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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE REDES VERDES CON TECNOLOGÍA POL

(PASSIVE OPTICAL LAN) PARA LA CARRERA DE INGENIERÍA EN

SISTEMAS Y NETWORKING DE LA FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS

Y FÍSICAS

PROYECTO DE TITULACIÓN

Previa a la obtención del Título de:

INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

AUTOR (ES):

KLEBER PAÚL CELORIO CHONILLO

JOSÉ LEONEL ALAY CALDERÓN

TUTOR: ING. PEDRO OSVEL NUÑEZ IZAGUIRRE

GUAYAQUIL – ECUADOR

2018

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACIÓN

TÍTULO Y SUBTÍTULO: ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE REDES VERDES CON TECNOLOGÍA POL (PASSIVE OPTICAL LAN) PARA LA CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS Y NETWORKING DE LA FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS.

AUTOR: Kleber Paúl Celorio Chonillo, José Leonel Alay Calderón

REVISOR(ES)/TUTOR(ES): Ing. Ángel Ochoa Flores Ing. Pedro Osvel Núñez Izaguirre

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil

UNIDAD/FACULTAD: Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones

MAESTRÍA/ESPECIALIDAD:

GRADO OBTENIDO:

FECHA DE PUBLICACIÓN: Marzo de 2018 No. DE PÁGINAS: 174

ÁREAS TEMÁTICAS: Energía Renovable-Tecnología POL

PALABRAS CLAVES

/KEYWORDS:

Redes POL, GPON, Fibra Óptica, Passive Optical LAN, APOLAN

RESUMEN/ABSTRACT (150-250 palabras): En el backbone convergen todos los equipos de computación, almacenamiento y de telecomunicaciones, por esto que es considerado como el eje principal de los sistemas de comunicaciones de una organización. El backbone debe estar diseñado con los mejores estándares que ofrece el mercado global y así estar acorde a las exigencias tecnológicas de las futuras aplicaciones y del ancho de banda requerido por los usuarios finales. El alcance de este proyecto es el estudio de factibilidad de una nueva tecnología LAN Óptica Pasiva para solucionar la problemática de red existente en la Carrera de CINT & CISC. Entre las principales características de la tecnología POL pueden encontrarse: ahorro en el consumo de energía, amigable con el medio ambiente, ahorro de espacio por utilización de equipos, mayor ancho de banda. Al final del proyecto es demostrada la factibilidad técnica de la tecnología POL mediante una simulación, así como la factibilidad económica realizando el análisis de los costos a tener en cuenta para la mejora del diseño de red actual y los costos de un nuevo diseño de red basado en tecnología POL

ADJUNTO PDF: SI X NO

CONTACTO CON AUTOR/ES: Teléfono: 0989620482

0991552377 E-mail: [email protected] [email protected]

CONTACTO CON LA

INSTITUCIÓN:

Nombre: Ab. Juan Chávez Atocha

Teléfono: 042307729

E-mail: [email protected]

mailto:[email protected]


II

CARTA DE APROBACION DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del trabajo de investigación, “ESTUDIO DE FACTIBILIDAD

DE REDES VERDES CON TECNOLOGÍA POL (PASSIVE OPTICAL LAN) PARA LA

CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS Y NETWORKING DE LA FACULTAD DE

CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS” elaborado por el Sr. KLEBER PAÚL

CELORIO CHONILLO y el Sr. JOSÉ LEONEL ALAY CALDERÓN Alumnos no

titulados de la Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones,

Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil,

previo a la obtención del Título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones,

me permito declarar que luego de haber orientado, estudiado y revisado, la

Apruebo en todas sus partes.

Atentamente

Ing. Pedro Osvel Núñez Izaguirre.

TUTOR

III

DEDICATORIA

El presente trabajo de grado se lo dedico principalmente a Dios que ha sido mi fuerza y fuente de inspiración, a mi Familia, Ángel Chonillo Meza y mi tío Arq. Kleber Chonillo Aguilar que los considero como si fueran mis padres y mi mamá Gina Chonillo todos ellos siempre estaban dispuestos a ayudarme para culminar mi carrera, a mi abuelo que con su apoyo incondicional me brinda consejos y enseñanzas de la vida han sido los pilares esenciales de mi formación humanística, además esta dedicatoria va dirigida a mis hermanos, Carolina Herrera Chonillo y Ángel Celorio Chonillo y a mi sobrina y primos que les sirva de

ejemplo para sus vidas.

Kleber Paúl Celorio Chonillo

IV

DEDICATORIA

El presente trabajo de grado se lo dedico principalmente a Dios que ha sido mi fortaleza y fuente de inspiración, a mis padres Juan Alay, Ángela Calderón, hermanas y hermanos que con su apoyo incondicional han sido los pilares esenciales de mi formación humanística, al mismo tiempo esta dedicatoria va dirigida a mis sobrinos por arrancarme una sonrisa día a día y convertirse en un impulso más para lograr esta meta, espero que este trabajo les sirva como referencia en sus vidas. A las personas que estuvieron a mi lado convirtiéndose en pilares fundamentales y estuvieron en los duros capítulos de este difícil camino.

José Leonel Alay Calderón

V

AGRADECIMIENTO

En primer lugar, a Dios por hacer de mí una persona correcta y perseverante y sobre todo de mucha paciencia con las personas, también agradecer por la vida y la salud que Dios me brinda cada día, a mi familia por haberme inculcado valores que me han permitido ponerlos en práctica y ser una persona de bien, siendo ellos quienes me han servido en lo que más necesitaba dándome la fortaleza para poder lograr esta tan anhelada meta, A mis hermano y hermana por su ayuda incondicional en todo momento. Agradezco a cada docente quien a lo largo de todos los semestres nos compartieron sus conocimientos y experiencias para ayudarme a conseguir este gran esperado logro.


VI

AGRADECIMIENTO

Mi gratitud es principalmente a Dios por prestarme salud, vida, perseverancia y guiarme a tomar las mejores decisiones en los momentos más críticos de mi vida, también por haberme brindado una familia maravillosa quienes me han servido de fortaleza en esta constante lucha y así poder lograr esta tan anhelada meta. A mis padres, por haberme dado la vida y quienes son los más importante en este mundo por haberme inculcado valores que me han permitido ponerlos en práctica y ser una persona de bien para la Comunidad, por enseñarme a diferenciar entre lo bueno y lo malo, pero sobre todo por su amor incondicional entregado. A mis hermanos y hermanas por su ayuda incondicional en todo momento. A mis amigas y amigos de aula por ayudarme desinteresadamente y brindarme su apoyo en las etapas difíciles de esta dura meta. A mi compañero de tesis Kleber Celorio por tener la paciencia suficiente para sacar adelante este proyecto de titulación y llegar al objetivo trazado. Agradezco a cada uno de los docentes quienes a lo largo de todos los semestres compartieron sus conocimientos y experiencias para ayudarme a conseguir este esperado logro.

José Leonel Alay Calderón

VII

TRIBUNAL DE PROYECTO DE TITULACIÓN

Ing. Eduardo Santos Baquerizo, M.Sc. Ing. Harry Luna Aveiga, M.Sc.

DECANO DE LA FACULTAD DIRECTOR CINT

CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS

.

Ing. Pedro Osvel Núñez Izaguirre, M. Sc. Ing. Ángel William Ochoa Flores, M. Sc

PROFESOR DIRECTOR PROFESOR TUTOR REVISOR

DEL PROYECTO DE TITULACIÓN DEL PROYECTO DE TITULACIÓN

Ab. Juan Chávez A.

SECRETARIO

VIII

DECLARACIÓN EXPRESA

“La responsabilidad del contenido de este Proyecto de Titulación, me corresponden exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la

misma a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL”

AUTOR (ES):

KLEBER PAÚL CELORIO CHONILLO

JOSÉ LOENEL ALAY CALDERÓN

IX



CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE REDES VERDES CON TECNOLOGÍA POL

(PASSIVE OPTICAL LAN) PARA LA CARRERA DE INGENIERÍA EN

SISTEMAS Y NETWORKING DE LA FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS

Y FÍSICAS

Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el título de

INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

KLEBER PAÚL CELORIO CHONILLO C.I: 093083810-7

JOSÉ LEONEL ALAY CALDERON

C.I: 092212383-1

Tutor: Ing. Pedro Osvel Núñez Izaguirre

Guayaquil, enero del 2018

X

CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.

CERTIFICO:

Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por los estudiantes KLEBER PAÚL CELORIO CHONILLO y JOSÉ LEONEL ALAY CALDERÓN, como requisito previo para optar por el título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones, cuyo problema es: ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE REDES VERDES CON TECNOLOGÍA POL

(PASSIVE OPTICAL LAN) PARA LA CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS

Y NETWORKING DE LA FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

Considero aprobado el trabajo en su totalidad.

Presentado por:

KLEBER PAÚL CELORIO CHONILLO C.I. 093083810-7 JOSÉ LEONEL ALAY CALDERÓN C.I.092212383-1

Tutor: Ing. Pedro Osvel Núñez Izaguirre.

Guayaquil, enero del 2018

XI



CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACONES

AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN DE PROYECTO DE TITULACIÓN EN FORMATO DIGITAL

1. Identificación del Proyecto de Titulación

Nombre Alumno: Kleber Paúl Celorio Chonillo

Dirección: Av. Raúl Clemente Huerta 10D-SE; Guasmo Central, Fundación de Guayaquil, MZ2 SOLAR 14

Teléfono: 0989620482 E-mail: [email protected]

Nombre Alumno: José Leonel Alay Calderón

Dirección: Guasmo Sur Cooperativa Unión de Bananeros Bloque 3B Mz C solar #36

Teléfono: 099155 2377 E-mail: [email protected]

Facultad: CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS

Carrera: INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones

Profesor guía: Ing. Pedro Osvel Núñez Izaguirre

Título del Proyecto de Titulación: ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE REDES

VERDES CON TECNOLOGÍA POL (PASSIVE OPTICAL LAN) PARA LA CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS Y NETWORKING DE LA FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS.

Temas del Proyecto de Titulación: Redes POL, GPON, Fibra Óptica, Passive Optical LAN

2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de Titulación A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de este Proyecto de Titulación.


XII

Publicación electrónica:

Inmediata X Después de 1 año

Firma alumno(s):


José Leonel Alay Calderón 3. Forma de envío:

El texto de la Tesis debe ser enviado en formato Word, como archivo .Doc. O .RTF y. Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser: .gif, .jpg o .TIFF.

DVDROM X CDROM

XIII

INDICE GENERAL

CARTA DE APROBACION DEL TUTOR ................................................................II

DEDICATORIA ........................................................................................................III

AGRADECIMIENTO ............................................................................................... V

TRIBUNAL DE PROYECTO DE TITULACIÓN .................................................... VII

DECLARACIÓN EXPRESA ................................................................................. VIII

CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR ................................................... X

AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN DE PROYECTO DE TITULACIÓN EN FORMATO DIGITAL .............................................................................................. XI

INDICE GENERAL ............................................................................................... XIII

ABREVIATURAS .................................................................................................. XV

ÍNDICE DE CUADROS ....................................................................................... XVII

ÍNDICE DE GRÁFICOS ....................................................................................... XXI

RESUMEN ...................................................................................................... XXVIII

ABSTRACT ....................................................................................................... XXIX

INTRODUCCIÓN .....................................................................................................1

CAPITULO I .............................................................................................................4

EL PROBLEMA ........................................................................................................4

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .....................................................................4

UBICACIÓN DEL PROBLEMA EN UN CONTEXTO ......................................... 4

SITUACIÓN CONFLICTO. NUDOS CRÍTICOS ................................................. 5

CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA ............................................ 6

DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA ..................................................................... 8

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .................................................................... 9

EVALUACION DEL PROBLEMA........................................................................ 9

ALCANCES DEL PROBLEMA ......................................................................... 11

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ..................................................................12

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN .............................13

CAPITULO II ..........................................................................................................15

MARCO TEORICO ................................................................................................15

ANTECEDENTES DEL ESTUDIO.........................................................................15

FUNDAMENTACION TEORICA ............................................................................17

FUNDAMENTACIÓN SOCIAL ...............................................................................48

XIV

FUNDAMENTACIÓN LEGAL ................................................................................50

HIPÓTESIS ............................................................................................................52

VARIABLES DE LA INVESTIGACIÓN ..................................................................52

CAPITULO III .........................................................................................................54

METODOLOGIA ....................................................................................................54

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................................54

MODALIDAD DE LA INVESTIGACIÓN .................................................................54

TIPOS DE INVESTIGACIÓN .................................................................................54

POBLACIÓN Y MUESTRA ....................................................................................55

INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS .............................................59

INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN ...............................60

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS...........................................................................61

CAPÍTULO IV .........................................................................................................96

PROPUESTA TECNOLÓGICA .............................................................................96

ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD ............................................................................ 123

FACTIBILIDAD OPERACIONAL ........................................................................ 125

FACTIBILIDAD TÉCNICA ............................................................................... 125

FACTIBILIDAD LEGAL ................................................................................... 128

FACTIBILIDAD ECONÓMICA ........................................................................ 129

ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO ......................................... 132

ENTREGABLES DEL PROYECTO ................................................................ 135

CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA ........................................ 136

CRITERIO DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO O SERVICIO ........................ 136

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................... 137

REFERENCIAS ................................................................................................... 139

XV

ABREVIATURAS

POL Passive Optical LAN o LAN Óptica Pasiva.

FTTH: Fiber to The Home o fibra hasta el hogar.

ONT: Optical Network Terminal

OLT: Optical Line Terminal

APOLAN: Association for Passive Optical LAN

ITU: Unión Internacional de Telecomunicaciones.

DSL: Digital Subscriber Line

UPS: Uninterruptible Power System

IP: Internet Protocol

PON: Passive Optical Network

LAN: Local Area Network

VLAN: Virtual LAN

CFTV: Closed Circuit Televisión

VoIP: Voice over Internet Protocol

PBX: Private Branch Exchange

POTS: Plain Old Telephone Service

SIP: Session Initiation Protocol

VGW: Voice Gateway Puerta de Enlace de Voz

QoS: Quality of Service

VoD: Video on Demand

IGMP: Internet Group Management

XVI

U-Box: Universal box.

IEEE: Institute of Electrical and Electronics

UTP: Unshielded Twisted Pair

NIC: Network interface controller

CATV: Community Antenna Television

TDM: Time Division Multiplexing

XVII

ÍNDICE DE CUADROS

Pág.

CUADRO N. 1 Causas y consecuencias del problema .................................................................. 7 CUADRO N. 2 Delimitación del Problema ...................................................................................... 8 CUADRO N. 3 Ventajas y Desventajas del uso de la Fibra Óptica ............................................. 19 CUADRO N. 4 Demanda de Ancho de Banda ............................................................................. 24 CUADRO N. 5 Fortalezas y Debilidades y diferencia entre de la solución xBAse-T y la tecnología Óptica Pasiva LAN ............................................................................. 47 CUADRO N. 6 Variables de la Investigación ................................................................................ 52 CUADRO N. 7 Población de Estudiantes de la CISC & CINT...................................................... 55 CUADRO N. 8 Población de Docentes de la CISC & CINT ......................................................... 55 CUADRO N. 9 Población del Personal Administrativo de la CISC & CINT ................................. 56 CUADRO N. 10 Muestra de Estudiantes CISC & CINT ................................................................. 57 CUADRO N. 11 Muestra de Docnetes CISC & CINT .................................................................... 58 CUADRO N. 12 Muestra de Personal Administativo CISC & CINT .............................................. 59 CUADRO N. 13 Distribución de respuestas de Estudiantes-Pregunta 1 ...................................... 62 CUADRO N. 14 Distribución de respuestas de Estudiantes-Pregunta 2 ...................................... 63 CUADRO N. 15 Distribución de respuestas de Estudiantes-Pregunta 3 ...................................... 64

XVIII

CUADRO N. 16 Distribución de respuestas de Estudiantes-Pregunta 4 ...................................... 65 CUADRO N. 17 Distribución de respuestas de Estudiantes-Pregunta 5 ...................................... 66 CUADRO N. 18 Distribución de respuestas de Estudiantes-Pregunta 6 ...................................... 67 CUADRO N. 19 Distribución de respuestas de Estudiantes-Pregunta 7 ...................................... 68 CUADRO N. 20 Distribución de respuestas de Estudiantes-Pregunta 8 ...................................... 69 CUADRO N. 21 Distribución de respuestas de Estudiantes-Pregunta 9 ...................................... 70 CUADRO N. 22 Distribución de respuestas de Estudiantes-Pregunta 10 .................................... 71 CUADRO N. 23 Distribución de respuestas de Estudiantes-Pregunta 11 .................................... 72 CUADRO N. 24 Distribución de respuestas de Docentes-Pregunta 1 .......................................... 73 CUADRO N. 25 Distribución de respuestas de Docentes-Pregunta 2 .......................................... 74 CUADRO N. 26 Distribución de respuestas de Docentes-Pregunta 3 .......................................... 75 CUADRO N. 27 Distribución de respuestas de Docentes-Pregunta 4 .......................................... 76 CUADRO N. 28 Distribución de respuestas de Docentes-Pregunta 5 .......................................... 77 CUADRO N. 29 Distribución de respuestas de Docentes-Pregunta 6 .......................................... 78 CUADRO N. 30 Distribución de respuestas de Docentes-Pregunta 7 .......................................... 79 CUADRO N. 31 Distribución de respuestas de Docentes-Pregunta 8 .......................................... 80

XIX

CUADRO N. 32 Distribución de respuestas de Docentes-Pregunta 9 .......................................... 81 CUADRO N. 33 Distribución de respuestas de Docentes-Pregunta 10 ........................................ 82 CUADRO N. 34 Distribución de respuestas de Docentes-Pregunta 11 ........................................ 83 CUADRO N. 35 Distribución de respuestas de personal Administrativo-Pregunta 1 ................... 84 CUADRO N. 36 Distribución de respuestas de personal Administrativo-Pregunta 2 ................... 85 CUADRO N. 37 Distribución de respuestas de personal Administrativo-Pregunta 3 ................... 86 CUADRO N. 38 Distribución de respuestas de personal Administrativo-Pregunta 4 ................... 87 CUADRO N. 39 Distribución de respuestas de personal Administrativo-Pregunta 5 ................... 88 CUADRO N. 40 Distribución de respuestas de personal Administrativo-Pregunta 6 ................... 89 CUADRO N. 41 Distribución de respuestas de personal Administrativo-Pregunta 7 ................... 90 CUADRO N. 42 Distribución de respuestas de personal Administrativo-Pregunta 8 ................... 91 CUADRO N. 43 Distribución de respuestas de personal Administrativo-Pregunta 9 ................... 92 CUADRO N. 44 Distribución de respuestas de personal Administrativo-Pregunta 10 ................. 93 CUADRO N. 45 Distribución de respuestas de personal Administrativo-Pregunta 11 ................. 94 CUADRO N. 46 Ubicación y distancia de las mangas de distribución a la OLT ........................ 102 CUADRO N. 47 Ubicación y distancia de las cajas de acceso a la ODF de ZONA .................... 102

XX

CUADRO N. 48 Recorrido de la fibra óptica ................................................................................. 103 CUADRO N. 49 Beneficios del Alcatel-Lucent 7360 ................................................................... 126 CUADRO N. 50 Beneficios del ONT-HUAWEI HG 8447.............................................................. 128 CUADRO N. 51 Presupuesto de equipos de la Red POL ............................................................ 129 CUADRO N. 52 Presupuesto de mano de obra de la Red POL .................................................. 130 CUADRO N. 53 Presupuesto de la implementación de la Red POL en el edificio de la CISC & CINT .................................................................................................................... 130 CUADRO N. 54 Presupuesto de la solución del problema con Ethernet ..................................... 131

XXI

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Pág.

Gráfico 1

acceso geográfico vs acceso técnico ................................................................... 20

Gráfico 2

Comparación de las variantes de la tecnología xDSL ......................................... 21

Gráfico 3

Arquitectura de una red PON genérica ................................................................ 25

Gráfico 4

Esquema de un OLT ............................................................................................. 27

Gráfico 5

Protocolo de difusión de una red PON ................................................................. 28

Gráfico 6

Funcionamiento de filtros internos de una ONT ................................................... 29

Gráfico 7

Funcionamiento genérico de un divisor óptico ..................................................... 30

Gráfico 8

Canal desencante ................................................................................................. 31

Gráfico 9

Canal ascendente ................................................................................................. 32

Gráfico 10

Evolución de PON ................................................................................................. 34

Gráfico 11

Arquitectura de una red POL ................................................................................ 38

Gráfico 12

VoIP a través de la arquitectura LAN óptico ........................................................ 41

XXII

Gráfico 13

POTS (analógica) través de la arquitectura LAN óptico ...................................... 42

Gráfico 14

VoIP través de la arquitectura LAN óptico ........................................................... 42

Gráfico 15

División distribuida en piso o distribuidos de zona ............................................... 43

Gráfico 16

División centralizada en la distribución del edificio .............................................. 44

Gráfico 17

Conexión estándar ................................................................................................ 45

Gráfico 18

Conexión Activa .................................................................................................... 45

Gráfico 19

Comparación entre Arquitecturas Ethernet y LAN Óptica Pasiva ....................... 46

Gráfico 20

RESULTADO DE LA PREGUNTA 1-ESTUDIANTES ........................................ 62

Gráfico 21

RESULTADO DE PREGUNTA 2-ESTUDIANTES ............................................... 63

Gráfico 22

RESULTADO DE PREGUNTA 3- ESTUDIANTES .............................................. 64

Gráfico 23


Gráfico 24


Gráfico 25


Gráfico 26


XXIII

Gráfico 27


Gráfico 28


Gráfico 29

RESULTADO DE PREGUNTA 10-ESTUDIANTES ............................................. 71

Gráfico 30

RESULTADO DE PREGUNTA 11-ESTUDIANTES ............................................. 72

Gráfico 31

RESULTADO DE PREGUNTA 1-DOCENTES .................................................... 73

Gráfico 32


Gráfico 33


Gráfico 34


Gráfico 35


Gráfico 36


Gráfico 37


Gráfico 38


Gráfico 39


Gráfico 40

RESULTADO DE PREGUNTA 10-DOCENTES .................................................. 82

XXIV

Gráfico 41

RESULTADO DE PREGUNTA 11-DOCENTES .................................................. 83

Gráfico 42

RESULTADO DE PREGUNTA 1-PERSONAL ADMINISTRATIVO .................... 84

Gráfico 43


Gráfico 44


Gráfico 45


Gráfico 46


Gráfico 47


Gráfico 48


Gráfico 49


Gráfico 50


Gráfico 51

RESULTADO DE PREGUNTA 10-PERSONAL ADMINISTRATIVO .................. 93

Gráfico 52

RESULTADO DE PREGUNTA 11-PERSONAL ADMINISTRATIVO .................. 94

Gráfico 53

Diseño de la red de CISC-CINT ........................................................................... 97

Gráfico 54

Arquitectura actual de la red inalámbrica CNT-EXCELENCIA-UG ..................... 98

XXV

Gráfico 55

Edificio de las carreras CISC & CINT ................................................................... 99

Gráfico 56

Interior del edificio CISC-CINT ........................................................................... 100

Gráfico 57

Diseño de la RED POL ....................................................................................... 103

Gráfico 58

Interfaz de Usuario .............................................................................................. 104

Gráfico 59

Transmisor WDM ................................................................................................ 105

Gráfico 60

Circulado Bidireccional ....................................................................................... 106

Gráfico 61

Circulado Bidireccional ....................................................................................... 106

Gráfico 62

Splitters ............................................................................................................... 107

Gráfico 63

ONU ..................................................................................................................... 108

Gráfico 64

Analizador BER ................................................................................................... 109

Gráfico 65

Funcionamiento del Analizador BER con 3R regenerator ................................. 109

Gráfico 66

Analizador de espectro óptico ............................................................................ 109

Gráfico 67-Diseño general de la Red POL para el edificio CISC-CINT ............ 110

