultáneamente);  PPPOE Intermediate Agent;  Sensibilidad de Potencia:  DownStream: +5dB hasta +1.5dB  Upstream: -8dB hasta -28dB Figura 26: OLT PARKS – Fiberlink 30028 - ONU: o Marca: PARKS o Modelo: Fiberlink 2100 o Características principales:  ONU GPON G.984  IPv6 y IPv4  QoS avanzado, garantizando cualidad de los servicios triple- play  Operación en los modos GPON y Active Ethernet, con autodetección  Posibilidad de ofrecer Servicio Punto-Multipunto (GPON) Y Punto a Punto (Active Ethernet)
  • 93. 80  Rendimiento de enrutamiento máximo hasta 1Gbit/s con paquetes de 64Bytes  IPTV Multicast, Unicast y Video on Demand  Fácil instalación y aprovisionamiento  Trabaja simultáneamente en los modos Router y Bridge  Baja latencia y ultra banda ancha: solución perfecta para servicios de games interactivos y multiplayer  Sensibilidad de Potencia:  DownStream: +5dB hasta +1.5dB  UpStream: -8dB hasta -28dB Figura 27: ONU PARKS – Fiberlink 2100 Ancho de banda de por cada puerto GPON con SFP de arquitectura B+ en el OLT Tabla 23: Ancho de Banda requerido por cada puerto GPON de equipo OLT Puertos GPON Cantidad de Videocámaras Ancho de banda Mbps Port GPON 01 9 921.60 Port GPON 02 7 716.80 Port GPON 03 7 716.80
  • 94. 81 Port GPON 04 6 614.40 Port GPON 05 9 921.60 Port GPON 06 3 307.20 Port GPON 07 9 921.60 Port GPON 08 10 1024.00 Total general 60 6144.00 Fuente: Elaboración Propia Cálculo del presupuesto de potencia para cada enlace de fibra óptica para las videocámaras de seguridad Para la determinación del presupuesto óptico debemos tener en cuenta las siguientes consideraciones: Atenuación en la arquitectura: - Distancia: o Para transmisión: ~0.3dB por kilómetro con longitud de onda de 1490nm o Para recepción: ~0.5dB por kilómetro con longitud de onda de 1310nm. - Fusión: ~01dB por fusión - Conector: ~0.6dB por conector - Splitter: {10 log(0.5)=-3.01} o Splitter de 1:2 : 3.01dB o Splitter de 1:4 : 7.20dB o Splitter de 1:8 : 9.02dB o Splitter de 1:16 : 12.04dB
  • 95. 82 o Splitter de 1:32 : 15.05dB o Splitter de 1:64 : 18.06dB El módulo recomendado para el OLT es de clase B+ que tiene una potencia de alcance de hasta 20km su rango de señal de recepción es desde -8dBm a -28dBm; eso quiere decir que todas las señales de cada enlace deben estar dentro de ese rango. Cálculo de Potencia de Downstream (λ=1490nm / atenuación = 0.3dB) Pds = Pi – ΣC – ΣF – S1:4 – S1:8 – D Donde: Pds = Potencia de Downstream Pi = Potencia de inicio ΣC = Conectores ΣF = Fusiones S1:4 = Splitter 1:4 S1:8 = Splitter 1:8 D = Distancia (nKm x atenuación por longitud de onda) Cálculo del presupuesto de potencia para el enlace Nro. 1: Formula: Pds = Pi – ΣC – ΣF – S1:4 – S1:8 - D Datos:
  • 96. 83 Pds = X Pi = 3 dB ΣC = 3 x 0.6 dB ΣF = 5 x 0.1 dB S1:4 = 7.20 dB S1:8 = 9.02 dB D = 10.1km x 0.3dB Cálculo: Pds = 3dB – 3*0.6dB – 5*0.1dB - 7.20dB - 9.02dB - (10.1Km * 0.3dB) Pds = -18.55dB A continuación, se muestra el detalle de cálculo de presupuesto de cada uno de los enlaces: Tabla 24: Cálculo de la potencia de descarga de cada enlace Nro. Pi ΣC ΣF Splitter 1:4 Splitter 1:8 D km Aten. x Km Atenuación total /km RESULTADO 1 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.1 -0.3 -3.03 -18.55 2 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.5 -0.3 -2.85 -18.37 3 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 8.7 -0.3 -2.61 -18.13 4 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 7.5 -0.3 -2.25 -17.77 5 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 8.9 -0.3 -2.67 -18.19
  • 97. 84 6 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 10.9 -0.3 -3.27 -18.99 7 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.3 -0.3 -2.79 -18.31 8 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.6 -0.3 -3.18 -18.70 9 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 12.5 -0.3 -3.75 -19.27 10 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.9 -0.3 -2.97 -18.49 11 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.5 -0.3 -3.15 -18.67 12 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.9 -0.3 -2.97 -18.49 13 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10 -0.3 -3 -18.52 14 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.8 -0.3 -3.24 -18.76 15 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 11 -0.3 -3.3 -18.82 16 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 11.4 -0.3 -3.42 -19.14 17 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.9 -0.3 -3.27 -18.79 18 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.2 -0.3 -3.06 -18.58 19 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 7.2 -0.3 -2.16 -17.68 20 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.1 -0.3 -1.83 -17.35 21 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.5 -0.3 -1.65 -17.17 22 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.2 -0.3 -1.86 -17.38 23 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1 -0.3 -0.3 -15.82 24 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 2.7 -0.3 -0.81 -16.33 25 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.7 -0.3 -2.01 -17.53 26 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.4 -0.3 -1.62 -17.14 27 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.9 -0.3 -1.77 -17.29 28 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 7.6 -0.3 -2.28 -17.80
  • 98. 85 29 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 2.6 -0.3 -0.78 -16.30 30 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 2.2 -0.3 -0.66 -16.18 31 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 3.8 -0.3 -1.14 -16.66 32 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1.2 -0.3 -0.36 -15.88 33 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 0.8 -0.3 -0.24 -15.76 34 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1.2 -0.3 -0.36 -15.88 35 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 0.8 -0.3 -0.24 -15.76 36 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 0.7 -0.3 -0.21 -15.73 37 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.5 -0.3 -1.65 -17.17 38 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 3.3 -0.3 -0.99 -16.51 39 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.4 -0.3 -1.62 -17.14 40 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.6 -0.3 -1.98 -17.50 41 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 8 -0.3 -2.4 -18.12 42 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.5 -0.3 -1.95 -17.67 43 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 8.3 -0.3 -2.49 -18.21 44 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.2 -0.3 -1.86 -17.58 45 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 7.6 -0.3 -2.28 -18.00 46 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 8.8 -0.3 -2.64 -18.36 47 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.2 -0.3 -1.86 -17.58 48 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.9 -0.3 -2.07 -17.79 49 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.3 -0.3 -1.89 -17.61 50 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.6 -0.3 -1.98 -17.70 51 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.4 -0.3 -1.92 -17.64
