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UNIVERSIDAD EUROPEA DE MADRID
ESCUELA POLITÉCNICA
GRADO EN INGENIERIA DE SISTEMAS DE
TELECOMUNICACION
PROYECTO FIN DE GRADO
MODELO DE GESTOR DE OPERADORES Y DISEÑO DE RED
BASADA EN LA TECNOLOGÍA DWDM
ARITXA TROYANO ESCALANTE LETICIA ESCANCIANO MEDIAVILLA
CURSO 2011-2012
TÍTULO: MODELO DE GESTOR DE OPERADORES Y DISEÑO DE RED BASADA EN LA TECNOLOGÍA DWDM AUTORES: ARITXA TROYANO ESCALANTE
LETICIA ESCANCIANO MEDIAVILLA DIRECTOR DEL PROYECTO: SILVIA ABAD VALTIERRA FECHA DE LECTURA: 19 JULIO 2012 CALIFICACIÓN: Fdo: SILVIA ABAD VALTIERRA Tutor/a del Proyecto
RESUMEN Las tecnologías de la información y en especial la banda ancha adquieren una
importancia especial tanto en el presente como de cara al futuro debido a las
enormes posibilidades que ofrecen. Por este motivo se hace necesario el
despliegue de redes que reduzcan la diferencia existente entre las posibilidades de
acceso a la tecnología por parte de los usuarios que viven en grandes ciudades y
aquellos que residen en zonas rurales, concepto conocido como Brecha Digital.
El presente proyecto surge como una posible solución a este problema ya que el
despliegue de redes de última generación supone una necesidad para la sociedad
pero un reto para los operadores debido a los altos costes de inversión inicial.
Se propone así, un modelo de Gestor de Operadores, dependiente del Ministerio de
Energía, Turismo y Comercio que asuma los costes iniciales del despliegue de una
red troncal de fibra óptica, recupere su inversión mediante la prestación de
servicios de capacidad de red a los operadores interesados y utilice los beneficios
obtenidos en el desarrollo de nuevas redes de este tipo.
En este documento se exponen en primer lugar las características de este gestor,
situándolo como una entidad pública empresarial con capacidades plenas de
actuación en el despliegue de redes, evitando numerosos obstáculos que podría
encontrar un operador privado. Posteriormente se presentará un resumen teórico
sobre la tecnología DWDM utilizada. En el capítulo 3, se especificarán todos los
elementos técnicos necesarios para el despliegue de una red de estas
características: obra civil, cable de fibra óptica y equipos DWDM comerciales
elegidos. Una vez conocidos estos conceptos, se presentará el diseño de la red
propuesta, que unirá las ciudades de Bilbao, Madrid, Valencia, Barcelona y
Zaragoza. En el capítulo 5 se realiza el análisis económico que incluye una
estimación tanto de los costes totales para el despliegue de la red como de los
ingresos previstos en los cuatro primeros años. El último capítulo contiene las
conclusiones y líneas futuras que podrían desarrollarse a partir de este proyecto.
ABSTRACT Information technologies and broadband in particular obtain a special importance
not only in the present but in the future due to the great opportunities that they
offer. For this reason it is neccesary to deploy new networks that reduce the access
posibilities differences existings among the users living in big cities and those
living in rural areas, called Digital Division.
This Project come up as a possible solution to this problema since Next Generation
Networks (NGN) deployment is a need for the society but a challenge for the
carriers owing to high initial investment costs.
A model of Admnistrative Carrier is suggested, a organization under the authority
of Ministry of Power, Turism and Commerce. It will take on the initial costs of the
fiber optic backbone network deployment, recover the investment through service
provisioning of network capacity and invest the profits in new networks.
This document will cover in the first place the administrative carrier
characteristics and will set it as public organization with full capabilities when it
comes to network deployments, avoiding numerous obstacles that a private carrier
will face. Subsequently, in chapter 2 theorical summary on DWDM technology used
will be present. In chapter 3, all technical elements needed for the network, such as
building works, fiber optic cable and DWDM comercial equipment chosen, are
explained. Once this terms are known, network design that joins cities of Bilbao,
Madrid, Valencia, Barcelona and Zaragoza, is covered. In chapter 5 economical
analysis is made, including network deployment total costs and foresee income for
the first four years. Last chapter contains summing up and future projects to be
developed from this project.
ÍNDICE
1. GESTOR DE OPERADORES ........................................................................................................ 9 1.1 INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................... 9 1.2 NECESIDAD DEL GOP ............................................................................................................ 12 1.2.1 IMPLEMENTACIÓN DE NUEVOS SERVICIOS SOBRE REDES DE NUEVA GENERACIÓN ....................... 12 1.2.2 BRECHA DIGITAL ....................................................................................................................................... 12 1.3 FUNCIONAMIENTO ................................................................................................................ 18 1.4 OPERACIONES ......................................................................................................................... 24 1.4.1 OBRA CIVIL .............................................................................................................................................. 24 1.4.2 TENDIDO DE FIBRA ............................................................................................................................. 26 1.4.3 INSTALACIÓN DE EQUIPOS .............................................................................................................. 26 1.5 INFRAESTRUCTURA DE RED Y SERVICIOS OFRECIDOS POR EL GOP ..................... 27 1.5.1 CAPACIDAD DE RED ............................................................................................................................ 27 1.5.2 CO-‐LOCATION SERVICES ................................................................................................................... 29 1.6 VENTAJAS DEL GESTOR ....................................................................................................... 30 1.6.1 BENEFICIOS PARA LOS OPERADORES ........................................................................................ 30 1.6.2 MEJORA DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES EN EMPRESAS ................................ 32 1.6.3 CREACION DE EMPLEO ...................................................................................................................... 34 1.7 ANALISIS COMPETIDORES .................................................................................................. 35 1.7.1 IBERDROLA ............................................................................................................................................. 35 1.7.2 COLT ........................................................................................................................................................... 38 1.7.3 TELEFONICA ........................................................................................................................................... 41
2. TECNOLOGÍA UTILIZADA POR LA RED DE FIBRA ÓPTICA DEL GESTOR DE OPERADORES .................................................................................................................................... 45 2.1 DEFINICIÓN Y CONCEPTOS SOBRE DWDM .................................................................... 45 2.1.1 COMPONENTES DE UNA RED DWDM .......................................................................................... 46 2.1.2 FIBRA OPTICA ........................................................................................................................................ 47 2.1.2.1 TIPOS DE FIBRA ................................................................................................................................ 49 2.1.2.2 FACTORES A CONSIDERAR EN TRANSMISIONES POR FIBRA ÓPTICA ..................... 51 2.1.2.2.1 ATENUACIÓN .................................................................................................................................. 52 2.1.2.2.2 DISPERSIÓN ..................................................................................................................................... 53 2.1.2.2.3 NO LINEALIDADES ....................................................................................................................... 55 2.1.2.3 BANDAS ÓPTICAS ............................................................................................................................. 56 2.1.2.4 FIBRAS ESTANDARIZADAS .......................................................................................................... 57 2.2 GENERADORES Y DETECTORES DE LUZ ......................................................................... 58 2.2.1 GENERADORES DE LUZ ...................................................................................................................... 58 2.2.2 DETECTORES DE LUZ ......................................................................................................................... 59 2.3 MULTIPLEXORES Y DEMULTIPLEXADORES .................................................................. 60 2.4 AMPLIFICADORES ÓPTICOS ............................................................................................... 61 2.4.1 AMPLIFICADORES DE FIBRA ÓPTICA .......................................................................................... 62 2.4.1.1 AMPLIFICADORES EDFA ............................................................................................................... 62 2.4.1.1.1 CONFIGURACIONES EDFA ......................................................................................................... 63 2.4.1.1.2 GANANCIA AMPLIFICADORES EDFA .................................................................................... 64 2.4.1.1.3 RUIDO POR AMPLIFICACIÓN DE EMISIÓN ESPONTÁNEA ......................................... 65 2.4.2 TIPOS DE AMPLIFICADORES ÓPTICOS DEPENDIENDO DE SU APLICACIÓN .............. 65 2.5 GESTIÓN DE SISTEMAS DWDM .......................................................................................... 66 2.5.1 ELEMENTOS PARA LA GESTIÓN DE SISTEMAS DWDM ....................................................... 66 2.5.2 CANAL ÓPTICO DE SERVICIO (OSC) ............................................................................................. 68
2.6 ARQUITECTURAS DWDM .................................................................................................... 69 2.7 NORMATIVA PARA LA ASIGNACIÓN DE LONGITUDES DE ONDA ............................ 70 2.8 TECNOLOGÍAS SOBRE DWDM ............................................................................................ 71 2.8.1 SONET/SDH ............................................................................................................................................ 71 2.8.2 ATM ............................................................................................................................................................. 71 2.8.3 IP .................................................................................................................................................................. 72 2.9 RED DE TRANSPORTE ÓPTICO (OTN) ............................................................................. 73 2.9.1 ESTRUCTURA DE CAPAS OTN ......................................................................................................... 73 2.9.2 GESTIÓN Y SUPERVISIÓN DE LA RED OTN ................................................................................ 74 2.9.3 OTN COMO MODELO DE REFERENCIA EN REDES NGN ....................................................... 75 2.10 VENTAJAS DE DWDM SOBRE EL RESTO DE TECNOLOGÍAS .................................... 75
3. ELEMENTOS DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA BASADA EN LA TECNOLOGÍA DWDM 77 3.1 PROCEDIMIENTO DE OBRA CIVIL PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA ................................................................................................................................................. 78 3.1.1 TRABAJOS PREVIOS A LA EJECUCIÓN DE OBRA CIVIL ......................................................... 78 3.1.2 PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO PARA LA INSTALACIÓN DEL CABLE DE FIBRA ÓPTICA. ..................................................................................................................................................................... 79 3.1.2.1 MÉTODO DE ZANJADO ................................................................................................................... 80 3.1.2.2 MÉTODO DE ARADO O EXCAVACIÓN EN TIERRA .............................................................. 82 3.1.3 CONDUCTOS UTILIZADOS PARA LA RED DE FIBRA ÓPTICA ............................................. 83 3.1.4 ELEMENTOS DE REGISTRO UTILIZADOS PARA LA RED DE FIBRA ÓPTICA ............... 84 3.2 TIPO DE FIBRA ÓPTICA A UTILIZAR EN LA RED ........................................................... 88 3.2.1 CABLE DE FIBRA ÓPTICA ELEGIDO .............................................................................................. 91 3.2.2 REPARTIDOR ÓPTICO MODULAR.CAJAS DE EMPALME ...................................................... 92 3.2.2.1 TIPOS DE EMPALMES PARA CABLES DE FIBRA ÓPTICA ................................................ 94 3.2.3 CONECTORES DE FIBRA ÓPTICA ................................................................................................... 96 3.2.4 REPARTIDORES ..................................................................................................................................... 99 3.3 EQUIPOS DWDM COMERCIALES ..................................................................................... 102 3.3.1 PLANIFICACIÓN Y PROVISIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE TRANMISIÓN DWDM 102 3.3.2 EQUIPOS EMPLEADOS PARA EL DESPLIEGUE DE LA RED .............................................. 103 3.3.2.1 ESTRUCTURA DE UN DTN ......................................................................................................... 104 3.3.2.1.1 Digital Line Modules (DLM) ................................................................................................... 105 3.3.2.1.2 Band Multiplexing Module (BMM) ..................................................................................... 108 3.3.2.1.2.1 CONECTORES Y PUERTOS EN EL MÓDULO BMM .................................................... 111 3.3.2.1.3 Tributary Adapter Module (TAM) ....................................................................................... 113 3.3.2.1.4 Tributary Optical Module (TOM) ......................................................................................... 117 3.3.2.1.5 Dispersion Compensation Module (DCM) ....................................................................... 118 3.3.2.1.6 Management Control Module ................................................................................................ 121 3.3.2.2 ESTRUCTURA DE UN OLA .......................................................................................................... 123 3.3.2.2.1 OPTICAL MANAGEMENT MODULE .................................................................................... 123 3.3.2.2.2 OPTICAL AMPLIFIER MODULE ............................................................................................ 123 3.3.3 GESTIÓN DE UNA RED DE EQUIPOS INFINERA .................................................................... 125
4. DISEÑO DE LA SOLUCIÓN .................................................................................................... 126 4.1 CARACTERISTICAS Y UBICACIÓN DE LOS NODOS LA RED ....................................... 126 4.2 CARACTERÍSTICAS Y UBICACIÓN DE LAS CASETAS PREFABRICADAS DE REGENERACIÓN ÓPTICA. INLINE AMPLIFIERS (ILA’S) ....................................................... 129 4.3 CARACTERÍSTICAS DE LOS TRAMOS ............................................................................. 134 4.3.1 TRAMO BILBAO-‐MADRID .............................................................................................................. 134 4.3.2 TRAMO MADRID-‐VALENCIA ......................................................................................................... 135
4.3.3 TRAMO VALENCIA-‐BARCELONA ................................................................................................ 137 4.3.4 TRAMO BARCELONA-‐ZARAGOZA ............................................................................................... 138 4.3.5 TRAMO ZARAGOZA-‐BILBAO ......................................................................................................... 139 4.4 CONEXIONADO DE EQUIPOS DTN ................................................................................... 141
5. ANÁLISIS ECONÓMICO .......................................................................................................... 143 5.1 CAPEX ...................................................................................................................................... 144 5.2 OPEX ........................................................................................................................................ 156 5.3 ESTIMACIÓN DE INGRESOS ............................................................................................... 158
6. CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS ................................................................................ 165
OBJETIVOS
El principal objetivo de este proyecto consiste en proponer un modelo de
Gestor de operadoras de telecomunicación dependiente del Ministerio de
Industria, Energía y Turismo. Los objetivos de este gestor serán:
Agilizar trámites necesarios para el despliegue de redes de última
generación.
Optimizar el uso de una infraestructura pública, reduciendo la inversión
inicial necesaria por parte de los operadores para desplegar redes de
comunicaciones.
Estimular y potenciar el mercado de banda ancha.
Facilitar la entrada de nuevos operadores en el mercado.
Dotar a la red de carreteras española de una infraestructura de
telecomunicaciones
9
1. GESTOR DE OPERADORES
1.1 INTRODUCCIÓN
Las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones se han convertido en el
principal motor del crecimiento de la economía mundial. Esta transformación va a
modificar sustancialmente muchos aspectos de nuestra sociedad, tal como hoy la
conocemos, especialmente los que se refieren a la educación, la cultura, la salud, la
economía, la industria, los negocios y la política.
La naturaleza global de este fenómeno y su crecimiento acelerado lleva a que en
todos los países y regiones sea necesario el desarrollo de políticas orientadas a
mejores de infraestructuras mediante telecomunicaciones.
En este proyecto se propone un modelo de negocio para un Gestor de Operadores,
GOP, dependiente del Ministerio de Industria, Energía y turismo. Se tratará de una
entidad pública empresarial con capacidad de actuación y decisión en materias de
nuevos despliegues de infraestructuras de redes de telecomunicaciones.
Al tratarse de un ente público, será capaz de agilizar los trámites en el despliegue
de redes de última generación, evitando muchas de las trabas e intermediarios que
actualmente encuentran los operadores privados. Gracias al GOP se eliminarán
organismos, tales como Gobiernos Autónomos, Diputaciones o Ayuntamientos,
que ralentizan el despliegue de estas redes y que suponen un obstáculo en el
intento por reducir la brecha digital existente en España.