Gráfico 68

OLT-Backbone Colapsado.................................................................................. 111

XXVI

Gráfico 69-ONT

Backbone Colapsado-configuración de un puerto ............................................. 112

Gráfico 70

Parámetros de configuración del OLT ................................................................ 112

Gráfico 71

Parámetros de configuración del Splitter de 1:4 ................................................ 113

Gráfico 72

IDF-Planta baja/ ZONA0 ..................................................................................... 113

Gráfico 73

Configuración de splitters en la ZONA 0 ............................................................ 114

Gráfico 74

Configuración de splitters de 1:16 en dos subsistemas de ONU/ Z0-A1 .......... 115

Gráfico 75

Medición de puertos de salida del ONT ............................................................. 116

Gráfico 76

Resultados de la medición con el Analizador del espectro de la señal en el

dominio de la frecuencia en el puerto de la OLT ............................................... 117

Gráfico 77

Resultados de la medición con el Optical power meter en el puerto de la OLT 117

Gráfico 78

Splitter del ONT Colapsado ................................................................................ 118

Gráfico 79


dominio de la frecuencia en el puerto de salida del splitter ............................... 119

Gráfico 80

Resultados de la medición con el Optical power meter en el splitter de 1:4 ..... 119

Gráfico 81

Splitter de distribución para la ZONA 2 del edifico de las carreras CISC-CINT 120

XXVII

Gráfico 82


dominio de la frecuencia en el puerto de salida del splitter de 1:16 ubicado en la

ZONA 2 ............................................................................................................... 121

Gráfico 83

Resultados de la medición con el Optical power meter en el splitter de 1:16 ... 121

Gráfico 84

Conexión del BER Analyzer al final del enlace .................................................. 122

Gráfico 85

Resultado del BER Analizer en las ONT ............................................................ 123

Gráfico 86

Alcatel-Lucent 7360 ............................................................................................ 125

Gráfico 87

Optical Distribution Frame (ODF) ....................................................................... 126

Gráfico 88

1U Splitter Insert ODF, 4* 1x4, E-2000™ APC, G.657, C/1 .............................. 127

Gráfico 89

CombiMODULE Left ODF................................................................................... 127

Gráfico 90

ONT- HUAWEI HG8447 ..................................................................................... 128

XXVIII

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS


ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE REDES VERDES CON TECNOLOGÍA POL (PASSIVE

OPTICAL LAN) PARA LA CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS Y NETWORKING

DE LA FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

Autor: KLEBER PAÚL CELORIO CHONILLO Autor: JOSÉ LEONEL ALAY CALDERÓN

Tutor: ING. PEDRO OSVEL NÚÑEZ IZAGUIRRE

RESUMEN

En el backbone convergen todos los equipos de computación, almacenamiento y

de telecomunicaciones, por esto que es considerado como el eje principal de los

sistemas de comunicaciones de una organización. El backbone debe estar

diseñado con los mejores estándares que ofrece el mercado global y así estar

acorde a las exigencias tecnológicas de las futuras aplicaciones y del ancho de

banda requerido por los usuarios finales. El alcance de este proyecto es el estudio

de factibilidad de una nueva tecnología LAN Óptica Pasiva para solucionar la

problemática de red existente en la Carrera de CINT & CISC. Entre las principales

características de la tecnología POL pueden encontrarse: ahorro en el consumo

de energía, amigable con el medio ambiente, ahorro de espacio por utilización de

equipos, mayor ancho de banda. Al final del proyecto es demostrada la factibilidad

técnica de la tecnología POL mediante una simulación, así como la factibilidad

económica realizando el análisis de los costos a tener en cuenta para la mejora

del diseño de red actual y los costos de un nuevo diseño de red basado en

tecnología POL.

XXIX

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS


ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE REDES VERDES CON TECNOLOGÍA POL (PASSIVE

OPTICAL LAN) PARA LA CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS Y NETWORKING

DE LA FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

Autor: KLEBER PAÚL CELORIO CHONILLO

Autor: JOSÉ LEONEL ALAY CALDERÓN

Tutor: ING. PEDRO OSVEL NÚÑEZ IZAGUIRRE

ABSTRACT

All computing, storage and telecommunications equipment converge in the

backbone, which is why it is considered the main axis of an organization's

communications systems. The backbone must be designed with the best

standards offered by the global market and thus be consistent with the

technological requirements of future applications and the bandwidth required by

end users. The scope of this project is the feasibility study of a new Passive Optical

LAN technology to solve the existing network problem in the CINT & CISC Race.

Among the main characteristics of the POL technology are: energy saving,

environmentally friendly, space saving due to the use of equipment, greater

bandwidth. At the end of the project, the technical feasibility of the POL technology

is demonstrated through a simulation, as well as the economic feasibility, by

analyzing the costs to be taken into account for the improvement of the current

network design and the costs of a new network design based in POL technology.

1

INTRODUCCIÓN

En la actualidad se vive una época tecnología en la cual el avance de la tecnología

es constante e impredecible hasta cierto punto, tanto así, que el Internet y sus

equipos tecnológicos (laptops, celulares, tablets, entre otros.) se han convertido

en herramientas necesarias e indispensables para facilitarnos las labores

cotidianas del día a día.

Serán estudiadas las ventajas y beneficios que presenta la tecnología basada en

redes ópticas pasivas, específicamente la Tecnología POL (Passive Optical LAN)

y se realizará una comparación con la tecnología actualmente implementada en

la Carrera de CINT & CISC. POL es considerada como una tecnología verde al

ser amigable con el medio ambiente, ya que utiliza menos elementos activos en

su estructura vertebral, al mencionar elementos pasivos se hace referencia a

elementos que no requieren de energía eléctrica para su funcionamiento.

En este proyecto se desea brindar una solución a la problemática existente en la

infraestructura de red actual de la Carrera de CINT & CISC, mediante el uso de la

tecnología POL. Se pudo concretar la realización de una entrevista con el

administrador de la red el Ing. Jorge Alvarado Chang, en la cual se obtuvo una

visita al cuarto de control, en donde se constató una desorganización en el

backbone, debido a esta desorganización se dificulta el control entre las diferentes

áreas, adicional a la pérdida de comunicación entre algunos laboratorios debido a

la mala distribución del cableado y fallas de conexión entre los diversos equipos

de comunicación, dejando a la actual infraestructura de red vulnerable en

escalabilidad, disponibilidad y confiabilidad.

La actual infraestructura de la Carrera se encuentra desactualizada, está

cumpliendo con su vida útil de servicio al tener gran tiempo de implementación,

presenta problemas de interferencias produciendo perdidas de señal al momento

de la comunicación, además de no cubrir con las necesidades futuras de ancho

de banda para el soporte de exigentes aplicaciones.

En este documento será realizada una comparación entre la tecnología

actualmente implementada en la Carrera CINT & CISC y la tecnología POL, para

2

brindar una solución a la problemática encontrada en la red y preparar la

infraestructura para que soporte futuras demandas de los usuarios en ancho de

banda y exigentes aplicaciones.

Otro beneficio que se obtiene con la implementación de la tecnología POL, es la

reducción de equipos para el funcionamiento y por ende se obtendrá mayor

espacio disponible para ser ocupado en las oficinas o laboratorios de la Carrera.

El presente proyecto en primera instancia busca solucionar las problemáticas

encontradas en la Carrera de CINT & CISC mediante el estudio de la tecnología

verde POL, y así en un futuro no solo ser implementada en la Carrera, sino en

toda la infraestructura de la Universidad de Guayaquil.

Una de las organizaciones que avala la implementación de la tecnología POL es

la Asociación APOLAN (Association for Passive Optical LAN) esta es una

organización sin fines de lucro la cual tiene como finalidad dar a conocer los

beneficios que obtienen las empresas que optan por trabajar con POL en su

infraestructura al disminuir el CAPEX y OPEX, así como la optimización en el uso

de los espacios y el logro de ahorro en el consumo de energía.

En el presente proyecto pueden ser encontradas referencias a papers de

compañías multinacionales reconocidas como Nokia e IBM en los cuales son

mostradas las ventajas y beneficios de la tecnología.

El desarrollo de este proyecto se pudo conformar en cuatro capítulos en los cuales

se detalla información primordial del estudio de la tecnología POL para su

comprensión y posterior aplicación en el plan de mejora que este documento

desea compartir, entre los capítulos podemos resumir lo siguiente:

Capítulo I: Se detalla una breve introducción sobre la historia de las fibras ópticas

y la tecnología por cobre, tenemos los objetivos generales y objetivos específicos

que se proponen lograr, la problemática, las causas y consecuencias del

problema, justificación, delimitaciones importantes y el alcance del proyecto de

tesis y así alcanzar la solución óptima al problema encontrado en la infraestructura

de la red de la Carrera de CINT & CISC.

3

Capítulo II: Es planteada la fundamentación legal y teórica, las definiciones

conceptuales de los principales términos utilizados en esta solución, son

mencionados los proyectos previos o antecedentes que conllevan al análisis y

estudio exhaustivo de esta solución, se pueden encontrar las características de

los diferentes equipos que están siendo tomados en cuenta en el estudio, se

realiza una tabla comparativa entre la tecnología óptica pasiva y la tecnología por

cobre.

Capítulo III: En el capítulo III es detallada la metodología utilizada en este estudio

de factibilidad, las modalidades de investigación que fueron utilizadas. Las

preguntas practicadas mediante las encuestas que fueron planteadas a los

diferentes usuarios, así como el respectivo análisis de cada encuesta realizada y

es presentado un cuadro estadístico por cada pregunta.

Capítulo IV: En este capítulo se puede encontrar la distribución de la red del nuevo

diseño, las propuestas tecnológicas, la conclusión del estudio de factibilidad

realizado, resultados arrojados de la simulación del diseño planteado para poder

concluir la factibilidad del estudio de la tecnología POL desde el punto de vista

técnico y desde el punto de vista económico.

4

CAPITULO I

EL PROBLEMA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

UBICACIÓN DEL PROBLEMA EN UN CONTEXTO

En la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas dentro de las carreras de

Ingeniería de Sistemas Computacionales e Ingeniería en Networking &

Telecomunicaciones de la Universidad de Guayaquil existe una infraestructura de

red actual, siendo este un nodo más del centro de cómputo de la UG; Esta

estructura interna de red funciona como gestión de control dentro del edificio,

proporcionando conectividad y Internet para sus respectivas áreas que están

distribuidas en la gestión administrativa, laboratorios, sin embargo, al pasar de los

años la infraestructura actual está siendo obsoleta al cumplir gran parte de su vida

útil. El problema con el diseño actual con tecnología Ethernet está limitada en

cuanto a factores de interferencia provocando perdías de señal en la

comunicación, además de contar con un ancho de banda insuficiente para el

soporte de futuras aplicaciones. La desorganización perenne en el backbone del

edificio de la carrera dificulta una eficiente centralización entre sus áreas y un

control sobre ellos, además de pérdidas de comunicación de algunos laboratorios

por mala distribución de cableado y fallas de conexiones entre los equipos de

comunicación, dejando la red actual vulnerable en escalabilidad, confiabilidad y

disponibilidad para la gestión del control de recursos de comunicación en el

edificio.

Las nuevas tecnologías como las redes verdes presentan una serie de ventajas

con respecto a las redes tradicionales de cobre(Ethernet), disminuyendo

drásticamente costos por operatividad y espacios físicos, aumentado la capacidad

en ancho de banda con el uso de fibra óptica, tanto así, en el ámbito ecológico es

de vital importancia para el backbone del edificio reducir costo, espacio y energía

por infraestructura desactualizada, mejorando la calidad de gestión de control en

el backbone del edificio, y la calidad de ancho de banda.

5

SITUACIÓN CONFLICTO. NUDOS CRÍTICOS

En las Carreras de Ingeniería en Sistemas Computacionales e Ingeniería en

Networking & Telecomunicaciones de la Facultad de Ciencias Matemáticas y

Físicas de la Universidad de Guayaquil actualmente no hay un diseño de la red

que brinde soporte multimedia para aplicaciones que demanden un gran ancho de

banda, además de no existir un control centralizado de la red y una plena

organización de espacio físico en el backbone. Debido a las limitantes de la

tecnología Ethernet, afecta el desempeño de los usuarios al no tener un servicio

óptimo en cuanto a servicios de Internet y conectividad interna para la realización

de sus distintas actividades; El diseño actual de la red del edificio de las Carreras

lleva buena parte de su vida útil en vigencia, limitando la red para futuras

aplicaciones de voz, datos y video lo que implica una eminente desactualización

de la red, generando pérdidas de comunicación de enlaces por el deterioro de

conectores y cables en las estructuras.

La propuesta de un estudio de factibilidad de un nuevo diseño de red con

tecnología POL, para la carrera CISC-CINT mejorará la optimización de recursos

e infraestructura del diseño actual, y la operatividad de la red en los problemas

encontrados, brindando soluciones con nueva tecnología que añaden robustez al

diseño, mejorando la confiabilidad de la información, disponibilidad de los datos y

escalabilidad de la red para nuevas conexiones, además de cubrir servicios triple

play en las comunicaciones internas dentro del edificio de la CISC-CINT,

brindando soporte para aplicaciones que requieran un mejor ancho de banda y

mayores requerimientos de velocidad.

La actualización de diseño de la red actual con la misma tecnología de Ethernet

no sería suficiente para mejorar la calidad del diseño, las mejoras serian

temporales y no sería suficiente para cubrir los servicios que brinda la tecnología

POL, esto conlleva a gastos innecesarios de actualizaciones obsoletas, una de las

mejoras con la tecnología POL son la utilización de equipos pasivos y la reducción

de espacios físicos optimizando la calidad del diseño de manera ecológica.

6

CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA

Los problemas más significativos que presenta la Carrera de Ingeniería en

Sistemas Computacionales e Ingeniería en Networking & Telecomunicaciones es

una mala organización dentro del backbone del edificio como estructura, la cual

es encargado de gestionar todas las áreas de red; el diseño de la red en la

actualidad cumple gran parte de su vida útil como tecnología Ethernet

ocasionando problemas de pérdidas de señal y conectividad para las distintas

áreas, incapacitando a la red a tener un óptimo control centralizado de dichas

áreas, perdiendo escalabilidad y seguridad dejando la red obsoleta.

La red en la actualidad consta de sistemas paralelos para el control de seguridad

con cámaras de video-vigilancia, lo que implica que no hay un control unificado

para dichas redes, al tener dos redes independientes para la gestión

administrativa ocasiona doble trabajo en el control de administración de la red

generando pérdidas de tiempo en administración.

Las consecuencias que surgen con el problema a lo largo del tiempo son

significativas, la red seria vulnerable tanto en seguridad, operatividad,

administración, generando gastos por mantenimientos de equipos de

comunicación y el despliegue de nuevo cableado de cobres para conexiones

obsoletas, provocando pérdidas de señal por actualizaciones de infraestructuras

obsoletas sin mejorar el rendimiento del diseño.

7

CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA CUADRO N. 1

CAUSAS CONSECUENCIAS

Infraestructura de la red de la

carrera con tecnología antigua

cumpliendo gran parte de su vida

útil.

Perdida de señales por atenuaciones por

conectores o cableados obsoletos por

altos niveles de interferencia.

Conexiones perdidas en el

laboratorio de hardware

Carencia de disponibilidad en la red

Sistemas paralelos de video y de

red para control y gestión

administrativa

Carencia de un control unificado de los

sistemas de seguridad y los de red.

Falta de organización en el

backbone de la carrera

Ocasiona dificultad al momento del

mantenimiento de la red, y mal manejo de

la red.

No existe un estudio de factibilidad

que indique la viabilidad de un

nuevo diseño de red con tecnología

POL comparado con la tecnología

Ethernet existente en la carrera.

Al no existir un estudio que demuestre un

ahorro de costos de infraestructura

comparado con la tecnología existente

produce gastos de mantenimientos de

infraestructuras obsoletas

La tecnología de cobre existente no

fue considerada para las

exigencias del ancho de banda

demandado.

Al tener poco ancho de banda en los

laboratorios, nos limita la capacidad de

utilizar aplicaciones que exigen un

elevado ancho de banda

Fuente: Investigación de campo. Elaborado por: Autores

8

DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA

El estudio que será realizado en el presente trabajo de investigación se realizará

en el backbone de las carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales e

Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones de la Facultad de Ciencias

Matemáticas y Físicas perteneciente a la Universidad de Guayaquil, tomando

como consideración infraestructuras desactualizadas y el desgaste de recursos en

las plantas del edificio, con el motivo de actualizar la infraestructura y dar soporte

para nuevas aplicaciones que requieran una alta demanda de ancho de banda,

mejorando los servicios de datos, voz y video consiguiendo un mejor control de la

red, mejorando en aprendizaje en los laboratorios.

Delimitación del Problema

CUADRO N. 2

AMBITO DELIMITACIÓN

CAMPO Académico

AREA Energía Renovable

ASPECTO Ahorro de costos de infraestructura y actualización de diseño

para futuras aplicaciones con implementación de fibra óptica.

TEMA Estudio de factibilidad de redes verdes con tecnología POL

(Passive Optical LAN) para la Carrera de Ingeniería en Sistemas y

Networking de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas.

Fuente: Investigación de campo. Elaborado por: Autores

9

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

En el edificio de la Carreras de Sistemas Computacionales e Ingeniería en

Networking & Telecomunicaciones existe una estructura actual de red que actúa

como un nodo más del centro de cómputo de la Universidad de Guayaquil, en cual

su estructura interna está conformada por el área administrativa y los laboratorios,

además de contar con un sistema de video vigilancia con cámaras de seguridad

en el edificio, la cual es un sistema muy a parte del backbone del edificio, debido

a que los equipos de comunicación de las distintas áreas están activos la mayor

parte del tiempo ocasiona gastos innecesarios de recursos, causado por la

cantidad de equipos y cableado necesarios para su operatividad; Lo que genera

un desgaste de recursos y espacio, ocasionando un bajo rendimiento en el diseño

de la red, dejándola vulnerable en escalabilidad y demanda de ancho de banda

de futuras aplicaciones.

¿La propuesta y el estudio de factibilidad de un nuevo diseño de red con

tecnología POL para la Carrera de Ingeniería en Sistemas y Networking, permitirá

mejorar la calidad de servicios e infraestructura, reduciendo los costos por

operatividad en comparación con tecnologías Ethernet en la actualidad?

EVALUACION DEL PROBLEMA

Este proyecto busca formular una mejora considerable en el diseño de la

infraestructura actual mediante la investigación y posterior comparación de la

tecnología existente con la nueva tecnología POL, y así en un futuro poder ser

implementada no solo en la Carrera, sino en toda la Universidad de Guayaquil.

Los principales aspectos de evaluación son: DELIMITADO: Este proyecto contempla de manera específica las plantas del

edificio de la Carreras de Ingeniería en Sistemas e Ingeniería en Networking,

ubicada en la Facultad de Ciencias Matemáticas y Física de la Universidad de

10

Guayaquil, para realizar un estudio de factibilidad de las redes verdes con

tecnología POL, y así poder obtener un ahorro considerable de recursos y espacio

físico, optimizando la infraestructura dotándola de mejoras considerables,

adaptándola servicio triple play.

CLARO: En el proyecto debemos considerar aspectos técnicos y económicos que

se son determinante para una futura implementación de la tecnología POL en la

Carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales e Ingeniería en Networking

& Telecomunicaciones.

EVIDENTE: Es evidente que las infraestructuras de las Carreras necesitan una

actualización que permita a los estudiantes, gestión administrativa realizar una

mejor practica de sus actividades que realizan a diario, para esto debemos estar

conscientes de la necesidad de un cambio de manera urgente, así resolver

desgastes innecesarios de recursos en la Facultad.

CONCRETO: El proyecto de redes verdes con tecnología POL se ha planteado

de manera clara y adecuada tomando en cuenta que las infraestructuras de las

Carrera carecen de la tecnología adecuada para poder ser utilizados por los

estudiantes y usuario de la gestión administrativa y docentes de la carrera.

ORIGINAL: En la actualidad no existe ninguna Facultad de la Universidad de

Guayaquil que tenga implementado la tecnología POL en sus infraestructuras,

permitiendo que tengan un considerable ahorro de costos de implementación.

FACTIBLE: De los trabajos ya implementados en diferentes campos con la

tecnología POL se desprende que el uso de esta tecnología ayuda a mejorar el

ahorro de energía, por la utilización de equipos pasivos en esta infraestructura.

11

ALCANCES DEL PROBLEMA

El alcance de esta investigación de manera experimental está orientado al estudio

cuantitativo y cualitativo, para explicar por medio comparativo y correlacional, el

estudio de las variables que vamos a investigar y así demostrar nuestro objetivo

principal que es proponer un nuevo diseño de red para el edificio de las carrera de

Sistemas y Networking mediante el estudio de la Tecnología POL y proponer una

solución al problema en general, demostrando la factibilidad de un nuevo diseño

de red innovador para la infraestructura actual del edificio, explicando las ventajas

de esta nueva tecnología por fibra óptica, que está implementándose a nivel

empresarial y mundial, la misma que está orientada a brindar un enfoque ecológico

frente a las redes actuales de cobre.

La definición del alcance del presente proyecto de tesis sobre la factibilidad de

las Tecnologías POL, nos permitirá conocer los aspectos más importantes:

✓ Ejecutar un análisis de la tecnología de cobre existente en el edificio de CISC-CINT

✓ Desarrollar un análisis y comparación de la tecnología de cobre

existe frente a la tecnología POL, para justificar la factibilidad de la

propuesta presentada.

✓ Presentar un presupuesto estimado de los equipos necesarios

para la implementación con esta tecnología.

✓ Presentar un diseño y simulación de red con la tecnología POL

para la Carrera.

12

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

Objetivo General

Realizar un estudio de factibilidad de un diseño de red con tecnología POL

(Passive Optical LAN) el edificio de la Carrera de Sistemas y Networking.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

✓ Realizar un estudio exhaustivo de la tecnología POL y la comparación

entre la tecnología Ethernet.

✓ Realizar un estudio del diseño de red actual de las carreras de CISC-

CINT para identificar de los problemas actuales.

✓ Proponer un diseño de red con tecnología POL y su respectiva

simulación para el edificio las Carreras de Sistemas y Networking.

✓ Analizar la factibilidad de la implementación de esta nueva tecnología

POL.

13

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN

Debido a la constante evolución de las tecnologías y la creciente demanda en el

ancho de banda, ha impulsado a la Carrera de Sistemas y Networking a buscar

los medios para poder actualizar su infraestructura que está a cierto punto de

quedar obsoleta, por falta de actualización de la misma; Debido a las exigencias

de los diferentes usuarios (estudiantes, personal administrativo y docentes) por

acceder a mejores servicios con mayor rapidez y un buen ancho de banda para

satisfacer sus necesidades, se ve en la necesidad de proveer una nueva

actualización de la infraestructura que proporcione escalabilidad, disponibilidad y

confiabilidad en la red. Si no se realiza un estudio de factibilidad de un nuevo

diseño de red con tecnología POL para el backbone del edificio de las Carreras,

en un futuro no muy lejano dicha red seria vulnerable por factores que impediría

un óptimo rendimiento a causa de las limitantes de la tecnología actual(Ethernet),

la infraestructura actual del edificio ya ha cumplido gran parte de su vida útil, por

tanto la seguridad como el soporte de aplicaciones se ven afectadas por las

distintas tecnologías en la actualidad, además de mantener gastos innecesarios

por costes de mantenimiento de las infraestructuras desactualizadas, sin la

posibilidad de ahorrar recursos en el backbone del edificio de las carreras.

Con este estudio se pretende demostrar las cantidades de recursos que nos

ahorraríamos en un entorno POL, y lo mucho que se puede ganar en cuanto a

ancho de banda, escalabilidad, confiabilidad de la información, seguridad y

mantenimiento de las redes POL, aumentando la robustez del diseño, reduciendo

los costos de mantenimiento considerablemente, disminuyendo los espacios que

ocupan los equipos de comunicaciones.