  • 99. 86 52 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.5 -0.3 -1.95 -17.67 53 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1.6 -0.3 -0.48 -16.00 54 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 7.6 -0.3 -2.28 -18.00 55 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.3 -0.3 -1.89 -17.61 56 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.8 -0.3 -2.04 -17.76 57 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 7.8 -0.3 -2.34 -18.06 58 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.3 -0.3 -1.89 -17.61 59 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.4 -0.3 -1.92 -17.64 60 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.4 -0.3 -1.92 -17.64 Fuente: Elaboración propia De los resultados obtenidos podemos evidenciar que cada potencia resultante en el extremo de cada enlace se encuentra dentro del rango de recepción que va desde - 8dB hasta -28dB, siendo viable todos los enlaces. Cálculo de Potencia de Upstream (λ=1310nm / atenuación = 0.5dB) Pus = Pi – ΣC – ΣF – S1:4 – S1:8 – D Donde: Pus = Potencia de Upstream Pi = Potencia de inicio ΣC = Conector ΣF = Fusión S1:4 = Splitter 1:4
  • 100. 87 S1:8 = Splitter 1:8 D = Distancia (nKm x atenuación por longitud de onda) Cálculo del presupuesto de potencia para el enlace Nro. 1: Formula: Pus = Pi – ΣC – ΣF – S1:4 – S1:8 – D Datos: Pus = X Pi = 3 dB ΣC = 3*0.6 dB ΣF = 5*0.1 dB S1:4 = 7.20 dB S1:8 = 9.02 dB D = 10.1km x 0.3dB Calculo: Pus = 3dB – (3*0.6dB) – (5*0.1dB) – 7.20dB - 9.02dB – (10.1Km * 0.5dB) Pus = -20.57dB A continuación, se muestra el detalle de cálculo de presupuesto de cada uno de los enlaces:
  • 101. 88 Tabla 25: Cálculo de la potencia de subida de cada enlace Nro. Pi ΣC ΣF Splitter 1:4 Splitte r 1:8 D km Aten. x Km Atenuación total /km RESULTADO 1 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.1 -0.5 -5.05 -20.57 2 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.5 -0.5 -4.75 -20.27 3 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 8.7 -0.5 -4.35 -19.87 4 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 7.5 -0.5 -3.75 -19.27 5 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 8.9 -0.5 -4.45 -19.97 6 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 10.9 -0.5 -5.45 -21.17 7 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.3 -0.5 -4.65 -20.17 8 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.6 -0.5 -5.3 -20.82 9 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 12.5 -0.5 -6.25 -21.77 10 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.9 -0.5 -4.95 -20.47 11 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.5 -0.5 -5.25 -20.77 12 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 9.9 -0.5 -4.95 -20.47 13 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10 -0.5 -5 -20.52 14 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.8 -0.5 -5.4 -20.92 15 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 11 -0.5 -5.5 -21.02 16 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 11.4 -0.5 -5.7 -21.42 17 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.9 -0.5 -5.45 -20.97 18 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 10.2 -0.5 -5.1 -20.62 19 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 7.2 -0.5 -3.6 -19.12
  • 102. 89 20 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.1 -0.5 -3.05 -18.57 21 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.5 -0.5 -2.75 -18.27 22 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.2 -0.5 -3.1 -18.62 23 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1 -0.5 -0.5 -16.02 24 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 2.7 -0.5 -1.35 -16.87 25 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.7 -0.5 -3.35 -18.87 26 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.4 -0.5 -2.7 -18.22 27 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.9 -0.5 -2.95 -18.47 28 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 7.6 -0.5 -3.8 -19.32 29 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 2.6 -0.5 -1.3 -16.82 30 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 2.2 -0.5 -1.1 -16.62 31 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 3.8 -0.5 -1.9 -17.42 32 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1.2 -0.5 -0.6 -16.12 33 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 0.8 -0.5 -0.4 -15.92 34 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1.2 -0.5 -0.6 -16.12 35 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 0.8 -0.5 -0.4 -15.92 36 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 0.7 -0.5 -0.35 -15.87 37 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.5 -0.5 -2.75 -18.27 38 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 3.3 -0.5 -1.65 -17.17 39 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 5.4 -0.5 -2.7 -18.22 40 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 6.6 -0.5 -3.3 -18.82 41 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 8 -0.5 -4 -19.72 42 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.5 -0.5 -3.25 -18.97
  • 103. 90 43 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 8.3 -0.5 -4.15 -19.87 44 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.2 -0.5 -3.1 -18.82 45 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 7.6 -0.5 -3.8 -19.52 46 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 8.8 -0.5 -4.4 -20.12 47 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.2 -0.5 -3.1 -18.82 48 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.9 -0.5 -3.45 -19.17 49 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.3 -0.5 -3.15 -18.87 50 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.6 -0.5 -3.3 -19.02 51 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.4 -0.5 -3.2 -18.92 52 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.5 -0.5 -3.25 -18.97 53 3 3 -0.6 5 -0.1 -7.2 -9.02 1.6 -0.5 -0.8 -16.32 54 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 7.6 -0.5 -3.8 -19.52 55 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.3 -0.5 -3.15 -18.87 56 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.8 -0.5 -3.4 -19.12 57 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 7.8 -0.5 -3.9 -19.62 58 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.3 -0.5 -3.15 -18.87 59 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.4 -0.5 -3.2 -18.92 60 3 3 -0.6 7 -0.1 -7.2 -9.02 6.4 -0.5 -3.2 -18.92 Fuente: Elaboración propia Finalmente, podemos concluir que todos enlaces de tanto en Tx y Rx se encuentran dentro del rango de sensibilidad aceptable; asegurando un correcto funcionamiento de la red de fibra óptica FTTH basado en estándar GPON.