10
Como primer proyecto, el GOP dotará a las carreteras de la ruta Bilbao-‐Madrid-‐
Valencia-‐Barcelona-‐Zaragoza-‐Bilbao de las infraestructuras de telecomunicaciones
que permitan tanto una mejor explotación de la red viaria como la disposición de
una red troncal para albergar los servicios de nueva generación que necesitan de
una capacidad que las redes actuales no pueden soportar. El despliegue de la red
se llevará a cabo en 5 fases:
Tabla 1. Fases y tramos del proyecto
Fase Tramo 1 Bilbao-‐ Madrid 2 Madrid-‐Valencia 3 Valencia-‐ Barcelona 4 Barcelona-‐Zaragoza 5 Zaragoza-‐ Bilbao
El GOP también se encargará del posterior mantenimiento de la infraestructura.
En el capítulo 3 de este proyecto se cubre con detalle todos los aspectos para el
despliegue de esta red: obra civil necesaria, tendido de fibra e instalación de los
equipos DWDM necesarios para su correcto funcionamiento.
Figura 1 Esquema de la red
11
Esta infraestructura de red interurbana podrá ser alquilada por operadores
privados que deseen establecer sus servicios sobre la misma mediante distintas
condiciones dependiendo de las necesidades de cada uno de ellos.
El hecho de que se despliegue una infraestructura de estas dimensiones supone
que los operadores no tengan que invertir en el despliegue de una red troncal y
permitirá:
La reducción del precio al usuario final
El despliegue de nuevas redes que ofrezcan servicios de banda ancha a
ciudadanos residentes en zonas rurales
La entrada de nuevos operadores en el mercado
En los siguientes apartados se explicará por qué surge la necesidad de un
organismo de este tipo, su modelo de funcionamiento y los beneficios que supone
tanto la centralización de “responsabilidades” en el Gestor como la propiedad de
una red de nueva generación por parte del Estado.
Podría considerarse que el GOP se encuentra en una situación de competencia
desleal frente a otros operadores privados, sin embargo, el GOP surge
principalmente como solución para reducir la Brecha Digital. Esto ha de
promoverse desde un organismo público con las competencias necesarias para
llevar a cabo las acciones necesarias, ya que a un operador no se le puede obligar a
desplegar una red que proporcione servicios de banda ancha a los habitantes de
una zona rural donde los ingresos que va a percibir no amorticen ni de cerca la
inversión realizada.
12
1.2 NECESIDAD DEL GOP
La necesidad de un organismo como el GOP surge principalmente como posible
solución a dos problemas: la aparición de nuevos servicios y la brecha digital
existente.
1.2.1 Implementación de nuevos servicios sobre redes de nueva generación
El despliegue de redes de nueva generación es un paso necesario para la
implementación de nuevos servicios que requieren de una capacidad mayor que la
ofrecida por las redes existentes. Por ejemplo, el servicio LTE, que se presenta
como la clave para el despegue del internet móvil, es necesario implementarlo
sobre una red de fibra óptica puesto que los radioenlaces existentes no
proporcionan suficiente capacidad. Es aquí donde el Gestor se presenta como una
solución muy viable, debido a que los operadores móviles podrán implementar sus
servicios conectando sus torres a la red troncal de fibra propuesta.
1.2.2 Brecha Digital
Las tecnologías de la información y en especial la banda ancha adquieren una
importancia especial tanto en el presente como de cara al futuro debido a las
enormes posibilidades que ofrecen. Por este motivo se hace necesario el
despliegue de redes que reduzcan la diferencia existente entre las posibilidades de
acceso a la tecnología, concepto conocido como Brecha Digital.
De acuerdo con los datos publicados en 2011 por Internet World Stats, la
penetración de Internet en nuestro país es del 65,6% muy por debajo otros países
europeos como Noruega 97,2%, Suecia 92,9%, o Luxemburgo 91,4 %.
En la siguiente tabla podemos observar los 50 países con la penetración de
Internet más alta.
13
Tabla 2 TOP 50 COUNTRIES WITH THE HIGHEST INTERNET PENETRATION RATE1
# Country or Region Penetration (%
Population)
Country Literacy
Internet Users Latest Data
Population ( 2011 Est. )
Latest Data Source
1 Iceland 97.8 % 99.0 % 304,129 311,058 ITU -‐ Dec/11 2 Norway 97.2 % 99.0 % 4,560,572 4,691,849 ITU -‐ Dec/11 3 Sweden 92.9 % 99.0 % 8,441,718 9,088,728 ITU -‐ Dec/11 4 Falkland Islands 92.4 % 99.0 % 2,900 3,140 ITU -‐ Dec/11 5 Luxembourg 91.4 % 99.0 % 459,833 503,302 ITU -‐ Dec/11 6 Greenland 90.2 % 100.0 % 52,000 57,670 ITU -‐ Mar/08 7 Australia 89.8 % 99.0 % 19,554,832 21,766,711 IWS -‐ Dec/11 8 Netherlands 89.5 % 99.0 % 15,071,191 16,847,007 ITU -‐ Dec/11 9 Denmark 89.0 % 99.0 % 4,923,824 5,529,888 ITU -‐ Dec/11 10 Finland 88.6 % 99.0 % 4,661,265 5,259,250 ITU -‐ Dec/11 11 Saint Lucia 88.5 % 94.8 % 142,900 161,557 ITU -‐ Jun/10 12 New Zealand 84.5 % 99.0 % 3,625,553 4,290,347 ITU -‐ Dec/11 13 Switzerland 84.2 % 99.0 % 6,430,363 7,639,961 ITU -‐ Dec/11 14 United Kingdom 84.1 % 99.0 % 52,731,209 62,698,362 ITU -‐ Dec/11 15 Niue 83.9 % 99.0 % 1,100 1,311 ITU -‐ Jun/10 16 Germany 82.7 % 99.0 % 67,364,898 81,471,834 ITU -‐ Dec/11 17 Korea, South 82.7 % 99.0 % 40,329,660 48,754,657 ITU -‐ Dec/11 18 Liechtenstein 81.8 % 99.0 % 28,826 35,236 ITU -‐ Dec/11 19 Canada 81.6 % 99.0 % 27,757,540 34,030,589 ITU -‐ Dec/11 20 Belgium 81.4 % 99.0 % 8,489,901 10,431,477 ITU -‐ Dec/11 21 Andorra 81.0 % 100.0 % 68,740 84,825 ITU -‐ Dec/11 22 Antigua & Barbuda 80.8 % 99.0 % 70,968 87,884 ITU -‐ Dec/11 23 Japan 80.0 % 99.0 % 101,228,736 126,475,664 ITU -‐ Dec/11 24 Bermuda 79.6 % 98.0 % 54,687 68,679 ITU -‐ Dec/11 25 Brunei Darussulam 79.4 % 93.4 % 318,900 401,890 ITU -‐ Jun/10 26 Slovak Republic 79.2 % 99.6 % 4,337,868 5,477,038 ITU -‐ Dec/11 27 United States 78.3 % 99.0 % 245,203,319 313,232,044 ITU -‐ Dec/11 28 Estonia 77.5 % 99.8 % 993,785 1,282,963 ITU -‐ Dec/11 29 France 77.2 % 99.0 % 50,290,226 65,102,719 ITU -‐ Dec/11 30 Singapore 77.2 % 94.7 % 3,658,400 4,740,737 ITU -‐ Jun/10 31 Faroe Islands 76.1 % 99.0 % 37,500 49,267 ITU -‐ Nov/08 32 Monaco 75.3 % 99.0 % 23,000 30,539 ITU -‐ Jun/10
33 Austria 74.8 % 99.0 % 6,143,600 8,217,280 ITU -‐ Jun/10 34 Guernsey & Alderney 74.2 % n/a 48,300 65,068 ITU -‐ Jun/10 35 Saint Vincent and... 73.2 % 88.1 % 76,000 103,869 ITU -‐ Jun/10 36 Cayman Islands 72.2 % 98.0 % 37,112 51,384 ITU -‐ Dec/11 37 Slovenia 71.0 % 99.7 % 1,420,776 2,000,092 ITU -‐ Dec/11 38 Czeck Republic 70.9 % 99.0 % 7,220,732 10,190,213 ITU -‐ Dec/11 39 UAE 70.9 % 90.0 % 5,859,118 8,264,070 ITU -‐ Dec/11 40 Israel 70.4 % 97.1 % 5,263,146 7,473,052 TNS -‐ May/08 41 Taiwan 70.0 % 96.1 % 16,147,000 23,071,779 CIA -‐ Mar/11 42 Latvia 69.9 % 99.8 % 1,540,859 2,204,708 ITU -‐ Dec/11 43 Gibraltar 69.8 % n/a 20,200 28,956 ITU -‐ Dec/11 44 Qatar 69.0 % 94.7 % 1,213,567 1,759,227 ITU -‐ Dec/11 45 Hong Kong 68.7 % 94.6 % 4,894,913 7,122,508 ITU -‐ Dec/11 46 Argentina 67.0 % 97.7 % 28,000,000 41,769,726 ITU -‐ Dec/11 47 Barbados 66.9 % 99.7 % 191,878 286,705 ITU -‐ Dec/11 48 Ireland 66.8 % 99.0 % 3,122,358 4,670,976 ITU -‐ Dec/11 1 www.internetstats.com
14
49 Spain 65.6 % 97.7 % 30,654,678 46,754,784 ITU -‐ Dec/11 50 Hungary 65.3 % 99.4 % 6,516,627 9,976,062 ITU -‐ Dec/11 TOP 50 in Penetration 78.6 % 98.0 % 789,591,207 1,004,618,642 IWS -‐ Mar/12 Rest of the World 25.0 % n/a 1,490,118,422 5,962,508,153 IWS -‐ Mar/12 World Total Users 32.7 % 83.7 % 2,279,709,629 6,967,126,795 IWS -‐ Mar/1
En la Cumbre Internacional sobre la Sociedad de la Información (CMSI), se
acordaron una serie de objetivos a desarrollar con el fin de mejorar la cooperación
internacional para lograr también una mejora de la conectividad y el acceso a las
Tecnologías de las Comunicaciones y la Información (TICs). Algunos de los
objetivos a cumplirse en el año 2015 como meta son2:
• utilizar las TIC para conectar aldeas, y crear puntos de acceso comunitario;
• utilizar las TIC para conectar a universidades, escuelas superiores, escuelas
secundarias y escuelas primarias;
• utilizar las TIC para conectar centros científicos y de investigación;
• utilizar las TIC para conectar bibliotecas públicas, centros culturales,
museos, oficinas de correos y archivos;
• utilizar las TIC para conectar centros sanitarios y hospitales;
• conectar los departamentos de gobierno locales y centrales y crear
sitios web y direcciones de correo electrónico;
• adaptar todos los programas de estudio de la enseñanza primaria y
secundaria al cumplimiento de los objetivos de la Sociedad de la
Información, teniendo en cuenta las circunstancias de cada país;
• asegurar que todos los habitantes del mundo tengan acceso
a servicios de televisión y radio;
• fomentar el desarrollo de contenidos e implantar condiciones técnicas que
faciliten la presencia y la utilización de todos los idiomas del mundo en
Internet;
• asegurar que el acceso a las TIC esté al alcance de más de la mitad de los
habitantes del planeta
2 Plan de Acción Cumbre Mundial de la Sociedad de la Información
15
En el último informe3 presentado por el ONTSI4 sobre Indicadores de Sociedad de
la Información encontramos con detalle como se encuentra España respecto a la
media Europea. Observamos, que en muchos aspectos aún nos queda un gran
camino por recorrer si queremos encontrarnos en las mismas condiciones que
nuestros vecinos europeos y cumplir los objetivos propuestos para 2015 en la
CMSI.
En España el número de hogares con acceso a Internet es del 64 % mientras que la
media europea se sitúa en el 71%. En el caso de la población internauta, solo nos
situamos 4 puntos porcentuales por debajo de la media (España 67%, UE 71%).
Figura 2 Indicadores SI, Hogares y Ciudadanos
En cuanto a las empresas españolas, éstas se sitúan por encima de la media
europea cuando hablamos de acceso (97 y 95% respectivamente) y tan sólo un
punto por debajo en el caso de compra por Internet (20 y 19%) y dos puntos
porcentuales en el caso de empresas que venden por Internet. .
Figura 3 Indicadores SI, Empresas
3 Indicadores Sociedad de la Información”, Informe ONTSI 4 ONTSI: Observatorio Nacional de las Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información
16
En el mismo informe también podemos encontrar los datos de penetración tanto
de banda ancha fija, donde España se encuentra 3,2 puntos porcentuales por
detrás de la UE, y de banda ancha móvil, dónde es España quien se encuentra en
cabeza y más cerca de cumplir los objetivos propuestos en la CMSI para 2015 con
una penetración del 41, 2% por un 34,6% de media en la UE.
Figura 4 Indicadores SI, Penetración Banda Ancha
Un aspecto en el que España destaca notablemente es en la implementación de la
Administración electrónica, también conocida como eGovernment, que permite a
los ciudadanos la comunicación con las entidades públicas a través de Internet. En
nuestro país, el 100% de los servicios públicos se encuentran en Internet mientras
la media Europea aún está en los 95 puntos. Destaca también, que más de la mitad
de empresas españolas (53%) utilizan la firma digital en alguno de sus trámites
frente al 28% de empresas europeas que llevan a cabo esta acción.
Figura 5 Indicadores SI, Administración electrónica
17
El informe concluye con un resumen de la diferencia de los indicadores de la
Sociedad de Información entre España, la Unión Europea y las metas fijadas por la
CMSI para 2015.
Tabla 3 Objetivos 2015 Indicadores de la Sociedad de la Información
Después de analizar la brecha digital en nuestro país observamos que con la
creación del GOP se daría un impulso al despliegue de redes de última milla en
zonas rurales por parte de los operadores ya que se les facilita el acceso al
backbone del gestor con lo que la inversión inicial que tienen que realizar
disminuye notablemente.
18
1.3 FUNCIONAMIENTO
El Gestor de Operadores, GOP, será una Entidad Pública Empresarial adscrita al
Ministerio de Industria, Energía y Turismo (Minetur) encargada del despliegue y
mantenimiento de redes troncales de fibra óptica a nivel nacional.
Figura 6 Situación del GOP como entidad pública
Además el GOP también tendrá comunicación directa con:
Comisión del Mercado de Telecomunicaciones (CMT), para temas de
regulación.
Ministerio de Fomento, para la realización de obras en tramos de carretera
mantenidas por el Estado
Concesionarias, para la realización de obras en tramos de carretera
mantenidas por concesionarias privadas
Operadores privados, facilitar el alquiler de infraestructuras de red para el
despliegue de sus servicios.
MINISTERIOR DE INDUSTRIA, ENERGÍA Y TURISMO
S.E. ENERGÍA S. E. TURISMO S.E.
TELECOMUNICACIONES Y SOCIEDAD DE LA INFORMACIÓN
red.es
GOP
SUBSECRETARIA MINETUR
SECRETARÍA GENERAL INDUSTRIAL
GABINETE DEL MINISTRO
19
ORGANIZACIÓN DEL GOP Figura 7 Organigrama
DEPARTAMENTO LEGAL
Personal de departamento: 3 personas
El departamento legal será el encargado de acordar con el titular de la empresa,
todo lo referente a la normativa interna de la empresa. Así mismo, será el
representante legal de la empresa ante los juzgados y tribunales en todo juicio que
esté inmerso la empresa, tendrá los controles de normativas junto con la dirección
administrativa para el buen funcionamiento de la empresa. También será el
encargado de resolver los problemas internos y aplicar las sanciones
administrativas correspondientes por faltas al interior de la empresa.
Este departamento también será el encargado de negociar los términos del Service
Level Agreement (SLA), contrato para fijar el nivel acordado para la calidad del
servicio que se provee.