Los beneficios que obtendría la Carrera de Sistemas y Networking son ahorros en

costes de mantenimiento de infraestructuras desactualizadas, renovando la

infraestructura actual y adaptándola a futuras tecnologías, integrando un único

sistema de gestión de control para el edificio, sin tener sistemas paralelos de redes

de video vigilancia, reducir el espacio de ocuparían los sistemas de

comunicaciones como los switch para cada área que gestiona el backbone,

mejorar los servicios de la red interna para posteriores implementaciones que

14

requieran un mejor ancho de banda, además de una mejora en la organización del

cableado estructurado en el backbone reduciendo espacios y facilitando la

administración en un único punto de control, facilitando las tareas del

administrador y reducción de costos de mantenimiento de la red, el aporte que se

consigue con este trabajo de investigación es afianzar nuevas tecnologías de una

forma ecológica y confiable donde se demuestra la calidad de un nuevo diseño

adaptado a aplicaciones y servicios que requieran un óptimo flujo de datos para

un buen rendimiento, la tasa de amortización de los costes del diseño y su

implementación se reflejaría en la calidad de la red en posteriores soluciones

tecnologías de encriptado de información, como lo es la encriptación cuántica

donde en una red normal no soportaría tal calidad de información y la red actual

colapsaría, siendo vulnerable a ciertas fallas de seguridad, este tipo de estudio no

solo puede ser aplicable a la Carrera de Sistemas y Networking, si no a todas las

Facultades de la Universidad de Guayaquil.

15

CAPITULO II

MARCO TEORICO

ANTECEDENTES DEL ESTUDIO

Previo a la etapa de investigación de biografías se logró conseguir información

que describen la implementación de redes POL en empresas reconocidas a nivel

mundial, las cuales podemos tener como referencia para ampliar conceptos de

diseño en redes de fibra óptica con tecnología POL enfocado al área de

telecomunicaciones, entre lo que destaca los beneficios ecológicos de diseño y

servicios óptimos de comunicaciones.

La Asociación APOLAN (Association for Passive Optical LAN) organización sin

fines de lucro dio a conocer un estudio denominado “How Passive Optical LANs

are Enlightening the Enterprise LAN”.

La finalidad del documento presentado en la APOLAN es explicar los beneficios

dentro de una organización al trabajar con LAN Ópticas Pasivas y destacar por

que las empresas optan por soluciones ambientales que resuelve los retos de una

red, disminuyendo el CAPEX y OPEX así también los problemas de energía y

espacio, este estudio muestra el valor significativo de la actualización de un diseño

de infraestructura de red ecológica con LAN Ópticas Pasivas recalcando los

beneficios de una red convergente, reduciendo los costos operativos de energía y

espacio dentro de una organización dando soluciones de seguridad, confiabilidad

(APOLAN, 2015)

La empresa IBM Global Technology Services público un documento donde se

estudia las Tecnologías LAN Ópticas Pasivas denominado “Smarter Networks with

Passive Optical LANs” (Redes más inteligentes con LAN Ópticas Pasivas)

enfocado a proyectos de infraestructura en cableado, acelerando la innovación

tecnológica en infraestructura empresarial. El objetivo de este estudio fue

demarcar las diferencias y beneficios en cuanto a ahorro de costos (TCO) con una

infraestructura LAN Óptica Pasiva en comparación a una red tradicional de cobre,

demostrando las mejoras de flexibilidad de implementación y administración, con

16

un aporte ecológico; Dar a conocer los patrones de comportamiento del tráfico

capturado en campus empresarial. Como conclusión de este caso de estudio fue

brindar soluciones optimas tanto en rendimiento de la red, como reducción de

inversión de los equipos Ethernet en la actualidad, ahorrando los costos al pasar

de unos años, dando a conocer resultados deseados y brindar un plus en su valor

comercial beneficiándose con servicios innovadores de rápida convergencia

(Nikos, y otros, 2014).

NOKIA es una de las grandes empresas que decidió cambiar su infraestructura a

redes ópticas Pasivas, realizaron un estudio denominado “Passive optical LAN

versus copper-based Ethernet” el cual tuvo como objetivo realizar un análisis

financiero de Bell Labs acerca del valor de una red POL en una empresa digital

de próxima generación. Como conclusión de este caso de estudio, redacta la

demostración de 5 años de una estructura POL la cual proporciona un ahorro del

61% de CAPEX y 34% a 54% de ahorro en OPEX además de un ahorro del 23%

al 58% de TCO, aportando ahorros a largo plazo brindando una vida útil a la red

POL con más de 50 años comparado con una LAN Ethernet, permitiendo un ancho

de banda de red de 2.5Gb/s, esto demuestra que una inversión de una red POL

sea una solución a futuro (NOKIA, 2016).

17

FUNDAMENTACION TEORICA

Breve historia de las Fibras Ópticas.

En el año de 1959 con la subdivisión de los estudios de la física enfatizados en la

óptica. Los científicos descubrieron una nueva aplicación de la luz, a la que se la

denomino rayo láser, con la finalidad de transmitir los mensajes a grandes

velocidades y con amplia cobertura esto fue aplicado ágilmente a las

telecomunicaciones. No obstante, el empleo del láser en las telecomunicaciones

estaba limitado debido a que no existían los canales y conductos adecuados para

hacer viajar las ondas electromagnéticas provocadas por dichas fuentes. Según

(Malacara, 2015) afirma “La luz se puede conducir a través de un cilindro

dieléctrico transparente, usando el fenómeno de reflexión total interna y con base

en múltiples reflexiones” (p.49). Desde entonces el personal técnico especializado

en óptica dirigió sus habilidades para la creación de un canal o ducto, hoy en día

conocido como fibra óptica, una hebra muy fina de un vidrio especialmente

diseñado con diámetro medido en micras.

En síntesis, las fibras ópticas empezaron a elaborarse en Inglaterra en 1977 donde

se instaló un sistema de pruebas. Luego de dos años empezaron a elaborarse en

grandes cantidades debido a la gran cantidad de demanda existente. Al permitir

enviar grandes cantidades de datos a una gran distancia, la fibra óptica se ha

convertido en la primera opción como medio de transmisión en las

telecomunicaciones, ya que es inmune a las interferencias electromagnéticas.

Los tipos de fibras ópticas según las diferentes trayectorias que puede seguir el

haz de luz en el núcleo de la fibra o también conocido como medio de propagación

son:

- Fibra Monomodo

- Fibra Multimodo

Fibra Multimodo. – Como su nombre lo indica, es aquella en la que los haces de

luz pueden circular por dos o más caminos o modos, ósea que pueden tener más

de mil modos de propagación, cabe indicar que cada haz de luz sigue su propia

18

trayectoria en el interior de las fibras. Este proceso implica que su ancho de banda

sea inferior en comparación al de la fibra monomodo.

El núcleo de las fibras multimodos presentan un índice de refracción superior,

gracias a él gran tamaño presentado por el núcleo de la fibra hace que sea más

fácil al momento de fusionar.

Las fibras multimodos también se subdividen en:

Fibras multimodos de índice escalonado.

Fibras multimodos de índice gradual.

Las fibras de índice escalonado se caracterizan por presentar un reducido ancho

de banda y dispersión, pero resulta que son más económicas y más sencilla de

fabricar.

Por otro lado, las fibras de índice gradual tienen un gran ancho de banda, pero

son más costosas que las fibras escalonadas.

Fibra Monomodo. – Las fibras monomodo tienen un solo modo de propagación

de los haces de luz, el mismo que se propaga sin reflexión ósea directamente, su

transmisión es paralela al eje de la fibra. La fibra monomodo presenta un gran

ancho de banda por lo que permite llegar a grandes distancias y esto es

esencialmente por el diminuto diámetro del núcleo que suele ser de 8 a 9 micras.

Las fibras monomodo son utilizadas para enlaces punto a punto y son más caras

costosas que las fibras multimodo.

A continuación, presentamos un cuadro de las ventajas y desventajas del uso de

las fibras ópticas.

19

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO DE FIBRA ÓPTICA CUADRO N. 3

Ventajas Desventajas

Inmunidad a interferencia electromagnética

Una inversión inicial mayor

Sin lazos de tierra por ser dieléctrica Las conexiones, empalmes y prueba son más

Pérdidas muy bajas Complicadas

Gran ancho de banda Miedo al material desconocido

Más pequeña que el UTP Requiere que algunos equipos y herramientas sean cambiados

Más liviana que el UTP Requiere personal adecuadamente entrenado

Más segura

Cero riesgos de choques eléctricos

Un rango amplio de temperatura

Baja cantidad de repetidores

Mejor relación costo/beneficio

No obsolescente

Gran disponibilidad de material para su fabricación

Fuente: Newlink-Cabling Systems Elaborado por: Autores

Redes y tecnologías de acceso

Las redes de telecomunicaciones son infraestructuras físicas las cuales

transportan información desde origen hasta el destino ofreciendo distintos

servicios a los usuarios finales que se conectan por medio de equipos terminales,

permitiendo una entrada a la red por un canal de acceso. Las redes de

Telecomunicaciones están separadas en tres niveles: la red de acceso, la red

troncal de transporte y la red de distribución (Novoa, Loor, & Vargas, 2013).Estas

redes cumplen diferentes funciones, la red de acceso se encarga de conectar

usuarios finales con los distintos proveedores de servicios los que proveen

contenido multimedia, en cuanto a la red troncal se encarga de la conexión

geográfica haciendo posible el alcance a hacia cualquier parte del mundo. Por

último, están las redes de distribución que son las encargadas de manejar la

comunicación, realizando tareas de conmutación de los datos, para llevar un mejor

control de la comunicación.

20

Clasificación de la red acceso

Las redes de acceso son bucles de abonados finales que unen los domicilios con

sus respectivas centrales locales que proveen diferentes servicios que demandan

cada vez más ancho de banda para el despliegue de nuevas tecnologías de

acceso para las redes de comunicaciones. La red de acceso se la considera desde

dos perspectivas diferentes: Geográfica y Técnica.

GRÁFICO 1- ACCESO GEOGRÁFICO VS ACCESO TÉCNICO

Fuente: (http://www.spw.cl, 2015)

Elaborado por: (Wilson)

La red de acceso geográfica significa que la infraestructura de comunicación que

se da desde el domicilio del abonado a la central del proveedor de servicio; la red

de acceso técnico hace referencia a toda estructura de comunicación entre la

conexión del terminal del usuario en el hogar del abonado y el primer dispositivo

que procesa los datos en el nivel de red (Adell, y otros, 2002).Las redes de acceso

se las clasifica por el medio de transmisión que utilizan pudiendo ser por acceso

guiado que significa la intervención de un medio físico que transporte información

desde el abonado hasta la central o no guiado las cual el medio de transportar la

señal es el aire, propagando ondas electromagnéticas igual que lo hace las ondas

de radio, para nuestro estudio nos enfocaremos en los medio guiados las cuales

tenemos dos tipos de redes: redes de medios de cobres y de medios de fibra

óptica.

Redes de acceso vía cobre

Las redes de acceso de cobre en la actualidad son las más utilizadas a nivel

mundial, por lo general se ven más en redes telefónicas, pero se suelen utilizar

21

para transmitir señales de voz, datos y videos al mismo tiempo, este tipo de

tecnología que permite la transmisión de señal por un par de hilos de cobre es

xDSL la cual brinda servicios digitales a la red telefónica con velocidades mayores

de las que provee. La comunicación de esta tecnología se dio gracias a los modem

que enviaban y recibían los datos, por medio de spliters que brindaba el uso de

los servicios tanto de telefonía y servicios xDSL. A continuación, se muestra un

cuadro comparativo de las tecnologías de xDSL.

GRÁFICO 2- COMPARACIÓN DE LAS VARIANTES DE LA TECNOLOGÍA XDSL

Fuente: (https://www.dsi.fceia.unr.edu.ar)

Elaborado por: (Grassi & Piombo)

Ethernet

Según indica (Joskowicz, 2015)“Esta tecnología fue desarrollada en el año de

1973 por Robert Bob Metcalfe, cuando se encontraba trabajando para la exitosa

compañía Xerox” (p.36). Ethernet es la manera unificada de interconectar

computadoras a través de una red, y así poder compartir archivos e imprimir, está

basada en enviar tramas de datos. Según (Novoa, Loor, & Vargas, 2013)

menciona que “El diseño definitivo recibió el nombre de Ethernet, evocando el

concepto de que la información fluía por el cable de comunicaciones como las

ondas lo hacen por el ethernet, llegando a todos los puntos de la red” (p.XX).La

tecnología Ethernet atrae a los abonados por sus diferentes beneficios de los

servicios los cuales son:

22

Facilidad de uso. - Debido a casi todos los equipos de red y host se asocian a la

red Ethernet, usar este servicio para conectar los dispositivos simplifica la red,

operaciones, gestión, aprovisionamiento y administración.

Rentabilidad. – Al utilizar los servicios Ethernet se puede reducir gastos de

operaciones y gastos de capital de diferentes formas. Así tenemos:

• La interfaz Ethernet no es costosa y es usada en las mayorías de redes.

• Los costes operativos y los servicios son menos costosos.

• Permite aumentar el ancho de banda de manera incremental, esto permite

a los usuarios agregar un ancho de banda según sea su necesidad.

Flexibilidad. – En los servicios Ethernet los usuarios se puede aumentar el ancho

de banda en cuestión de minutos u horas en lugar de semanas o meses que

demoraba con otras tecnologías.

Elementos físicos de una red Ethernet

En una red Ethernet podemos considerar los siguientes elementos principales:

Tarjeta de interfaz de red o NIC. – Comúnmente denominada tarjeta de red es

la que permite el acceso de un equipo a una red local.

Repetidor. – El repetidor es el encargado de recibir y retransmitir las señales, para

lograr un mejor y mayor alcance de la conexión física. Es muy importante

considerar que usualmente se utiliza para unir dos áreas de igual tecnología.

Puente o Bridge. – Es un dispositivo que se basa en tabla de direcciones para

interconectar segmentos de red. Lo importante es que solo retransmite las tramas

libres de errores y los que pertenecen al segmento de red correspondiente.

Conmutador o Switch. – Es considerado un dispositivo inteligente y reemplaza a

al Hub, tiene una función similar al bridge, pero con una mejora importante, ya que

permite la interconexión de múltiples equipos y segmentos de red, y trabaja a

velocidades mayores. Pueden trabajar como redes virtuales y permite la

configuración a través de la propia red.

23

Router. – En este dispositivo se realiza los movimientos de los datos entre los

sistemas de la red. Reconoce la diferencia entre diferentes protocolos de red y

divide las redes en subredes separadas.

Cable de red. – Es el medio de conexión entre los diferentes dispositivos que

conforman la red. Existen diferentes medios de comunicación que pueden ser

cable UTP, cable STP, entre otros.

Redes de vía de fibra óptica

Las redes de acceso de fibra óptica son de alta tecnología, por que alcanzan

velocidades de transmisión mucho mayores que la de un cable de cobre, lo cual

permite disponer de un mayor ancho de banda para el soporte de los servicios

actuales como futuros. Se pueden encontrar algunas soluciones las cuales las

clasifican en redes HFC y redes PON.

Redes HFC

Las redes HFC son redes hibridas de fibra óptica y cable coaxial con soporte de

transmisión de datos combinando ambos medios. (Cartagena, 2008) Afirma “Estas

nacen en evolución a las antiguas redes CATV o televisión de antena comunitaria.”

(p.3). Por ende, se las considera redes de televisión por cable, la cual también

permite otro tipo de servicios de telecomunicaciones.

Redes PON (Passive Optical Network)

En la actualidad el ancho de banda requerido por los usuarios en la red es mucho

mayor, a causa de los servicios que ofrecen las operadoras como lo muestra en

CUADRO N.4. Por ende, el constante crecimiento del backbone de empresas y

la mayoría de redes internas de usuarios contribuyeron al crecimiento de tráfico

en la Internet, generando problemas en las redes de acceso con cuellos de botella,

las tecnologías en la actualidad como lo son xDSL, entre otras no eran suficientes

para cubrir la demanda de los servicios, la solución a este tipo de inconvenientes

fue mediante la utilización de fibra óptica, la cual es un excelente medio de

24

transmisión en la actualidad capaz de soportar velocidades extensas. (López,

Moschim, & Rudge, 2009).

Demanda de ancho de banda CUADRO N. 4

DEMANDA DE ANCHO DE BANDA (Mbps)

Video sobre Demanda 15 Redes Privadas Virtuales (VPN) 2 Videoconferencia 1 Navegación en Internet 1,5 Juegos en Línea 1 Dos conversaciones telefónicas IP 0,128 Televisón de alta definición (HDTV) 19,2

Fuente: (ESTUDIO COMPARATIVO DE REDES GPON Y EPON, 2009) Elaborado por: (Pereira)

Según (Gutierrez, Espinoza, & Hernández, 2011)dice: “La red PON tiene sus

inicios en la década de los 90, se vio como una solución para ofrecer acceso de

fibra óptica a los usuarios por su funcionalidad de punto a multipunto, tiene como

característica que no requiere de dispositivos electrónicos u opto-eléctrico activos

para la conexión entre el abonado y el operador” (p.88). Las redes ópticas pasivas

eliminan todos los componentes activos que están presentes entre un punto origen

(oficina central) y el punto final (usuario), en su lugar se coloca dispositivos ópticos

pasivos como por ejemplo los divisores ópticos o los muy conocidos Splitters, este

se encarga de separar y guiar todo el tráfico hasta los abonados finales, estos

componentes pasivos reducen los costos de equipos intermediarios de utilizan

energía para poder distribuir la señal.

Estructura y funcionamiento de una red pon

La estructura básica de una red PON está conformada por los siguientes

elementos:

• Un módulo terminal OLT que por lo general se encuentra ubicado en el

nodo central

• Un divisor óptico (SPLITTER) que es elementos pasivos principales en

la red PON que ramifican la señal pudiendo ofrecer servicios a muchos

abonados con una única fibra que sale de la OLT

25

• Varios ONTs que se encuentran ubicados en los hogares de los

abonados finales, también se los denominan ONU.

El siguiente grafico muestra un esquema general de una red PON.

GRÁFICO 3- ARQUITECTURA DE UNA RED PON GENÉRICA

Fuente: (http://www.um.edu.uy, 2009)

Elaborado por: (Abreu, Castagna, Cristiani, & Zunino)

En la imagen se observa un OLT ubicado en la oficina central en la que de este

salen cables de fibra óptica que soportan hasta 64 abonados por cada puerto PON

en el equipo, estos cables de fibra óptica pueden tener varios niveles de splitters,

como lo indica la imagen este tiene dos niveles de splitters, mostrando el primer

nivel de relación de 1:n de donde salen n fibras para cada fibra primaria o Feeder;

pasando por el segundo nivel que es la distribución que finaliza en las acometidas

de fibra que llegan directo al abonado, por lo general todo el cableado se lo realiza

con tendido aéreo (Abreu, y otros, http://www.um.edu.uy, 2009)(p9.),

OLT (Optical Line Terminal)

Terminal de línea óptica, este componente es aquel que se encarga de dar servicio

a miles de usuarios. Es un elemento activo el cual está ubicado en la central del

proveedor y de aquí se distribuye la fibra óptica hacia los diferentes usuarios. Su

principal función es similar a la de un router al ofrecer todos los servicios, tiene la

capacidad de ofrecer servicios a cientos de abonados finales actuando como

26

puente con redes externas, lo que facilita el tráfico de datos con el exterior.

(Marchukov, 2011)Indica:

Algunos de los objetivos de los OLT son:

1. Realizar las funciones de control en la red de distribución:

control de las potencias emitidas y recibidas, corrección de

errores e interleaving.

2. Coordinar la multiplexación de los canales de subida y de

bajada. (p.11)

Los OLT no es un único equipo si no existen módulos encargados de gestionar

un tráfico en específico en las OLT, existe tres tipos de OLT (Galeano, 2009):

1). P-OLT. Tiene la finalidad de cumplir dos tareas importantes, que son las

siguientes:

- Es el responsable de recibir las tramas de redes RTB e Internet que van

dirigidas hacia a las redes PON, transformando la señal para poder ser

emitidas a los diferentes usuarios por medio de protocolo TDM,

utilizando longitudes de ondas dedicadas de 1490nm.

- Contiene las tramas de voz y datos de las ONT de los usuarios

unificándolos por un único canal de escape en función de datos

recibidos y redirigirlos a las redes RTB y Internet utilizando longitudes

de ondas de 1310nm

2). V-OLT. – OLT de video, este módulo se encarga únicamente de transportar las

tramas de video que provienen de redes de video difusión hasta los ONT de los

abonados, transformando la señal para poder ser enviadas a los usuarios, así

mismo utiliza longitudes de ondas dedicadas como 1550nm

3). M-OLT, OLT multiplexador, es el encargado de multiplexar y desmultiplexar

las señales WDM de las P-OLT y V-OLT

27

GRÁFICO 4-ESQUEMA DE UN OLT

Fuente: (https://riunet.upv.es, 2011)

Elaborado por: (Marchukov)

Estos sistemas de módulos de OLT funcionan en diferentes longitudes de onda

evitando problemas de interferencia entre los canales ascendentes y

descendientes, para ello utilizan métodos de multiplexación como WDM que se

basa en la fibra óptica (Marchukov, 2011).

ONT (Optical Network Terminal)

Los ONT son los elementos responsables de filtrar de información procedente de

las OLT que serán designada a los usuarios, cuenta con la capacidad de

encapsular los paquetes de información de los clientes y enviarlas a las OLT de

la central del proveedor donde a sus ves la redireccionara a la red respectiva, por

lo general estos elementos se encuentran ubicados en los hogares,

específicamente en las rosetas ópticas respectivamente (Zarate, 2015).Estos

dispositivos ofrecen la interfaz para la conectividad a los abonados.

Los ONT tienen dos diferentes funciones que desempeñan, según (Marchukov,

2011) indica:

- H-ONT: Denominado ONT del hogar, está instalado en las viviendas de

los abonados y provee servicios en particular. Dando lugar que la fibra

llegue directamente hasta los hogares, entrando en el despliegue FTTH.

28

- B-ONT: Denominado ONT de edificio, dispuesto para ser instalado en

los cuartos de comunicaciones de los edificios privados o empresas, y

que se encuentran capacitados para dar servicio a varios usuarios

conectados a él a través de un repartidor. En este caso, la fibra no llega

hasta el hogar, sino hasta el edificio, denominándose FTTB. (p.29)

La información filtrada que recibe los ONT se lo lleva a nivel de protocolo Ethernet,

con las denominadas tramas PEM (PON encapsulation method) la cual consta de

tres campos. (Galeano, 2009) afirma:

- Cabecera (header), este campo contiene información sobre

sincronización de la trama.

- CRC, permite conocer si la información enviada ha llegado

correctamente y sin errores a su destino.

- Carga útil (Payload), son los datos a enviar.

GRÁFICO 5-PROTOCOLO DE DIFUSIÓN DE UNA RED PON

Fuente: (Repositorio institucional e-Archivo, 2009)

Elaborado por: (Galeano)

Luego de realizar el filtrado y obtener la información importante, el ONT debe ser

capaz de diferencias las respectivas señales de video que son originadas por los

V-OLT además de las tramas de voz y datos procedentes del P-OLT. Luego para

comenzar con el siguiente filtrado, el módulo electroóptico posee dos fotodiodos:

Uno es analógico APD (analogic photo-diode) y el otro es digital DPD (digital

photo-diode). (Zarate, 2015) Indica los siguientes:

29

- OAF, filtro óptico analógico (óptical analogic filter); la señal de video a

1550 nm se demultiplexa en longitud de onda con este filtro, atacando

al fotodiodo analógico APD para realizar la conversión en frecuencia.