  • 104. 91 Atenuación por empalmes en cada enlace de fibra óptica de las videocámaras de seguridad. El valor de atenuación en un empalme por fusión es de 0.1dB de acuerdo con la norma ITU-T G.984.2 del estándar GPON. En un enlace de red siempre está inmerso la realización de empalmes para fusionar trayectos de fibra óptica, splitters de primer nivel y segundo nivel; por lo que para el presente proyecto se muestra una tabla donde se ha considerado la cantidad de empalmes por enlace y su cantidad total de atenuación que genera. Tabla 26: Cálculo de la atenuación por empalmes de cada enlace Nro. Enlace Cantidad de Fusiones Atenuación por Fusión Atenuación total Por Empalmes 1 5 0.10 0.50 2 5 0.10 0.50 3 5 0.10 0.50 4 5 0.10 0.50 5 5 0.10 0.50 6 7 0.10 0.70 7 5 0.10 0.50 8 5 0.10 0.50 9 5 0.10 0.50 10 5 0.10 0.50
  • 105. 92 11 5 0.10 0.50 12 5 0.10 0.50 13 5 0.10 0.50 14 5 0.10 0.50 15 5 0.10 0.50 16 7 0.10 0.70 17 5 0.10 0.50 18 5 0.10 0.50 19 5 0.10 0.50 20 5 0.10 0.50 21 5 0.10 0.50 22 5 0.10 0.50 23 5 0.10 0.50 24 5 0.10 0.50 25 5 0.10 0.50 26 5 0.10 0.50 27 5 0.10 0.50 28 5 0.10 0.50 29 5 0.10 0.50 30 5 0.10 0.50 31 5 0.10 0.50 32 5 0.10 0.50 33 5 0.10 0.50
  • 106. 93 34 5 0.10 0.50 35 5 0.10 0.50 36 5 0.10 0.50 37 5 0.10 0.50 38 5 0.10 0.50 39 5 0.10 0.50 40 5 0.10 0.50 41 7 0.10 0.70 42 7 0.10 0.70 43 7 0.10 0.70 44 7 0.10 0.70 45 7 0.10 0.70 46 7 0.10 0.70 47 7 0.10 0.70 48 7 0.10 0.70 49 7 0.10 0.70 50 7 0.10 0.70 51 7 0.10 0.70 52 7 0.10 0.70 53 5 0.10 0.50 54 7 0.10 0.70 55 7 0.10 0.70 56 7 0.10 0.70
  • 107. 94 57 7 0.10 0.70 58 7 0.10 0.70 59 7 0.10 0.70 60 7 0.10 0.70 Fuente: Elaboración propia Atenuación por conectores en cada enlace de fibra óptica de las videocámaras de seguridad. El valor de atenuación en un conector es de 0.6dB de acuerdo con la norma ITU-T G.984.2 del estándar GPON. En un enlace de red siempre está inmerso el empleo de conectores para interconectar la ODF con el OLT y en el equipo ONU desde el nodo de acceso; por lo que para el presente proyecto se muestra una tabla donde se ha considerado la cantidad de conectores por enlace y su cantidad total de atenuación que genera. Tabla 27: Cálculo de la atenuación por conectores de cada enlace Nro. Enlace Cantidad de conectores Atenuación por Conector Atenuación total por Conectores 1 3 0.6 1.8 2 3 0.6 1.8 3 3 0.6 1.8
  • 108. 95 4 3 0.6 1.8 5 3 0.6 1.8 6 3 0.6 1.8 7 3 0.6 1.8 8 3 0.6 1.8 9 3 0.6 1.8 10 3 0.6 1.8 11 3 0.6 1.8 12 3 0.6 1.8 13 3 0.6 1.8 14 3 0.6 1.8 15 3 0.6 1.8 16 3 0.6 1.8 17 3 0.6 1.8 18 3 0.6 1.8 19 3 0.6 1.8 20 3 0.6 1.8 21 3 0.6 1.8 22 3 0.6 1.8 23 3 0.6 1.8 24 3 0.6 1.8 25 3 0.6 1.8 26 3 0.6 1.8
  • 109. 96 27 3 0.6 1.8 28 3 0.6 1.8 29 3 0.6 1.8 30 3 0.6 1.8 31 3 0.6 1.8 32 3 0.6 1.8 33 3 0.6 1.8 34 3 0.6 1.8 35 3 0.6 1.8 36 3 0.6 1.8 37 3 0.6 1.8 38 3 0.6 1.8 39 3 0.6 1.8 40 3 0.6 1.8 41 3 0.6 1.8 42 3 0.6 1.8 43 3 0.6 1.8 44 3 0.6 1.8 45 3 0.6 1.8 46 3 0.6 1.8 47 3 0.6 1.8 48 3 0.6 1.8 49 3 0.6 1.8
  • 110. 97 50 3 0.6 1.8 51 3 0.6 1.8 52 3 0.6 1.8 53 3 0.6 1.8 54 3 0.6 1.8 55 3 0.6 1.8 56 3 0.6 1.8 57 3 0.6 1.8 58 3 0.6 1.8 59 3 0.6 1.8 60 3 0.6 1.8 Fuente: Elaboración propia Atenuación por splitter de primer nivel y segundo nivel en cada enlace de fibra óptica de las videocámaras de seguridad. El valor de atenuación en por splitter de 1:4 es de 7.20dB y por splitter de 1:8 es de 9:02dB de acuerdo con la norma ITU-T G.984.2 del estándar GPON. En un enlace de red siempre está inmerso el empleo de splitter de primer nivel que se encuentran alojados en los centros de distribución que se encargan de distribuir conectividad a los nodos de acceso que contienen a los splitter de segundo nivel que son los que finalmente interconectan las ONU; por lo que para el presente proyecto
  • 111. 98 se muestra una tabla donde se ha considerado la cantidad de splitter empleados por cada enlace y su cantidad total de atenuación que genera. Tabla 28: Cálculo de la atenuación por splitter de primer y segundo nivel de cada enlace Nro. Enlace Splitter de primer nivel 1:4 Splitter de segundo nivel 1:8 Atenuación total por Splitters 1 7.20 9.02 16.22 2 7.20 9.02 16.22 3 7.20 9.02 16.22 4 7.20 9.02 16.22 5 7.20 9.02 16.22 6 7.20 9.02 16.22 7 7.20 9.02 16.22 8 7.20 9.02 16.22 9 7.20 9.02 16.22 10 7.20 9.02 16.22 11 7.20 9.02 16.22 12 7.20 9.02 16.22 13 7.20 9.02 16.22 14 7.20 9.02 16.22 15 7.20 9.02 16.22 16 7.20 9.02 16.22
  • 112. 99 17 7.20 9.02 16.22 18 7.20 9.02 16.22 19 7.20 9.02 16.22 20 7.20 9.02 16.22 21 7.20 9.02 16.22 22 7.20 9.02 16.22 23 7.20 9.02 16.22 24 7.20 9.02 16.22 25 7.20 9.02 16.22 26 7.20 9.02 16.22 27 7.20 9.02 16.22 28 7.20 9.02 16.22 29 7.20 9.02 16.22 30 7.20 9.02 16.22 31 7.20 9.02 16.22 32 7.20 9.02 16.22 33 7.20 9.02 16.22 34 7.20 9.02 16.22 35 7.20 9.02 16.22 36 7.20 9.02 16.22 37 7.20 9.02 16.22 38 7.20 9.02 16.22 39 7.20 9.02 16.22
  • 113. 100 40 7.20 9.02 16.22 41 7.20 9.02 16.22 42 7.20 9.02 16.22 43 7.20 9.02 16.22 44 7.20 9.02 16.22 45 7.20 9.02 16.22 46 7.20 9.02 16.22 47 7.20 9.02 16.22 48 7.20 9.02 16.22 49 7.20 9.02 16.22 50 7.20 9.02 16.22 51 7.20 9.02 16.22 52 7.20 9.02 16.22 53 7.20 9.02 16.22 54 7.20 9.02 16.22 55 7.20 9.02 16.22 56 7.20 9.02 16.22 57 7.20 9.02 16.22 58 7.20 9.02 16.22 59 7.20 9.02 16.22 60 7.20 9.02 16.22 Fuente: Elaboración propia