GOP (GESTOR DE OPERADORES)
DPTO LEGAL DPTO ADMINISTRACIÓN
CUSTOMER RELATIONSHIP MANAGEMENT
DPTO OPERACIONES
Network Operation Center (NOC)
Provisioning Netowork Operation Center (PNOC)
20
DEPARTAMENTO DE ADMINISTRACIÓN
Personal de departamento: 4 personas
El departamento de administración se encargará de planear, organizar, ejecutar,
controlar y coordinar la administración de los recursos humanos, financieros y
materiales del GOP. Entre sus funciones también estará la facturación por servicios
a los clientes de acuerdo al contrato establecido entre el proveedor y el cliente.
CUSTOMER RELATIONSHIP MANAGEMENT
Personal de departamento: 3 personas
Departamento encargado de mantener las relaciones con los clientes y de la
negociación de los términos de los diferentes contratos con los distintos
operadores. Este departamento se servirá del software CRM “SugarCRM” para la
gestión de las relaciones con los clientes.
Plataforma Web
La interacción con los clientes se realizará mediante una plataforma web.
En esta web, a parte de toda la información relacionada con el GOP también se
incluirá:
Cartografía de la infraestructura de red: para que los posibles clientes o los
clientes puedan consultar los lugares donde la red está desplegada.
Portal de clientes: podrán acceder a esta zona todos los clientes del GOP,
introduciendo su usuario y su contraseña. Desde esta zona podrán
visualizar los tramos de red de los que disponen así como de los servicios,
por ejemplo, de colocation. Desde aquí también se comunicarán
directamente con el NOC a través de la gestión de incidencias.
Consulta: en esta zona los posibles clientes podrán configurar la red que
desean en función de sus necesidades y obtener un presupuesto detallado.
Después de que el posible cliente ha recibido el presupuesto, es asignado a
21
un miembro del equipo CRM que se pondrá en contacto con él para seguir el
proceso de la venta.
DEPARTAMENTO DE OPERACIONES
Personal de departamento: 4 personas
Este departamento es el encargado de llevar a cabo las operaciones necesarias
para el despliegue y mantenimiento de la infraestructura de red. Se encarga de
tareas como la contratación de empresas externas para trabajos relacionados con
la obra civil, el tendido de fibra o la instalación de equipos.
El departamento de operaciones junto con el departamento legal serán los
encargados de redactar y publicar los pliegos de condiciones para las operaciones
que salgan a concurso.
NETWORK OPERATION CENTER (NOC)
Personal de departamento: 8 personas
El NOC es el departamento responsable de monitorear la red en busca de alarmas o
ciertas factores especiales que requieran especial atención para evitar el impacto
en el rendimiento de la red. Algunos de estos factores son fallos de energía,
alarmas en la línea de transmisión, caída de circuitos.
Este departamento se encarga de analizar problemas que puedan surgir en la red,
recibir y resolver las incidencias técnicas, comunicarse con los técnicos necesarios.
En caso necesario, el NOC asigna la incidencia al personal técnico adecuado.
El NOC trata las incidencias de manera jerárquica, es decir, que si una incidencia no
se resuelve en un determinado periodo de tiempo se informa al siguiente nivel
para agilizar la resolución del problema, tratando así de cumplir los tiempos
establecidos en el SLA con el cliente.
Las incidencias se recibirán a través de la plataforma web del gestor, donde el
cliente se identificará con su nombre y CIF y podrá acceder a su página de gestión.
Una vez en esta página indicará la incidencia y, automáticamente, se creará un
ticket con todos los datos relativos a la misma. Este ticket pasará al NOC que
gestionará la incidencia dependiendo de su nivel de gravedad y la asignará a los
22
especialistas adecuados. Cuando esta incidencia se resuelve el cliente es notificado
a través de la misma plataforma web.
Figura 8 Gestión de Incidencias
LOG IN PLATAFORMA WEB
GENERACIÓN DE TICKET
ENVIO DE TICKET AL NOC
TÉCNICOS N.1
INCIDENCIA SOLUCIONA
DA?
TÉCNICOS N.2
INCIDENCIA SOLUCIONA
DA?
TÉCNICOS N.3
NO
NO
SE CUMPLE SLA?
NO
SI
SI
DEPARTAMENTO CRM INFORMA AL
CLIENTE
NOTIFICACIÓN VÍA PLATAFORMA WEB
AL CLIENTE
SI
23
PROVISIONING NETWORK OPERATION CENTER (PNOC)
Personal de departamento: 10 personas
Será el departamento encargado de preparar y equipar la red de manera que se
puedan proporcionar servicios a los clientes. Se encargará también de la
configuración de todos los sistemas necesarios y de proporcionar a los clientes el
acceso a los servicios contratados.
Entre sus responsabilidades se encuentran también garantizar derechos de acceso
y privilegios que aseguren la seguridad en los recursos de la empresa así como la
privacidad del usuario y minimizar la vulnerabilidad de los sistemas a la
penetración y el abuso.
24
1.4 OPERACIONES
Las operaciones que llevará a cabo el GOP para desplegar la infraestructura de red
se realizarán de la siguiente manera:
1.4.1 OBRA CIVIL
Para el despliegue de la infraestructura de red explicada anteriormente es
necesario en primer lugar la realización de la canalización por la que transcurrirán
los conductos y el futuro cable de fibra óptica. Para este proceso se procederá de
dos maneras distintas, dependiendo del tramo de carretera:
En tramos de mantenidos por el ministerio de Fomento, la canalización
correrá a cargo del GOP. La forma de proceder será la creación de un
concurso público para la adjudicación de la obra civil con la siguiente
restricción: sólo podrán optar a concurso aquellas empresas con sede en
alguna de las zonas en las que se va a realizar la obra. Por ejemplo, en el
tramo Bilbao-‐Madrid, se admitirán propuestas de empresas con sedes en la
Comunidad de Madrid, Castilla y León y País Vasco.
En tramos previamente adjudicados por el Ministerio de Fomento a
mantenedoras privadas, dado que muchas disponen de la canalización
necesaria deberán ceder un prisma de canalización como el mostrado en la
figura 9.
En el caso de no disponer de la canalización se llegará a un acuerdo con las
mantenedoras para que se encarguen de la obra civil asociada. El acuerdo a
firmar con las mantenedoras privadas consistirá en que el GOP cederá 1
mono tubo para utilización propia de la mantenedora privada , de manera
que puedan instalar su fibra y sus equipos y disponer sus sistemas de
telecomunicaciones, de video vigilancia o de los sistemas que consideren
oportunos para el mejor funcionamiento de la autopista.
25
FIBRA Ó
Tabla 4 Mantenedoras de los tramos de carretera considerados para las distintas fases del despliegue de la infraestructura
Fase Tramo Mantenedora
1 Bilbao-‐ Madrid
A-‐8 FOMENTO AP-‐68 ABERTIS AP-‐1 ITINERE A-‐1 FOMENTO
2 Madrid-‐ Valencia
M-‐40 FOMENTO
R-‐3 ACCESOS DE MADRID
CESA A-‐3 FOMENTO
3 Valencia-‐ Barcelona AP-‐7 ABERTIS 4 Barcelona-‐ Zaragoza AP-‐2 ABERTIS
5 Zaragoza-‐ Bilbao AP-‐68 ABERTIS AP-‐15 ITINERE A-‐8 FOMENTO
Como se explicará con mayor detalle en el apartado de obra civil, las
canalizaciones estarán compuestas por 3 tritubos como se observa en el
siguiente gráfico.
Figura 9 Prisma de canalización
26
Además, con el fin de evitar nuevas obras y ahorrar costes tanto al Ministerio de
Fomento como a las mantenedoras, cuando se realice una nueva infraestructura de
carreteras, la mantenedora encargada de llevar a cabo dicha obra, será también
responsable de incluir la canalización para futuros despliegues de red. Esta
responsabilidad será incluida en el pliego de condiciones y deberá ser aceptada
por la mantenedora ganadora del concurso.
1.4.2 TENDIDO DE FIBRA
Para el tendido de la fibra óptica se procederá de la misma forma que en el caso de
obra civil, es decir, para las distintas fases especificadas en la Tabla 4 se
convocarán concursos con la misma restricción explicada anteriormente. Esta
restricción consiste en que solamente podrán optar al concurso empresas con sede
en las comunidades autónomas donde se realice el tendido de la fibra.
1.4.3 INSTALACIÓN DE EQUIPOS
La instalación y el mantenimiento de los equipos DWDM que formarán parte de la
red será llevada a cabo por técnicos pertenecientes al departamento de
operaciones del GOP y se explicará detalladamente en el apartado 3432
27
1.5 INFRAESTRUCTURA DE RED Y SERVICIOS OFRECIDOS POR EL GOP
Una vez desplegada la infraestructura de red, compuesta por las canalizaciones,
las fibras ópticas, los equipos DWDM y las instalaciones donde estos se alojan, el
GOP proporcionará los siguientes servicios.
1.5.1 CAPACIDAD DE RED
Para el despliegue de la red se utilizará la tecnología DWDM5 con equipos DTN6
situados en Madrid, Bilbao, Barcelona, Zaragoza y Valencia. Estos equipos serán de
la marca Infinera. Se ha elegido este fabricante puesto que proporcionan
configuraciones de capacidad de 1 Gpbs, 2.5 Gbps y 10 Gbps
El alquiler se podrá llevar a cabo mediante la firma de contratos
de 3, 5 o 10 años dependiendo de las necesidades del cliente.
5 DWDM: Dense Wavelength Division Multiplexing 6 DTN: Digital Transmission Node
Figura 10 Ejemplo de fibra óptica que se instalará en la red
28
La forma de alquiler de la capacidad se realizará en forma de canales ópticos
ofreciendo una capacidad máxima de 100 Gbps.
El GOP ofrecerá dos servicios dependiendo de las necesidades del operador:
Servicio básico: Reserva de una banda óptica con capacidad máxima de 100
Gbps. Esta capacidad es configurable de manera que el cliente pueda elegir
utilizarla en su totalidad o no dependiendo de sus necesidades. El enlace
será punto a punto entre las ciudades solicitadas.
Servicio Premium: Reserva de una banda óptica con capacidad máxima de
100 Gbps. Esta capacidad es configurable de manera que el cliente pueda
elegir utilizarla en su totalidad o no dependiendo de sus necesidades.. El
enlace será punto a punto entre las ciudades solicitadas pero con
redundancia en la ruta, de manera que si falla el enlace primario la
información podrá recorrer una ruta secundaria.
Ambos servicios estarán respaldados en todo momento por un contrato de nivel de
servicio (SLA) firmado en el momento de la contratación de los mismos.
La contratación de uno de estos servicios a través del GOP supone las siguientes
ventajas para el operador:
El completo sistema de administración de la red proporcionará información
detallada sobre las características y la posición exacta de cualquier
incidencia, pudiendo ser atendida inmediatamente por el NOC y de esta
manera agilizar los trámites de reparación.
El hecho de que la red sea propiedad del GOP, desde los conductos a los
equipos, permite que esté homogeneizada y por lo tanto la gestión y el
control se llevarán a cabo directamente por el mantenedor de la fibra, lo
que evitará intermediarios y posibles retrasos en las comunicaciones
operador-‐GOP
29
1.5.2 CO-‐LOCATION SERVICES
Los servicios Colocation ofrecidos por el GOP permiten a las empresas una gran
flexibilidad para el outsourcing TIC mediante el alojamiento de sus equipos en las
instalaciones pertenecientes al GOP.
Estos servicios estarán respaldados en todo momento por un contrato de nivel de
servicio (SLA). Mediante el alojamiento de sus equipos en las instalaciones del
GOP, las empresas se beneficiarán de un acceso de bajo coste a la red de fibra.
Estas instalaciones se construirán en cada uno de los nodos, proporcionando un
espacio seguro y controlado donde se alojarán los equipos. Dentro de estas
instalaciones se ofrecerá el alquiler de espacios, en los cuáles el cliente puede
ubicar sus propios equipos con conexiones preparadas a la red del GOP.
Los servicios que se ofrecen son los siguientes:
Alimentación DC
Alimentación AC
Aire acondicionado
Alarmas de incendios
Seguridad
Monitoreo 24/7
Armarios
Footprint: espacio 60x60 cm para la instalación de equipos propios
del cliente
Además también se ofrecerán servicios de Reselling, es decir, servicios de
colocation en los nodos terminales, donde el GOP alquila las instalaciones como se
explicará en el apartado 4.1.
30
1.6 VENTAJAS DEL GESTOR
1.6.1 BENEFICIOS PARA LOS OPERADORES
La principal ventaja que este sistema supone para los operadores se basa en que
disminuye radicalmente la inversión inicial necesaria. El hecho de que la red
troncal este desplegada permite que los operadores alquilen capacidad de red
según sus necesidades y su situación económica en ese momento. Es decir, por
ejemplo en un primer proyecto un operador decide alquilar una la capacidad de
100 Gpbs durante 3 años entre Madrid y Valencia. En el caso de que el negocio del
operador funcione, siempre podrá aumentar su capacidad para dar servicio a más
usuarios y en caso contrario, si el negocio va mal, no tendrá que hacer frente a
todos los gastos que supondría desplegar una red de más de 300 kilómetros.
Además en la actualidad la compra de capacidad de red se realiza mediante IRUs7
que son contratos firmados entre ambas partes donde se establece los derechos de
uso de esta capacidad y que no se puede deshacer en el periodo por el que se haya
firmado, normalmente 20 años. Al derecho de uso le acompaña también la
obligación de pago y por tanto el coste total de alquiler se paga al inicio del
contrato. Esto supone una gran inversión inicial que muchos operadores no
pueden asumir. El modelo que propone el GOP se basa en alquileres de duración
variable de 3, 5 o 10 años que, como todos los alquileres, se pagan mes a mes. De
esta manera el operador se enfrenta a un gasto recurrente, mes a mes, mucho más
fácil de asumir que un IRU.
Al reducir significativamente el CAPEX8 necesario para entrar en este mercado, se
fomentará la competitividad entre operadores y permitirá que operadores más
pequeños, como pueden ser operadores regionales, puedan empezar a ofrecer
servicios al usuario final. El hecho de que aumente la competitividad se traducirá
en una mayor oferta entre la que los ciudadanos puedan elegir y también en unos
precios más bajos. 7 IRU: Indefeasible rights of use 8 CAPEX: Capital Expenditure
31
Otra ventaja significativa para los operadores radica en que, al no tener que hacer
frente a una inversión inicial tan fuerte, pueden usar ese dinero en el despliegue de
redes más pequeñas, por ejemplo, despliegue de fibra óptica desde la red troncal
hasta una torre para dar servicio a los ciudadanos de zonas rurales.
32
1.6.2 MEJORA DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES EN EMPRESAS
Actualmente las comunidades autónomas donde se concentra el mayor
número de empresas (59,7%) son: Cataluña (18,5%), Madrid (15,4%),
Andalucía (15,1%) y Comunidad Valenciana (10,7%). Les siguen, Galicia
(6%), País Vasco (5,1%) y Castilla y León (5,1%).