- ODF, filtro digital óptico (óptical digital filter); la señal de voz y datos a

1490 nm se demultiplexa en longitud de onda con este filtro, atacando

a la foto diodo digital DPD. (p25)

El ONT cuenta con un LED que envía señales luminosas hacia los OLT para que

no ocurran colisiones entre la información de los usuarios, para prevenir las

colisiones utilizan protocolos de multiplexación TDM que gestiona el OLT que se

encarga de asignar intervalos a cada ONT (Galeano, 2009). A continuación, se

muestra un esquema en general como actual el ONT internamente con los filtros

ópticos.

GRÁFICO 6-FUNCIONAMIENTO DE FILTROS INTERNOS DE UNA ONT

Fuente: (Repositorio institucional e-Archivo, 2009)

Elaborado por: (Galeano)

Splitters o Divisor Óptico Pasivo

Los Splitters son dispositivos pasivos de distribución óptica bidireccionales con la

capacidad de combinar la potencia, encargados de dividir la potencia de la señal

y el confinamiento de los haces de luz para extenderlos a lo largo de la red, están

ubicados en el del tendido de fibra óptica entre los OLT y ONT permitiendo dar

servicios a los usuarios finales, cumple con la función de multlipexar y

desmultiplexar las señales que recibe. (Zarate, 2015) Señala las siguientes

características:

30

- La señal que accede por el puerto de entrada (enlace descendente),

procede del OLT y se divide entre los múltiples puertos de entrada.

- Las señales que acceden por las salidas (enlace ascendente), proceden

de los ONT (u otros divisores) y se combinan en la entrada. (p.31)

Se considera el elemento más importante en las redes PON por ser un elemento

pasivo que no necesita de energía externa para funcionar, tiene la capacidad

juntar y dividir la señal, reduciendo costes de instalación en el despliegue de la

red como en mantenimiento, la única desventaja que tienen estos elementos

pasivos es que introducen perdidas de potencia óptica, en la señal de

comunicación. Según (Zapardiel, 2014) indica “Sin embargo el hecho de dividir la

potencia en múltiples salidas causa una atenuación que es función de su factor de

división:

𝑨𝒆𝒔 = 𝟏𝟎 𝒍𝒐𝒈𝟏𝟎

𝟏

𝑵 ( 1)

Donde N es el factor de división del divisor” (p12).

En la siguiente figura se muestra el funcionamiento de un divisor óptico más a

detalle:

GRÁFICO 7-FUNCIONAMIENTO GENÉRICO DE UN DIVISOR ÓPTICO

Fuente: (http://repositorio.ucsg.edu.ec, 2017)

Elaborado por: (Salvatierra)

Existe diferente variedad de divisores ópticos, los más reconocidos son de dos

tipos, para dispositivos de 32 salidas y para menores de 32 salidas.

31

Funcionamiento de la red de transmisión

Luego de conocer todos los componentes que conforman una estructura de red

PON es necesario saber cómo trabaja de manera global, conociendo el

comportamiento de los elementos que están interconectados entre si desde la

OLT central hasta sus respectivos ONT de usuarios y viceversa. Lo más

importante en el funcionamiento de la red es la presencia de dos canales de

transmisión uno ascendente y otro descendente el cual comparten el mismo medio

físico, asignando diferentes longitudes de onda para diferente canal de trasmisión

en función del tráfico. Se asignan 3 longitudes de ondas diferentes para los

diferentes canales de upstrean y downstream, donde el flujo de video se da en el

canal de upstream y los dos flujos de datos restantes se dan en los dos canales

respectivamente (Salvatierra, 2017)(p.30).

Canal descendente

El canal descendente es la orientación del flujo de datos desde el OLT central

hasta los ONT de los abonados finales que reciben el servicio, este

comportamiento se lo conoce como una red punto a multi-punto; Los encargados

de recibir la información del flujo de datos de otras redes que se dirigen al ramal

de la red PON son los P-OLT y los V-OLT, estos se encargan de multiplexar la

señal con técnicas de WDM para poder inyectar a la red mediante acopladores

pasivos como los splitters, que permiten la unificación de todos los ONT de la red

sin la necesidad de potenciar la señal o regenerarla con dispositivos activos

(Galeano, 2009)(p.33).

GRÁFICO 8-CANAL DESENCANTE



32

Canal ascendente

El canal ascendente es lo contrario que el canal descendente, en cuanto al sentido

del envió de la información, en este canal los datos se originan en el ONT enviando

la información recopilada que generan los usuarios hacia los OLT comportándose

como una red punto a punto, el ONT es capaz de multiplexar las tramas para poder

ser enviadas por la fibra óptica dedicada al abonado.

GRÁFICO 9-CANAL ASCENDENTE



Ventajas e inconvenientes de las redes pon

Dentro de la principal ventaja de las redes PON se dan por la utilización de fibra

óptica, además de los elementos pasivos que la integran para la configuración de

topologías tipo árbol o estrella que le dan ventaja con respecto a otros tipos de

topologías, una de las ventajas primordiales dentro de este tipo de redes es la

optimización de costos por implementación y la gran capacidad de ancho de

banda que provee este tipo de redes ópticas pasivas.

Según (Galeano, 2009) indica:

El propio hecho de utilizar fibra óptica en la red, permite la

reutilización de fibra existente en muchos emplazamientos, así

como realizar tendidos aéreos, que reducen el coste de

despliegue en torno a un 50%. (p.37)

33

En aquellos lugares que no hay fibra desplegada, el ahorro de fibra es menos

importante, porque supone un ahorro de cara al futuro.

Las ventajas más importantes de las redes PON son las siguientes:

- Al utilizar componentes pasivos en la red PON disminuye los costos de

mantenimiento y despliegue de la red, por el motivo que los

componentes pasivos no necesitan tanta atención en comparación de

los equipos activos.

- El manejo del tráfico entre la red se debe gracias a la multiplexación

WDM, separando la data de voz y datos en longitud de onda de la

segunda ventana, mientras que la data de video viaja a través de la

tercera ventana de longitud de onda, lo que imposibilita interferencia

entre las señales.

- Una ventaja muy importante que hay que mencionar es el ancho de

banda que alcanzan es tipo de arquitecturas, por lo general se puede

tener hasta 2.5Gbps de tasa descendente para el usuario, haciendo

que esta tecnología sea ideal para la demanda exigente de ancho de

banda de servicios triple play (datos, telefonía y video) de acuerdo a

las necesidades de los usuarios (Galeano, 2009).

Los principales inconvenientes de las redes PON son las siguientes:

- Teniendo en cuenta que la distribución de la información se da desde

los OLT hasta los distintos ONT por medio del divisor óptico por el

mismo árbol de distribución, reduce la eficiencia de la red, siendo mucho

menor que enlaces de punto a punto, pero esto es casi insignificante

para dejar de usar este tipo de redes (Galeano, 2009).

- La seguridad en este tipo de redes que envían la señal por un solo

medio físico se ve afectada por lo que se necesita un alto nivel de

encriptación (Marchukov, 2011).

- Los dispositivos que están del lado de los usuarios finales como los OLT

se ven comprometidos, por lo que si hay una avería en estos equipos

se suspende el servicio y de la caída del sistema (Marchukov, 2011).

34

Estándares de redes PON

GRÁFICO 10-EVOLUCIÓN DE PON

Fuente: (Media Access Control and Resource Allocation, 2013)

Elaborado por: (Ansari & Zhang)

APON (ATM Passive Optical Network)

Una de las primeras redes PON que definió FSAN, conformado por 7 operadores

de telecomunicaciones que tenían un objetivo en común la cual fue unificar las

especificaciones de acceso de ancho de banda de los hogares; APON utiliza ATM

como protocolo de señalización en capa 2. Según (Marchukov, 2011)afirma “La

transmisión de datos en el sentido descendente se realiza con una corriente de

ráfagas de celdas ATM de 53 bytes cada una, con 3 bytes para la identificación

del ONT. “(p25). Obteniendo una tasa de trasmisión de 155.52 Mbps que se divide

entre los ONT que estén conectados. La limitante que tenían era la tasa de 155

Mbps que luego se mejoró a 622 Mbps, aunque con la desventaja de no soportar

video, a causa de no tener una longitud de onda dedicada para asignar la data

(ING. Oswaldo, 2013).

BPON (Broadband PON)

Luego de surgir APON se vio a la necesidad de algunas mejoras de tecnología

para poder tener más acceso a servicios como Ethernet y distribución de video,

35

además de obtener métodos de multiplexación por longitud de onda WDM

consiguiendo mejorar el ancho de banda y otras mejoras, siendo una mejora de

APON este aun cuenta con protocolos de ATM con la diferencia que soporta otros

estándares de banda ancha. BPON contaba con la misma tasa de transmisión de

la APON por lo que se mejoró esta característica aumentando a velocidades de

hasta 1.2Gbps de canal descendente y manteniendo los 622 Mbps para canales

ascendentes. (Marchukov, 2011).

Algunas de las características de la mejora son:

Admite un máximo de 32 divisores por cada OLT, a la vez cada divisor

admite un máximo de 64 salidas de ONT, logrando un máximo de 2048

ONT por cada central OLT.

- Alcanza longitudes máximas de 20 km entre un OLT y un ONT.

- El ONT está en la capacidad de poder medir la distancia que hay hasta

el ONT, esto lo hace enviando un paquete hacia un ONT determinado

midiendo el retardo de ida y vuelta del paquete, consiguiendo evitar las

colisiones de los paquetes procedentes de los ONT

GPON (Gigabit-Capable PON)

Gibabit PON está basado en la red BPON, este estándar en la actualidad es el

más avanzado que hoy en día se sigue trabajando, fue elaborado con la finalidad

de ofrecer más ancho de banda que sus predecesores logrando más eficiencia en

el transporte de los servicios en la actualidad (Marchukov, 2011).

Esta tecnología incluye nuevas características.

- Velocidades de transmisión de 150 Mbps hasta los 2Gbps.

- Adquiere una nueva característica de seguridad, utilizando cifrado AES

para la encriptación de los datos de los usuarios.

EPON (Ethernet PON)

La tecnología EPON nace en paralelo de la evolución de las redes PON

originadas por la FSAN y siendo estandarizadas por la ITU, este nuevo estándar

surgió para mejorar las redes Ethernet con tecnología de fibra óptica, gracias al

36

grupo de EFM(Ethernet in the First Mile) constituido por la IEEE que dio paso a

este nuevo proyecto que integraba las redes PON a Ethernet bajo la norma de

IEEE 802.3ah ,que en la actualidad se encuentra en desarrollo (Marchukov, 2011).

EPON contiene algunas ventajas con las tecnologías APON y BPON que son las

siguientes:

- Es capaz de trabajar directamente con velocidades de Gbps, estando

soportado sobre Ethernet, lo cual se reparte para la cantidad de ONT

que contengan la red.

- Brinda QoS en ambos sentidos tanto en el canal descendente como en

el canal ascendente.

- Es de fácil acceso a la llegada de fibra hasta los abonados al usar

interfaces Ethernet.

- La administración de la red se basa en el protocolo SNMP reduciendo

la dificultad de los demás sistemas de administración de tecnologías

diferentes.

Tecnología POL (Passive Optical LAN)

Hoy en día nos encontramos viviendo en la era tecnológica, en la cual la evolución

de la tecnología se ve constantemente, con la creciente demanda de ancho de

banda por parte de los usuarios se ve la necesidad de buscar nuevas soluciones

a las presentes y futuras exigencias tecnológicas.

Por tal motivo el nuevo horizonte del cableado estructurado se va encaminando a

hacia el futuro de las redes en las comunicaciones, las redes ópticas pasivas, las

mismas que basa su implementación en la fibra óptica por ser más ligeros y flexible

que los tradicionales cables de cobre.

Al experimentar un avance constante, día a día no podemos estancarnos,

debemos ir de la mano con la evolución constante en las tecnologías. La

Tecnología POL realiza un intento progresivo para lograr ahorros significativos en

equipos, espacios y reducción en el consumo eléctrico.

37

¿Qué es la Tecnología POL (Passive Optical LAN)?

La tecnología óptica revoluciono en la década de los años 80 y 90 por la larga por

su larga distancia al momento de la transmisión, empezó para la aplicación de uso

militar y hoy en día ya está siendo aplicada en el ámbito global. (Nikos, y otros,

2014). La tecnología POL es amigable con el medio ambiente, tiene un ahorro en

el consumo de energía, una alta eficiencia y rentable por sus costos reducidos al

momento de la implementación.

Podemos decir que la tecnología POL “Es un medio de transporte de capa 2,

construido con tecnología de Red Óptica Pasiva (PON), que proporciona video

convergente, datos, acceso inalámbrico y servicio de voz a velocidades gigabit a

través de una hebra de fibra” (APOLAN, 2015).

Según indica un artículo de (NOKIA, 2016) “Esta optimizado para el aumento del

volumen de las comunicaciones digitales y el intercambio de información

asociadas a la Web a presión de conferencias, aprendizaje electrónico, la

colaboración a distancia y el entretenimiento dormitorio”, la tecnología POL puede

ser implementada en diferentes áreas tales como hospitales, hoteles, industrias o

compañías de difícil acceso por ambientes hostiles, oficinas, universidades.

Entre las principales características de la tecnología POL podemos encontrar:

• Tecnología confiable.

• Evolución a futuras tecnologías.

• Tecnología segura.

• Permite entrega de voz, datos, videos y otros servicios basados en IP.

• Tecnología basada en estándar ITU.

• Eliminación de armarios y de UPS.

• Administra el tráfico de manera inteligentemente y activa

• Globalmente desplegado.

Arquitectura POL (Passive Optical LAN)

La arquitectura POL se basa en la tecnología fiber to the home o fibra hasta el

hogar (FTTH) establecidos en las normas de la UIT.

38

GRÁFICO 11-ARQUITECTURA DE UNA RED POL

Fuente: (https://networks.nokia.com, 2016)

Elaborado por: (NOKIA)

En las salas de telecomunicaciones de la tecnología LAN tradicional basada en

cable de cobre, necesita un sistema de puesta a tierra especializado, energía

ininterrumpible y también necesita de un sistema de aire acondicionado para

mantener bajo control la temperatura de la sala de telecomunicaciones.

Esencialmente, la tecnología Óptica Pasiva LAN utiliza fibra óptica como principal

medio de transmisión. Este medio de transmisión tiene la ventaja de soportar

velocidades de transmisión de datos de cientos de Gigabits por segundos. A la

hora de la implementación la velocidad de transmisión depende en gran medida

del rendimiento de los componentes de la red electro-ópticos, ya sean al inicio o

al final de los extremos de la red y es así que proporciona velocidades de 2,5 Gbps

aguas abajo o downstream y 1,2 Gbps de upstream, aunque en ambientes

favorables se ha dado el aumento de velocidades en muchas implementaciones.

“La LAN óptica pasiva proporciona el enlace ETHERNET integrado, capacidad de

VLAN requerida para la segmentación de red y la autenticación de usuario y de

filtrado de seguridad” (APOLAN, 2015, pág. 1).

La tecnología POL, trabaja con divisores ópticos para dividir la señal óptica con

esto se puede conectar hasta 64 dispositivos ONT que se conectan directamente

a un puerto del centro de la LAN o también conocida como OLT.

39

Los divisores ópticos transforman las señales de la fibra óptica en sentido

ascendente y descendente. En sentido ascendente las señales se combinan en

una sola fibra, convirtiéndose en señales bidireccionales en una sola fibra, y en

sentido descendente la señal se divide hacia todos los dispositivos.

Cada dispositivo ONT en una LAN óptica pasiva es considerado un switch ethernet

de 4 puertos gigabits, pero también trabaja como convertidor FTTH triple play

(Internet-TV-Teléfono).

Ventajas de la Tecnología Óptica Pasiva LAN

La tecnología POL presenta varias ventajas frente a las tecnologías existentes en

la actualidad, las misma que se convierten en un factor determinante a la hora de

realizar una implementación de red, entre las principales ventajas podemos

mencionar las siguientes: (NOKIA, 2016)

Flexibilidad de Implementación. – Debido a que POL utiliza tecnología Gigabit

Passive Optical Network, es una ventaja ya que la misma ha tenido un despliegue

exitoso en el mundo de las aplicaciones backhaul móvil, la cual está diseñada para

el desarrollo comercial, empresarial y residencial.

Eficiencia Operacional. - Debido a que todas las comunicaciones del sistema de

información y del departamento de oficinas convergen en una misma

infraestructura, la que puede ser administrado desde una ubicación central. Esto

se debe a que la Tecnología POL, utiliza menos elementos activos dentro de la

red.

Alto Rendimiento. – Presenta un eficiente ancho de banda y compatibilidad con

una amplia gama de aplicaciones datos, videos y voz por la utilización de Gigabit

Passive Optical Network. La tecnología POL está capacitada para proporcionar el

ancho de banda requerido para el crecimiento productivo y sustentable sin la

necesidad de costosas actualizaciones.

Escalabilidad. - La escalabilidad se garantiza gracias a la estandarización de la

tecnología PON en la UIT-T. Si se da la necesidad de alguna actualización a futuro

40

o se requiera un mayor ancho de banda, debido a la estandarización se garantiza

que las futuras actualizaciones serán rentable y fácil.

Seguridad. – Una característica de la fibra óptica es la seguridad que presenta en

comparación con los tradicionales cables de cobre. Adicional la tecnología POL

está construida con el sistema de detección de intrusión, la misma que impide la

manipulación física indebida con lo que se limita el tipo de sistema que se puede

conectar a la fibra. Lo más considerable es la seguridad que presentan las

longitudes de ondas de luz al ser insensibles a intercepciones o fisgoneos.

Aplicaciones de la tecnología Pasiva Óptica LAN

La tecnología POL puede ser aplicada en diferentes escenarios según sea el

requerimiento o la necesidad de la infraestructura. Entre los principales aspectos

al momento de implementar la tecnología POL debemos considerar los siguientes:

Por su longitud. - Debido a la gran distancia que logra cubrir la tecnología POL,

aproximadamente 20 km de canal sin la necesidad de elementos activos en la

trayectoria, podemos aplicarlas en: Universidades, Complejos Industriales,

Aeropuertos, Sistemas de CFTV, centros comerciales.

Por la Infraestructura. - Por la infraestructura se puede implementar en lugares

con salas técnicas más sencillas y donde exista la necesidad de un cableado no

muy extenso. Por ejemplo, la podemos aplicar en: Edificios históricos, Proyectos

sin previsión de cableados, lugares donde el metro cuadrado resulta demasiado

costoso.

Lugares con Interferencias. – Esta aplicación la podemos implementar en

lugares donde existe inevitable interferencia electromagnética que no puede ser

controlada y se ve en la necesidad de un cableado con total inmunidad

electromagnética, así, por ejemplo, tenemos los siguientes escenarios donde se

puede implementar la tecnología POL: Hospitales, Plantas eléctricas,

Aeropuertos, Aéreas con alto índice de descargas atmosféricas (rayos).

41

Seguridad. - Otro factor importante donde se considera la aplicación de la

tecnología POL es debido a la seguridad, donde necesitamos que los datos viajen

de forma encriptados, y en medios más seguros, entre las aéreas donde se

necesitas mayor seguridad tenemos: Sistemas Financieros (bancos), Entidades

Gubernamentales, Fuerzas Armadas, Grandes Corporaciones, entre otras.

En sí, la tecnología POL se encuentra en franco desarrollo y está teniendo una

gran acogida y aceptación para ser aplicada en los diferentes mercados y áreas

indispensables en el desarrollo cotidiano, facilitando el trabajo cotidiano de los

diferentes ámbitos donde está siendo aplicada (Kawanura, 2016).

Convergencia de todos los servicios en la Tecnología POL

“La convergencia de todos los servicios de red es la característica más importante

de la LAN óptica pasiva. Convergerá todos los servicios a través de una única

infraestructura, lo que elimina la necesidad de múltiples plataformas” (APOLAN,

2015). La tecnología POL proporciona un soporte a los servicios más importantes

y primordiales en las comunicaciones de hoy en día para los usuarios finales, nos

referimos al servicio de voz, el servicio de video y el servicio de datos.

Voz en Tecnología POL. – Al igual que la tecnología basada en cobre en la

tecnología POL el servicio de VoIP se conecta a través de un puerto estándar RJ-

45, el mismo que se encuentra en un extremo de la ONT. En esta tecnología el

mencionado servicio de VoIP se transporta a softswitch o IP PBX como tráfico

estándar (APOLAN, 2015).

GRÁFICO 12-VOIP A TRAVÉS DE LA ARQUITECTURA LAN ÓPTICO

Fuente: (The Association for Passive Optical LAN, 2015)

Elaborado por: (APOLAN)

42

El servicio de voz analógico o POTS (Plain Old Telephone Service) también está

considerada en la tecnología POL por medio de la ONT y OLT, en este caso las

ONT’s vienen incorporadas con Protocolo SIP (Protocol Initiation of Session) para

permitir que los teléfonos se conecten a un puerto RJ-11 sin ningún inconveniente

GRÁFICO 13-POTS (ANALÓGICA) TRAVÉS DE LA ARQUITECTURA LAN ÓPTICO



En cualquiera de los dos escenarios la tecnología POL provee de calidad y servicio

(QoS) y los protocolos de red requeridos por el entorno empresarial moderno.

Video en Tecnología POL. – La tecnología POL maneja un sistema transporte

estándar, motivo por el cual servicio de video se lo puede implementar con un

mínimo esfuerzo. Esta tecnología está diseñada para proveer contenido

almacenado en caché local para video bajo demanda (VoD), esto se logra gracias

a que se transmite en formato IP/Ethernet. Al aprovechar la tecnología POL el

protocolo de administración de grupos de Internet (IGMP), los mecanismos de

entrega de multidifusión se convierten en un mecanismo eficaz para la entrega del

video en la Red. El protocolo IGMP multidifusión se lleva a cabo a través de la

ONT y la OLT. (APOLAN, 2015).

GRÁFICO 14-VOIP TRAVÉS DE LA ARQUITECTURA LAN ÓPTICO



43

Topologías de las Tecnología POL

División distribuida en piso o distribuidos de zona

La división distribuida es una topología en la que el splitters está ubicado en cada

piso o en zona, esto significa que en el backbone de la estructura se necesitara

poca fibra óptica, lo que a su vez ayuda a simplificar la instalación del cableado

vertical.

Los splitters se encuentran ubicados en paneles o en cajas para el montaje en la

pared, los mismos que sirven para conectar el cableado horizontal y el cableado

vertical.

En esta estructura el cableado al estar separada puede ser probado y construido

individualmente. La topología división distribuida optimiza los costos y permite el

uso óptimo de los materiales en la instalación (Reichle & De-Massari AG, 2017)

GRÁFICO 15-DIVISIÓN DISTRIBUIDA EN PISO O DISTRIBUIDOS DE ZONA

Fuente: (Passive Optical LAN (POL), 2017) Elaborado por: (Reichle & De-Massari AG)

Backbone colapsado-División centralizada en la distribución del edificio

En esta configuración los splitters deben ir en el gabinete de distribución del

edificio ubicado en el centro, esto da como resultado un manejo de mayores

cantidades de fibra en la distribución del gabinete. Esta infraestructura presenta

una mejora al poder ser operada desde una única ubicación. En esta configuración

se recomienda finalizar por separado el cableado horizontal del cableado vertical

44

y luego conectarlos con un cable de conexión cuando se esté colocando el

servicio.

Esta estructura de backbone colapsado nos ayuda a optimizar administración y

con unas pocas acciones de parche en el futuro se puede crear una estructura

punto a punto (P2P) (Reichle & De-Massari AG, 2017)

GRÁFICO 16-DIVISIÓN CENTRALIZADA EN LA DISTRIBUCIÓN DEL EDIFICIO


Posibilidades de conexión en el área de trabajo

Existen varios tipos de conexión al momento de llegar al usuario final, entre las

cuales tenemos las siguientes:

• Salida multiusuario

• Estándar

• Activo

Conexión estándar. - En esta variación de conexión el ONT se encuentra debajo

o encima de la mesa y lo tendremos conectado por medio de un patch cord de

fibra óptica. En esta aplicación el patch cord lo encontramos expuesto a la

manipulación y a un entorno de oficina rudo. El cableado horizontal termina en una

salida de fibra óptica (Reichle & De-Massari AG, 2017).