  • 114. 101 Atenuación por longitud de cada enlace de fibra óptica de las videocámaras de seguridad. El valor de atenuación en por longitud de cable de fibra óptica es de 0.3dB por kilómetro para Downstream con longitud de onda de 1490nm y 0.5dB por kilómetro para Upstream con longitud de onda de 1310nm, de acuerdo con la norma ITU-T G.984.2 del estándar GPON. Los enlaces de red siempre son de distinta longitud porque depende de la ubicación final de la ONU; por lo que para el presente proyecto se muestra una tabla donde se ha considerado la longitud de cada enlace de fibra óptica empleado por cada enlace y su cantidad total de atenuación que genera. Tabla 29: Cálculo de la atenuación por longitud de cada enlace para Upstream Nro. Enlace Distancia Km Atenuación por kilometro Atenuación total por Longitud del enlace 1 10.10 0.50 5.05 2 9.50 0.50 4.75 3 8.70 0.50 4.35 4 7.50 0.50 3.75 5 8.90 0.50 4.45 6 10.90 0.50 5.45 7 9.30 0.50 4.65 8 10.60 0.50 5.30 9 12.50 0.50 6.25
  • 115. 102 10 9.90 0.50 4.95 11 10.50 0.50 5.25 12 9.90 0.50 4.95 13 10.00 0.50 5.00 14 10.80 0.50 5.40 15 11.00 0.50 5.50 16 11.40 0.50 5.70 17 10.90 0.50 5.45 18 10.20 0.50 5.10 19 7.20 0.50 3.60 20 6.10 0.50 3.05 21 5.50 0.50 2.75 22 6.20 0.50 3.10 23 1.00 0.50 0.50 24 2.70 0.50 1.35 25 6.70 0.50 3.35 26 5.40 0.50 2.70 27 5.90 0.50 2.95 28 7.60 0.50 3.80 29 2.60 0.50 1.30 30 2.20 0.50 1.10 31 3.80 0.50 1.90 32 1.20 0.50 0.60
  • 116. 103 33 0.80 0.50 0.40 34 1.20 0.50 0.60 35 0.80 0.50 0.40 36 0.70 0.50 0.35 37 5.50 0.50 2.75 38 3.30 0.50 1.65 39 5.40 0.50 2.70 40 6.60 0.50 3.30 41 8.00 0.50 4.00 42 6.50 0.50 3.25 43 8.30 0.50 4.15 44 6.20 0.50 3.10 45 7.60 0.50 3.80 46 8.80 0.50 4.40 47 6.20 0.50 3.10 48 6.90 0.50 3.45 49 6.30 0.50 3.15 50 6.60 0.50 3.30 51 6.40 0.50 3.20 52 6.50 0.50 3.25 53 1.60 0.50 0.80 54 7.60 0.50 3.80 55 6.30 0.50 3.15
  • 117. 104 56 6.80 0.50 3.40 57 7.80 0.50 3.90 58 6.30 0.50 3.15 59 6.40 0.50 3.20 60 6.40 0.50 3.20 Fuente: Elaboración propia Tabla 30: Cálculo de la atenuación por longitud de cada enlace para Downstream Nro. Enlace Distancia Km Atenuación por kilometro Atenuación total por Longitud del enlace 1 10.10 0.30 3.03 2 9.50 0.30 2.85 3 8.70 0.30 2.61 4 7.50 0.30 2.25 5 8.90 0.30 2.67 6 10.90 0.30 3.27 7 9.30 0.30 2.79 8 10.60 0.30 3.18 9 12.50 0.30 3.75 10 9.90 0.30 2.97 11 10.50 0.30 3.15
  • 118. 105 12 9.90 0.30 2.97 13 10.00 0.30 3.00 14 10.80 0.30 3.24 15 11.00 0.30 3.30 16 11.40 0.30 3.42 17 10.90 0.30 3.27 18 10.20 0.30 3.06 19 7.20 0.30 2.16 20 6.10 0.30 1.83 21 5.50 0.30 1.65 22 6.20 0.30 1.86 23 1.00 0.30 0.30 24 2.70 0.30 0.81 25 6.70 0.30 2.01 26 5.40 0.30 1.62 27 5.90 0.30 1.77 28 7.60 0.30 2.28 29 2.60 0.30 0.78 30 2.20 0.30 0.66 31 3.80 0.30 1.14 32 1.20 0.30 0.36 33 0.80 0.30 0.24 34 1.20 0.30 0.36
  • 119. 106 35 0.80 0.30 0.24 36 0.70 0.30 0.21 37 5.50 0.30 1.65 38 3.30 0.30 0.99 39 5.40 0.30 1.62 40 6.60 0.30 1.98 41 8.00 0.30 2.40 42 6.50 0.30 1.95 43 8.30 0.30 2.49 44 6.20 0.30 1.86 45 7.60 0.30 2.28 46 8.80 0.30 2.64 47 6.20 0.30 1.86 48 6.90 0.30 2.07 49 6.30 0.30 1.89 50 6.60 0.30 1.98 51 6.40 0.30 1.92 52 6.50 0.30 1.95 53 1.60 0.30 0.48 54 7.60 0.30 2.28 55 6.30 0.30 1.89 56 6.80 0.30 2.04 57 7.80 0.30 2.34
  • 120. 107 58 6.30 0.30 1.89 59 6.40 0.30 1.92 60 6.40 0.30 1.92 Fuente: Elaboración propia
  • 121. 108 Figura 28: Diagrama Unifilar de la arquitectura de red de fibra óptica FTTH OLT Videocámaras de seguridad Zona Sur del Distrito (22 Videocámaras) Videocámaras de seguridad Zona Norte del Distrito (38 Videocámaras) 1:4 1:8 1:8 N1 01 1:4 1:8 1:8 N1 02 1:4 1:8 1:8 N1 03 1:4 1:8 1:8 N1 04 1:4 1:8 1:8 N1 05 1:4 1:8 1:8 N1 06 1:4 1:8 1:8 N1 07 1:4 1:8 1:8 N1 08 ODF 96FO ODF 96FO S01 S02 S03 S04 S05 S06 S07 S08 S09 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 9 8 13 15 2 5 11 12 18 1 7 10 14 17 6 16 3 4 20 39 19 25 28 26 27 21 22 37 40 24 29 30 31 38 23 32 33 36 34 35 53 52 56 58 41 42 48 49 54 57 44 47 50 51 55 59 43 45 46 60 EMPALME 96F 96F 96F 96F 96F 96F 96F 96F 48F 48F 48F 24F 24F 24F 24F 24F 24F 24F 24F 24F 24F 24F 24F 24F 24F 24F 24F CENTRO DE DISTRIBUCION CENTRO DE DISTRIBUCION CENTRO DE DISTRIBUCION CENTRO DE DISTRIBUCION CENTRO DE DISTRIBUCION CENTRO DE DISTRIBUCION CENTRO DE DISTRIBUCION CENTRO DE DISTRIBUCION NODOS DE ACCESO NODOS DE ACCESO NODOS DE ACCESO NODOS DE ACCESO NODOS DE ACCESO NODOS DE ACCESO NODOS DE ACCESO NODOS DE ACCESO VIDEOCÁMARAS VIDEOCÁMARAS VIDEOCÁMARAS VIDEOCÁMARAS VIDEOCÁMARAS VIDEOCÁMARAS VIDEOCÁMARAS VIDEOCÁMARAS EMPALME POR FUSION CONECTORES 1:N SPLITTER Fuente: Elaboración propia
  • 122. 109 El recorrido de la infraestructura de red en el distrito se ha diseñado realizando un estudio minucioso de las calles y avenidas del distrito teniendo en cuenta su capacidad de crecimiento a futuro tomándose cómo línea base un incremento anual del 100% en videocámaras de seguridad. Para el proyecto se adjunta en la parte de anexos el plano realizado en AUTOCAD con el recorrido de la fibra óptica, donde se puede apreciar los tipos de cable fibra óptica considerados.