Tabla 5 Número de empresas por Comunidad Autónoma y número de empleados9
9 www.ine.es
Total empresas
% total
empresas por
CCAA
Microem
presas
CCAA
sobre
total
%
microem
presas
CCAA
sobre
total
PYMES y
Grandes
empresas CCAA
sobre total
España
% PYM
ES y
Grandes
empresas CCAA
sobre total
España
Total 3.250.576 100 % 3.094.721 100 % 155.855 100 % Andalucía 492.341 15,1% 471.917 15,2 % 20.424 13,1 % Aragón 90.858 2,8 % 86.051 2,8 % 4.807 3,1 % Asturias 69.877 2,1 % 66.798 2,2 % 3.079 2,0 % Baleares 87.461 2,7 % 83.713 2,7 % 3.748 2,4 % Canarias 132.488 4,1 % 126.420 4,1 % 6.068 3,9 % Cantabria 38.867 1,2 % 37.030 1,2 % 1.837 1,2 % Castilla y León 166.509 5,1 % 150.407 5,2 % 7.102 4,6 % Castilla La Mancha 130.079 4,0 % 124.319 4,0 % 5.760 3,7 % Cataluña 601.801 18,5 % 570.855 18,4 % 30.946 19,9 % Comunidad Valenciana 348.955 10,7 % 333.021 10,8 % 15.934 10,2 % Extremadura 65.103 2,0 % 62.525 2,0 % 2.578 1,7 % Galicia 196.535 6,0 % 187.888 6,1 % 8.647 5,5 % Madrid 501.660 15,4 % 475.020 15,3 % 26.649 17,1 % Murcia 90.856 2,8 % 86.314 2,8 % 4.542 2,9 % Navarra 41.541 1,3 % 38.836 1,3 % 2.705 1,7 % País Vasco 165.496 5,1 % 156.039 5,0 % 9.457 6,1 % La Rioja 22.801 0,7 % 21.540 0,7 % 1.261 0,8 % Ceuta y Melilla 7.339 0,2 % 7.028 0,2 % 290 0,2 %
33
Figura 11 Distribución de empresas por Comunidad Autónoma
Como observamos en la figura 11, la mayor concentración de empresas se sitúa en
las comunidades por las que se desplegará la infraestructura de red durante sus
distintas fases. Esto presenta varias ventajas para las empresas:
Muchas de las grandes empresas tienen diferentes sedes repartidas por
España. Uno de los casos más comunes es que estas sedes se sitúen en
Madrid, Barcelona y Valencia. Los operadores dispondrán de la
infraestructura necesaria para conectar dichas sedes y ofrecer a sus clientes
empresariales una conexión a la altura de sus necesidades.
Además, la nueva red permitirá la instalación de servicios que requieran
más capacidad como por ejemplo, servicios de videoconferencia que
permiten a las empresas reunir a los miembros de trabajo dispersos para
mejorar la colaboración y los resultados.
La inversión de operadores en el despliegue de redes en zonas rurales
facilitará que empresas con sedes actualmente en grandes ciudades puedan
trasladarse a estas zonas, pudiendo contar con servicios de última
generación.
34
1.6.3 CREACION DE EMPLEO
Dada la situación económica y social que atraviesa España actualmente se hacen
necesarios proyectos que creen empleo y reactiven la economía. Con este proyecto
se crearán dos tipos de empleo:
Durante el despliegue de la red: se estima que el despliegue se lleve a cabo
durante unos 4 o 5 años. Durante este periodo de tiempo se necesitarán
profesionales que se encarguen de la obra civil asociada al proyecto, del
tendido de la fibra y de la instalación de los equipos.
Una vez que la red está desplegada: con la creación del GOP, se crearán
puesto de trabajo de larga duración en los distintos departamentos
explicados en el apartado 4.3.
35
1.7 ANALISIS COMPETIDORES
En la actualidad hay varias empresas que poseen infraestructuras de red y que
permiten el alquiler de fibra oscura, ductos o capacidad de red. En este apartado se
analizarán estas empresas que suponen una competencia para el GOP.
1.7.1 IBERDROLA
IBERDROLA ha experimentado en la última década una fuerte
transformación que le ha permitido escalar posiciones hasta
convertirse en el primer grupo energético nacional, una de las principales
empresas españolas del Ibex 35 por capitalización bursátil, el líder mundial del
sector eólico y una de las mayores compañías eléctricas del mundo.
Iberdrola posee una red de telecomunicaciones propia, debido a que las
telecomunicaciones son un activo de especial relevancia en las empresas eléctricas
por su influencia en la reposición del servicio eléctrico, su participación en la
calidad con la que se presta dicho servicio y por su utilización en la gestión y
control de las diferentes instalaciones de distribución y de generación. Esta red
está compuesta por diferentes redes de soporte (fibra óptica y PLC10 ), de
transmisión (PDH11, SDH12, DWDM13), de conmutación de datos (MPLS14), de
conmutación de voz (centralitas) y de radio.
IBERDROLA también ha llegado a acuerdos de utilización y alquiler de su
infraestructura con diferentes proveedores de telecomunicaciones y clientes.
10 PLC: Power-‐Line Communications-‐ Comunicaciones por Líneas Eléctricas 11 PDH: Plesiochronous Digital Hierarchy-‐Jerarquía Digital Plesiócrona 12 SDH: Synchronous Digital Hierarchy-‐ Jerarquía Digital Sincrónica 13 DWDM: Dense Wavelength Division Multiplexing-‐ Multiplexación por División en Longitudes de Onda Densa 14 MPLS: Multiprotocol Label Switching
36
Debilidades
Falta de presencia en negocios upstream.
Sobre dependencia en Europa
Fortalezas
Fuerte posición en el mercado
Diversidad de servicios
Red propia 17.000 km
Diferentes Redes de Soporte
Presencia en diferentes negocios (energía, ingeniería y construcción)
Amenazas
Regulaciones medioambientales
Competencia industrial
Oportunidades
Desarrollo de negocio inmobiliario
Expansión en nuevas oportunidades energéticas
Nuevo plan de inversión
37
Red15
Aprovechando las infraestructuras de la red de distribución eléctrica, IBERDROLA
ha desplegado más de 17.103,1 km. de cable de fibra óptica, con un crecimiento
sostenible del orden del 3,99% anual.
15 https://www.iberdrola.es/
Figura 12 Red Iberdrola
38
1.7.2 COLT
Colt cuenta con la red gestionada más grande de
Europa. Ofrecen servicio a clientes de todos los
tamaños y sectores con conectividad en más de 18.000 edificios de 39 grandes
ciudades europeas. La conexión de fibra de la que disponen ofrece seguridad y
fiabilidad a sus clientes. Disponen de una amplia gama de servicios, monitorizados
en todo momento, alojamiento de infraestructuras, redes de datos, servicios de
acceso a internet, etc. Además sus servicios y soluciones se aplican a todo tipo de
empresas.
Análisis DAFO16
Debilidades
Bajada de ingresos por servicios de voz debido a los mercados competitivos
y a reducciones estratégicas en cuentas de bajo margen.
Fortalezas
Gran reconocimientos por parte de empresas y clientes.
Propiedad y control de los activos necesarios para ofrecer redes integradas
de alta calidad y gestión de servicios IT.
Los clientes tienen visibilidad y control end-‐to-‐end de su red y de sus
recursos.
Rápida respuesta al cambio
Colt mantiene un balance económico libre de deudas lo que favorece el
incremento de ingresos y a su vez el crecimiento y altos beneficios 16 Company Profile “Colt Group S.A”, Reference Code: 957B6E84-‐6AD3-‐43BB-‐BBFA-‐91F7DBC8F188, www.marketline.com
39
Robusta red paneuropea, conectividad directa a clientes a través de más de
17.000 edificios en 38 ciudades europeas y 22 países.
Figura 13 Presencia de data centers COLT17
Amenazas
El sector de servicios financieros en Europa continua registrando un
crecimiento muy pobre. Este sector en el que Colt está presente, continua
expuesto a políticas y regulaciones de un grado incierto lo que, en ciertos
casos, retrasa las decisiones de inversión e impacta directamente en los
proveedores de infraestructuras. También la demanda por los productos y
servicios de la compañía se verá impactada negativamente por el bajo
crecimiento que se prevé por los mercados financieros europeos.
Alta competencia
En todos los mercados en los que opera, Colt compite en primera instancia
con un operador público en el mercado de línea fija. Además también tiene
competencia por servicios de voz y datos con un elevado número de
proveedores alternativos.
17 http://www.colt.net/es/es/products-‐services/data-‐centre-‐services/data-‐centre-‐locations-‐es.htm
40
Oportunidades
Robusto crecimiento de servicios Cloud. Colt ha instalado nuevos servicios
de data center y lanzado una propuesta innovadora ofreciendo data center
modulares de gran escala a través del uso de módulos de data centers
construidos de fábrica, esto permite ofrecer nuevo espacio de data center a
los clientes en 4 meses.
Servicios Gestionados, esta línea de negocio es un área de crecimiento para
Colt debido a que estos servicios continúan incrementándose.
41
1.7.3 TELEFONICA
El Grupo Telefónica es una de las operadoras de
telecomunicaciones líderes del mundo,
proporcionando soluciones de comunicación móvil y
fija, información y entretenimiento, con presencia
directa en más de 23 países de Europa, África y
Latinoamérica. Telefónica, es líder en los mercados de habla hispano-‐portuguesa.
Esto permite ofrecer una amplia gama de soluciones integradas que satisfacen las
necesidades de comunicación de todos sus clientes. El Grupo ocupa la cuarta
posición mundial del sector de las telecomunicaciones por capitalización bursátil y
la segunda europea. En el año 2007 fue la operadora que más beneficios tuvo del
mundo, con 8.096 millones de euros.
En España, el Grupo tiene más de 80 años de experiencia. En Latinoamérica,
Telefónica da servicio en Brasil, Argentina, Chile, Perú, Colombia, Ecuador, El
Salvador, Guatemala, México, Nicaragua, Panamá, Puerto Rico, Uruguay y
Venezuela. También opera en Alemania, Inglaterra, Irlanda, República Checa,
Eslovaquia, Marruecos, etc. El número total de clientes de Telefónica es de más de
260 millones. Telefónica tiene además una participación del 10% en Telecom
Italia, del 5% en China Unicom, del 8% en Hong Kong PCCW, y del 10% en Portugal
Telecom, con dos miembros en cada uno de los Consejos de Administración. Esta
participación, que tratará de incrementar gradualmente, es estratégica en áreas
como el I+D y las economías de escala por compras conjuntas a suministradores de
equipos de consumo e infraestructura de red.
Telefónica es una empresa orientada al cliente que trata de enfocar sus recursos en
cuatro prioridades: convertir a sus clientes en fans, impulsar una compañía más
innovadora, desarrollar un modelo operativo integrado, y contar con profesionales
comprometidos y motivados. 18
18http://www.ramonmillan.com/tutoriales/planmarketinggrupotelefonica_parte1.php
42
Análisis DAFO19
Debilidades
Ofertas de mayor precio que el del resto de competidores, lo cual puede ser
negativo si la crisis económica es profunda
Continuas reestructuraciones de personal, que afectan negativamente al clima
laboral y a la motivación de los empleados
Ineficiencias en varias áreas, con actividades duplicadas, actividades de bajo
valor añadido o bajo aprovechamiento de sinergias
Deuda relativamente alta, que podría tener un notable impacto en los
resultados si continua la crisis crediticia
Fortalezas
Carácter multinacional, con diversificación de sus negocios por áreas
geográficas, reduciendo los riesgos políticos, tipos de cambio, crisis
económicas, etc.
Amplio catálogo de servicios de comunicación, ocio e información, sobre redes
de telecomunicaciones fijas y móviles, tanto para empresas como para hogares,
consiguiendo nuevas fuentes de ingresos con un ámbito de negocios cada vez
más amplio
Gran tamaño, lo cual le permite conseguir economías de escala en atención al
cliente, I+D, suministros de infraestructura, imagen de marca, etc.
19Company Profile “Telefónica S.A”, Reference Code: 3A21AC31-‐FBFF-‐4C5C-‐AE25-‐8C8008D624B9, www.marketline.com
43
Orientación al cliente, diseñando productos y servicios que cumplen sus
demandas y con una atención personalizada y continua
Fuerte potencial en bolsa, con una atractiva remuneración al accionista y una
gran credibilidad ganada cumpliendo lo prometido durante los últimos años
Amenazas
Debilidad de la demanda debido a la situación macroeconómica
Situación política inestable en diversos países de Latinoamérica afines a
movimientos populistas
Segmentación de su red en España si la Comisión del Mercado de
Telecomunicaciones (CMT) decide seguir las pautas de la regulación
recomendada por la Comisión Europea
Nuevas reducciones del precio mayorista en España impuestas por la CMT
Oportunidades
Liderazgo en el despliegue de las redes de nueva generación de fibra óptica
hasta el hogar, que permiten ofrecer una amplia gama de servicios
presentes y futuros sobre una única infraestructura
Crecimiento económico por encima de la media en los países emergentes,
donde el Grupo Telefónica tiene gran presencia
Integración de los negocios fijo y móvil sobre una misma infraestructura de
red, reduciendo inversiones y gastos de mantenimiento
La reducción del consumo afectará menos a los servicios de
telecomunicaciones e, incluso, hay oportunidades en los relacionados con el
44
ocio puesto que en crisis hay menos oportunidades de disfrutar fuera de
casa
45
2. TECNOLOGÍA UTILIZADA POR LA RED DE FIBRA ÓPTICA DEL GESTOR DE OPERADORES
En este capítulo se explicará toda la parte teórica asociada a la tecnología DWDM
que será la que se utilice en la red de fibra a desplegar. Se definirán los conceptos
más importantes sobre esta tecnología, así como los componentes de una red
basada en DWDM, desde generadores y detectores de luz hasta los amplificadores
ópticos que se utilizarán. También se encuentra en este capitulo los elementos
para la correcta gestión de los sistemas DWDM y posibles arquitecturas.
2.1 DEFINICIÓN Y CONCEPTOS SOBRE DWDM20 La necesidad por parte de los operadores de telecomunicaciones de obtener
capacidad de ancho de banda para provisionar los nuevos servicios requeridos por
los clientes finales y el aporte de la fibra óptica como medio de transmisión han
conseguido que hoy en día las nuevas tecnologías existentes y futuras exploten el
medio óptico.
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), es una técnica de
multiplexación para redes ópticas que permite incrementar la capacidad (ancho de
banda) de un canal de fibra óptica. Predecesora de otras técnicas de multiplexación
de longitud de onda como WDM y CWDM. Se diferencia de éstas en una menor
separación entre canales ópticos (0.8nm entre dos canales adyacentes).
Para los operadores de servicios supone diversas ventajas, entre ellas:
20 JDSU “Dense Wavelength Division Multiplexing Pocket Guide,DWDM”
Figura 14 Separación de canales entre DWDM y CWDM
46
• Transmisión simultánea de datos de diferentes fuentes. Se puede transmitir
voz, video, datos, multimedia de forma simultánea.
• Transmisión de diferentes formatos de transmisión, desde SDH, ATM, IP,
Gigabit Ethernet.
• Ahorro de costes. Sólo se utiliza una única infraestructura física para
desplegar su catálogo de servicios.
• La posibilidad de gestionar diferentes longitudes de onda para diferentes
clientes.
• Alquiler de longitudes de onda de forma individual en lugar de pares de
fibras ópticas.
2.1.1 COMPONENTES DE UNA RED DWDM
En este tipo de redes podemos identificar los diferentes componentes en función
de su ubicación dentro de un enlace de red DWDM. De esta forma tendremos:
• En la parte del transmisor: láseres con determinadas longitudes de onda y
multiplexores ópticos.
• En la parte de enlace:
o Fibra Óptica: uno de los componentes más críticos en una red
DWDM debido a que es el medio físico a través del cual se realiza la
transmisión de la información.
o Amplificadores ópticos: para regenerar la señal en tramos largos y
multiplexores de inserción/extracción (add/drop).
• En la parte de recepción: fotodetectores y demultiplexores.
Figura 15 Enlace DWDM
47
A lo largo de este capítulo se va a realizar una descripción de cada uno de los
componentes implicados con la finalidad de especificar su funcionalidad dentro del
sistema global.
2.1.2 FIBRA OPTICA21 La creciente demanda de mayores velocidades de transmisión obliga a la
utilización de técnicas y sistemas basados en la transmisión de ondas
electromagnéticas en el rango de lo que se conoce genéricamente como “luz”, a
través de guías específicas (Fibra Óptica), logrando ofrecer a través de ella un
ancho de banda infinitamente mayor que los medios electromagnéticos
convencionales.