45

GRÁFICO 17-CONEXIÓN ESTÁNDAR


Conexión activa. - En esta conexión la fibra del cableado horizontal finaliza en

una caja de conexión universal (U-box). Esta caja de conexión universal también

funciona como un distribuidor de cableado de zona. Esto significa que las tomas

del cable de cobre de par trenzado salen del escritorio o de la pared. El ONT está

instalado cera o incluso en la caja de conexión universal y no está accesible

directamente al usuario u operador (Reichle & De-Massari AG , 2017).

GRÁFICO 18-CONEXIÓN ACTIVA


46

Comparación entre la Tecnología POL y la Tecnología de cobre existente

La tecnología POL presenta varias ventajas al momento de ser comparada con

las implementaciones tradicionales que se basan en el cobre. Entre las principales

ventajas tenemos las siguientes:

- El cable de fibra óptica puede viajar a una distancia de hasta 20 km o

30 km.

- La fibra óptica es mucho más ligera que el cable de cobre tradicional

- La naturaleza pasiva del splitter elimina la necesidad de energía y

refrigeración

- La única consola de gestión proporciona acceso a todos los dispositivos

y puertos de red en la red.

A continuación, vemos una comparación entre dos arquitecturas, la arquitectura

tradicional de Ethernet basado en cable de cobre y una arquitectura LAN Óptica

Pasiva basado en fibra óptica.

GRÁFICO 19-COMPARACIÓN ENTRE ARQUITECTURAS ETHERNET Y LAN ÓPTICA

PASIVA



Como podemos observar en la figura en la parte superior se encuentra un diseño

de la arquitectura Ethernet, donde podemos ver al inicio al router enlazado con la

capa core o núcleo la misma se conecta por debajo con la capa de distribución.

47

Los switches de distribución se unen a los conmutadores de la capa de acceso en

los armarios de comunicación. También nos damos cuenta que los cables de

cobre se desplazan desde los armarios de comunicación hasta el usuario final.

En la configuración LAN Óptica Pasiva, el router se encuentra retenido en la parte

superior junto con el OLT. La conmutación de agregación del edificio se desarrolla

por medio del splitters.

El splitter es un dispositivo pasivo que no requiere de potencia, ni refrigeración y

es altamente fiable. Mientras que al final de la arquitectura encontraremos a las

ONT, las mismas que están encargadas de brindar conectividad a los usuarios y

los dispositivos finales.

Es importante dejar en claro que ambas arquitecturas proporcionan acceso a

datos por medio de conexiones Ethernet 1000BASE-T para los usuarios, esto

indica que al momento de pasar de la arquitectura Ethernet activo a LAN Óptico

Pasivo no es necesario ninguna actualización ni reconfiguración de PC. “El punto

esencial es comprender que POLAN es un ancho de banda compartido” (Gartnet

Inc., 9 de febrero de el año 2016).

Tabla de comparación de fortalezas, debilidades y diferencias entre la

solución xBase-T y la tecnología Óptica Pasiva LAN.

Fortalezas y debilidades

CUADRO N. 5

802,3 xBase-T LAN Óptica Pasiva

90 metros de alcance horizontal del cuadro de control con la terminación de usuario.

No hay límite de distancia efectiva en un entorno LAN.

Se pueden necesitar actualizaciones de cable de par trenzado, para mayor ancho

de banda.

No hay actualización de cables o sustitución de componentes

electrónicos activos necesarios para mayor ancho de banda.

Cat 6 y cable de más categoría son muy caros. Se necesita armario de conmutación local: espacio energía y el acceso para el mantenimiento pueden tener problemas.

Ahorro de gastos de capital en el cable y la instalación. Ahorro de espacios.

48

Distribución de conmutación LAN con características replicadas en todos los

puertos.

Toda la conmutación se encuentra en el núcleo, que puede ser alejado de la

LAN en una ubicación centralizada (20 km). Las características son

centralizadas.

Alimentación a través de Ethernet como estándar.

De cualquier cable de alimentación tiene que integrarse con el cable de

fibra, o el poder local debe ser suministrado al extremo terminal ONT.

Arquitectura de conmutación sin bloqueo en la capa de acceso, con sobresuscripción

en enlaces ascendentes a la red central.

Ancho de banda compartido que se basa en la multiplicación estadística.

Diseño físico de 26 años de edad, con un montón de soportes técnicos disponibles.

Una tecnología relativamente nueva que requiere una formación y el camino.

Fuente: (http://www.it2b.com.br, 2016)

Elaborado por: (Ian & Mark)

FUNDAMENTACIÓN SOCIAL

Este proyecto de factibilidad está contemplado en los artículos de la Constitución

de la República del Ecuador. La misma que está orientada a mejorar la

infraestructura de la Carrera de Ingeniería en Sistemas y Networking, para poder

brindar un mejor ancho de banda a los usuarios (alumnos, docentes y personal

administrativo) de la red de la Carrera.

REGIMEN DEL BUEN VIVIR

Capítulo primero Inclusión y equidad

Art. 340.- El sistema nacional de inclusión y equidad social es el conjunto

articulado y coordinado de sistemas, instituciones, políticas, normas, programas y

servicios que aseguran el ejercicio, garantía y exigibilidad de los derechos

reconocidos en la Constitución y el cumplimiento de los objetivos del régimen de

desarrollo. El sistema se articulará al Plan Nacional de Desarrollo y al sistema

nacional descentralizado de planificación participativa; se guiará por los principios

de universalidad, igualdad, equidad, progresividad, interculturalidad, solidaridad y

49

no discriminación; y funcionará bajo los criterios de calidad, eficiencia, eficacia,

transparencia, responsabilidad y participación. El sistema se compone de los

ámbitos de la educación, salud, seguridad social, gestión de riesgos, cultura física

y deporte, hábitat y vivienda, cultura, comunicación e información, disfrute del

tiempo libre, ciencia y tecnología, población, seguridad humana y transporte.

Art. 347.- Será responsabilidad del Estado:

Fortalecer la educación pública y la coeducación; asegurar el mejoramiento

permanente de la calidad, la ampliación de la cobertura, la infraestructura física y

el equipamiento necesario de las instituciones educativas públicas.

Garantizar que los centros educativos sean espacios democráticos de ejercicios

de derechos y convivencia pacífica. Los centros educativos serán espacios de

detección temprana de requerimientos especiales.

Garantizar modalidades formales y no formales de educación.

Asegurar que todas las entidades educativas impartan una educación en

ciudadanía, sexualidad y ambiente, desde el enfoque de derechos.

Garantizar el respeto del desarrollo psicoevolutivo de los niños, niñas y

adolescentes, en todo el proceso educativo.

Erradicar todas las formas de violencia en el sistema educativo y velar por la

integridad física, psicológica y sexual de las estudiantes y los estudiantes.

Erradicar el analfabetismo puro, funcional y digital, y apoyar los procesos de post-

alfabetización y educación permanente para personas adultas, y la superación del

rezago educativo.

Incorporar las tecnologías de la información y comunicación en el proceso

educativo y propiciar el enlace de la enseñanza con las actividades productivas o

sociales.

Garantizar el sistema de educación intercultural bilingüe, en el cual se utilizará

como lengua principal de educación la de la nacionalidad respectiva y el castellano

como idioma de relación intercultural, bajo la rectoría de las políticas públicas del

50

Estado y con total respeto a los derechos de las comunidades, pueblos y

nacionalidades.

Asegurar que se incluya en los currículos de estudio, de manera progresiva, la

enseñanza de al menos una lengua ancestral.

Garantizar la participación activa de estudiantes, familias y docentes en los

procesos educativos.

Garantizar, bajo los principios de equidad social, territorial y regional que todas las

personas tengan acceso a la educación pública.

FUNDAMENTACIÓN LEGAL

La investigación de este estudio de factibilidad está legalmente fundamentada en

la constitución de la República del Ecuador.

Sección tercera

Comunicación e Información

Art. 16.- Todas las personas, en forma individual o colectiva, tienen derecho a:

Una comunicación libre, intercultural, incluyente, diversa y participativa, en todos

los ámbitos de la interacción social, por cualquier medio y forma, en su propia

lengua y con sus propios símbolos.

El acceso universal a las tecnologías de información y comunicación.

La creación de medios de comunicación social, y al acceso en igualdad de

condiciones al uso de las frecuencias del espectro radioeléctrico para la gestión

de estaciones de radio y televisión públicas, privadas y comunitarias, y a bandas

libres para la explotación de redes inalámbricas.

El acceso y uso de todas las formas de comunicación visual, auditiva, sensorial y

a otras que permitan la inclusión de personas con discapacidad.

51

Integrar los espacios de participación previstos en la Constitución en el campo de

la comunicación.

Art. 17.- EI Estado fomentará la pluralidad y la diversidad en la comunicación, y al

efecto:

Garantizará la asignación, a través de métodos transparentes y en igualdad de

condiciones, de las frecuencias del espectro radioeléctrico, para la gestión de

estaciones de radio y televisión públicas, privadas y comunitarias, así como el

acceso a bandas libres para la explotación de redes inalámbricas, y precautelará

que en su utilización prevalezca el interés colectivo.

Facilitará la creación y el fortalecimiento de medios de comunicación públicos,

privados y comunitarios, así como el acceso universal a las tecnologías de

información y comunicación en especial para las 26 personas y colectividades que

carezcan de dicho acceso o lo tengan de forma limitada.

No permitirá el oligopolio o monopolio, directo ni indirecto, de la propiedad de los

medios de comunicación y del uso de las frecuencias.

Fundamentada en la ley especial de telecomunicaciones reformada que nos

indica:

Art. 1.- Ámbito de la Ley. - La presente Ley Especial de Telecomunicaciones

tiene por objeto normar en el territorio nacional la instalación, operación, utilización

y desarrollo de toda transmisión, emisión o recepción de signos, señales,

imágenes, sonidos e información de cualquier naturaleza por hilo,

radioelectricidad, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos.

Los términos técnicos de telecomunicaciones no definidos en la presente Ley,

serán utilizados con los significados establecidos por la Unión Internacional de

Telecomunicaciones.

Art. 6.- Son servicios finales de telecomunicaciones aquellos que proporcionan la

capacidad completa para la comunicación entre usuarios, incluidas las funciones

de equipo terminal y que generalmente requieren elementos de conmutación.

52

Art. 15.- Las redes privadas serán utilizadas únicamente para beneficio de un solo

usuario y no podrán sustentar, bajo ninguna circunstancia, la prestación de

servicios a terceros. Las redes privadas no podrán interconectarse entre sí, ni

tampoco con una red pública.

Art. 36.- Tipos de Servicios.

Servicios de telecomunicaciones: Son aquellos servicios que se soportan sobre

redes de telecomunicaciones con el fin de permitir y facilitar la transmisión y

recepción de signos, señales, textos, vídeo, imágenes, sonidos o información de

cualquier naturaleza, para satisfacer las necesidades de telecomunicaciones de

los abonados, clientes, usuarios.

HIPÓTESIS

¿Este estudio de viabilidad de un nuevo diseño de red con tecnología POL

permitirá a la carrera, tener un previo estudio para posterior implementación, con

el objetivo de tener una mejora tecnológica en la infraestructura del edificio?

VARIABLES DE LA INVESTIGACIÓN

Variables de la investigación

CUADRO N. 6

Variables Independientes Variables Dependientes

Diseño de red con tecnología POL en el edifico de la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales e Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones

- Actualización de diseño actual

- Mejoras en los servicios de la red de acceso

- Factibilidad de implementación del diseño propuesto

Fuente: Investigación del Proyecto Elaborado por: Autores

53

DEFINICIONES CONCEPTUALES

CAPEX: inversiones de capital que crean beneficios.

OPEX: es un coste permanente para el funcionamiento de un producto, negocio

o sistema

TCO: Total Cost of Ownership o TCO), es un método de cálculo diseñado para

ayudar a los usuarios y a los gestores empresariales a determinar los costes

directos e indirectos, así como los beneficios

SPLITTERS OPTICO: que realiza la división de la señal óptica proveniente de

una hebra

HFC: La tecnología Hybrid Fibre Coaxial (HFC) es una combinación de cable y

fibra óptica.

54

CAPITULO III

METODOLOGIA

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

MODALIDAD DE LA INVESTIGACIÓN

En este proyecto de estudio de factibilidad de la tecnología POL se ha hecho

hincapié en la investigación científica, bibliográfica y en el desarrollo en el campo.

Dentro de las diferentes investigaciones científicas realizadas pudimos darnos

cuenta de la factibilidad y el auge a nivel global que está viviendo la Tecnología

Óptica Pasiva, desarrollándose en muchos de los campos más significativos,

donde la tecnología es primordial y facilita la labor cotidiana. Fueron analizadas

investigaciones de la organización APOLAN realizadas para dar a conocer,

estandarizar y desarrollar la tecnología POL, quien en conjunto con diferentes

compañías se encuentra mejorando y controlando el desarrollo de la nueva

tecnología. La prueba de campo realizada en la infraestructura de red de la

Carrera de Ingeniería en Sistemas y Networking, nos ayudó a darnos cuenta con

información real del actual estado de la red y a entender cuáles son los puntos

críticos que tiene en la actualidad, para innovarla a nuevas tendencias

tecnológicas.

TIPOS DE INVESTIGACIÓN

El proyecto deduce en una investigación comparativa y evaluativa, con el fin de

dar a conocer las ventajas y los beneficios a pequeño, mediano y largo plazo que

se obtienen al implementar la Tecnología Óptica Pasiva LAN basada en fibra

óptica y en diferentes elementos pasivos que no requieren de energía eléctrica,

con esto queremos mejorar las conexiones de red en el interior del edifico de las

carrera CISC-CINT y así poder mejora la calidad de servicio para todos los

usuarios (estudiantes, personal administrativo y docentes).

55

POBLACIÓN Y MUESTRA

POBLACIÓN

Las investigaciones se desarrollaron directamente con los docentes, estudiantes

y personal administrativo del ciclo II, periodo 2017-2018 de la Carrera de

Ingeniería en Sistemas y Networking quienes son los que están directa e

indirectamente inmiscuidos en la utilización de la infraestructura de la red.

Podemos definir qué población “Es el conjunto total de objetos que son de interés

para un problema dado. Los objetos pueden ser personas, animales, productos

fabricados, etc. Cada uno de ellos recibe el nombre de elemento (o individuo) de

la población” (Batanero & Godino, 2002)(p.703-704).

POBLACIÓN DE ESTUDIANTES CINT & CISC

CUADRO N. 7

POBLACIÓN DE ESTUDIANTES CINT & CISC Cantidad

Estudiantes de Ingeniería en Networking & Telecomunicaciones 1932

Estudiantes de Ingeniería en Sistemas Computacionales 2308

TOTAL 4240

Fuente: Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas/ CISC-CINT Elaborado por: Autores

POBLACIÓN DE DOCENTES CINT & CISC

CUADRO N. 8

POBLACIÓN DE DOCENTES CINT & CISC Cantidad

Docentes de Ingeniería en Networking & Telecomunicaciones 66

Docentes de Ingeniería en Sistemas Computacionales 85

TOTAL 151

Fuente: Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas. Elaborado por: Autores

56

POBLACIÓN DE PERSONAL ADMINISTRATIVO CINT & CISC

CUADRO N. 9

POBLACIÓN DE PERSONAL ADMINISTRATIVO CINT & CISC Cantidad

Personal Administrativo de la Carrera de Ingeniería en

Sistemas Computacionales y Networking &

Telecomunicaciones

28

TOTAL 28

Fuente: Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas. Elaborado por: Autores

MUESTRA

Para saber el número de encuestas necesarias que debemos realizar a los

estudiantes, docentes y personal administrativo de la Carrera de Ingeniería en

Sistemas Computacionales y Networking & Telecomunicaciones, hemos trabajado

con la siguiente formula n= 𝑃.𝑄𝑁.

(𝑁−1)𝐸2/ 𝐾2+𝑃∗𝑄 , y así poder obtener la información

necesaria que nos ayude a conocer más a fondo los requerimientos en la Carrera.

Tamaño de la muestra

ESTUDIANTES P = Probabilidad de éxito (0.50) Q = Probabilidad de fracaso (0.50) N = Tamaño de la población (0.50) E = Error de estimación (7%) K = Número de desviación típica “Z” (1:68%, 2: 95,5%, 3:9,7%)

𝐅𝐨𝐫𝐦𝐮𝐥𝐚 𝐧 =𝐏 ∗ 𝐐 ∗ 𝐍

(𝐍 − 𝟏)𝐄𝟐/𝑲𝟐 + 𝑷 ∗ 𝑸

n =0,5 ∗ 0,5 ∗ 4240

(4240 − 1)0,072

22 + 0,5 ∗ 0,5 n =

1060

5.192775 + 0,25

n =1060

(4239)0.00494 + 0,25

n =1060

5.442775

n =1060

20.77114 + 0.25

𝐧 = 𝟏𝟗𝟓

57

Calculo de la fracción muestral

f =n

N =

195

4240 = 0,04599

MUESTRA DE ESTUDIANTES CISC & CINT

CUADRO N. 10

ESTUDIANTES A ENCUESTAR

MUESTRA CANTIDAD

Alumnos 195

Total 195

Fuente: Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas. Responsable: Autores


DOCENTES

P = Probabilidad de éxito (0.50) Q = Probabilidad de fracaso (0.50) N = Tamaño de la población (0.50) E = Error de estimación (7%) K = Número de desviación típica “Z” (1:68%, 2: 95,5%, 3:9,7%)


(𝐍 − 𝟏)𝐄𝟐/𝑲𝟐 + 𝑷 ∗ 𝑸

n =0,5 ∗ 0,5 ∗ 151

(151 − 1)0,072

22 + 0,5 ∗ 0,5 n =

37.75

0.18375 + 0,25

n =37.75

(150)0.0049/4 + 0,25 n =

37.75

0.43375

n =37.75

0.7354

+ 0.25 𝐧 = 𝟖𝟕. 𝟎𝟑


f =n

N =

87

151 = 0,57615

58

MUESTRA DE DOCENTES CISC & CINT

CUADRO N. 11

DOCENTES A ENCUESTAR

MUESTRA CANTIDAD

Docentes 87

Total 87



PERSONAL ADMINISTRATIVO

P = Probabilidad de éxito (0.50) Q = Probabilidad de fracaso (0.50) N = Tamaño de la población (0.50) E = Error de estimación (7%) K = Número de desviación típica “Z” (1:68%, 2: 95,5%, 3:9,7%)


(𝐍 − 𝟏)𝐄𝟐/𝑲𝟐 + 𝑷 ∗ 𝑸

n =0,5 ∗ 0,5 ∗ 28

(28 − 1)0,072

22 + 0,5 ∗ 0,5 n =

7

0.033075 + 0,25

n =7

(27)0.0049/4 + 0,25 n =

7

0.283075

n =7

0.13234

+ 0.25 𝐧 = 𝟐𝟒. 𝟕𝟐


f =n

N =

25

28 = 0,892857

59

MUESTRA DE PERSONAL ADMINISTRATIVO CISC & CINT

CUADRO N. 12

PERSONAL ADMINISTRATIVO A ENCUESTAR

MUESTRA CANTIDAD

Personal Administrativo 25

Total 25


INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS

Técnica

En este proyecto de factibilidad al momento de realizar la recolección de datos

utilizamos la técnica de campo como la entrevista y las encuestas. Los mismos

procesos fueron segmentados en los siguientes pasos:

Información del estado de la red actual. - Realizamos una solicitud

dirigida a las autoridades competentes de la Carrera para poder realizar

una visita al encargado de administrar las redes el Ing. Alvarado Chang y

así obtener los datos de la infraestructura de red que se encuentra

implementada.

Información de usuarios. - Los usuarios finales son quienes están

constantemente solicitando una mejor solución ante las exigencias de las

nuevas tendencias tecnológicas, a los mismos que se les realizo diferentes

encuestas para saber su punto de vista sobre las redes ópticas pasivas.

60

Instrumentos

Los instrumentos de medición miden el trabajo previo a una investigación,

reflejando directrices del marco teórico, específicamente variables o indicadores

para el caso de estudio que el investigador debe considerar (Cerda, 1991).

INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN

Para tratar de recolectar la mayor información veraz posible hemos utilizado dos

instrumentos para la recolección de datos como son las encuestas y la entrevista.

Las encuestas la realizamos a los usuarios directos de la red como son; los

docentes, estudiantes y personal administrativo de la carrera, por otro lado, para

obtener información actualizada de la red tuvimos una entrevista (previa solicitud

y previa cita) con el Ing. Jorge Alvarado Chang Administrador quien nos ayudó

confirmando el estado actual de la infraestructura de la red y nos dio a conocer

algunos problemas que sufre la infraestructura de red en la actualidad.

• En la entrevista que se realizó al Ing. Jorge Alvarado Chang, quien, como

administrador de la red de la Carrera, nos aportó con datos acerca de la

infraestructura actual, además de problemas de conexión en algunas

zonas entre los diferentes laboratorios, en la entrevista se consultó sobre

las expectativas a futuro de la infraestructura actual de la Carrera, donde

nos supo constatar lo siguiente” La Infraestructura actual tiene problema

de crecimiento y problemas de organización en el backbone y

desorganización del cableado” donde se deduce que hay una mala

organización en la infraestructura actual.

• Las encuestas fueron dirigidas a los diferentes usuarios que utilizan a

diario la red de la Carrera, con un mínimo de 10 preguntas para cada

cuestionario las mismas que estaban enfocadas a conocer las expectativas

a futuro de los clientes sobre la infraestructura y el conocimiento de los

beneficios de la tecnología óptica pasiva.

61

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS

En el proyecto de investigación luego de recopilar la información por medio de

técnicas como la entrevista y las encuestas se reforzó la validez a la investigación,

donde se obtuvo una entrevista con el administrador de red de la carrera el Ing.

Jorge Alvarado Chang, proporcionando datos confiables para la investigación, ya

que él es quien está constantemente y día a día lidiando con los inconvenientes

que se presentan. También se utilizó otra herramienta muy útil para la recolección

de datos de manera precisa y confiable, realizando encuestas a los diferentes

usuarios de la red en el edificio de las carreras de la CISC & CINT, siendo estos

estudiantes, docentes y personal administrativo quienes constantemente hacen

uso de la infraestructura de red.

62

ENCUESTA A ESTUDIANTES

PREGUNTA 1

¿Qué tan a menudo usted recibe clases en los laboratorios de la Carrera de

Ingeniería en Sistemas y telecomunicaciones?

DISTRIBUCIÓN DE RESPUESTAS DE ESTUDIANTES-PREGUNTA 1

CUADRO N. 13

Respuestas Cantidad Porcentaje

Frecuentemente 115 59%

Muy poco 41 21%

Rara vez 28 14%

No recibe 11 6%

TOTAL 195 100%

Fuente: Datos de la Investigación Elaborado por: Autores

GRÁFICO 20-RESULTADO DE LA PREGUNTA 1-ESTUDIANTES


Interpretación: Como observamos el 59% de los estudiantes encuestados

reciben clases en los laboratorios, mientras que el 41% restante no hace uso

frecuente de los mismos. Esto significa que los laboratorios son una parte esencial

para los estudiantes de las carreras CISC Y CINT.

59%21%

14%

6%

Frecuentemente Muy poco Rara vez No recibe

63

PREGUNTA 2

¿Cómo calificaría la infraestructura y el servicio brindado por los

laboratorios?

Distribución de respuestas de estudiantes-PREGUNTA 2

CUADRO N. 14


Bueno 50 26%

Mala 115 59%

Regular 30 15%

TOTAL 195 100%


GRÁFICO 21-RESULTADO DE PREGUNTA 2-ESTUDIANTES


Interpretación: De acuerdo a los resultados arrojados por la encuesta, notamos

que un 26% de estudiantes consideran que la infraestructura de los laboratorios

es buena, y el 74% restante considera que no cumplen con los requisitos. Lo que

da a entender, que se deberían hacer propuestas de mejoras, para que los

laboratorios puedan ser factibles para el aprendizaje de los estudiantes.