  • 123. 110 Plano 7: Recorrido de la fibra óptica en el distrito de SMP Fuente: Elaboración propia
  • 124. 111 Para este proyecto se ha decidido que el tipo de instalación del medio de transmisión será de tipo aéreo por los siguientes motivos: - No se cuenta con planos de distribución energética subterránea. - No se cuenta con planos de distribución de gas doméstico subterránea. - No se cuenta con plano de distribución de agua y desagüe. - Calles y avenidas sin veredas. - Pistas sin asfaltar. En la sección de anexos podemos evidenciar fotográficamente cada una de las ubicaciones de las videocámaras de seguridad para el proyecto. Por lo expuesto, es que se toma la decisión de realizar tendido de fibra óptica de tipo aéreo, evitando así posibles accidentes con los trabajadores de planta externa al momento de realizar sus labores de instalación y despliegue de la infraestructura de telecomunicaciones y; asimismo, por algún trabajo subterráneo que se hiciera afectar la continuidad de algún servicio El tipo de Fibra Óptica elegida para el presente proyecto es de tipo monomodo G.652 de tipo ADSS (All Dielectric Sefl-Support) que no requiere ferretería adicional para su instalación en exteriores y están preparados para soportar agua y humedad al aire libre; este cable cuenta con un gel protector en su interior que evita que el agua ingrese. Las variantes de tamaño de cables se definen por la cantidad de hilos de fibra óptica que contienen siendo de 24 hilos, 48 hilos y 96 hilos; que de acuerdo con el diseño se usarán en determinados tramos. La distribución de los tipos de cable de fibra óptica será de la siguiente forma: - Cable de 96 hilos; se utilizará como fibra troncal principal:
  • 125. 112 o Desde la Av. Central con la Av. Tantamayo hasta la Av. José Granda con Av. Lima - Cable de 48 hilos; se utilizará como fibra de distribución: o Desde la Av. José Granda con la Av. Lima hasta la Av. Alfredo Mendiola con Av. Luna Pizarro - Cable de 24 hilos; se utilizará como fibra de distribución: o Desde los centros de distribución hasta los Nodos de Acceso. - Cable Drop de 2 hilos; se utilizará para conectar hasta los ONU: o Desde los Nodos de Acceso hasta los equipos media converte ONU de cada caja nema de las videocámaras de seguridad. Del despliegue de fibra óptica podemos concluir que se empleara la siguiente cantidad de fibra óptica aproximadamente: - Cable de fibra óptica de 96 hilos: 13 km aproximadamente. - Cable de fibra óptica de 48 hilos: 3 km aproximadamente. - Cable de fibra óptica de 24 hilos: 30 km aproximadamente. Dimensionamiento de la cantidad de postes a implementar Los postes para usarse en el proyecto cumplirán con las prescripciones de la Norma NTP 339.027-2002 POSTES DE HORMIGÓN (CONCRETO) ARMADO PARA LÍNEAS AÉREAS.
  • 126. 113  Los postes de concreto armado serán centrifugados y tendrán forma troncocónica, el acabado exterior deberá ser homogéneo, libre de fisuras, cangrejeras y escoriaciones; tendrán las características y dimensiones que se consignan en la Tabla de Datos Técnicos. Tabla 31: Tipo de postes de concreto a emplearse en el proyecto Longitud nominal (m) 9 13 Carga de trabajo (Kg) 200 400 Diámetro Cima (mm) 120 180 Diámetro Base (mm) 255 375 Tipo de cemento Portland I Portland I Fuente: Escarsa SAC  La relación de la carga de rotura (a 0,15 m debajo de la cima) y la carga de trabajo será igual o mayor a 2.  A 3 m de la base del poste, en bajo relieve, deberá implementarse una marca que permita inspeccionar la profundidad de empotramiento luego de instalado el poste.  Los postes de concreto soportarán las siguientes condiciones ambientales: o Altitud sobre el nivel del mar entre 0 m y 4500 m o Humedad relativa 50 a 100% o Temperatura ambiente -10°C a 30°C o Contaminación ambiental moderada Para la distribución e instalación de los postes para el presente proyecto se tiene en cuenta el tipo de fibra óptica elegida, porque la distancia entre cada poste dependerá del tamaño del vano y está definida por el fabricante; y para nuestro caso sede 80
  • 127. 114 metros de separación entre poste y poste que de acuerdo con el fabricante de la fibra óptica elegida. Una consideración adicional para tener en cuenta es que la cantidad de postes a utilizarse para el proyecto no tienen una correspondencia exacta entre cantidad de fibra óptica desplegada con la cantidad de postes a instalarse, esto debido a q muchas veces se tendrá que instalar postes en distancias cortas menores a 80 metros, esto debido a que muchas veces para realizar una curvatura se necesita postes de apoyo para evitar el exceso de torque de los cables de fibra óptica. Se realizó el cálculo aproximado de la cantidad de postes a instalarse para el presente proyecto en concordancia al plano de distribución de calles y avenidas suministrado por la municipalidad. Después de haber realizado la distribución de los postes en el plano de calles avenidas del distrito se ha elaborado un cuadro resumen donde se indica la ubicación de cada poste y de donde podemos concluir que se necesita 845 postes aproximadamente para la realización del tendido de fibra óptica. Para mayor precisión revisar la sección de anexos del proyecto.