La función de la fibra óptica es la de guiar ondas de luz con un mínimo de
atenuación, está formada principalmente por:
• Núcleo (Core): zona interior de la fibra óptica donde tiene lugar la
propagación de las ondas de luz.
• Revestimiento (Cladding): capa central concéntrica con el núcleo.
• Envoltura primaria (Coating o Jacket): capa exterior de la fibra óptica,
concéntrica con las dos anteriores.
La transmisión de la luz a través de este medio se explica utilizando el principio de
reflexión y refracción.
Figura 16 Descomposición en partes de una fibra óptica
21 Wandel & Goltermann Communication Test Solutions
48
El núcleo y el revestimiento son mezclados con elementos específicos, conocidos
como dopantes. La diferencia entre los índices de refracción de los dos materiales
provoca que la mayoría de la luz sea transmitida sin salir del revestimiento,
quedándose dentro del núcleo.
La propagación de ondas electromagnéticas en forma de luz hace que la fibra
óptica no necesite de voltajes ni corrientes, convirtiéndolo de esta forma en un
medio de comunicación 100% inmune a interferencias electromagnéticas, y por
consiguiente, en un medio de comunicación muy confiable y seguro.
La transmisión digital a través de la fibra óptica utiliza la luz como portadora de
información, esta portadora en términos de longitudes de onda debe de estar en el
rango de los 800nm y 1800nm.
Entre las ventajas de utilización de fibra óptica encontramos:
1) La capacidad de alcanzar distancias largas. Dependiendo de la calidad de la
fibra y el hardware que se utilice, una ruta de fibra óptica puede no
necesitar ningún equipo de amplificación o repetición. La capacidad de la
fibra óptica está estrechamente ligada a la velocidad de transmisión que
utilicemos.
2) Anchos de banda casi ilimitados para los equipos actuales. Esta ventaja la
hace idónea para la utilización en servicios de Banda Ancha.
3) Atenuaciones muy baja por lo que la distancia entre repetidores se hace
mayor.
4) Abundancia de materia prima para la construcción de fibra óptica lo que
reduce directamente los costes del precio final de la misma.
5) Ausencia de diafonía lo que permite la agrupación de gran cantidad de
conductores en espacios pequeños. Podemos agrupar distintas fibras
ópticas sin que interfieran las distintas comunicaciones que son
transportadas a través de ellas.
6) Poco peso pudiendo ser transportada con facilidad.
7) Invulnerable a interferencias electromagnéticas ya que la mayor parte de
las interferencias más difíciles de combatir se encuentran en otro rango del
espectro electromagnético.
49
En la siguiente tabla se resumen las ventajas de la fibra óptica con respecto a otros
medios, utilizando dos parámetros:
• Atenuación: pérdidas que sufre la señal por Km.
• Ancho de banda: el ancho de banda máximo por canal u onda de luz.
Tabla 6 Comparación de distintos medios de transmisión
Atenuación Dispersión Fibra Monomodo 0.25 dB/Km (@1550nm) 10 GHz*km Fibra Multimodo 0.5dB/Km (@1300nm) 1 GHz*Km (Índice Gradual)
100 MHz*Km (Salto de Índice) Cable Coaxial 10dB/Km
25-‐30dB/Km 30MHz 500MHz
Par Trenzado / Cable UTP Categoría 5
260dB/Km 100MHz
Aire (Radio) 1-‐10 dB/Km 300MHz
2.1.2.1 TIPOS DE FIBRA Se realiza una clasificación en fibras multimodo y monomodo.
La fibra multimodo se caracteriza por tener un núcleo más grande que la fibra
monomodo. La fibra multimodo permite la propagación de varios modos
simultáneamente a través del cable de fibra óptica.
Dentro de las fibras multimodo en función de su núcleo y la forma en la que la luz
viaja a través de ellos se puede realizar una segunda clasificación:
1. Fibras de Índice escalón: cada modo de luz viaja a través de diferentes
rutas dentro del núcleo por lo que el pulso de luz es dispersado (se produce
un ensanchamiento) mientras viaja a través de la fibra provocando lo que
se conoce como dispersión modal. La dispersión modal restringe la
velocidad de transmisión de los datos. De esta forma, un pulso más ancho
significa que se envíen menos pulsos por segundo, por tanto el ancho de
banda de la fibra óptica disminuye.
50
Figura 17 Fibra de índice escalón
2. Fibras de Índice Gradual: en este tipo de fibras, el núcleo está formado
por un índice de refracción gradual que decrece desde el centro al exterior.
De esta forma se consigue que el rayo de luz, viaje en el centro a una
velocidad más lenta y en los extremos con mayor rapidez. De esta forma, se
disminuye el ensanchamiento del pulso aunque no se elimina el problema
del ancho de banda.
Figura 18 Fibra de índice gradual
51
La fibra monomodo es una fibra óptica en la que solamente existe un modo de
propagación de luz. Se consigue reduciendo el diámetro del núcleo hasta
conseguir que sólo se permita la propagación de un modo. Al eliminar los modos,
se elimina el ensanchamiento del pulso debido a la dispersión modal, esto permite
velocidades de transmisión mayores y en consecuencia distancias de enlaces
también mayores a las que se pueden alcanzar con fibras multimodo.
Las diferencias existentes entre los distintos tipos de fibras monomodo se explican
en el apartado 2.1.2.4 Fibras estandarizadas.
2.1.2.2 FACTORES A CONSIDERAR EN TRANSMISIONES POR FIBRA ÓPTICA Los parámetros fundamentales de una fibra óptica son la atenuación y el ancho de
banda, ambos depende de la distancia o longitud de la fibra óptica. En función de la
distancia y de los dos parámetros podremos caracterizar y comparar los distintos
tipos de fibra, permitiéndonos de este modo seleccionar la más adecuada.
Figura 19 Tipos de Fibra
52
2.1.2.2.1 ATENUACIÓN La atenuación es un parámetro que permite cuantificar las pérdidas de nivel de
potencia (dB) que sufre la señal óptica a su paso por una fibra óptica.
Las pérdidas en la fibra óptica están relacionadas con:
1) Características físicas de los materiales empleados e impurezas presentes
por imperfecciones y limitaciones durante el proceso de producción.
En la gráfica podemos observar la atenuación intrínseca típica de los distintos
tipos de fibras ópticas. El nivel mínimo de atenuación alcanzable, en la parte baja
del espectro se debe a las pérdidas por dispersión de Rayleigh, esta dispersión es
consecuencia de las propias diferencias estructurales (intrínsecas y por
fabricación) de la fibra y tienen menos relevancia a medida que la longitud de onda
aumenta.
2) Alteraciones en la geometría de la guía de onda produce que las
condiciones de diseño de reflexión total no se cumplan y por tanto parte
de la luz abandone la guía y se pierda. Este efecto se conoce como Bending
y se dividen en dos tipos:
Figura 20 Atenuación intrínseca
53
• Macro-‐bending (externo): cuando son de radio de curvatura inferior a
40mm.
• Micro-‐bending (interno): cuando son debidos a imperfecciones
propias de la fibra.
2.1.2.2.2 DISPERSIÓN Se define la dispersión como el ensanchamiento de los pulsos de luz a lo largo de
su viaje por la fibra óptica. La dispersión tiene como consecuencia una distorsión
en la señal, limitando el ancho de banda de la fibra. La dispersión se expresa en
unidades de ps/km-‐nm.
Dos tipos de dispersión afectan a los sistemas DWDM, una de ellas es la dispersión
cromática (dispersión lineal) y la otra es la dispersión por modos de
polarización, PMD (dispersión no lineal).
La dispersión cromática se debe a que las longitudes de onda se propagan a
diferentes velocidades y está presente en todas las velocidades de bit.
Aumentando su efecto con el cuadrado de la tasa de bits. En fibras monomodo, la
dispersión cromática tiene dos componentes, la dispersión por material y la
dispersión por longitud de onda.
La dispersión material se debe a las diferentes velocidades con las que las
longitudes de onda viajan a lo largo del material. Una fuente de luz, emite
diferentes longitudes de onda dentro de un rango. De esta forma, cuando este
rango de longitudes de onda viaja a lo largo del material lo hace en tiempos
diferentes.
Figura 21 Efecto blending
54
La dispersión por guía de onda se debe a las diferencias entre los índices de
refracción entre el núcleo y el revestimiento de la fibra.
En la siguiente figura se muestra la variación de la dispersión por materiales y el
tipo de guía de onda para el caso de fibras DSF ( Dispersion Shifted Fiber), SMF
(Standard Single Mode Fiber) y NZDF (NonZero Dispersion Fiber).
Para los sistemas DWDM se recomienda la utilización de fibra tipo NZDF G.655
porque en la gama de longitudes de onda de los 1530 a 1565 nm (3 ventana)
reduce la aparición de efectos no lineales, explicados con detalle en el apartado
siguiente, que son particularmente perjudiciales en redes de larga distancia.
En esta figura se muestra como varía la dispersión en función de la longitud de
onda en los tres tipos de fibras del caso anterior.
La dispersión por modo de polarización (PMD) se produce por no tener una forma
totalmente circular la fibra, debido al proceso de fabricación o a las tensiones
externas durante la instalación de la misma. PMD a diferencia de la dispersión
cromática esta sujeta a cambios en todo momento.
Figura 22 Variación de la dispersión según los materiales y el tipo de guia de onda
55
En la figura puede observarse que la velocidad de propagación a lo largo del
camino es distinta, produciéndose la dispersión por modo de polarización (PMD).
PMD varía con la longitud, en las fibras actuales su valor suele ser del orden de
0.1ps/k1/2.
2.1.2.2.3 NO LINEALIDADES Debido a la influencia de los campos electromagnéticos aparecen efectos no
lineales en la transmisión de la luz a través de la fibra óptica.
En los sistemas DWDM estos efectos aparecen cuando aumentamos la potencia y
velocidades de transmisión, condicionando el número de canales y la separación
entre ellos.
Las no linealidades pueden clasificarse en dos categorías:
1) Aquellas que se producen debido a la dependencia del índice de
refracción con la intensidad de campo.
• Modulación de Autofase (SPM).
• Modulación de Fase Cruzada (CPM).
• Batido de la cuarta onda (FWM).
2) Aquellas que se producen por efectos de scattering en la fibra:
• Scattering estimulado de Raman (SRS).
• Scattering estimulado de Brillouin (SBS).
Figura 23 Dispersión por polarización de modo en fibra monomodo asimétrica
56
2.1.2.3 BANDAS ÓPTICAS22 Las comunicaciones de fibra óptica usan el rango de los 800nm a los 1675 nm del
espectro electromagnético. La región visible del espectro óptico está en la banda
de los 400nm a 700nm.
La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) designa 6 bandas espectrales
para el uso de las comunicaciones ópticas. Estas bandas son utilizadas para
designar características de la fibra óptica y del comportamiento de equipos
utilizados en un sistema de comunicaciones ópticas (equipos ópticos finales,
amplificadores ópticos). Las bandas ópticas son definidas para los siguientes
rangos de longitudes de onda:
• Banda Original (O-‐band): 1260 a 1360nm.
• Banda Extendida (E-‐band): 1360 a 1460nm.
• Banda Corta (S-‐band): 1460 a 1530nm.
• Banda Convencional (C-‐band): 1530 a 1565nm.
• Banda Larga (L-‐band): 1565 a 1625nm.
• Banda Ultra larga (U-‐band): 1625 a 675nm.
Existe una banda óptica por debajo de la banda Original, conocida como primera
ventana, cuyo rango comprende las longitudes de onda entre 800 y 900nm, sin
embargo, las pérdidas en esta región son elevadas quedando su uso reducido a
comunicaciones con distancias físicas cortas.
Actualmente las ventanas con menores pérdidas son la O-‐band y E-‐band, en el
rango de los 1300nm. Esta región se caracteriza por tener dispersión cero.
Las bandas S y C, en longitudes de onda sobre los 1500nm tienen la característica
de tener las menores pérdidas por atenuación y lograr mayores alcances. Como
inconveniente, en este rango si existe dispersión por lo que se hace necesario la
utilización de equipos para eliminarla a lo largo de un enlace de fibra óptica.
22 http://en.wikipedia.org/wiki/Fiber-‐optic_communication#Transmission_windows
57
2.1.2.4 FIBRAS ESTANDARIZADAS23
La UIT es el organismo encargado de definir los estándares de fibra óptica en
recomendaciones. En este apartado vamos a definir las recomendaciones para
fibras ópticas monomodo estandarizadas que se utilizarán más adelante en
nuestro caso práctico de implementación de una red en el territorio español.
Recomendación UIT-‐T G.652. Standard Single-‐Mode Fiber (SMF)24
Fibra monomodo con dispersión no desplazada, es la fibra monomodo estándar y
la que utilizaremos en entornos urbanos. Este tipo de fibra está optimizada para la
región de los 1310nm. Y tiene cero dispersiones de longitud de onda a 1310nm. Se
puede utilizar en la región de los 1550nm aunque aparece dispersión cromática
por lo que se debe emplear equipos que compensen este efecto no deseado.
Recomendación UIT-‐T G.655. Non Zero Dispersion-‐Shifted Fiber (NZ-‐DSF)25
Fibra monomodo con dispersión desplazada no nula (NZDSF). Son fibras
monomodo estándar, con una dispersión cromática mayor que un valor no nulo a
lo largo de la banda C (1500nm). Esta característica es beneficiosa ya que reduce el
efecto de no linealidades que aparecen en sistemas DWDM.
Estas fibras están optimizadas para trabajar en la región de los 1500nm – 1600nm.
Son las que se utilizarán para el caso práctico en entornos interurbanos.
23Cisco Press DWDM Network Designs and Engineering solutions, pag.30-‐31. 24 http://www.iet.unipi.it/m.luise/HTML/AdT/ITU_G652.pdf 25 http://202.114.9.3/xueke/wldz/bz/g/6.pdf
58
2.2 GENERADORES Y DETECTORES DE LUZ26 Los generadores y detectores de luz son dispositivos activos localizados en los
extremos de un sistema de transmisión óptica. Se encargan de convertir las señales
eléctricas en pulsos de luz. El proceso de conversión o modulación se realiza
utilizando un dispositivo que genera directamente la modulación de luz.
Los detectores de luz realizan la función opuesta a los generadores de luz, estos
dispositivos óptico-‐eléctricos reciben pulsos de luz y los transforma en señales
eléctricas.
2.2.1 GENERADORES DE LUZ Existen dos tipos de generadores de luz para los equipos ópticos utilizados en
transmisiones de fibra óptica:
1) Diodo Emisor de luz (LED)
Los LED se utilizan en conexiones de corta distancia y aplicaciones de bajo
régimen de transmisión de datos. Son dispositivos usados frecuentemente en
comunicaciones de fibra multimodo y se caracterizan por su bajo coste con
respecto al láser.
La potencia de luz generada por un LED cubre un ancho espectral amplio que
va desde los 20 a 80nm. Figura 24 Espectro emitido por LED rojo 27
26 McGraw-‐Hill, Instalaciones de fibra óptica, pág134-‐136 27 http://www.ucm.es/info/optica/lt3/data/practicas_adicional/TE_III_Fuentes_y_detectores_v0.pdf
59
2) Láser
Los láseres se utilizan en transmisiones de larga distancia y en transmisiones
con una gran cantidad de datos. Entre las ventajas de estos dispositivos se
encuentra el gran ancho de banda de modulación (por encima de los 2GHz,
potencia óptica de salida elevada y reducida anchura espectral.
Los láseres se emplean normalmente en aplicaciones con fibras óptica
monomodo, y su potencia de luz cubre un espectro muy estrecho, generalmente
menos de 3nm. De esta forma, se consiguen valores muy bajos de dispersión
cromática y, en consecuencia, un mayor ancho de banda sobre la fibra.