26%

59%

15%

BUENO MALA REGULAR

64

PREGUNTA 3

¿Qué tan óptimo le parece los servicios de internet en las máquinas de los

laboratorios de la carrera de Ingeniería en Sistemas y telecomunicaciones?


CUADRO N. 15


BUENO 15 8%

MALA 130 67%

REGULAR 50 26%

TOTAL 195 100%


GRÁFICO 22-RESULTADO DE PREGUNTA 3- ESTUDIANTES


Interpretación: De acuerdo a los resultados obtenidos, solo un 8% de estudiantes

consideran que el internet de las computadoras es bueno, mientras que la gran

mayoría, es decir el 92% opina que el servicio de internet no les parece óptimo

para realizar sus actividades académicas. A manera de recomendación la

institución debería cambiar de servidor o implementar mejoras para que el internet

pueda abastecer a todos en la facultad.

8%

67%

26%

BUENO MALA REGULAR

65

PREGUNTA 4

¿Está usted de acuerdo en la implementación de nuevas tecnologías que

son amigables con el medio ambiente (tecnologías verdes)?


CUADRO N. 16


Si 195 100%

No 0 0%

TOTAL 195 100%




Interpretación: Si bien podemos observar, el 100% de estudiantes están de

acuerdo en implementar nuevas tecnologías que no solo los favorezcan a ellos,

sino que sea agradable con el medio ambiente.

Si No

66

PREGUNTA 5

¿Conoce usted acerca de las redes ópticas pasivas y sus beneficios?


CUADRO N. 17


Si 34 17%

No 161 83%

TOTAL 195 100%




Interpretación: El 17% de encuestados respondieron conocer acerca de las redes

ópticas pasivas, en tanto la mayoría que cubre el 83% contestó no conocer sobre

dichas redes.

17%

83%

Si No

67

PREGUNTA 6

¿Conoce usted de los beneficios en ahorro de energía de las redes ópticas

pasivas?


CUADRO N. 18


Si 34 17%

No 161 83%

TOTAL 195 100%




Interpretación: Al igual que la pregunta anterior, el 83% de estudiantes respondió

desconocer acerca de los beneficios de las redes ópticas pasivas.

17%

83%

Si No

68

PREGUNTA 7

¿Cree usted que los laboratorios necesitan una reestructuración en su

infraestructura?


CUADRO N. 19


Si 153 78%

No 9 5%

Indiferente 33 17%

TOTAL 195 100%




Interpretación: Se puede observar en la gráfica que el 78% están de acuerdo que

los laboratorios deberían reestructurarse y el 22% restante simplemente no cree

necesario dicho cambio.

78%

5% 17%

Si No Indiferente

69

PREGUNTA 8

¿Cree usted que en un futuro se debería implementar aprendizaje

audiovisual en los laboratorios para ayudar a mejorar el rendimiento

académico?


CUADRO N. 20


Si 190 97%

No 5 3%

TOTAL 195 100%




Interpretación: El 5% de estudiantes no quieren que se implementen

aprendizajes audiovisuales, porque creen que esto a futuro requiera de un costo.

Mientras que el 95% si quiere que se implemente esta propuesta en los

laboratorios, ya que facilitaría a su aprendizaje.

97%

3%

Si No

70

PREGUNTA 9

¿Cree usted que las fibras ópticas tienen mejor rendimiento que los cables

de cobre (UTP)?


CUADRO N. 21


Si 185 95%

No 10 5%

TOTAL 195 100%




Interpretación: Según los datos obtenidos, el 10% no cree que haya diferencia

de mejoras entre los cables de cobre y fibras ópticas, en tanto el 90% piensa que

utilizar fibra óptica da un mejor rendimiento. Se puede concluir que la gran mayoría

ha experimentado dichas opciones y sin duda la fibra óptica les ha permitido

disfrutar de un mejor servicio.

95%

5%

Si No

71

PREGUNTA 10

¿A usted experimentado navegar a velocidades de Gigabits por segundos?


CUADRO N. 22


Si 77 39%

No 118 61%

TOTAL 195 100%




Interpretación: Según la encuesta el 39% si ha experimentado navegar a

velocidad de Gigabits por segundo, pero el 61% de encuestados respondieron no

haber realizado dicho experimento. Esto da la oportunidad para poder a conocer

este proyecto que ofrece varias mejoras, y que los estudiantes puedan conocer

sobre la propuesta para poder navegar sin problemas.

39%

61%

Si No

72

PREGUNTA 11

¿Le gustaría a usted que en su carrera se implemente a este tipo de internet

a velocidades de los gigabits por segundo?


CUADRO N. 23


Si 195 100%

No 0 0%

TOTAL 195 100%




Interpretación: Al 100% de los estudiantes les gustaría que se implemente este

tipo de internet, que les permita navegar de forma rápida.

100%

0%

Si No

73

ENCUESTA A DOCENTES

PREGUNTA 1

¿Qué tan urgente cree que en la carrera se necesita una reestructuración

de su infraestructura de red?

Distribución de respuestas de Docentes-PREGUNTA 1

CUADRO N. 24


Necesario 76 87%

No tan

necesario 6 7%

Indiferente 5 6%

TOTAL 87 100%


GRÁFICO 31-RESULTADO DE PREGUNTA 1-DOCENTES


Interpretación: Como se aprecia en la gráfica el 13% de docentes encuestados

opinan que no es necesario la reestructuración de la infraestructura de red,

mientras que el 87% creen que se debe hacer una nueva estructura, para poder

impartir mejor las clases.

87%

7% 6%

Necesario No tan necesario Indiferente

74

PREGUNTA 2

¿Qué tan a menudo usted imparte sus clases en los laboratorios de la

carrera?


CUADRO N. 25


Frecuentemente 32 37%

Muy poco 10 11%

Rara vez 7 8%

No imparte 38 44%

TOTAL 87 100%




Interpretación: De acuerdo a los resultados el 37% utilizan los laboratorios para

impartir clases, el otro 63% restante no utilizan o lo hacen sin tanta frecuencia. Lo

que nos da a pensar que es necesario e importante los laboratorios para que los

docentes puedan ejercer sus actividades.

37%

11%8%

44%

Frecuentemente Muy poco Rara vez No imparte

75

PREGUNTA 3

¿Cree usted que en un futuro se debería implementar aprendizaje

audiovisual en los laboratorios para ayudar a mejorar el rendimiento

académico?


CUADRO N. 26


Si 87 100%

No 0 0%

TOTAL 87 100%




Interpretación: Aunque no todos los docentes utilizan los laboratorios para dar

clases, el 100% de ellos concuerdan que en el futuro si se debería implementar el

aprendizaje audiovisual para mejoramiento académico.

100%

0%

Si No

76

PREGUNTA 4

¿Qué tan óptimo le parece el servicio de Internet de la red Wireless para

conectarse al SIUG?


CUADRO N. 27


Bueno 63 72%

Mala 14 16%

Regular 10 11%

TOTAL 87 100%




Interpretación: El 72% de docentes consideran que la red brindada en el edificio

es buena, el 28% piensan que es mala. Es verdad que ciertos docentes (la

mayoría) utiliza internet personal y otros simplemente no lo utilizan.

72%

16%11%

Bueno Mala Regular

77

PREGUNTA 5

¿Cree usted que las aulas de la Carrera necesitan un punto de red para

conectarse a Internet y poder ingresar al SIUG?


CUADRO N. 28


Si 85 98%

No 0 0%

Innecesario 2 2%

TOTAL 87 100%




Interpretación: De acuerdo a los resultados el 2% de los docentes encuestados,

no creen necesario implementar internet en las aulas, porque consideran que sería

una distracción para los estudiantes. El 98% restante si apoya esta idea ya que

así pueden hacer las clases más activa.

98%

0%2%

Si No Innecesario

78

PREGUNTA 6




CUADRO N. 29


Si 87 100%

No 0 0%

TOTAL 87 100%




Interpretación: A pesar que un 2% de encuestados en la pregunta anterior no

quisiera que se implemente internet en las aulas, el 100% de docentes concuerda

que les gustaría que se cambie la tecnología actual por una más amigable para el

medio ambiente.

100%

0%

Si No

79

PREGUNTA 7



CUADRO N. 30


Si 64 74%

No 23 26%

TOTAL 87 100%




Interpretación: El 74% de docentes respondió si conocer acerca las redes ópticas

pasivas, el 26% restante no conoce sobre dichas redes, esto se debe porque sus

materias no están relacionadas una con otras y se enfocan solo en lo que imparte.

74%

26%

Si No

80

PREGUNTA 8

¿Ha usted experimentado navegar a velocidades de Gigabits por

segundos?


CUADRO N. 31


Si 75 86%

No 12 14%

TOTAL 87 100%




Interpretación: El 14% de docentes encuestados no ha experimentado navegar

a velocidad con Gigabits, mientras el 86% si ha experimentado este tipo de

navegación.

86%

14%

Si No

81

PREGUNTA 9

¿Le gustaría a usted que en su carrera se implemente a este tipo de

internet a velocidades de los gigabits por segundo?


CUADRO N. 32


Si 84 97%

No 3 3%

TOTAL 87 100%




Interpretación: Un 3% considera que no debería implementarse internet a

velocidad de gigabits, el 97% considera que si es necesario para la carrera. Esto

se debe porque ciertos docentes creen que esto ayudaría al aprendizaje de los

estudiantes.

97%

3%

Si No

82

PREGUNTA 10

¿Le gustaría utilizar una red con mayor ancho de banda y alta velocidad de

trasmisión como lo es la tecnología POL?


CUADRO N. 33


Si 84 97%

No 3 3%

TOTAL 87 100%




Interpretación: De acuerdo a los datos obtenidos el 97% de docentes le gustaría

que se implemente una red con mayor velocidad y tecnología POL.

97%

3%

Si No

83

PREGUNTA 11

¿Desea usted que se implemente una tecnología nueva como POL que le

permita navegar de forma segura y a alta velocidad de transmisión en su

Carrera?


CUADRO N. 34


Si 84 97%

No 3 3%

TOTAL 87 100%




Interpretación: El 97% de los docentes encuestados desearía que se implemente

nuevas tecnologías que les permita navegar de forma rápida y segura.

97%

3%

Si No

84

ENCUESTA AL PERSONAL ADMINISTRATIVO

PREGUNTA 1

¿En su rutina diaria en la Carrera que tan importante es uso del internet?

Distribución de respuestas de personal administrativo-PREGUNTA 1

CUADRO N. 35


Poco 5 20%

Mucho 19 76%

No utiliza 1 4%

TOTAL 25 100%


GRÁFICO 42-RESULTADO DE PREGUNTA 1-PERSONAL ADMINISTRATIVO


Interpretación: Según el 24% del personal administrativo encuestado, no

consideran importante el internet para realizar sus rutinas, sin embargo, el 76% si

lo consideran importante. Debido a que utilizan internet para poder realizar sus

actividades.

20%

76%

4%

Poco Mucho No utiliza

85

PREGUNTA 2

¿Desea usted recibir un servicio de internet más eficiente que le facilite su

labor diaria?


CUADRO N. 36


Si 24 96%

No 1 4%

TOTAL 25 100%




Interpretación: El 96% de los encuestados desean recibir un servicio de internet

eficiente, el 4% restante no lo consideran necesario. Puesto a que un mejor

servicio haría su trabajo más eficiente y eficaz.

96%

4%

Si No

86

PREGUNTA 3




CUADRO N. 37


Si 25 100%

No 0 0%

TOTAL 25 100%




Interpretación: A pesar que no todo el personal encuestado utiliza internet, el

100% de ellos concuerda que se debería usar equipos amigables para el medio

ambiente.

Si No

87

PREGUNTA 4



CUADRO N. 38


Si 7 28%

No 18 72%

TOTAL 25 100%




Interpretación: El 28% de personal administrativo encuestado conoce acerca las

redes ópticas, 72% restante desconoce sobre ello.

28%

72%

Si No

88

PREGUNTA 5

¿Está usted de acuerdo que se actualice la infraestructura de red de la

Carrera?


CUADRO N. 39


Si 7 28%

No 18 72%

TOTAL 25 100%




Interpretación: A pesar que todos desean un mejor servicio de red, el 28% desea

actualizar su infraestructura de red, el 72% no está de acuerdo, debido a que

temen perder información. A través de una demostración se podría convencer al

personal administrativo, que este proyecto beneficiaría mucho en sus labores

cotidianas.

28%

72%

Si No

89

PREGUNTA 6

¿Ha usted experimentado navegar a velocidades de Gigabits por segundos


CUADRO N. 40


Si 2 12%

No 23 88%

TOTAL 25 100%




Interpretación: De acuerdo a los resultados el 12% si ha experimentado navegar

a velocidad de gigabits, mientras que el 88% no lo han hecho y desconocen del

mismo

12%

88%

Si No

90

PREGUNTA 7

¿Le gustaría a usted que en su carrera se implemente a este tipo de

internet a velocidades de los gigabits por segundo?


CUADRO N. 41


Si 24 96%

No 1 4%

TOTAL 25 100%




Interpretación: El 4% no está de acuerdo en que se cambie el tipo de red a

gigabits, mientras que el 96% si desea obtener este tipo de red para poder agilizar

sus actividades.

96%

4%

Si No

91

PREGUNTA 8

¿Está usted de acuerdo en apoyar las investigaciones de nuevas

tendencias tecnológicas?


CUADRO N. 42


Si 24 96%

No 1 4%

TOTAL 25 100%




Interpretación: El 4% no está de acuerdo en apoyar con investigaciones

tecnológicas, mientras que el 96% está dispuesto en ayudar.

96%

4%

Si No

92

PREGUNTA 9

¿Desea usted que se implemente una tecnología ecológica como POL que

le permita navegar de forma segura, confiable y a alta velocidad de

transmisión en su Carrera?


CUADRO N. 43


Si 24 96%

No 1 4%

TOTAL 25 100%




Interpretación: De acuerdo al resultado de la encuesta el 4% no desea la

implementación de tecnologías POL, el 96% restante desea este tipo de

tecnología ecológica en su lugar de trabajo.

96%

4%

Si No

93

PREGUNTA 10

¿Le gustaría utilizar una red con mayor ancho de banda y alta velocidad de

trasmisión como lo es la tecnología POL, que le permita agilizar sus tareas

cotidianas dentro de la carrera?


CUADRO N. 44


Si 25 100%

No 0 0%

TOTAL 25 100%




Interpretación: A pesar que ciertas personas del área administrativa, no están

dispuesta a aceptar los cambios de mejoras de red, el 100% está de acuerdo en

que se implemente nuevas redes tecnológicas en las carreras.

100%

0%

Si No

94

PREGUNTA 11

¿Cree usted que al rediseñar la red de la Carrera con Redes verdes y

obtener servicios de VOZ/IP ayudarían al desempeño de labores

cotidianas?


CUADRO N. 45


Si 20 80%

No 0 0%

Indiferente 5 20%

TOTAL 25 100%




Interpretación: El 80% cree que, al rediseñar las redes, se trabajaría mucho

mejor y no tendrían atrasos, mientras que el 20% le he indiferente si se realizan

dichas implementaciones.

80%

0%20%

Si No Indiferente

95

VALIDACIÓN DE LA HIPÓTESIS

En capítulo 2 es planteada la hipótesis de mejorar y actualizar la infraestructura

de red de la Carrera, mediante los múltiples beneficios y ventajas que son

obtenidos con la implementación de la tecnología POL, así como también

preparando la infraestructura para las exigencias de ancho de banda de las futuras

aplicaciones. Las preguntas número 2 y número 3 nos indica que los usuarios no

están conformes con la infraestructura actual de la Carrera. Mientras que el

análisis de las preguntas número 4, número 5 y número 6, apoya a la aplicación

de las nuevas tecnologías verdes amigables con el medio ambiente. Al final de las

encuestas y con el análisis de la recolección de los datos arrojados, puede ser

validada la hipótesis planteada en este proyecto.

96

CAPÍTULO IV

PROPUESTA TECNOLÓGICA

En la propuesta que se presenta en este proyecto se contempla solucionar los

problemas de infraestructura de la red del edificio de las carreras de Ingeniería en

Sistemas Computacionales e Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones,

mediante el análisis y el estudio realizado se realizará y se presentará un diseño

ecológico y a la vanguardia en tecnología, mejorando la calidad de diseño en

términos ecológicos en la infraestructura actual.

ESTADO TECNOLÓGICO DE LA RED DEL EDIFICIO

La distribución de los datos para la navegación a Internet dentro del edificio se

realiza por medio de tecnología ADSL la misma que cuenta con una red de cobre

en su totalidad, brindando servicios de datos a la red interna del edificio; en la

actualidad la red cuenta con un sistema de video vigilancia en paralelo al core

central de edificio o backbone lo que dificulta la administración centralizada,

además no cuenta con un firewall independiente para la red, por ende, se respalda

al firewall del centro de cómputo.

La red actual cuenta con el siguiente diseño:

97

GRÁFICO 53-DISEÑO DE LA RED DE CISC-CINT

Fuente: (http://repositorio.ug.edu.ec, 2015)

Elaborado por: (Cadena & Segura)

Como se muestra en la figura anterior se indican las diferentes redes que gestiona

el backbone del edificio, las cuales dichas redes tienen perdidas de conectividad

a causa de atenuación por deterioro de los conectores y cableado, sin mencionar

que el firewall en la actualidad no está activo en el diseño de la red actual, la red

soporta esporádicamente conexiones de video conferencia con aplicaciones

externas, lo cual consume recursos de ancho de banda de datos a la red global,

el diseño actual está conectado al centro de cómputo por medio de un enlace de

CNT de fibra óptica.

98

GRÁFICO 54- ARQUITECTURA ACTUAL DE LA RED INALÁMBRICA CNT-EXCELENCIA-UG

Fuente: (repositorio.ug.edu.ec, 2016)

Elaborado por: (Anchaluisa & Nelson)

La red Wireless del edifico está distribuida como se muestra en el gráfico 54, la

arquitectura actual no forma parte de la administración del backbone del edificio,

lo que hace imposible administrar dicha red para el control de flujo de datos, esta

red la proporciona directamente la Universidad central dificultando la tarea de

mantenimiento local y control sobre ella, sin mencionar de la calidad de la misma

debido a la saturación de enlaces por los usuarios que se conectan en horas picos,

inhabilitando la red en ciertos horarios.

ESTADO ACTUAL DE LA RED DEL EDIFICIO

Con el pasar del tiempo la vida útil de la red del edifico seguirá en continuo

deterioro, sin ninguna actualización o mejora del diseño que impida que las

comunicaciones sean de baja calidad, en algunos casos ocasionando pérdidas de

enlaces de comunicaciones con ciertas redes que administra el backbone, no

existe una organización en el espacio físico del backbone al tener una mala

distribución del cableado ocupando mucho espacio, la misma que imposibilita

99

distinguir de manera acertada los puntos a las demás redes, dificultando el

mantenimiento de dichas redes.

La administración de una red de video en paralelo a la red central dificulta la

gestión y el control de la comunicaciones en el edifico, la red de video cuenta con

cámaras IP que se encuentran ubicadas dentro del edificio en lugares

estratégicos, algunas cámaras están inhabilitadas al no poder contar con puntos

de red; existe perdidas de comunicación en algunos laboratorios que administra

el backbone a causa de cableado y conectores obsoletos, mismo que imposibilitan

gestionar el control de dichas áreas, la estructura estética del core central del

edificio imposibilita llevar un registro de las áreas para posteriores mantenimientos

a causa de cableado desorganizado, y desgaste de espacios físicos

En cuanto a las visitas de campo que se realizó en el edifico se verifico que cuenta

con las canaletas necesarias para el nuevo tendido de red de fibra óptica,

ahorrando costos de implementación de ductos para el tendido de fibra óptica

DISEÑO DE LA RED

ÁREA GEOGRAFICA

El diseño de red de planta interna de fibra óptica se lo propone realizar en edifico

de las carreras de Ingeniería en Sistemas Computacionales e Ingeniería en

Networking y Telecomunicaciones ubicado en Víctor Manuel Rendón 429 entre

Baquerizo Moreno y Córdova en todo centro de la ciudad, dicho edificio cuenta

con 4 pisos las cuales se propone presentar un diseño de red que cubra

conectividad a cada piso del edificio.

GRÁFICO 55-EDIFICIO DE LAS CARRERAS CISC & CINT

Fuete: Google Map

Elaborado por: Google Map

100

GRÁFICO 56-INTERIOR DEL EDIFICIO CISC-CINT

Fuete: Google Map

Elaborado por: Google Map

CARACTERÍSTICAS DEL DISEÑO

El diseño de red de fibra óptica que contempla la propuesta trabaja sobre

estándares de GPON, mejorando la calidad de la red del edificio con tecnología

POL la misma que brinda soluciones ecologías en diseños de redes LAN,

simplificando la modalidad del diseño al utilizar equipos pasivos para su

implementación, reduciendo los costos por infraestructuras y espacios en cuartos

de comunicaciones, brindado un óptimo ancho de banda para la red interna y

mejora la robustez de diseño en cuanto a seguridad de las comunicaciones. A

continuación, se describen algunas características del diseño con tecnología POL:

• El diseño de la red será en backbone colapsado integrando los splitters de

manga de distribución 1:4 en el core, facilitando la administración en un

único punto de control, el segundo nivel de splitter serán ubicados en zonas

respectivas del edificio.

• El nivel de división en el edificio se lo realizará por zonas, mismas que

serán distribuidas por piso, cada piso contara con una caja de distribución

de 4 splitters de 1:16 asegurando 64 ONT por piso.

• En la planta baja del edificio se la representará como zona 0 la cual contará

con una manga de distribución, con 1 cajas de distribución de acceso que

contendrá splitters de 1:16, la misma que se usará 40 metros de fibra

óptica, donde estará colocadas en sectores estratégicos.

• En el primer piso del edificio se la representará como zona 1 misma que

dispondrá de una caja de distribución con splitters de 1:16 donde cada, de

101

las cuales se usará 20 metros de fibra óptica para el tendido de la red,

dichas cajas de acceso se distribuirán en sectores estratégicos para la

distribución de los puntos de red.

• En el segundo piso del edificio hace referencia a la zona 2 la cual se iniciará

con una manga de distribución, que contendrá un 4 splitter de 1:16 que se

encargará de repartir un hilo de fibra a las cajas de acceso, para el tendido

en el segundo piso se utilizará 10 metros de fibra óptica, además se

añadirá una extensión de 1 splitter de 1:16 que pertenece al IDF de la

planta alta.

• En la planta alta del edifico se la representa como zona 3 contará con un

IDF de 4 hilos de fibra, mismas que se utilizarán 2 hilos de fibra óptica que

serán repartidos en el segundo piso y la planta alta conectando el segundo

nivel de splitters ubicado en cada sector, para el tendido se utilizará 15

metros de fibra óptica.

• Teniendo en cuenta las normativas del estándar GPON donde indica una

distancia máxima de 20 km, en donde en este diseño no excede a los 5

km.

• La arquitectura del diseño se la trabajará en FTTH.

TIPO DE FIBRA

Para la red POL de la propuesta se utilizará cable de fibra óptica monomodo

canalizado G.652 D, denominado cable totalmente seco para ductos(DD-TS) la

cual consta de 24 hilos de fibra óptica destinados para la trocal, el edificio de las

carreras CISC-CINT cuenta con ductos existentes para el tendido actual de cobre,

por lo que el edificio cuenta con las condiciones necesarias para el tendido vertical

y horizontal del diseño, el tipo de fibra óptica que se utilizará para el cableado

horizontal será de Cable I-V(ZN=B)H, G.657.A2, AS-TS denominado cable auto

aplastado, soportando diferentes condiciones climáticas.