  • 128. 115 Plano 8: Ubicación de postes para el tendido de fibra óptica Fuente: Elaboración propia
  • 129. 116 5 PRUEBAS RESULTADOS Y VALIDACIÓN Este capítulo comprende la obtención de los resultados de cada etapa del proyecto y se valida su nivel de satisfacción y si cumple con los objetivos propuestos para este proyecto. 5.1 RESULTADOS Y VALIDACIONES De acuerdo con los puntos donde hay alto índice delictivo y zonas de alto riesgo, se determinó la ubicación de las 60 videocámaras de seguridad que brindará una mejor cobertura y despliegue del servicio de seguridad ciudadana; porque están distribuidos en puntos estratégicos en el mapa del distrito de norte a sur y de este oeste. En el distrito de San Martin de Porres, la instalación y tendido de la fibra óptica de tipo aérea es la mejor opción para construir una arquitectura de red robusta y escalable en el tiempo, evitando posibles interrupciones o daños a los enlaces a causa de trabajos que pidieran ejecutar cualquier operador de servicios cuya red de distribución sea de forma subterránea. El diseño de esta red de fibra óptica FTTH basada en el estándar GPON, dota a la municipalidad distrital de San Martin de Porres de una arquitectura de red robusta, escalable y perdurable en el tiempo. Asimismo, podemos afirmar que este diseño de red cubre medularmente la superficie del distrito de norte a sur pudiendo brindar interconexión a las distintas sedes y sucursales de la municipalidad descentralizadas que deseen integrarse. La cobertura de la red desplegada abarca gran parte del distrito, dotando de una arquitectura de conectividad a través de fibra óptica que actualmente es considerada que su vigencia tecnológica es de 20 años aproximadamente. Otro punto importante es que de un universo de 220 ubicaciones donde se producen actos delictivos y 89 zonas consideradas como de alto riesgo, para el proyecto solo se han considerado 60 ubicaciones; pero eso no limita que a futuro se pueda expandir la red GPON llegando a cubrir más ubicaciones debido a su gran capacidad de crecimiento en cuanto a usuarios finales, cabe resaltar que por cada módulo óptico basado en la arquitectura B+ en el OLT alcanza una distancia de 20km y puede interconectar hasta 128 ONUs. 5.1.1 Mediciones en la instalación de la red GPON
  • 130. 117 Después de realizar los trabajos de planta externa y haber realizado todas las fusiones y conectorización de cada enlace, se debe de proceder a realizar la medición y certificación de estos y estas tareas deben de realizarse desde las ONU´s de cada enlace. Para este proyecto se han considerado cables largos de planta externa con empalmes de fusión, splitters y conectores a lo largo de ellos, para lo cual se deberá verificar individualmente mediante una prueba con OTDR (reflectómetro óptico en el dominio de tiempo), ya que es la única manera de asegurarnos que cada empalme esté realizado correctamente. Cuando se realice estas pruebas ópticas a la arquitectura de red desplegada se considerarán las siguientes mediciones: - Mediciones de la perdida de retorno óptico de manera bidireccional (ORL) - Mediciones de perdida óptica de los elementos de la PON de manera bidireccional. - Característica bidireccional del enlace punto a punto. Para realización de los pruebas y certificación se empleará el siguiente equipamiento: - Equipo: Fiber Cable Certifier (Certificador de Fibra óptica). Es el dispositivo encargado de realizar diversas mediciones para verificar si el cable a certificar cumple con los estándares internaciones de la industria TIA, ISO, IEEE,1000BASEF. Consideraciones que se deben de tener en cuenta para realizar la certificación: a) Tipo de Fibra óptica (SM, MM).
  • 131. 118 b) Núcleo de la Fibra óptica (9, 50, 62.5um). c) Tipo de Conexión (SC, ST, LC, etc). d) Zona Muerta del equipo. e) Pathcord de referencia. f) Acopladores (SC-ST, LC-SC, etc). g) Vía de Comunicación (Una Vía, Dos Vías). Para iniciar con el procedimiento de certificación debemos realizar los siguientes pasos: a) Limpiar cada extremo de los conectores con Etanol. b) Proceder a calibrar el equipo con los Patchcord de referencia. c) Conectamos el cable o enlace que se someterá a prueba. d) Ejecutamos la medición de acuerdo con la normatividad que es necesaria para el tipo de información que transmitirá el cable. Los resultados que se obtienen una vez realizado el procedimiento son los siguientes: a) Retraso b) Atenuación c) Longitud d) Desempeño Si los resultados obtenidos en cada medición se encuentran dentro del rango de sensibilidad de los equipos ópticos, podremos decir que han pasado la prueba y se otorga la certificación a cada cable o enlace. En caso de ser contrario los resultados de alguno de los enlaces o cables de fibra óptica debemos tener como marco de referencia la siguiente tabla para poder subsanar dichas falencias.
  • 132. 119 Tabla 32: Causas, criterios y solución de problemas ópticos en los enlaces de fibra óptica CAUSA CRITERIO SOLUCIÓN La cara terminal del conector de la fibra óptica está sucia, rayada o dañada. El conector de fibra óptica esta: demasiado apretado o flojo. Acople de conectores de fibras ópticas de diferentes pulidos La atenuación del conector de fibra óptica es mayor que la atenuación teórica, valores de ORL fuera de rango. *OTDR Los valores de potencia del enlace no son adecuados. *Power Meter. Comprobar el estado de los elementos con conectores antes de ser implementados con el uso del microscopio óptico. Limpiar o cambiar el elemento de ser necesario. Hay que asegurar que el elemento esté acoplado correctamente. Identificar y realizar el correcto acople entre conectores PC (azul) y conectores APC (verde), en los elementos de la red y equipos de medición. La fibra óptica está doblada en exceso o rota. La reflexión y el ORL de la ODN son anormales. *OTDR La fibra óptica tiene fugas de luz. *VFL (distancia menor a 1000 m). Identificar la distancia del evento, en caso de ser una reserva de fibra óptica, realizar los trabajos respectivos. Si el daño es considerable, remplazar la fibra óptica.
  • 133. 120 El divisor óptico esta defectuoso o el adaptador de fibra óptica del divisor. El divisor óptico esta defectuoso o el adaptador de fibra óptica del divisor no está limpio. La atenuación del divisor óptico es mayor que la atenuación teórica. *OTDR Limpiar el adaptador de fibra del divisor óptico. Remplazar el divisor óptico si está defectuoso. La atenuación y potencia óptica del enlace no se encuentran en los rangos establecidos. La potencia óptica recibida en la ONT es mayor que -8 dBm según las pruebas realizadas. *Power Meter La atenuación óptica del enlace entre la OLT y la ONT es excesivamente pequeña. El rango de atenuación normal es de 15 a 25 dB de acuerdo con el presupuesto óptico. *OTDR Añadir un atenuador óptico entre la OLT y ONT. La ODN no se planifica adecuadamente. NOTA: la relación de división del enlace de la ODN no está determinada por el número de terminales ONT conectados sino por la relación de división de los divisores ópticos. El ODN no cumple con los requisitos del plan de enlace ODN o GPON Clase B +. La cobertura de la red de la ODN es superior a 20 km. Optimizar la ODN para cumplir con los requisitos de planificación de la ODN.