Los láseres son sensibles al medio ambiente, especialmente a variaciones de
temperatura.
Figura 25 Espectro emitido por un Láser
En aplicaciones de DWDM suele utilizarse el láser de regeneración distribuida
(DFB) que se caracteriza por emitir una luz casi monocromática y generar altas
velocidades. Este tipo de láser posee una buena relación señal a ruido óptica
(OSNR).
2.2.2 DETECTORES DE LUZ28 La detección óptica tiene lugar en el extremo del receptor. Las señales ópticas son
demultiplexadas ante de alcanzar el fotodetector, y éste se encarga de convertir la
señal óptica en señal eléctrica. 28 McGraw-‐Hill, Instalaciones de fibra óptica, pág134-‐136
60
Los tipos más comunes de fotodetectores son los fotodiodos tipo zona P-‐ zona
intrínseca – zona N (PIN) y los fotodiodos de avalancha (APD).
Los fotodiodos PIN se caracterizan por su bajo coste, pero requieren un elevado
nivel de potencia de señal óptica para generar la señal eléctrica resultante. Suelen
utilizarse en aplicaciones de comunicaciones de corta distancia. Suelen utilizarse
en segunda y tercera ventana de transmisión (1300 y 1550nm.)
Los fotodiodos APD son más sensibles a niveles bajos de luz óptica y suelen
utilizarse en trasmisiones de larga distancia. Son más caros que los fotodiodos PIN
y son sensibles a variaciones de temperatura.
Algunos fotodetectores de circuitos receptores operan bajo un estrecho rango
dinámico óptico. El rango dinámico óptico de un receptor se define como el paso o
ventana de nivel de luz en unidades logarítmicas (dBm) dentro del cual puede
aceptar la potencia óptica.
El receptor aceptará luz solamente si se cumple con los niveles predeterminados
fijados por el fabricante (niveles de potencia en dBm). Si el nivel de luz es excesivo,
el receptor entra en estado de saturación. Este caso tiene lugar cuando no existe la
suficiente atenuación en el enlace óptico. Para remediar este problema, se instalan
atenuadores hasta lograr que el receptor entre dentro de un rango dinámico. Los
atenuadores pueden ser instalados en los equipos, paneles de interconexión de
fibra (repartidores) o en equipos en el lado del transmisor.
2.3 MULTIPLEXADORES Y DEMULTIPLEXADORES Un sistema DWDM envía señales con diferentes longitudes de onda sobre una
misma fibra, por tanto, se hace necesaria la utilización de dispositivos que
permitan la combinación y posterior extracción de las señales a trasmitir por la
fibra óptica.
Los multiplexores y demultiplexores son los encargados de combinar los distintos
canales ópticos para que puedan ser transportados por una fibra en el extremo de
transmisión y la posterior separación de los canales ópticos en el extremo de
recepción.
61
La demultiplexación debe hacerse antes de que la luz sea detectada, porque los
fotodetectores descritos en el apartado anterior, son dispositivos de banda ancha
que no pueden detectar de manera selectiva una única longitud de onda.
En un sistema unidireccional, hay un multiplexor en el extremo transmisor y un
demultiplexor en el extremo receptor. Por tanto, se requerirán dos sistemas de
multiplexación – demultiplexación para una comunicación bidireccional a través
de un par de fibras ópticas que establecerán el enlace entre los equipos de
transmisión y recepción.
Los multiplexores y demultiplexores pueden ser:
• Pasivos: basados en prismas o filtros.
• Activos: combinación de dispositivos pasivos con filtros sintonizables.
En DWDM a medida que aumentamos el número de canales, el espacio entre ellos
disminuye, la tecnología AWG (Array Waveguide Grating) conocida como Matriz de
guía de ondas, aporta además de características de multiplexación –
demultiplexación, la capacidad de encaminar las longitudes de onda
proporcionando funcionalidades de nivel de red.
La diferencia de AWG con respecto a tecnologías como FBG (Fiber Bragg Gratings)
es que sólo se necesita un chip AWG para un demultiplexor DWDM completo,
mientras que con FBG seria necesario un componente por canal.
2.4 AMPLIFICADORES ÓPTICOS Estos dispositivos se caracterizan por generar una réplica de la señal óptica
entrante pero con un mayor nivel de potencia. Su función dentro de un sistema
DWDM es la de compensar las pérdidas propias de la fibra óptica.
Una de las ventajas principales de un amplificador óptico es que no requiere la
conversión óptico-‐eléctrica y viceversa, son amplificadores totalmente ópticos.
Entre las desventajas de un amplificador óptico se encuentra la no regeneración
de señal óptica, por lo que el efecto de la dispersión continúa existiendo.
62
2.4.1 AMPLIFICADORES DE FIBRA ÓPTICA
Son un tipo de amplificadores ópticos en los que la propia fibra óptica realiza el
proceso de amplificación. Este tipo de amplificadores se denominan
Amplificadores de Fibra Óptica (OFA, Optical Fiber Amplifier) o de fibras dopadas.
El elemento más utilizado para dopar la fibra es el erbio, surgiendo una familia de
amplificadores conocidos como EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier). Figura 26 Amplificador Óptico29
2.4.1.1 AMPLIFICADORES EDFA
Esta familia de amplificadores se caracteriza por poseer unos metros de fibra
dopada internamente con átomos de Erbio (Er). La utilización del Erbio como
elemento dopante se debe a que la zona de trabajo del Erbio tiene lugar en tercera
ventana.
La señal óptica procedente del enlace de fibra en conjunto con una luz producida
por un láser de bombeo chocan, obteniendo como resultado la señal amplificada.
La señal de luz emitida por el láser de bombeo tiene que ser una señal de alta
potencia y con una longitud de onda precisa y adecuada.
Las dos longitudes de onda de bombeo más adecuadas son 1480nm y 980nm,
debido a que la energía fotónica liberada está en el rango de longitudes de onda de
1520 a 1620 nm.
La desventaja de este tipo de amplificadores como se comentó en el apartado 1.5
es que no se realiza regeneración de la señal, por lo que no corrigen la degradación
de la señal óptica debido a los efectos de la dispersión. 29 http://nemesis.tel.uva.es/images/tco/contenidos/tema2/tema2_8_2.htm
63
2.4.1.1.1 CONFIGURACIONES EDFA
Existen tres configuraciones posibles para amplificadores EDFA.
1. La señal de bombeo junto con la señal óptica de entrada, son introducidas
en la fibra mediante un dispositivo (acoplador). Ambas señales se propagan
con igual dirección.
2. La señal de bombeo se propaga en sentido opuesto a la señal óptica de
entrada. Este tipo de configuración permite ganancias mayores y peores
características de ruido.
3. Se realiza un doble bombeo bidireccional. Duplicamos la ganancia. Este tipo
de configuración es la utilizada en amplificadores repetidores.
En la siguiente figura pueden observarse las tres posibles configuraciones de EDFA
mencionadas.
Figura 27 Configuraciones EDFA
64
2.4.1.1.2 GANANCIA AMPLIFICADORES EDFA
Una característica en este tipo de amplificadores es que no presentan ganancias
uniformes con respecto a la longitud de onda.
Debido a la saturación, según aumentamos la potencia de entrada la ganancia
disminuye hasta alcanzar un punto en el que se mantiene constante. El máximo de
ganancia se alcanza para longitudes de oda comprendidas en el rango de los 1530-‐
1535nm. En los sistemas WDM, esto es un inconveniente ya que todos los canales
no se amplifican por igual.
Figura 28 Ganancia EDFA30
Es posible obtener respuestas planas de ganancia en este tipo de amplificadores
utilizando filtros ecualizadores.
30 http://nemesis.tel.uva.es/images/tco/contenidos/tema2/tema2_8_2.htm
65
2.4.1.1.3 RUIDO POR AMPLIFICACIÓN DE EMISIÓN ESPONTÁNEA El Ruido por amplificación de la emisión espontanea también conocido como
Ruido ASE (Amplified Spontaneus Emission), es un tipo de ruido característico de
los amplificadores EDFA.
Este ruido aparece cuando se realiza el bombeo, no todos los electrones que se
encuentran en el nivel de excitación bajan al nivel inferior a través del proceso de
emisión estimulada, algunos de ellos lo hacen a través de emisión espontánea. El
amplificador no sólo amplifica la señal de información, sino que al mismo tiempo
amplifica las emisiones espontáneas que se presentan como ruido a la salida del
amplificador EDFA.
Figura 29 Espectro Ruido ASE 31
2.4.2 TIPOS DE AMPLIFICADORES ÓPTICOS DEPENDIENDO DE SU APLICACIÓN Dependiendo de la ubicación de los amplificadores ópticos dentro de un sistema
DWDM, éstos tendrán una funcionalidad u otra. Podemos distinguir tres tipos de
amplificadores en función de su aplicación:
1. OLA (Optical Line Amplifier)
Este tipo de amplificadores ópticos se utilizan entre secciones de fibra óptica.
Son intercalados formando una secuencia final o Span de fibra óptica – EDFA –
fibra óptica.
31 http://www.olson-‐technology.com/mr_fiber/glossary-‐a.htm
66
Las distancias entre OLA’s suelen estar comprendidas entre los 50km y los
120km, estas distancias dependerán de la atenuación propia de cada tipo de
fibra óptica.
2. BA (Booster Amplifier)
Este tipo de amplificadores ópticos se utilizan después del transmisor óptico
para aumentar los niveles de potencia de señal a la salida y aumentar de este
modo las distancias de transmisión. Se caracterizan por una potencia de
saturación elevada.
3. PA (Pre-‐Amplifier)
Este tipo de amplificadores suelen utilizarse antes del receptor óptico. Tienen
como función mejorar la relación señal-‐ ruido en recepción.
2.5 GESTIÓN DE SISTEMAS DWDM32
La gestión punto a punto del enlace óptico será llevada a cabo por el departamento
PNOC. Las operaciones que se llevarán a cabo consistirán en la asignación de
longitudes de onda o porciones de capacidad de longitud de onda. La gestión será
realizada por el administrador de red que aprovisionará las necesidades de cada
cliente mediante una consola de dirección. Estos programas permiten reasignar
longitudes de onda individualmente, administrar la potencia y ajustarla
remotamente, y conocer la topología de la capa óptica que permite aislar fallos en
zonas específicas de la red.
2.5.1 ELEMENTOS PARA LA GESTIÓN DE SISTEMAS DWDM
La calidad de una red óptica depende en gran medida del correcto funcionamiento
de todos los elementos que la componen, por ello es necesario estudiar las técnicas
de monitoreo que pueden realizarse directamente en el dominio óptico. Los tres
principales parámetros para cualquiera de los elementos que conforman la red
son:
32 Optical Communication Essentials, McGraw-‐Hill, EE.UU 2003, www.accessengineeringlibrary.com, pag 316
67
Longitud de onda
Potencia óptica
Relación óptica de señal a ruido (OSNR)
Los instrumentos de medida que se utilizan son basados en técnicas de análisis de
espectros. Para el monitoreo de rendimiento de la señal (OPM) se utilizarán
monitores de canal óptico (OCM) y analizadores de canal óptico (OCA). Los OCAs se
encargan de medir continuamente la longitud de onda, la potencia y el OSNR de los
canales del sistema DWDM con gran precisión. La información recibida puede
utilizarse para optimizar el rendimiento del sistema, corregir cambios o balances
erróneos en transmisores, moduladores, amplificadores, atenuadores, etc. y para
proporcionar alertas en la degradación de la señal en la red. Los OCMs se usan más
comúnmente para el control de potencia de forma precisa y medidas de longitud
de onda para balances de potencia en los diferentes canales e identificar la
localización de fallos físicos.
La información que se recoge a través de los OCA y los OCM se intercambia por
medio de un canal de supervisión separado llamado canal óptico de servicio.
Figura 30 Network monitoring applications for OCAs and OCMs33
33 http://www.micronoptics.com/telecom.php
68
2.5.2 CANAL ÓPTICO DE SERVICIO (OSC)34
La recomendación ITU-‐T G.692 describe el uso de un canal óptico de servicio (OSC)
por separado en un enlace óptico de datos. El OSC opera en una longitud de onda
que está fuera de la tabla de frecuencias incluidas en la recomendación ITU-‐T de
transmisión WDM a usarse. Por ejemplo, en un enlace DWDM que usa la banda C
(1530 a 1565nm), los OSC podrían operar a 1310, 1480, 1510 o 1620nm. De estos
la ITU ha adoptado los 1510nm como la longitud de onda preferida. En un sistema
de 32 canales, se utilizará el canal 0 (1510nm) que permite al OSC controlar y
manejar el tráfico sin desplegar una separación en la conexión de control Ethernet
a cada dispositivo activo en la red.
El OSC se encuentra antes de entrar a un amplificador óptico u OADM dentro de un
enlace DWDM, se desvía a un receptor antes del OADM, después pasa a un
dispositivo de supervisión y control y luego a un transmisor, que envía el OSC al
siguiente nodo. Figura 31 El OSC se desvía a un dispositivo de control y monitoreo
Un OSC lleva a cabo las siguientes funciones:
Descubrimiento. Esta función envía paquetes sobre el OSC para descubrir la
topología lógica de la red.
Monitoreo. Con esta función, los nodos intercambian paquetes que les
permiten determinar el estado operacional de sus vecinos.
Administración. Se llevan paquetes IP sobre el OSC para soportar SNMP y
Telnet
34 Optical Communication Essentials, McGraw-‐Hill, EE.UU 2003, www.accessengineeringlibrary.com, pág 318
69
2.6 ARQUITECTURAS DWDM35
Las redes DWDM se clasifican principalmente en cuatro topologías: punto a punto,
malla, estrella y anillo Cada arquitectura tiene sus propios requerimientos y,
basado en la aplicación, se necesitarán diferentes componentes para los
respectivos diseños. En este apartado se explicarán la topología punto a punto que
es la que se utilizará en el caso práctico incluido en el capítulo 3.
Topología punto a punto
La arquitectura punto a punto se usa principalmente en el transporte en largas
distancias que requieran alta velocidad (10-‐40 Gbps), gran ancho de banda (del
orden de Tbps), alta integridad de la señal y gran fiabilidad. La distancia entre
transmisor y receptor puede ser de varios cientos de kilómetros y el número de
amplificadores entre los dos puntos finales normalmente no supera los diez. La
topología punto a punto con OADM habilita al sistema para añadir y eliminar
canales a lo largo del recorrido. El número de canales, espacio entre canales, tipo
de fibra, método de modulación de la señal y selección de componentes son
parámetros importantes que se calculan en función del presupuesto.
Figura 32 Arquitectura punto a punto con OADM
35 Introduction to DWDM Tecnhnology: data in a rainbow / Stamatios V. Kartapoulos, IEEE Comunications Society, pag 197
70
2.7 NORMATIVA PARA LA ASIGNACIÓN DE LONGITUDES DE ONDA
El ITU-‐T estableció una serie de normas para telecomunicaciones que manejan
todos los sistemas WDM. Con la recomendación ITU-‐T G.694.1 se ha podido llevar
a cabo la integración de WDM con estándares de sistemas SONET de manera
mucho más fácil. La recomendación G.694.1 especifica una tabla de frecuencia para
aplicaciones de DWDM. La tabla siguiente muestra los canales ópticos en la banda
C con una separación de 100 GHz.
Tabla 7 Normativa ITU-‐T G.694.1
71
2.8 TECNOLOGÍAS SOBRE DWDM
2.8.1 SONET/SDH36 Las redes SONET/SDH han sido las fundadoras de redes de área metropolitana
durante los últimos años, sirviendo como capa de transporte para circuitos
basados en TDM. Mientras SONET/SDH ha evolucionado en una tecnología muy
flexible, el precio de los equipos sigue siendo caro y además ofrecen una baja
capacidad de transporte en comparación con otras redes. En la integración con
DWDM a cada longitud de onda se le asigna una interfaz STM-‐64, transmitiendo
estas longitudes de onda sobre una misma fibra, aprovechando al máximo el
recurso de fibra.