102

DISTRIBUCIÓN DE LA RED EN EL EDIFICIO

La distribución de la red dentro del edificio se la ha clasificado por zonas de las

cuales se muestra a continuación:

En la planta baja del edificio la clasificamos como Zona 0 en donde se ubicará la

caja de distribución en el sector Sur de la zona como se muestra en el Anexo 1

los respectivos puntos donde se colocara los ONT en los respectivos sectores de

administración, donde cada punto se representará con un cuadrado de contorno

naranja, mismo que será el punto donde se conectara los OLT, y los cuadrados

de contorno rojo serán los puntos dedicados para las cámaras IP en el diseño.

Ubicación y distancia de las mangas de distribución a la OLT CUADRO N. 46

Ubicación de los splitters

Splitters Distancia al OLT

ZONA0 4/1:16 40 metros




Fuente: Investigación del proyecto Elaborado por: Autores

Ubicación y distancia de las cajas de acceso a la ODF de ZONA

CUADRO N. 47

Identificación de la caja de acceso

Ubicación de los splitters

Splitters Distancia al IDF

Z0-A1 Planta baja 1:16 12 metros




Z1-B1 Primer piso 1:16 12 metros




Z2-C1 Segundo piso 1:16 20 metros




Z3-D2 Segundo piso 1:16 30 metros

Z3-D1 Planta alta 1:16 12 metros


103

PRESUPUESTO OPTICO

GRÁFICO 57-DISEÑO DE LA RED POL

Fuente: Investigación del proyecto

Elaborado por: Autores

Recorrido de la fibra óptica CUADRO N. 48

Tramo Longitud en metro

Red Feeder 45 metros

Red de Distribución 230 metros

Red de Acceso 150 metros


SIMULACIÓN

OPTISYSTEM

Para tener más solidez en la propuesta se utilizó un software especial para la

simulación de una red de fibra óptica, para realizar las respectivas pruebas de

comunicación en el diseño planteado, el software se utilizó en esta simulación se

denomina” OptiSystem 15” propiedad de la empresa Optiwave Systems Inc. Este

sistema fue elegido como medio de simulación al ser un software amigable con

interfaz gráfica profesional permitiendo simular redes PON en todas sus

categorías, como BPON, EPON, GPON. Además, nos ayuda a la planificación de

diseño y posteriores evaluaciones en enlaces ópticos como también en

104

variaciones de la señal, el software que se utilizó para la simulación está disponible

es la página web de los desarrolladores del sistema, la misma que cuenta con una

licencia con gratuidad de 30 días con total acceso a todas sus herramientas,

cumplido el plazo de gratuidad se debe cancelar en valor comercial del software.

Elementos Utilizados en la Simulación

En esta sección son detallados los componentes utilizados para el diseño de la

red de acceso GPON siendo el estándar que maneja la tecnología POL para el

respectivo diseño de la red dentro del edifico; Se describirá el desarrollo de la

simulación, como el análisis de los resultados que nos muestran las gráficas de

los dispositivos de medición del software, permitiendo visualizar las señales

recibidas en las ONT’s de los usuarios y en las ONT. Para realizar la simulación

se utilizará la versión de prueba de 30 días en la versión de OptiSystem 15, en el

siguiente grafico se muestra el entorno grafico en el que se trabajará en el diseño.

GRÁFICO 58-INTERFAZ DE USUARIO

Fuente: OptiSystem 15 Elaborado por: Autores

Para la elaboración del diseño de la simulación se crearon subsistemas de

componentes básicos de las librerías que brinda el software Optisystem, esto nos

ayuda a optimizar el espacio en la zona de trabajo del programa, para la

simulación de la red POL se utilizó 3 subsistemas que representan la red en

general, cada subsistema está dividido de la siguiente manera: Para la

105

representación del core del diseño propuesto se representó con un subsistema

donde representa el diseño de estructura de backbone colapsado, la cual se utiliza

3 splitters de 1:4 para las mangas de distribución que están ubicadas en cada piso.

Dentro de los componentes de la librería que nos brinda el software OptiSystem

para el desarrollo del diseño de la red de fibra óptica tenemos algunos elementos

básicos que utilizamos para la simulación, entre algunas se destacan las

siguientes:

Transmisor WDM (OLT)

Este componente de la librería del software nos permite simular la funcionalidad

de un OLT, contiene diferentes tipos de sistemas de modulación integrados en un

único componente.

GRÁFICO 59-TRANSMISOR WDM

Elaborado por: Autores Fuente: OptiSystem 15

106

Circulado Bidireccional

Se eligió este componente para el diseño para aislar de forma secuencial las

diferentes longitudes de onda para las pérdidas de inserción y pérdidas de retorno.

GRÁFICO 60-CIRCULADO BIDIRECCIONAL


Fibra Óptica Bidireccional

Este elemento lo utilizamos como medio de transmisión en el diseño, permitiendo

simular la propagación de la señal óptica, permitiendo conectar los demás

componentes de la simulación.

GRÁFICO 61-CIRCULADO BIDIRECCIONAL


107

Splitter

Este componente es el más importante del diseño, es el responsable de dividir la

señal sin la necesidad de componentes activos, en la simulación se utilizaron dos

tipos de splitters para el diseño, se eligió 3 splitters de 1:4 que estarán en el

backbone que distribuirá 4 hilos de fibra para las mangas de distribución la mismas

que están divididas en las respectivas zonas con splitters de 1:16 según el diseño,

proporcionando 64 ONT por piso de edificio.

GRÁFICO 62-SPLITTERS


Unidad de red óptica (ONU)

Esta unidad fue elaborada como sub-sistema con la finalidad de tener una interfaz

que interactúa con la red de acceso, representando un ONT en los lugares de

conectividad establecido en el diseño, este componente está conectado a un

analizador BER, para el estudio de las señales recibidas.

108

GRÁFICO 63-ONU


Analizador BER Este componente es un visualizador que calcula automáticamente la tasa de bit

error de señales eléctricas en el ONT u ONU, además de medir tasa de error

podemos visualizar el diagrama de Ojo que generan las señales.

109

GRÁFICO 64-ANALIZADOR BER


GRÁFICO 65-FUNCIONAMIENTO DEL ANALIZADOR BER CON 3R REGENERATOR


En esta imagen se muestra el complemento para el funcionamiento del BER, el

3R Regenerator recupera los datos de la señal, junto con un generador de pulso

NRZ (no return Zero) generando una señal eléctrica, permitiendo generar una

secuencia de bit que analizara el BER.

Analizador de espectro óptico

Este componente permite calcular y visualizar el espectro óptico en el dominio de

la frecuencia, mostrando intensidad y densidad de la potencia que la OLT al llegar

a la ONU.

GRÁFICO 66-ANALIZADOR DE ESPECTRO ÓPTICO


110

Desarrollo de la Simulación

Para la simulación de la red POL en el edificio de las carreras CISC-CINT se

utilizaron los componentes ya mencionados con anterioridad, el diseño de la

tecnología POL está basado en estándares GPON; para optimización de espacio

en el área de trabajo de simulación se ha segmentado el diseño en 4 sub-sistemas,

que se mencionaran a continuación:

GRÁFICO 67-DISEÑO GENERAL DE LA RED POL PARA EL EDIFICIO CISC-CINT


En este gráfico son mostrados los 4 subsistemas de la red propuesta para la

simulación, la cual consta del subsistema de la OLT y de los IDF de piso que

contienen los sistemas de los splitters a utilizar por zonas.

111

Diseño del Sub-sistema de la OLT-Backbone Colapsado

Para la configuración de la OLT se establecieron algunos parámetros como la

potencia, frecuencia, y longitudes de onda para la simulación, que serán

importantes para el rendimiento óptimo en la red.

GRÁFICO 68-OLT-BACKBONE COLAPSADO


En el diseño de la simulación se utilizó 3 puertos de la OLT junto con 3 splitters de

1:4 para enviar la comunicación a cada IDF por piso.

112

GRÁFICO 69-ONT-BACKBONE COLAPSADO-CONFIGURACIÓN DE UN PUERTO


GRÁFICO 70-PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN DEL OLT


113

GRÁFICO 71-PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN DEL SPLITTER DE 1:4


Diseño del sub-sistema de pisos

En las siguientes imágenes se mostrará la configuración del piso de planta baja

para la simulación, dicha configuración es la misma para el primer piso y el

segundo piso del edificio de la carrera de CISC-CINT.

GRÁFICO 72-. IDF-PLANTA BAJA/ ZONA0


Dentro de este sub-sistema está la configuración de los splitters que serán

ubicados en sectores de esta zona, los parámetros que se utilizarán para la

simulación de los componentes pasivos fue el siguiente.

114

GRÁFICO 73-CONFIGURACIÓN DE SPLITTERS EN LA ZONA 0


115

Los Sub-sistemas conectados a los splitters de 1:16 están la configuración de los

ONU o ONT respectivamente separado en dos subsistemas de 8 ONU, para la

configuración como lo muestra la siguiente imagen.

GRÁFICO 74-CONFIGURACIÓN DE SPLITTERS DE 1:16 EN DOS SUBSISTEMAS DE

ONU/ Z0-A1


116

RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN

Luego de concluir con el diseño propuesto en este proyecto se prosiguió con la

respectiva simulación, configurando los parámetros correspondientes para cada

componente del diseño; para poder medir los resultados de la simulación se

conectó dos componentes de las librerías de diseño que brinda el software,

específicamente el analizador de espectro óptico y un medidor de potencia óptica,

que será conectado a la salida del OLT como indica la gráfica 31, permitiendo

mostrar el espectro de la señal en el dominio de la frecuencia y la potencia que

emite el puerto.

GRÁFICO 75-MEDICIÓN DE PUERTOS DE SALIDA DEL ONT


La medición que se obtuvieron fue específicamente del puerto de la ONT que

distribuye la señal en el segundo piso del edificio de las carreras CISC-CINT,

misma que se la categorizo como ZONA 2 de distribución, a continuación de

117

mostrará los resultados obtenidos de la medición del puerto de salida del ONT,

midiendo por último el splitter de 1:4 que dará cobertura en toda la ZONA.

GRÁFICO 76-RESULTADOS DE LA MEDICIÓN CON EL ANALIZADOR DEL ESPECTRO DE

LA SEÑAL EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA EN EL PUERTO DE LA OLT


GRÁFICO 77-RESULTADOS DE LA MEDICIÓN CON EL OPTICAL POWER METER EN EL

PUERTO DE LA OLT


Este componente es el encargado de medir la intensidad de la potencia que emite

el puerto de la OLT dando como resultado 7.125 dBm como lo muestra la gráfica,

118

a continuación de muestran los resultados de mediciones de señal en el puerto de

salida del splitter de 1:4 que está ubicado en la OLT

GRÁFICO 78-SPLITTER DEL ONT COLAPSADO


119


LA SEÑAL EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA EN EL PUERTO DE SALIDA DEL SPLITTER



SPLITTER DE 1:4


A continuación, se mostrará los resultados del splitter de 1:16 que están ubicados

en la ZONA 2 que representa el segundo piso del edifico.

120

GRÁFICO 81-SPLITTER DE DISTRIBUCIÓN PARA LA ZONA 2 DEL EDIFICO DE LAS

CARRERAS CISC-CINT


La medición de este componente se encuentra en el IDF de la ZONA 2,

específicamente se medirán los resultados en un splitter de 1:16 de los cuatro que

contiene cada IDF, obteniendo los siguientes resultados.

121


LA SEÑAL EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA EN EL PUERTO DE SALIDA DEL SPLITTER

DE 1:16 UBICADO EN LA ZONA 2



SPLITTER DE 1:16


En el resultado de los ONT finales al medir la potencia se obtuvo una potencia de

aceptación del -10dBm para cada receptor óptico en la simulación, a continuación,

se mostrará el diagrama del ojo de la señal recibida por el receptor.

122

DIAGRAMA DEL OJO

Este tipo de diagrama son muy útiles para poder medir la calidad de señales

digitales en las telecomunicaciones, está compuesta de cientos hasta miles de

unos y ceros todos sobrepuestos uno encima de otro, mostrando un diagrama en

función la cantidad de bit necesarios para las posibles variantes estadísticas de la

señal digital, estas señales son transmitidas por pulsos que se propagan por

distintos medios de comunicación, como la fibra óptica, cable par trenzado,

coaxial, etc. (Ossa, 2002).

Para el análisis del diagrama del ojo en los ONU o ONT del diseño se realiza la

conexión de un componente del software OptiSystem, el BER Analyzer se lo

conectará al final del enlace como se muestra en el grafico a continuación.

GRÁFICO 84-CONEXIÓN DEL BER ANALYZER AL FINAL DEL ENLACE


El resultado que mostro el BER Analyzer en cada enlace final donde están los

ONU fue el siguiente, mostrando el mismo resultado para todos los 64 ONT de

cada piso como se lo propone en el diseño.

123

GRÁFICO 85-RESULTADO DEL BER ANALIZER EN LAS ONT


ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD

El análisis de factibilidad tiene como objetivo aclarar la probabilidad de existencia

de una nueva solución tecnológica para la infraestructura de red del edificio de la

CISC& CINT, presentando soluciones ecológicas y mejoras en la calidad de

convergencia de los servicios, resolviendo los problemas identificados y limitantes

actuales en el diseño de la red del edificio.

El análisis de factibilidad se realizará en cuanto a aspectos de costos, operatividad

y aspectos técnicos mencionando las ventajas ecológicas

• Analizando el presupuesto de la implementación del nuevo diseño de red

con tecnología POL para el edificio de la carrera notamos un ahorro en

comparación al presupuesto de soluciones de los problemas actuales en

124

el diseño del edificio (Ethernet), cabe mencionar que el nuevo diseño tiene

muchas ventajas en cuanto a costo al no utilizar equipos de conmutación

para la distribución de la comunicación en cada piso del edificio, además

del uso de fibra óptica para la distribución del cableado teniendo muchas

ventajas con respecto al cable de cobre, los costos que incurren en el

mantenimiento de la red de la propuesta son nulos en comparación de una

red Ethernet reduciendo considerablemente precios de mantenimientos de

la red y costos energéticos que consumen los equipos activos.

• Analizando los aspectos de operatividad del diseño propuesto notamos

muchas mejoras no solo en cuanto solución del problema identificado,

además se tendrá un mayor ancho de banda y más servicios disponibles

al tener una estructura de convergencia de altas velocidades, se podrá

añadir más servicios a la red sin la necesidad de sobresaturación, este tipo

de diseños POL trabaja con estándares GPON donde aseguramos

velocidades de 2.5Gbps cubriendo las necesidades de futuras aplicaciones

que requieran más ancho de banda , incorporando la adaptación a nuevas

tecnologías XPON de una manera mucha más fácil reduciendo los costos

anuales de mantenimientos, brindando a la red una óptima operatividad en

cuando a escalabilidad, disponibilidad y confiabilidad de la información.

• Analizando los aspecto técnicos del diseño propuesto obtendremos

muchas ventajas en cuanto a los equipos que actualmente funcionan en

la red del edificio, comenzando por el backbone los equipos utilizados

permiten una administración central, reduciendo espacio en el rack al

utilizar cableado de fibra óptica, lo que reducirá por completo la mala

distribución del cableado de cobre que existe en la actualidad, además de

costos por climatización del backbone; para la distribución de enlaces en

los demás pisos se utilizan splitters ópticos que serán los más importantes

en el diseño al reducir los equipos activos y remplazarlos por equipos

pasivos, reduciendo espacio y costos en el área de distribución.

Luego de culminar el proyecto se determinará la viabilidad de una solución de red

con nuevas tecnologías, que mejorara la calidad y robustez de la infraestructura

actual, determinando la calidad entre soluciones tradicional Ethernet y soluciones

125

de diseño de redes POL, comparando los costos de una solución temporal sin

mejoras de rendimiento y soluciones duraderas e independientes de

mantenimientos, que brindan velocidad de convergencia de servicios y seguridad

de la información con encriptación AES.

FACTIBILIDAD OPERACIONAL

Haciendo referencia a la pregunta que se realizó a los estudiantes, docentes y

personal administrativo, ¿Está usted de acuerdo en la implementación de nuevas

tecnologías que son amigables con el medio ambiente (tecnologías verdes)? Se

observó como resultado en las tres encuestas el 100% que están de acuerdo de

afianzar nuevas tecnologías para el edificio de las carreras CISC-CINT.

FACTIBILIDAD TÉCNICA

En esta sección se evalúan y se detallan los componentes con sus respectivas

ventajas que brindan de los equipos necesarios para una nueva solución de

diseño con tecnología POL

DISTRIBUCIÓN DE EQUIPOS EN EL CORE DE LA RED POL

GRÁFICO 86-ALCATEL-LUCENT 7360

Fuente: (Alcatel-Lucent 7360 Intelligent Services Access Manager FX Shelf) Elaborado por: (Alcatel-Lucent)

• El Alcatel-Lucent 7360 ISAM FX admite simultáneamente (GPON) y las

tecnologías PON de próxima generación.

126

• Permite entrega de todos los servicios, incluyendo voz, datos, video,

conexión Wi-Fi, seguridad, la vigilancia y la automatización de edificios y

conectividad sin bloqueo a cada puerto de usuario.

Beneficios del Alcatel-Lucent 7360 CUADRO N. 49

Beneficios

Alta capacidad para satisfacer la creciente demanda LAN No hay un solo punto de congestión Asignación dinámica de ancho de banda (DBA) para permitir el pico explota hasta 1 Gb / s por usuario / dispositivo Opciones de tamaño de estantería que admiten cualquier edificio / tamaño del campus o modelo de implementación en una central ubicación en el interior o al aire libre Comunidad de software, tarjetas de línea y prácticas de implementación en todos los ISAM FX variantes de plataforma Tecnología verde (eficiencia energética) Todos los servicios operan en una sola red Menores costos operacionales a través del ahorro de energía, espacio de piso y administración más simple

Fuente: (Alcatel-Lucent 7360 Intelligent Services Access Manager FX Shelf)


GRÁFICO 87-OPTICAL DISTRIBUTION FRAME (ODF)

Fuente: (https://www.rdm.com/, 2018)

Elaborado por: (R&M )

En el diseño se tomó en consideración un nuevo rack para la administración del

cableado de fibra, en el que permitirá una mejor organización para la distribución

de las fibras en las zonas establecidas, reduciendo la cantidad de espacio en el

backbone de la red del edificio.

127

Módulos de Splitter

El módulo de splitter de 1:4 es parte de la estructura de backbone colapsado, es

el encargado de suministrar la comunicación en los distintas zonas asignadas en

el edificio, este es un componente importante en toda la red al ser un elemento

pasivo, suprime los equipos activos que normalmente se utilizan para llevar a cabo

la comunicación a las áreas del edificio, el diseño de backbone se implementó en

la propuesta para suprimir los niveles de splitters, asegurando un único punto de

control en la red.

GRÁFICO 88-1U SPLITTER INSERT ODF, 4* 1X4, E-2000™ APC, G.657, C/1



ODF DE PISOS DEL EDIFICIO

GRÁFICO 89-COMBIMODULE LEFT ODF



El ODF incorpora módulos para la distribución de los hilos de fibra óptica para las

diferentes zonas establecidas en el diseño, incorpora módulos de splitters de 1:16

para la distribución de los puntos de consolidación en el diseño, concentrando un

punto de distribución por zona, los beneficios de la agregación por piso sin la

128

utilización de componentes activos, aumentarían espacio físico que requieren los

componentes activos para la distribución del cableado.

GRÁFICO 90-ONT- HUAWEI HG8447

Fuente: (http://www1.huawei.com, 2017)

Elaborado por: (huawei)

• El dispositivo entregar velocidades de gigabit en un pasivo en entorno

LAN óptico (POL).

• Esta ONT termina una red óptica pasiva Gigabit compatible con el

estándar (GPON) interfaz de fibra.

Beneficios del ONT- HUAWEI HG8447

CUADRO N. 50

Beneficios

Ofrece conectividad a dispositivo Ethernet dentro de el hogar Admite servicios completos de triple play que incluyen voz, video y acceso a Internet de alta velocidad Permite configuraciones de servicio por puerto Admite distribución de video por IP Ofrece servicios de voz usando VoIP Ofrece servicios de video de manera eficiente con multicasting o unicasting

Fuente: (http://www1.huawei.com, 2017)


FACTIBILIDAD LEGAL

La propuesta de un nuevo diseño de red para el edificio de las carreras CISC-

CINT no interrumpe ningún reglamento dentro de la administración del edificio, ni

quebrando ningún reglamento del país. Cumpliendo con soluciones técnicas para

la infraestructura para brindar un servicio de calidad.

129

FACTIBILIDAD ECONÓMICA

En esta sección son mostrados los valores de los elementos necesarios para la

implementación de una red POL en el edificio de las carreras CISC-CINT. A

continuación, son mostrados los valores a partir de la OLT hasta la distribución de

los ONT distribuidos en el diseño de la red.

Presupuesto de equipos de la red POL CUADRO N. 51

Ítem Descripción Unidad Cantidad Precio Subtotal

1 Olt-alcatel-lucent 7360 isam fx 4

Unidad 1 $ 2.500,00 $ 2.500,00

2 Patch cord 1m SC APC duplex G657

Unidad 100 $ 1,00 $ 100,00

3

BANDEJA DE DISTRIBUCIÓN 2U SC SM lightmax®

Unidad 1 $ 136,40 $ 136,40

4

1U Splitter Insert ODF, 4* 1x4, E-2000™ APC, G.657, C/1

Unidad 1 $ 55,00 $ 55,00

5 Fibra óptica g652d 24 hilos monomodo

metro 50 $ 2,00 $ 100,00

6

19" 10U combimodule Left ODF, 288xsc G.652.D, PC, ceramic, C/2, SE heat shrink

Unidad 3 $ 600,00 $ 1.800,00

7 1U Splitter Insert ODF, 1* 1x16, SC APC, G.657, C/1

Unidad 12 $ 66,16 $ 793,92

8 Fibra Óptica Drop 2 Hilos 1 rollo de 2km

Unidad 1 $ 470,00 $ 470,00

9 Roseta Optica De 1 Puerto Sc/apc Para Ftth Incluye Pigtail

Unidad 187 $ 10,00 $ 1.870,00

11

ONT Huawei EG8247 - 4GE + 2 telefonía + Wifi 5dbi + TV RF/ wiffi y camaras

Unidad 25 $ 100,34 $ 2.508,50

12 NOKIA 7368 ISAM ONT G-240G-C/Oficinas y Lab.

Unidad 162 $ 92,00 $ 14.904,00

TOTAL $ 25.237,82


130

Presupuesto de mano de obra de la Red POL CUADRO N. 52

Item Descripción unidad cantidad precio subtotal

1 Colocación de patch cord duplex fc/apc-sc/apc de 5mts g.652d

unidad 30 $ 13,83 $ 414,90

2

Colocación de roseta óptica 2 hilos de fibra, incluye: 2 adaptadores sc/apc; 2 manguitos de protección de empalme de 40mm

unidad 159 $ 25,15 $ 3.998,85

3 Tendido de cable para interior 2 fibras ópticas g.657a1 (drop) 6mm

metro 1000 $ 0,89 $ 890,00

4 Prueba de potencia de 1 hilo de fibra óptica gpon

hilo 14 $ 8,86 $ 124,04

5

Prueba de reflectométrica uni direccional por fibra en una ventana gpon + traza reflectométrica

hilo 14 $ 8,48 $ 118,72

6 Colocación de caja de distribución aérea de 16 puertos sc/apc

unidad 13 $ 60,00 $ 780,00

7 Colocación splitter plc para fusicón (1x4)

unidad 1 $ 32,45 $ 32,45

8 Colocación splitter plc para fusicón (1x16)

unidad 12 $ 32,45 $ 389,40

9 Colocación de identificador acrilico de fibra óptica 8cm x 4cm

unidad 4 $ 3,80 $ 15,20

10 Suministro y tendido de cable canalizado 12 f.o. Monomodo g652.d

unidad 6 $ 3,00 $ 18,00

Total $ 6.781,56


Presupuesto de Implementación de la red POL en el edificio CISC-CINT CUADRO N. 53

Costo de Implementación

Presupuestos de Equipos $ 25.237,82

Presupuesto de mano de obra $ 6.781,56

Total $ 32.019,38

131

Fuente: Investigación del proyecto Elaborado por: Autores.