  • 134. 121 Fuente: Certificación de redes GPON, normativa ITU G.984.x Tabla 33: Especificaciones técnicas de los equipos de certificación EQUIPO DESCRIPCIÓN FIGURA Localizador visual de fallas (VFL). (Viavi solutions, 2016) Permite inyectar luz en un extremo de la fibra óptica para localizar las posibles fallas de la dispersión de esta. Microscopio óptico Permite observar el estado de la sección transversal del conjunto: núcleo revestimiento de un conector de fibra óptica. Fusionadora Permite unir dos hilos de fibra del mismo tipo. OTDR (reflectómetro) Equipo que Permite obtener la traza de atenuación total con su respectivo cuadro de resultados
  • 135. 122 Power Meter Permite transmitir y medir niveles de potencia. Fuente: Elaboración propia
  • 136. 123 CONCLUSIONES Finalizado el diseño de la red de fibra óptica FTTH basado en el estándar GPON, podemos llegar a las siguientes conclusiones: - El diseño de una red FTTH GPON es totalmente escalable a diferencia de otros diseños basado en medios de transmisión como el inalámbrico y cobre, cuyas limitancias se ven reflejadas en el ancho de banda y distancias de cobertura respectivamente; esta arquitectura está preparada para soportar un crecimiento de hasta 800 clientes aproximadamente de donde cada módulo de arquitectura B+ alcanza a cubrir 20km con alrededor de 128 abonados. - Este tipo de red de fibra óptica es ideal para implementar sistemas de videovigilancia que debido a su gran ancho de banda tanto de subida y bajada; se puede optar por configurar las videocámaras con códec de mayor calidad, más cantidad de fotogramas por segundo y un bit rate de término medio alto, lográndose obtener una calidad de video muy buena. - Esta arquitectura de red puede soportar servicios como el tripleplay (datos, voz IP y IP TV) al soportar transmisión de gran ancho de banda de 2.5Gbps / 1.25Gbps. - La infraestructura de red de fibra óptica basado en el estándar GPON viene siendo implementado por los operadores de telecomunicaciones debido a que los costos para la implementación son reducidos a diferencia de hace unos años que se desplegaban redes de cobre, la fortaleza de las redes GPON radica en que no necesitan de alimentación eléctrica en todo el despliegue de la ODN para su funcionamiento, lo que disminuye la complejidad de su instalación y asimismo la inversión. - Contar con esta arquitectura de red hace que se reduzcan los gastos de mantenimiento y operación debido a que no hace uso de equipamiento activo que necesita estar energizado constantemente; lo cual reduce significativamente los costos por suministro eléctrico, así como del personal que este constantemente monitoreando dicho equipamiento. - El distrito de San Martin de Porres contará con un despliegue de 52 kilómetros fibra óptica aproximadamente que recorrerá gran parte del distrito.
  • 137. 124 - Para el mantenimiento y correcto operatividad de la infraestructura deberá de contratarse personal con experiencia y conocimientos en redes de fibra óptica GPON.
  • 138. 125 RECOMENDACIONES - La municipalidad debe de realizar un estudio de factibilidad para integrar al diseño de red de fibra óptica las 41 videocámaras de seguridad que cuenta actualmente en la periferia del distrito, con esto lograría mejorar la conectividad de estas. - La municipalidad a través de su Gerencia de Informática debe de realizar un estudio de factibilidad para integrar al diseño de red de fibra óptica los 03 módulos de seguridad ciudadana que están distribuidos en la periferia del distrito, con esto lograría dotar de mejores recursos de comunicaciones al personal de seguridad ciudadana destacado. - Para la selección de equipos se deberá tener muy en claro la obtención del presupuesto de pérdidas, porque de ello dependerá directamente la selección de los equipos activos a utilizar en la red. - El personal técnico destacado para la instalación y administración de la red de fibra óptica GPON deberá cumplir mínimamente con un perfil especifico que es de contar con conocimiento sólidos en el manejo y operación de este estándar lo asegura que a futuros se presenten inconvenientes en su rendimiento y normal funcionamiento. - Para los futuros cálculos de presupuesto de pérdidas ópticas se deben de considerar los valores más altos posibles en referencia a la atenuación en la distancia de los enlaces, fusiones, conectorizaciones, y splitter a emplearse para contar con una conectividad fiable.
  • 139. 126 BIBLIOGRAFÍA • ALARCON, Jairo (2018) Diseño e Implementación de Redes de Fibra Óptica FTTH/GPON con AutoCAD. Udemy • ALCIVAR, Jefferson (2016) Diseño e implementación de una red de fibra óptica FTTH utilizando el estándar GPON entre la facultad de sistemas y telecomunicaciones y sus laboratorios en la Universidad Estatal Península de Santa Elena (tesis de licenciatura en Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones). La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena. • ALMANZA, Celeste y CALLOMAMANI, Jolidey (2017) Diseño de una red metropolitana basada en tecnología GPON, para optimizar los servicios tecnológicos de la municipalidad provincial Jorge Basadre, en beneficio de la población del distrito de Locumba (tesis de licenciatura en Ingeniería de Sistemas). Tacna: Universidad Privada de Tacna. • AÑAZCO, Cristhian (2013) Diseño básico de redes de acceso FTTH utilizando el estándar GPON (tesis de maestría en Telecomunicaciones). Guayaquil: Universidad Católica de Santiago de Guayaquil. • ARIAS, Joseph (2015) Diseño de una red FTTH utilizando el estándar GPON en el distrito de Magdalena del Mar (tesis de licenciatura en Ingeniería de Telecomunicaciones). Lima: Pontificia Universidad Católica del Perú. • ASENJO, Jhonatan (2014) Diseño y construcción de una red fibra óptica (FTTH) para brindar servicios de voz, videos y datos en sector barrios bajos de la ciudad de Valdivia (tesis de licenciatura en Ingeniería de Sistemas). Valdivia: Universidad Austral de Chile.
  • 140. 127 • B. (2000). Instalaciones de fibra óptica: fundamentos, técnicas y aplicaciones. New York: McGraw-Hill • BENAVIDES, Elvis (2016) Análisis de una propuesta para un diseño de una red GPON de la corporación nacional de telecomunicaciones CNT para brindar un mejor servicio de voz y datos en Coop. Brisas del Norte de la ciudad de Guayaquil (tesis de licenciatura en Ingeniería de Telecomunicaciones). Guayaquil: Universidad de Guayaquil. • CHAYÑA, José (2017) Diseño de una red de acceso FTTH utilizando el estándar GPON para la empresa AMITEL S.A.C., Puno (tesis de licenciatura en Ingeniería Electrónica). Puno: Universidad Nacional del Altiplano. • CHILLO, Freddy (2017) Implementación de redes FTTH – GPON en la ciudad de La Paz (tesis de licenciatura en Ingeniería Electrónica). La Paz: Universidad Mayor de Andrés. • ENCICLOPEDIA DE CONCEPTOS (2019). "Fibra óptica". Recuperado de: https://concepto.de/fibra-optica/ • ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL (2018). Diseño de una red de fibra óptica para un sistema de video vigilancia (https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/16534/1/Dise%C3%B1o% 20de%20una%20red%20de%20Fibra%20%C3%93ptica%20para%20un%20sistem a%20de%20Videovigilancia.pdf), consultado el 12 de setiembre del 2018. • GONZALES BARRETO, L. M., & BARRAGAN C., J. C. (2016). Redes ópticas pasivas GPON. (http://redesgpon.blogspot.pe/) consultado el 12 setiembre del 2018.