Utilizando DWDM como transporte para SDH, los equipos SONET/SDH pueden ser
conservados, para seguir transmitiendo sobre SDH otros formatos como IP, ATM,
MPLS, Gigabit Ethernet, etc.
La ventaja que presenta DWDM radica en que un solo amplificador óptico puede
reamplificar todas las longitudes de onda sin demultiplexarlas y procesarlas en un
solo grupo, en cambio en SONET/SDH con cuatro hilos de fibra se requería cuatro
generadores, con un coste que se acerca al de un único amplificador óptico.
Las redes SONET/SDH soportan la multiplexación en el dominio del tiempo. Los
multiplexores de inserción y extracción (ADM) y el transpondedor proporcionan la
sincronización necesaria, asegurando la calidad y garantizando la entrega
apropiada de datos. DWDM entonces se encargará de la multiplexación de
diferentes longitudes de onda, y la sincronización TDM estará a cargo de
SONET/SDH.
2.8.2 ATM37 ATM es un protocolo de transporte a alta velocidad, sus implementaciones actuales
son en redes locales y en compañías que requieren grandes anchos de banda. ATM
ofrece servicios de hasta 155Mbps de capacidad.
ATM ofrece buena calidad de servicio y transmite celdas de igual tamaño que
pueden ser enrutadas individualmente mediante el uso de canales virtuales y
36 CISCO PRESS, Introduction to DWDM Technology, USA, 2000, pag 1.13 37 http://www.cybertesis.uach.cl/tesis/uach/tesis/uach/2006/bmfcig216a/doc/bnfcig216a.pdf
72
caminos virtuales. ATM sobre DWDM resuelve el problema de ancho de banda y la
calidad de servicio a un coste efectivo.
2.8.3 IP38 IP envía datos en una red en forma de paquetes o datagramas. Este protocolo
provee un servicio de paquetes best-‐effort, no garantizado y la única
comprobación que se realiza en los paquetes es mediante el checksum, que
comprueba las cabeceras.
Uno de los principales requisitos para que la integración de IP sobre DWDM se
desarrolle con éxito es que las tecnologías de conmutación de paquetes permitan
ofrecer servicios de tiempo real, asegurando a los usuarios los mismos niveles de
calidad de servicio que les ofrecen hoy en día las arquitecturas basadas en
conmutación de circuitos.
En la transmisión de IP sobre DWDM, una de las principales tecnologías que ayuda
a esta integración de DWDM con IP es MPLS (MultiProtocol Label Switching). El
objetivo MPLS es integrar en un mismo plano de control de red IP y los
conmutadores ópticos, y de esta forma lograr más eficiencia en las redes. El
funcionamiento de este protocolo se caracteriza porque realiza la conmutación de
los paquetes IP de acuerdo a la información contenida en una etiqueta. De esta
manera se consigue que las redes de datagramas sean capaces de funcionar como
redes de conmutación de circuitos virtuales, lo que les proporciona una cierta
orientación a conexión.
38 http://www.cybertesis.uach.cl/tesis/uach/tesis/uach/2006/bmfcig216a/doc/bnfcig216a.pdf
73
2.9 RED DE TRANSPORTE ÓPTICO (OTN)
2.9.1 ESTRUCTURA DE CAPAS OTN
La ITU-‐T define una red de transporte óptico (OTN) como un conjunto de
elementos ópticos (ONE) conectados a través de enlaces de fibra óptica, capaces de
proporcionar funcionalidades de transporte, multiplexación, distribución y control
de gestión de los canales ópticos de las señales portadoras de acuerdo a los
requisitos establecidos en la Recomendación G.872.
OTN está formada por dos jerarquías:
1. Digital Transport Hierarchy.
2. Optical Transport Hierarchy.
Cada capa actúa como capa de servicio para la capa superior y como capa cliente
para la capa inferior. Figura 33 Estructura en capas de OTN39
39 Interoute Iberia SAU
74
La jerarquía de transporte óptica esta formada por:
1. Capa de canal óptico OCh. Proporciona la interconexión de redes extremo a
extremo de canales ópticos para transportar la información de forma transparente
independiente del formato utilizado.
2. Capa de sección de multiplexación óptica OMS. Proporciona funcionalidades
para la interconexión de redes DWDM.
3. Capa de sección de transmisión óptica OTS. Proporciona funcionalidades
para la transmisión de señales ópticas por medios ópticos de diferentes
características físicas.
2.9.2 GESTIÓN Y SUPERVISIÓN DE LA RED OTN
Este tipo de redes realizan una supervisión a nivel óptico que ayuda a gestionar
mejor los acuerdos de nivel de servicio y reducir los costes operacionales.
La supervisión óptica permite diagnosticar de forma rápida las averías y
degradaciones que ocurren en la red, así como, localizar y reparar los posibles
problemas.
Para una correcta supervisión de la futura red será necesario:
1. Diseño adecuado de la red para limitar los efectos de dispersión e
intermodulación.
2. Alarmas en todos los componentes ópticos activos dentro de la red para
asegurar la detección y localización de fallos.
3. Utilización de una supervisión óptica apropiada en la futura red para
controlar los parámetros ópticos más críticos.
75
2.9.3 OTN COMO MODELO DE REFERENCIA EN REDES NGN
La tecnología OTN se ha convertido en un marco estándar para la gestión de
señales eléctricas y ópticas. Entre los múltiples beneficios de esta tecnología cabe
destacar:
1. Conectividad a tasas de Tbps.
2. Gestión extremo a extremo, detecciones de degradación y fallos.
3. Capacidades de operación, administración y mantenimiento a través de
plataformas Software.
4. Posibilidad de opciones de protección y mayores QoS.
5. Disminución del tiempo del despliegue de red y puesta en marcha de
servicios.
6. Posibilidad de múltiples topologías.
7. Importa las ventajas de SONET/SDH y añade la transparencia y capacidad
de DWDM.
La utilización de OTN por parte de los operadores de telecomunicaciones les
permite combinar de forma fácil múltiples redes y servicios tales como,
SONET/SDH, Ethernet, sobre una infraestructura común.
El resultado final es una red de transporte de banda ancha orientada a tráfico IP,
rentable, escalable y flexible que reduce a largo plazo los gastos de operación y
mantenimiento.
2.10 VENTAJAS DE DWDM SOBRE EL RESTO DE TECNOLOGÍAS40
Incremento del número de longitudes de onda dentro de una fibra y, con ello, el
número de canales transportados por la misma. Los sistemas DWDM de larga
distancia son capaces de transportar sobre una única fibra monomodo más de 320
40 http://www.ramonmillan.com/documentos/dwdm_redestelecom.pdf
76
canales en el entorno de la tercera ventana (banda C y L), cada una de las
longitudes de onda separadas por 0.4 nm o 50 GHz
Aumento de la velocidad de transmisión soportada por cada una de las longitudes
de onda.
Reducción de costes en la instalación de fibra óptica. Al ser mayor su capacidad, es
necesario desplegar un número menor de fibras, de manera que DWDM permite a
los propietarios de infraestructuras dotar a la fibra ya instalada de más capacidad
para atender una demanda de tráfico creciente.
Modularidad, que permite añadir nuevos canales ópticos de forma flexible en
función de las demandas de los usuarios.
Transparencia, cada una de las longitudes de onda puede transportar una señal de
cualquier formato (SONET/SDH, ATM, IP, Ethernet, etc.) a diferentes velocidades,
es decir, DWDM permite transmitir información de diversas naturalezas y
procedente de aplicaciones distintas dentro de una misma fibra.
Eficiencia del sistema de gestión, porque la mayoría de las tareas se pueden
realizar en el dominio óptico sin necesidad de realizar conversiones
optoelectrónicas reduciendo el consumo de recursos y la complejidad en las redes.
Distancia máxima que se puede cubrir sin regeneración eléctrica.
77
3. ELEMENTOS DE LA RED DE FIBRA ÓPTICA BASADA EN LA
TECNOLOGÍA DWDM
En el presente capítulo se presentaran cada uno de los aspectos y características
necesarias para el despliegue de la red de fibra óptica basada en tecnología DWDM
por territorio español.
Se describirán las actuaciones necesarias para la ejecución de la red troncal de
fibra óptica, propiedad del Gestor de Operadoras, definiendo las especificaciones
técnicas de la fibra óptica, obra civil, materiales, puntos de regeneración de señal,
equipos y elementos necesarios, así como las pruebas a realizar para el tendido de
fibra óptica y conexionado de equipos DWDM.
La futura red de fibra óptica del Gestor de Operadores estará formada por cinco
tramos y sus correspondientes fases de ejecución:
1. Tramo Madrid – Bilbao
2. Tramo Madrid – Valencia
3. Tramo Valencia – Barcelona
4. Tramo Barcelona – Zaragoza
5. Tramo Zaragoza-‐ Bilbao
Las características propias de cada tramo son:
• Longitud kilométrica de cada tramo
• Número de empalmes del cable de fibra óptica instalado.
Las características comunes a todos los tramos son:
• Técnicas de obra civil.
• Tipo de conducto utilizado para alojar el cable de fibra óptica.
• Tipo de cable de fibra óptica.
• Tipos de arquetas utilizadas y distancia entre las mismas.
• Distancias entre empalmes realizados en el cable de fibra óptica.
• Equipos de transmisión y regeneración de la señal óptica transportada por
el cable de fibra óptica.
• Distancias físicas (km) para la regeneración de señal óptica.
78
• Construcciones modulares (casetas prefabricadas) donde se alojarán los
amplificadores EDFA para la regeneración de la señal óptica.
3.1 PROCEDIMIENTO DE OBRA CIVIL PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA RED DE
FIBRA ÓPTICA
En este apartado se explicarán los procedimientos y técnicas empleados en la
construcción de la futura red de fibra óptica del Gestor de Operadores. Estos
procedimientos y técnicas son comunes a los cinco tramos del futuro anillo DWDM.
3.1.1 TRABAJOS PREVIOS A LA EJECUCIÓN DE OBRA CIVIL Previo a cualquier tipo de actuación de obra civil en cada uno de los cinco tramos
se deberá realizar:
1. Localización y aprobación por parte de la dirección de obra de la ubicación
exacta de las futuras arquetas y puntos significativos.
2. Localización e identificación de los diferentes tipos de servicios afectados
que pueden transcurrir a lo largo del trazado. Esto se llevará a cabo
mediante equipos georadar de penetración de suelo.
Figura 34 Equipo georadar para localización de conductos41
41 http://www.vdse.es/paginas/noticias10/verificaciones_del_sureste_adquiere_un_nuevo_equipo_georadar_enero_2008-‐p9.html
79
3. Para todos los tramos de la futura red, los conductos y por consiguiente el
cable de fibra óptica transcurrirá por los márgenes de las diferentes
autopistas y autovías de cada ruta en particular, intentando en todo
momento, que el trazado de la red interurbana sea paralelo a éstas,
utilizando para ello las vías de servicio habilitadas en autopistas y autovías.
En caso de no poder realizarse dicho trazado, la dirección de obra deberá
decidir el camino más óptimo.
4. Correcta colocación de la señalización para obras móviles, según establece
la normativa para garantizar la seguridad durante la fase de ejecución de
obra civil.
3.1.2 PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO PARA LA INSTALACIÓN DEL CABLE DE FIBRA
ÓPTICA.
Se seguirá un mismo procedimiento constructivo para las cinco rutas interurbanas
definidas anteriormente. En la norma UNE 133100 “Infraestructuras para redes de
telecomunicaciones: PARTE 1, Canalizaciones Subterráneas” se indica que el
trazado se debe realizar con el menor número de curvos y con los mayores radios
de curvatura posibles para disminuir las tensiones en la futura instalación del
cable de fibra óptica42.
Para la realización de la canalización, por la que transcurrirán los conductos y el
futuro cable de fibra óptica, se utilizarán dos métodos:
• Método de Zanjado
• Método de Arado o Excavación en tierra
42 Infraestructuras para redes de telecomunicaciones, Normas UNE 133100 Aenor Ediciones
80
3.1.2.1 MÉTODO DE ZANJADO Este método será el utilizado para todos aquellos tramos en los que se tenga que
atravesar vías o carreteras de asfalto. Esta técnica consiste en la realización de una
zanja para alojar los conductos y el futuro cable de fibra óptica en el fondo de la
misma. Se realiza un corte en el asfalto y al mismo tiempo la excavación en la base
del pavimento mediante la utilización de una sierra cortadora metálica, que está
montada sobre un tractor con tejas planas.
El ancho de la zanja será de 40cm y una profundidad de 80cm para todos los
tramos de la futura red de fibra óptica, en el caso de coincidir con la afectación de
otro servicio, la altura de la zanja variará y el cable se colocará según lo establecido
en Norma UNE 133100, las tuberías de gas o electricidad deben ser pasadas por
debajo y las de agua por encima, utilizando excavación manual en el último caso.
Figura 35 Maquina zanjadora con sierra cortadora metálica43
Antes de realizar el tendido de los conductos en el interior de la zanja se deberá
colocar en el fondo de la misma una capa de arena lavada (sin grava ni partículas
orgánicas) con un espesor de 10cm. Según Norma UNE133100 para drenar la
humedad y evitar que los conductos se fracturen por la fuerza de compactación.
Sobre este nuevo lecho se tenderán los conductos y en su interior se alojará el 43 http://spanish.alibaba.com/product-‐gs/trencher-‐371635789.html
81
Cable de Fibra Óptica
Cinta de señalización
Conducto de 40mm para alojar el Cable de Fibra Óptica
Reposición de capa asfáltica
45cm
10cm
80cm
cable de fibra óptica, intentando en todo momento que quede equidistante de
ambas paredes laterales de la zanja.
Una vez realizado el tendido de los conductos se colocará otra capa de arena de
iguales características a la anterior y con un nuevo espesor de 10cm. Sobre esta
segunda capa de arena se realizará un llenado con tierra procedente de la
excavación realizada y se compactará en capas no mayores de 20cm.
Entre la segunda y tercera capa colocaremos una cinta metálica con una leyenda
grabada que incluirá el servicio que transcurre por el interior de los conductos, en
este caso, cable de fibra óptica enterrado y el número de teléfono de emergencias
del Gestor de Operadores. Esta cinta metálica se utiliza en caso de que otras
entidades tengan que realizar trabajos en la zona pudiendo afectar con sus
excavaciones al futuro servicio de la red de fibra óptica.
Para finalizar la zanja, se repone el último tramo de la misma con una capa de
asfalto de 10cm de espesor y 45cm de ancho y se realiza la compactación con un
rodillo vibrador previa colocación del asfalto líquido.
El rendimiento de este método se encuentra entre los 50 y 60 metros por día.
Figura 36 Corte transversal de la zanja
40cm
82
3.1.2.2 MÉTODO DE ARADO O EXCAVACIÓN EN TIERRA
Este método de creación de zanja se utilizará en zonas libres de obstáculos, en
nuestro caso serán las vías de servicio paralelas a las autovías y autopistas sin
asfaltar y las salidas laterales hacia las construcciones modulares (casetas
prefabricadas) donde se alojarán los equipos de regeneración de señal óptica.
Suele utilizarse para ello un tractor oruga al que se le adapta en la parte posterior
un arado. Este arado se introduce en el terreno para efectuar la zanja de idénticas
características a las del método de zanjado explicado anteriormente.
El rendimiento de este método se encuentra entre los 4000 y 6000 metros por día.