Presupuesto de la solución del problema con Ethernet CUADRO N. 54

Costo de la solución actual

ITEM Descripción Cantidad Subtotal Total

1 Bobina De Cable F/utp Nexxt Para Exterior Cat6 305m Negro

2 $ 4.709,00 $ 9.418,00

2 Organizador Horizontal de Cables Intellinet - 19" - 2U - Tapa plástico

1 $ 538,00 $ 538,00

3 Organizador Vertical Doble 42ur 1.95mt, 80x80+80x80 Rack Abi

1 $ 100,00 $ 100,00

4 Panel de Parcheo Cat6 Intellinet, 48 puertos, UTP, 2U.

5 $ 1.600,00 $ 8.000,00

5 Placa de pared de 140x80 de 4 RJ45 Cat.6 FTP

220 $ 10,87 $ 2.391,40

6 Roseta Doble Cat 6 Adhesivo Pared Jack Caja Utp Red Rj45- camara

15 $ 98,00 $ 1.470,00

7 Conector Cat 6a Blindados Rj45 Plug Modular 10 Unidades

25 $ 12,00 $ 300,00

8 Canaleta Dexson Blanca 100x45 1108 Cableado Estructurado

30 $ 23,95 $ 718,50

9 Licenciamiento del software de los equipos de agregación

5 $ 80,00 $ 400,00

1 El precio de mano de obra del tecnico informatico por cada

instalacion de un punto de red 5 $ 37,05 $ 185,25

2 El precio del conector (Cat. 6 Apantallado) y la caja

60 $ 12,35 $ 741,00

3

El precio es para cable "Categoria 6 Apantallado". Se calcula 30 metros de cable por cada punto de red.

100 $ 30,01 $ 3.001,00

4

Armario específico para instalacion de conexiones. El precio del presupuesto es para un panel de 24 puntos de red

9 $ 216,13 $ 1.945,17

10 Patch Cord Nexxt Utp Rj45 Cat. 6a 3ft Lszh

220 $ 5,50 $ 1.210,00

Total $ 30.418,32


132

Tal como lo muestra el cuadro N. 53 donde detalla el costo de implementación de

la red propuesta es un poco más cara en cuanto a la solución de los problemas

del edificio con la misma tecnología actual, donde se denota con claridad que el

precio más justo para una solución del problema es del presupuesto que indica el

cuadro N.54, pero las desventajas de la implementación de la solución a bajo costo

en realidad sale caro, al ser una solución temporal, cubriría solo los problemas

actuales, incurriendo en gastos que a largo plazo se convertiría en pérdidas al no

innovar la red con una nueva tecnología, con dichos gastos se cubriría la

propuesta del cuadro N. 53 dos veces que los gastos estimados, con tan solo la

diferencia de $ 1601.06 dólares estaríamos ahorrando considerablemente gastos

por mantenimiento de infraestructuras desactualizadas y al mismo tiempo dicha

diferencia se solventaría en tecnología nueva, amortizando los gastos incurridos

en un diseño escalable y adaptado a tecnologías convergentes de mayor

velocidad y seguridad, aportando soluciones ecológicas para el medio ambiente.

ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO

En el actual proyecto se emplea la metodología del PMI para seguir con los

lineamientos para el desarrollo del proyecto de una manera organizada aportando

al desarrollo del mismo, a continuación de detallas las fases a seguir para el

desarrollo de la metodología planteada en el desarrollo.

Inicio del Proyecto

El proyecto tiene como finalidad proponer un nuevo diseño de red para las

carreras CISC & CINT con el objetivo de actualizar la infraestructura del diseño

actual y solucionar los problemas identificados, incorporando tecnología nueva y

ecología, permitiendo un óptimo control y desempeño en la red del edificio CISC

& CINT.

Teniendo en consideración los problemas actuales en el diseño de la red, se

propone un estudio de factibilidad para el nuevo diseño con tecnología POL,

estableciendo objetivos iniciales en las primeras reuniones.

133

Planificación del Proyecto

En base a los criterios de la propuesta planteada se define el alcance del estudio,

así como también los presupuestos que determinará medir la factibilidad de una

futura implementación, además el tiempo necesario en que se ejecutará el estudio

de este proyecto.

• El alcance de la propuesta tiene como finalidad entregar un nuevo diseño

y simulación de red con tecnología POL con un estudio de factibilidad de

implementación para mejorar la infraestructura actual adaptándola a

mejoras tecnológicas de forma ecológica, optimizando las comunicaciones

en el edificio de las carreras CISC & CINT.

• El presupuesto contempla los valores para la solución de diseño propuesto

y valores para las soluciones actuales sin ninguna mejora tecnológica.

• El tiempo de ejecución del proyecto se dará desde el inicio hasta la

culminación del mismo

• En las fases de ejecución consideramos los siguientes puntos en el

proyecto:

o Estudio de la red actual de la CISC & CINT donde se identificó los

problemas de infraestructura actual.

o Diseño de la red de la propuesta, considerando cada piso del

edificio como una zona en particular para la distribución de los

puntos de consolidación de la fibra.

o Desarrollo de la simulación de la red propuesta para el edificio en

OptiSystem

o Cotización de los equipos necesarios para la implementación de la

red propuesta, y cotización para la solución de la red actual sin

ningún cambio tecnológico.

o Estudio de factibilidad para la elaboración del nuevo diseño en base

costos y operatividad tecnológica.

134

• Los riesgos que existen a la no ejecución de este proyecto, implicarían la

desactualización del diseño de la red del edificio y gastos de

mantenimientos de las mismas sin ningún avance tecnológico.

• El equipo de este proyecto está conformado por dos estudiantes

egresados de la carrera CINT la cual llevaran a cabo un amplio estudio de

un nuevo diseño con tecnología POL para el edificio de la CISC & CINT

además de dos profesores titulados de la CINT quienes supervisan el

proyecto como tutor y revisor respectivamente.

• Entre algunas de las actividades del cierre del proyecto contamos con las

siguientes:

o Pruebas finales de la simulación de la red

o Análisis de los resultados de la simulación

o Entrega formal de los planos de diseño de los puntos distribuidos

en el edificio y el documento de la simulación.

o Entrega formal del presupuesto del diseño de la nueva red.

o Análisis de factibilidad de la implementación del diseño propuesto.

Ejecución del Proyecto

En esta sección se realizan las respectivas pruebas de operatividad del diseño

propuesto, midiendo la potencia de los equipos desde el OLT hasta las ONT

atreves de la simulación con OptiSystem, comprobando el correcto

funcionamiento entre enlaces de comunicación, demostrando la calidad de

operatividad de la red en todos sus aspectos; se desarrollara el estudio de la

tecnología POL para el respectivo análisis de la red propuesta, realizando una

comparación de una solución sin ninguna ventaja tecnológica.

La revisión periódica del proyecto se dará cuantas veces sea necesario para

mejorar la calidad del proyecto, dicha revisión de dará con autoridades de la

carrera, como lo son el tutor y el revisor.

135

Supervisión y control

En esta sección se realizó las siguientes tareas para la supervisión del proyecto:

• Revisión del trabajo: En este punto se establecieron fechas para las

revisiones del avance del proyecto mismas fechas que quedaron definidas

entre dos días por semana, para la validación de los diseños propuestos y

las correcciones del proyecto que cumplan con los lineamientos del tutor y

revisor en aspectos técnicos y metodológicos.

• Revisión diaria: Esta revisión se la realizo de manera interna, validando la

información de la investigación de la nueva tecnología, además de la

elaboración del diseño ubicando los puntos de consolidación de la fibra

óptica en cada piso del edificio.

Cierre del Proyecto

En base al cronograma establecido de la culminación del proyecto se han

estipulado las fechas para el cierre del proyecto.

Se debe mencionar que este proyecto está aprobado por las autoridades de las

carreras de Ingeniería en Sistemas Computacionales e Ingeniería en Networking

y Telecomunicaciones.

Para culminar con el cierre formal del proyecto se entregan las pruebas finales a

las autoridades de las CISC & CINT.

ENTREGABLES DEL PROYECTO

En base a la metodología aplicada en este proyecto (PMI) de describen los

entregables necesarios para la culminación del proyecto:

• Formato de Anteproyecto: Aprobado y aceptado por parte de las

autoridades de la CINT

• Planos de distribución de los puntos de consolidación y ubicación de los

ODF en los pisos del edificio

136

• Diseño y simulación en “OptiSystem 15” de la red propuesta para el edificio

de las carreras CISC & CINT

• Presupuestos del diseño con tecnología POL y de la solución del problema

sin ventaja tecnológica.

CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA

Para validar la propuesta del proyecto de titulación se hizo alusión a los datos

obtenidos en las encuestas realizadas en el edificio de la CISC y CINT a los

diferentes usuarios que utilizan la red, tanto en los laboratorios como en las aéreas

administrativas, en la pregunta N. 11 dirigidas a los estudiantes se obtuvo como

resultado 100% de conformidad de una nueva implementación que le brinde

velocidades de Internet en Gbps, en otra encuesta dirigida a los docentes en la

pregunta 5 se obtuvo el 98% de satisfacción para la implementación de puntos de

red en las aulas de las carreras de la CISC & CINT, y por último en la encuesta

dirigida al personal administrativo del edificio se obtuvo en la pregunta N. 7 un

resultado de aceptación para la implementación de velocidades de Internet en

Gbps.

En la entrevista realizada al Ing Jorge Alvarado Chang, propuso que en el diseño

se contemple puntos de red para las aulas de las carreras de la CISC & CINT

además de puntos de red para cámaras IP que están deshabilitadas, validando el

diseño actual de la propuesta en todos los aspectos. Considerando los datos

obtenidos en base a las encuestas, validamos la aceptación de un nuevo diseño

de red que brinde soluciones de convergencia a altas velocidades, cubriendo las

necesidades de los usuarios que ocupan la red del edificio.

CRITERIO DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO O SERVICIO

El criterio de aceptación del diseño se mide en base al presupuesto óptico que

muestra la simulación en donde se colocan valores de potencia de salida de 15db

en el OLT, donde la señal óptica va a ser distribuida en los cuatro piso del edificio,

distribuyendo 4 puertos PON que se utilizara del OLT pasando cada uno por un

splitters de 1:4 que envía cuatro hilos de fibra óptica a cada ODF ubicado en

cada piso, mismos que contienen 4 splitters de 1:16 asegurando 64 puntos de

137

consolidación, obteniendo una potencia por maga de acceso de 12.13db, luego

de realizar la simulación se obtuvo -10db de potencia para los ONT asegurando

que la propuesta de diseño de red POL es totalmente aceptable en cuanto a la

potencia que recibe el ONT, cumpliendo con los requerimientos técnicos de los

equipos soportando potenciad de -10 y -25 dbm, asegurando un servicio óptimo

en cada OLT ubicado en el edificio.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

Se realizó un estudio de la tecnología POL y la comparación con la tecnología

Ethernet llegando a la conclusión de que la tecnología POL es mejor en calidad y

simplicidad de diseño, al ser una red mucho más robusta con niveles de

convergencia mayores, cubriendo grandes distancias sin la necesidad de equipos

activos que ocuparían espacio en el diseño reduciendo la optimización de

recursos, se ha demostrado que las redes verdes son más optimas en cuanto al

consumo de recursos.

Se realizó un estudio del diseño de red actual de las carreras de la CISC & CINT

para identificar los problemas actuales llegando a la conclusión de que existen

muchos factores que imposibilitan una gestión centralizada de la red, además de

un deterioro continuo de estructuras causando como resultado perdidas de

comunicación sin la posibilidad de darle mantenimiento a dichos enlaces por la

mala organización del cableado.

Se realizó un diseño con su respectiva simulación basado en la tecnología POL

para el edificio de las carreras CISC & CINT llegando a la conclusión de que el

nuevo diseño propuesto tiene las características necesarias para un buen

funcionamiento, cumpliendo con los requisitos de calidad en cuanto a

comunicación, se demostró la calidad de la intensidad de la señal por medio de la

simulación arrojando resultados favorables para una comunicación.

Se analizó la factibilidad de la implementación de esta nueva tecnología POL

llegando a la conclusión de que es viable un nuevo cambio en la infraestructura

138

actual del diseño de red en edificio, en base a los estudios realizados se demostró

que los costos de implementación son significativos para una nueva mejora en

tecnología.

RECOMENDACIONES

Del estudio de factibilidad realizado referente a la implementación de la tecnología

POL para la Carrera de CINT & CISC, se aconseja seguir las recomendaciones:

Es recomendable la implementación de la tecnología óptica pasiva POL, ya que

ofrece beneficios de bajos costos en comparación con la implementación de la

tecnología de cobre, también ofrece ventajas de CAPEX y OPEX.

Al momento de implementar se recomienda que la distancia máxima entre la OLT

y la ONT no debe superar los 20 km de distancia.

Se recomienda seguir las normas ITU de pérdidas por atenuación e inserción, al

momento de manipular los conectores debe considerarse una perdida óptica de

0.5 dB.

Se recomienda contratar al personal debidamente capacitado al momento de

realizar la implementación en la infraestructura de red.

Mantener los planos de la infraestructura de red implementada actualizados, ya

que puede agilitar y facilitar las labores al momento del levantamiento de la

información.

Como recomendación general es factible la implementación de la tecnología POL,

por ofrecer costos mínimos de mantenimientos, equipos económicos con las

características necesarias para el óptimo funcionamiento, las ventajas que

presentan las fibras ópticas al no presentar problemas por las señales eléctricas y

lograr transmisión en largas distancias y por su preparación y adaptabilidad a las

exigencias de ancho de banda de las futuras aplicaciones.

139

REFERENCIAS

Abreu, M., Castagna, A., Cristiani, P., & Zunino, P. (2009). http://www.um.edu.uy.

Obtenido de

http://www.um.edu.uy/_upload/_descarga/web_descarga_179_Caractersti

casgeneralesredfibrapticaalhogarFTTH.-VVAA.pdf

Abreu, M., Castagna, A., Cristiani, P., Zunino, P., Roldóz, E., & Sandler, G.

(2009). http://www.um.edu.uy. Obtenido de Memoria de trabajos de

difusión científica y técnica:

http://www.um.edu.uy/_upload/_descarga/web_descarga_179_Caractersti

casgeneralesredfibrapticaalhogarFTTH.-VVAA.pdf

Adell, J., Gabeiras, J., Álvarez, C., Delgado, J., Lobo, Jesús, . . . Warzanskij, W.

(2002). Las telecomunicaciones de Nueva Generación. Madrid: Lerko

Print S.A. Obtenido de

http://www.spw.cl/05mar07_mobile/tecnologias_de_acceso/TODOSOBR

E_la_red_de_acceso.pdf

Alcatel-Lucent. (Enero de 2015). Alcatel-Lucent 7360 Intelligent Services Access

Manager FX Shelf. Obtenido de http://www.goamt.com/wp-

content/uploads/2015/08/7360-ISAM-FX-SHELF_INTELLIGENT-

SERVICES-ACCESS-MANAGER_AMT.pdf

Anchaluisa, C., & Nelson, F. (Septiembre de 2016). repositorio.ug.edu.ec.

Obtenido de http://repositorio.ug.edu.ec/handle/redug/17997

Ansari, N., & Zhang, J. (2013). Media Access Control and Resource Allocation.

En For Nex Generation Passive Optical Networks (págs. 11-22). Springer,

New York, NY: SpringerBriefs in Applied Sciences.

APOLAN. (2015). The Association for Passive Optical LAN. Obtenido de

http://apolanglobal.wpengine.com/wp-content/uploads/2015/04/Passive-

Optical-LAN_White-Paper_150520.pdf

Batanero, C., & Godino, J. D. (2002). Estocástica y su didáctica para maestros.

Granada: ReproDigital.

Cadena, K., & Segura, B. (Diciembre de 2015). http://repositorio.ug.edu.ec.

Obtenido de http://repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/11853/1/B-CINT-

PTG-

N.63%20CADENA%20RAM%C3%8DREZ%20%20KATIUSCA%20DE%2

0LOS%20%C3%81NGELES.pdf

140

Cartagena, J. (2008). http://profesores.elo.utfsm.cl. Obtenido de

http://profesores.elo.utfsm.cl/~agv/elo322/1s08/:

http://profesores.elo.utfsm.cl/~agv/elo322/1s08/project/JuanCartajena.pdf

Cerda, H. (1991). Dirección de Investigación y Posgrado. Obtenido de

postgrado.una.edu.ve:

http://postgrado.una.edu.ve/metodologia2/paginas/cerda7.pdf

COMMSCOPE. (Octubre de 2017). NG4access Optical Distribution Frame (ODF)

Platform. Obtenido de https://www.commscope.com:

https://www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1

&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjQ1pnW7L_YAhWJ6CYKHXRVCtQQFg

gqMAA&url=https%3A%2F%2Fwww.commscope.com%2FDocs%2FFAC

T-Optical-Distribution-Frame-BR-110736-

EN.pdf&usg=AOvVaw2u_XWaXKQky8oCkLpbN6ZQ

Galeano, J. (Diciembre de 2009). Repositorio institucional e-Archivo. Obtenido de

https://e-archivo.uc3m.es/handle/10016/8702

Gartnet Inc. (9 de febrero de el año 2016). Pasiva LAN óptica: determinar si es

adecuado para s75. Stamford, EEUU.

Grassi, P., & Piombo, G. (s.f.). https://www.dsi.fceia.unr.edu.ar. Obtenido de

https://www.dsi.fceia.unr.edu.ar/downloads/distribuidos/material/monograf

ias/xDSL.pdf

Gutierrez, V., Espinoza, D., & Hernández, C. (2011). IMPACTO Y

MASIFICACIÓN DEL USO DE LAS REDES GPON EN COLOMBIA

FRENTE A OTRAS TECNOLOGIAS. revistas.udistrital.edu.co, 86-99.

huawei. (2017). http://www1.huawei.com. Obtenido de

http://www1.huawei.com/ec/products/fixed-

access/fttx/ont/hg8447/index.htm

Ian, K., & Mark, F. (9 de Febrero de 2016). http://www.it2b.com.br. Obtenido de

http://www.it2b.com.br/wp-content/uploads/2016/08/Relat%C3%B3rio-do-

Gartner-POL.pdf

ING. Oswaldo, C. (22 de Mayo de 2013). repositorio.ucsg.edu.e. Obtenido de

http://repositorio.ucsg.edu.ec/bitstream/3317/516/1/T-UCSG-POS-MTEL-

10.pdf

141

Joskowicz, J. (Febrero de 2015). http://iie.fing.edu.uy. Obtenido de

http://iie.fing.edu.uy/ense/asign/ccu/material/docs/Historia%20de%20las%

20Telecomunicaciones.pdf

Kawanura, A. (2016). Redes Opticas Pasivas. Obtenido de www.bicsi.org.

López, M., Moschim, E., & Rudge, F. (2009). ESTUDIO COMPARATIVO DE

REDES GPON Y EPON. . Scientia et Technica, 321-326.

Malacara, D. (2015). Óptica básica. Mexico: Ediciones Cientificas Universitarias.

Marchukov, Y. (2011). https://riunet.upv.es. Obtenido de

https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/13413/memoria.pdf?sequenc

e=1

Marradi, A., Archenti, N., & Piovani, J. I. (2007). Metodología de las Ciencias

Sociales. Buenos Aires, Argentina: Emecé.

Martínez González, R. A. (2007). La investigación en la práctica educativa: Guía

metodológica de investigación para el diagnostico y evaluación en los

centros docentes. Madrid: SECRETARIA GENERAL TÉCNICA .

Martínez Miguélez, M. (1999). Comportamiento Humano. Mexico : Edit. Trillas.

Nikos, A., Todd, C., Luis, F., Yaoping, R., John, S., Mudhakar, S., & Jin, X.

(octubre de 2014). IBM Global Technology Services. Obtenido de IBM:

http://www-01.ibm.com/common/ssi/cgi-

bin/ssialias?subtype=WH&infotype=SA&appname=GTSE_SF_SF_USEN

&htmlfid=SFW03021USEN#loaded

NOKIA. (2016). http://www.alfa2mil9.com. Obtenido de

http://www.alfa2mil9.com/_InfPDF/Nokia/pol.pdf

NOKIA. (2016). http://www.zycko.com. Obtenido de

http://www.zycko.com/download/nokia-pol-vs-copper-based-ethernet.pdf

NOKIA. (2016). https://networks.nokia.com. Obtenido de

https://networks.nokia.com/solutions/passive-optical-lan

NOKIA. (2016). Nokia 7360 ISAM FX. Obtenido de Passive Optical LAN (ANSI):

https://static1.squarespace.com/static/520923fbe4b0cc1763c6944a/t/58d

e5be2cd0f6839ae0d3c22/1490967523343/Nokia+7360+ISAM+FX+shelf+

ANSI+for+POL+DataSheet.pdf

142

Novoa, R., Loor, M., & Vargas, G. (10 de Mayo de 2013).

https://www.dspace.espol.edu.e. Obtenido de

https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/15949/1/Dise%C3

%B1o%20de%20una%20Red%20%C3%93ptica%20Pasiva%20de%20A

cceso%20para%20una%20Urbanizaci%C3%B3n%20Ubicada%20en%20

la%20V%C3%ADa%20Samborond%C3%B3n.pdf

Ossa, J. A. (06 de Noviembre de 2002). Informe de Teoría de Comunicaciones

Digitales. Obtenido de “Análisis de Diagramas de Ojo”:

http://www.euskalnet.net/mpetrirena/DiagOjos.pdf

Pereira, U. T. (2009). ESTUDIO COMPARATIVO DE REDES GPON Y EPON.

Scientia et Technica, 321-326.

R&M . (2018). https://www.rdm.com/. Obtenido de

https://www.rdm.com/bra_en/R-M-Products/Fiber-Optics/Installation-

Cables/Central-Loose-Tube-Cable-I-A-DQ-ZN-B-H-G.652.D/Central-

Loose-Tube-Cable-I-A-DQ-ZN-B-H-G.652.D-Eca-24-fibers

Reichle & De-Massari AG . (2017). PASSIVE OPTICAL LAN (POL). Suiza,

Zúrich, Wetzikon.

Reichle & De-Massari AG. (2017). Passive Optical LAN (POL). Wetzikon.

Salvatierra, R. (10 de Marzo de 2017). http://repositorio.ucsg.edu.ec. Obtenido

de http://repositorio.ucsg.edu.ec/bitstream/3317/7396/1/T-UCSG-POS-

MTEL-65.pdf

Silva, F., & Pelachano, V. (1979). La entrevista. (F. d. Universidad de Valencia,

Ed.) Valencia, España: Universidad de Valencia, Facultad de Filosofía,

Psicología y Ciencia de Educación.

Staton, W. J., Etzel, J. M., & Bruce, W. J. (2007). Fundamentos de Marketing (14

ta edicion ed.). (M. Ortiz Staines, Trad.) Mexico D.F., Mexico: McGraw-

Hill Interamericana.

Villacís, A. (Marzo de 2013). http://bibdigital.epn.edu.ec. Obtenido de

http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/5911/1/CD-4733.pdf

Wilson, A. V. (2015). http://www.spw.cl. Obtenido de

http://www.spw.cl/05mar07mobile/tecnologiasdeacceso/TODOSOBRElar

eddeacceso.pdf

Zapardiel. (Junio de 2014). http://oa.upm.es. Obtenido de

http://oa.upm.es/33869/1/PFC_jaime_prieto_zapardiel.pdf

143

Zarate, D. (2015). http://repositorio.umsa.bo. Obtenido de

http://repositorio.umsa.bo/bitstream/handle/123456789/11513/MT-1590-

Zarate%20Aruquipa%2C%20David.pdf?sequence=1&isAllowed=y

144

ANEXOS

repositorio.ug.edu.ecrepositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/27028/1/b-cint-ptg-n.254 celori… ·...

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