  • 141. 128 • LEON, Carlos (2015) Análisis y Diseño de la red FTTH con tecnología GPON para el ISP Troncalnet en el Canton Cañar (tesis de maestría en Redes de comunicaciones). Quito: Pontificia Universidad Católica del Ecuador. • NOTARIO, Pedro (2015) Nuevos estándares PON para sistemas FTTx. Articulo cedido por Unitronics. • OPTICAL FIBER PRODUCTS. (2018). Enpalme mecanico. (http://www.ofp3.com/es/productos/conexi%C3%B3n/empalmemec%C3%A1nico. html), consultado el 12 de setiembre del 2018. • PREZI (2015). OLT, ONT, ODN Y ONU (https://prezi.com/pjk8zvky8jd2/olt-ont- odn-y-onu/), consultado el 12 de setiembre del 2018. • PRODUCTOS ÓPTICOS (http://www.dipo.es/), consultado el 12 de setiembre del 2018. • QUISNANCELA, Edison y ESPINOSA, Nikolai (2016). Certificación de redes GPON, normativa ITU G.984.x. Universidad Tecnológica Equinoccial. • RODRIGUEZ, A. (2013). Divisores (Splitters) para FTTH (http://www.instaladoresdetelecomhoy.com/divisores-splitters-para-ftth/), consultado el 12 de setiembre del 2018. • RODRIGUEZ, Felipe (2015) Diseño de una red de distribución óptica (ODN) multiservicio con tecnología GPON en el sector occidental de la ciudad de Loja para la corporación nacional de telecomunicaciones E.P. (tesis de licenciatura en Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones). Loja: Universidad Nacional de Loja.
  • 142. 129 • SILEX GLOBAL, SPAIN S.L. (2018). Conectores de fibra óptica. (http://silexfiber.com/conectores-fibra-optica/), consultado el 12 de setiembre del 2018. • TINOCO ALVEAR, J. D. (2011). Estudio y Diseño de una red de fibra óptica FTTH para brindar servicios de voz, video y datos para la urbanización los olivos ubicada el sector Totesol en la parroquia borrero de la ciudad de Azogues. Universidad Politécnica Salesiana. • UNIÓN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (2005) UIT-T G.652. Serie G: Sistemas y medios de transmisión, sistemas y redes digitales. Características de los medios de transmisión – Cables de fibra óptica. • UNIÓN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (2003) UIT-T G.984.1 Serie G: Sistemas y medios de transmisión, sistemas y redes digitales. Secciones digitales y sistemas digitales de línea – Sistemas
  • 143. 130 GLOSARIO Mapa Delictivo Es un mapa elaborado por la Policía Nacional del Perú donde de acuerdo con los reportes de actos delincuenciales, suscitados en el distrito marcan ciertos sectores como zonas rojas (alta índice delincuencial). Ancho de banda Es la capacidad de flujo de bits de información que puede ser transmitido a través de un medio de transmisión GPON Se trata de un estándar de las redes PON que opera a velocidades superiores a 1 Gbps. Conector Son accesorios de red desmontables que permiten la conexión y la desconexión de un medio de transmisión. Revestimiento La capa que protege a la óptica de la fibra, y que encierra la luz en el núcleo y lo guía a través del cable incluso a través de las curvas. Núcleo Es la parte central de la fibra óptica, por donde viaja el haz de luz. Empalme de fusión
  • 144. 131 Es la soldadura de dos fibras ópticas. Empalme mecánico Es la unión de dos fibras ópticas alineadas a través de procedimientos y medios mecánicos. Atenuación Es la degradación de potencia óptica que se transmite a lo largo de una fibra óptica, y se expresa en decibelios (dB). Pérdida óptica La cantidad de potencia óptica perdida en un enlace de fibra a causa de los agentes que participan en la propagación del haz de luz, expresado en dB.
  • 145. 132 SIGLARIO FTTH Fiber to the home (Fibra hasta el hogar) PNP Policía Nacional del Perú MDSMP Municipalidad Distrital de San Martin de Porres PON Pasiva Óptica Network (Red Óptica Pasiva) GPON Gigabit Pasiva Óptica Network (Red Óptica pasiva Gigabit) PAR Punto de atención rápida INEI Instituto Nacional de Estadística e Informática ADSS All Dielectric Self Supported (Cable Auto Soportado Completamente Dieléctrico) ATM Asynchronous Transfer Mode (Modo De Transferencia Asíncrona) EMI Electromagnetic Interference (Interferencia Electromagnética) EPON Ethernet Passive Optical Network FC Conector Férula FTTB Fiber to the building (Fibra Hasta El Edificio) FTTC Fiber To The Node (Fibra Hasta El Nodo) FTTH Fiber To The Home (Fibra Hasta El Hogar) IEEE Institute Of Electrical And Electronics Engineers (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) LED Light Emitting Diode (Diodo Emisor De Luz) NA Apertura Numérica ODF Optical Distribution Fiber (Distribuidor Óptico de Fibra) ODN Optical Distribution Network (Red De Distribución Óptica) OLT Optical Line Termination (Terminación de Línea Óptica)
  • 146. 133 ONT Optical Network Termination (Terminación de Red Óptica) ONU Optical Network Unit (Unidad De Red Óptica) OTDR Optical Time Domain Reflectometer PON Passive Optical Network (Red Óptica Pasiva) RFI Radio Frequency Interference (Interferencia De Radiofrecuencia) SC Square Connector (Conector Cuadrado) SMF Single – Mode Optical Fiber (Fibra Monomodo) ST Straight Tip (Punta Recta) TC Transmission Convergence (Convergencia De Transmisión) TDM Time Division Multiplexing (Multiplicación Por División Tiempo) TDMA Time Division Multiple Access (Acceso Múltiple Por División De Tiempo) WDM Wavelength Division Multiplexing (Multiplexación Por División De Longitud De Onda)
  • 147. 134 ANEXOS - Plano de ubicación de las 41 videocámaras de seguridad existentes. - Plano de las jurisdicciones de cada comisaría del distrito. - Plano del distrito de dividido por sectores. - Plano de ubicación de las 60 videocámaras de seguridad para el presente proyecto. - Plano de ubicación de los centros de distribución y nodos de acceso - Fotografías de las ubicaciones de las videocámaras de seguridad. - Topología detallada de la arquitectura de red FTTH basada en el estándar GPON. - Plano de recorrido de la fibra óptica en el distrito. - Plano de ubicación de los postes para el tendido de la fibra óptica en el distrito. - Ubicación de los postes para el despliegue de la fibra óptica. - Relación de ubicación de postes para el proyecto.