Figura 37 Realización de zanja a través de arado o excavación en tierra
83
FIBRA ÓPTICA
3.1.3 CONDUCTOS UTILIZADOS PARA LA RED DE FIBRA ÓPTICA
Para los cinco trazados físicos que comprenderán la futura red troncal de fibra
óptica y sus respectivas salidas laterales hacia los puntos de regeneración de señal,
se ha decidido utilizar el mismo tipo de conducto con el fin de mantener una
homogenización en toda la red.
Para todo el trazado se utilizarán 3 tritubos lisos PEAD (polietileno de alta
densidad) de 40mm de diámetro nominal. Fabricados con una pequeña capa
interna de silicona permanente de espesor uniforme que permite un mínimo
coeficiente de fricción entre el futuro cable de fibra óptica a instalar y el conducto.
Características técnicas del conducto PEAD 40mm:
• Diámetro nominal: 40 mm
• Espesor nominal: 3.0 mm
• Coeficiente rozamiento: ≤ 0.08 mm
• Presión nominal 10 bar.
• Longitud de bobina: 500 m.
Por tanto, toda la red de fibra óptica del Gestor de Operadores estará formada por
un prisma de canalización como el que se muestra en la siguiente figura.
Figura 38 Prisma de canalización
84
La elección de este tipo de conducto se debe a:
• Tener toda la red homogeneizada lo que facilita una posterior gestión de
infraestructura utilizada y un control de estocaje más eficiente.
• La presión nominal de los conductos es la necesaria para la técnica de
presión empleada en el tendido de cable de fibra óptica. Este tipo de
conductos aumenta el rendimiento en la instalación de cable de fibra óptica
hasta distancias aproximadas de 2500 metros en tendido de fibra.
• Deslizamientos del cable por el interior del conducto a alta velocidad
debido a los bajos coeficientes de rozamiento.
• Alta durabilidad de los materiales utilizados para la fabricación de este tipo
de conductos.
Para la separación de cada monotubo de 40mm dentro del tritubo PEAD se
utilizarán separadores plásticos para permitir una distribución uniforme en el
relleno de la zanja facilitando la distribución de fuerzas de compresión y
aplastamiento.
Para la unión entre los tritubos PEAD de 40mm cada 500 metros se emplean
manguitos mecánicos. Estos manguitos son completamente estancos y están
diseñados para su utilización con presión interna.
3.1.4 ELEMENTOS DE REGISTRO UTILIZADOS PARA LA RED DE FIBRA ÓPTICA Para la construcción del Backbone de fibra óptica del GOP se utilizarán dos tipos de
arquetas:
• Arquetas prefabricadas de hormigón
• Arquetas construidas in-‐situ (construcción propia).
• De ladrillo
• De hormigón en masa
• De hormigón armado.
El tamaño de las arquetas a construir o instalar, en cada caso, dependerá de la
finalidad para su construcción. A lo largo del backbone existirán elementos de
registro que sirvan únicamente para dar de paso los conductos y el cable de fibra
85
óptica alojado en su interior, por tanto, su tamaño será menor a los elementos de
registro en cuyo interior se alojen cajas de empalme para el cable de fibra óptica a
instalar.
Figura 39 Arquetas (Handholes) prefabricadas44
Figura 40 Arquetas (Handholes) instaladas in-‐situ45
Las distancias entre arquetas de la red troncal serán de 2 kilómetros. Estas
arquetas tendrán su localización geográfica exacta con coordenadas GPS una vez
hayan sido instaladas y/o construidas quedando representadas en una
documentación técnica As-‐builts, propiedad del GOP, para futuras tareas de
operación, mantenimiento o expansiones de la red troncal.
44 Interoute Iberia SAU 45 Interoute Iberia SAU
86
Las distancias entre arquetas para las salidas laterales de la red troncal (acceso a
los ILA’s) y zonas urbanas (de acceso a los cinco nodos principales) dependerá del
diseño implementado, cruces de calles, etc. Estas arquetas quedarán también
representadas en la documentación técnica asociada.
La norma UNE EN-‐124 establece el tipo de tapas a instalar en las arquetas
dependiendo de la ubicación de las mismas. Según la ubicación de la arqueta a
instalar pueden ser:
• Jardines. Tipo de Arqueta A-‐15 (1.5 toneladas)
• Zonas de paseo B-‐125 (12.5 toneladas)
• Zonas de paso pesado C-‐200 (25 toneladas)
• Zonas de tráfico rodado D-‐400 (40 toneladas)
• Zonas de máximo peso E-‐600 (60 toneladas).
Para el futuro backbone de fibra óptica se instalarán tapas de arqueta tipo D-‐400
para la red troncal que formarán los cinco nodos principales y tapas de arqueta del
tipo B-‐125 para las salidas laterales hacia las distintas casetas prefabricadas, al
encontrarse éstas en fincas privadas en zonas laterales a las diferentes autovías,
sin tránsito de vehículos.
Figura 41 Tipos de Arqueta según normativa46
46 Interoute Iberia SAU
A-15 B-125 C-250 D-400
87
Figura 42 Distintas tapas de arquetas47
47 Interoute Iberia SAU
FO-2
FO-4
Características: Tapas abatibles solapadas. Bloqueo a 90°.
FEDA-2
FEDA-3
Características: Tapa y marco se apoyan en V lo que asegura el perfecto asentamiento.
88
3.2 TIPO DE FIBRA ÓPTICA A UTILIZAR EN LA RED
La fibra óptica que se utilizará para la futura red del GOP es la fibra Corning LEAF
G.655 NZDSF. Es un tipo de fibra monomodo con dispersión desplazada no nula,
utilizada para la transmisión en tercera ventana (1550nm).
La propiedad fundamental de estas fibras es que su coeficiente de dispersión
cromática es, en valor absoluto, mayor que cero en la gama de longitudes de onda
de 1530 a 1565 nm. Este tipo de fibra reduce la aparición de fenómenos no
lineales, que son particularmente perjudiciales para sistemas DWDM, esta es la
razón principal de su utilización frente a la fibra óptica monomodo estándar G.652
y la fibra óptica de dispersión desplazada G.653.
Figura 43 Dispersión cromática para fibras G.652, G.653 y G.655
89
Adicionalmente, presenta unas buenas especificaciones para efectos como la
dispersión de modo de polarización (PMD) y menores pérdidas por atenuación con
respecto a otro tipo de fibra NZDSF.
Se utilizará el mismo tipo de fibra para toda la red troncal con el fin de
proporcionar homogeneidad, evitando de este modo tener que empalmar
diferentes tipos de fibras ópticas con diámetros de núcleo diferentes.
Figura 44 Comparacion de Corning LEAF con respecto a otras fibras comerciales48
A continuación se muestran las características de la fibra Corning LEAF NZDSF
G.655.49 Figura 45 Atenuación de la fibra óptica para distintas longitudes de onda
48 Ineroute Iberia SAU 49 http://catalog2.corning.com/CorningCableSystems/en-‐GB/catalog/ProductDetails.aspx?cid=loose_tube_outdoor_cables_web&pid=10179&vid=93810
90
Figura 46 Atenuación vs longitud de onda
Figura 47 Valores de dispersión y PMD
91
3.2.1 CABLE DE FIBRA ÓPTICA ELEGIDO El cable a utilizar para la red del GOP será un 24 fibras ópticas de 12 fibras por
tubo. El modelo del cable es Stranded Loose Tube Outdoor Cable LEAF. Como se
ha comentado en el apartado anterior, la fibra alojada en el interior del cable es
Corning LEAF NZDSF G.655.
Es un cable específico para uso en exteriores. Consta de 6 tubos, 2 de ellos
ocupados por 12 fibras cada uno. Los tubos rodean un miembro central de
refuerzo y están protegidos por una cubierta.
Este tipo de cable se conoce como cable de estructura holgada por la forma en que
se encuentran las fibras en el interior de cada tubo. Cada tubo está relleno de un
gel resistente al agua que impide que ésta entre en la fibra. El tubo holgado se
caracteriza por asilar a las fibras de las fuerzas mecánicas exteriores que se ejercen
sobre el cable, especialmente durante el proceso de instalación del mismo.
El centro del cable contiene un elemento de refuerzo de material dieléctrico. Este
elemento proporciona al cable refuerzo y soporte durante las operaciones de
tendido.
La cubierta exterior del cable es de polietileno, este tipo de material es el utilizado
para cables en exterior protegidos con tritubos de 40mm. Dicha cubierta se
encuentra numerada con la finalidad de, en caso de existir un corte de fibra, a
través de técnicas de medida como el OTDR50 podamos localizar el corte del cable
de manera fácil y precisa.
Tanto los tubos como las fibras alojadas en su interior siguen un código de colores
para una identificación rápida y sencilla a la hora de realizar los empalmes o tareas
de mantenimiento .
50 OTDR. Optical Time Domain Reflectometer
92
Figura 48 Cable de fibra óptica Corning LEAF 24 fibras51
3.2.2 REPARTIDOR ÓPTICO MODULAR.CAJAS DE EMPALME
Para asegurar la continuidad de las fibras alojadas en el interior del cable, se
realizarán empalmes cada 6 km. aproximadamente de distancia en cada una de las
rutas que forman el anillo. Se ha escogido esta distancia debido a que el cable de 24
fibras ópticas se suministra en bobinas de 6km de distancia.
Esta caja de empalme se situará en el interior de las arquetas a lo largo de la ruta.
El interior del repartidor óptico modular está formado por bandejas, cada bandeja
tiene una capacidad máxima de 12 fibras por bandeja.
La función principal de un repartidor óptico modular es la de proteger del exterior
los empalmes realizados en el cable de fibra óptica.
51http://catalog2.corning.com/CorningCableSystems/enGB/catalog/ProductDetails.aspx?cid=loose_tube_outdoor_cables_web&pid=10179&vid=93810
93
Para el despliegue de la red se utilizarán repartidores ópticos modulares de la
marca Raychem modelo FIST-‐GC02 (Figura 48).
Figura 49 Repartidor Óptico Modular Raychem FIST-‐GC02
94
3.2.2.1 TIPOS DE EMPALMES PARA CABLES DE FIBRA ÓPTICA
Los cables de fibra óptica, necesitan ser empalmados con otros, debido a que la
longitud de la bobina del cable de fibra es menor a la longitud total de la
infraestructura a implementar.
También se requerirá realizar empalmes en los extremos del cable para conectarlo
con los repartidores. La conexión entre el repartidor y los equipos transmisores y
receptores se realizará a través de latiguillos (Pigtails). Estos latiguillos son cables
de fibra óptica más flexibles y con terminaciones en los extremos con un tipo de
conector cuya punta está dotada de un pulido de alta calidad.
Figura 50 Ejemplo de Pigtail con conectores tipo SC-‐LC para conexiones repartidor-‐equipo
El empalme de fibra óptica se realiza alineando las dos fibras a empalmar de tal
forma que los núcleos de las mismas coincidan en los ejes horizontal y vertical.
En este procedimiento, el alineamiento de las fibras es el factor más influyente en
cuanto a perdidas de señal óptica. Estas pérdidas dependerán de las características
del tipo de fibra a empalmar y los alineamientos entre sus núcleos.
Existen dos tipos de empalme:
1. Empalme por fusión: es aquel en el que tras el alineamiento de las fibras, se
realiza una unión con fusión del material mediante la aplicación de un
sistema de calentamiento.
2. Empalme mecánico: el material no se funde por calor.
Para la red de fibra óptica del GOP se realizarán empalmes por fusión debido a que
este tipo de empalme proporciona bajas pérdidas de inserción, permitiendo un
mejor balance de potencia en el sistema total.
95
Figura 51 Maquina empleada para empalme por Fusión52
52 Interoute Iberia SAU
96
3.2.3 CONECTORES DE FIBRA ÓPTICA Los conectores tienen la función de conectar la fibra óptica a un elemento del
sistema de DWDM. Existen diversos tipos de conectores:
1. FC: utilizado en la transmisión de datos y en telecomunicaciones.
2. FDDI: utilizado en redes de fibra óptica.
3. LC y MT-‐Array: utilizado en transmisiones de alta densidad de datos.
4. SC y SC – Dúplex: utilizado en transmisión de datos.
5. ST: utilizado en redes de edificios y sistemas de seguridad.
Figura 52 Tipos de conectores53
Para la red de fibra óptica del GOP se utilizarán conectores SC-‐PC para la conexión
en repartidores y conectores LC-‐PC para la conexión con los equipos de
transmisión.
Las siglas PC indican la técnica de pulido empleada para cada tipo de conector. Los
extremos de la fibra necesitan un acabado específico en función de su forma de
conexión. En la actualidad, existen distintos tipos de acabados, entre ellos:
• Plano: las fibras se terminan de forma plana perpendicular a su eje.
• PC (Physical Contact): las fibras son terminadas de forma convexa,
poniendo en contacto los núcleos de ambas fibras.
53 http://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_%C3%B3ptica#Tipos_de_conectores
97
• SPC (Super PC): de similares características que PC pero con un acabado
más fino. Posee menos pérdidas de retorno.
• UPC (Ultra PC): similar a SPC con mejores características.
• APC (Angled PC): de características similares a UPC pero con el plano de
corte inlcinado.
Figura 53 Tipos de pulido54
En las siguientes figuras se muestran las características y formas de los conectores
SC-‐PC empleados.
Figura 54 Características Conectores SC55
54 www.paratorpes.es/manuales/conectores%20opticos.pdf 55 www.paratorpes.es/manuales/conectores%20opticos.pdf
98
Figura 55 Conectores SC con pulido PC y UPC56
En las siguientes figuras se muestran las características y forma de los conectores
LC-‐PC empleados. Figura 56 Características Conectores LC57
56 www.paratorpes.es/manuales/conectores%20opticos.pdf 57 www.paratorpes.es/manuales/conectores%20opticos.pdf
99
Figura 57 Conectores LC con pulido PC y UPC58
3.2.4 REPARTIDORES A lo largo de la red existirán un total de 19 repartidores que realizarán las
funciones de interconectar las rutas de fibra en el interior de las diferentes
instalaciones (casetas prefabricadas y Nodos principales) y conectar mediante
pigtails los diferentes equipos instalados (DTN e ILA).
Inicialmente no se han contemplado pero podrían existir en un futuro repartidores
adicionales para albergar conexiones de clientes que adquieran los servicios de
colocation.
Como normal general, los conectores a ser empleados en los repartidores de fibra
del anillo DWDM serán SC/PC.
58 www.paratorpes.es/manuales/conectores%20opticos.pdf
100
Figura 58 Repartidor de Ruta59
Se empleará el mismo modelo Raychem de repartidor para todos los
emplazamientos. Cada armario repartidor está formado por módulos. Estos
módulos tienen en su interior bandejas (Tray) con una capacidad total de:
6 bandejas x 8 enfrentadores (SC-‐PC) = 48 conectores
59 Interoute Iberia SAU
101
Figura 59 Modelo de 6 bandejas en el interior de un módulo de repartido Raychem60
Figura 60 6 bandejas de repartidor Raychem61
60 Interoute Iberia SAU 61 Interoute Iberia SAU
102
3.3 EQUIPOS DWDM COMERCIALES
3.3.1 PLANIFICACIÓN Y PROVISIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS DE TRANMISIÓN DWDM
Como se ha comentado en el Capítulo 1 de este proyecto, el crecimiento actual y
futuro del tráfico de Internet hace necesario el despliegue de una red troncal de
fibra óptica de gran capacidad y con un gran ancho de banda, adaptada a los
requisitos de los nuevos servicios prestados por los operadores de
telecomunicaciones.
Por estas razones se ha decidido desplegar una red óptica OTN basada en
tecnología DWDM. Este tipo de redes ópticas permite un salto en las capacidades
de transmisión y flexibilidad en cuanto al tipo de señales eléctricas del operador de
telecomunicaciones, que serán válidas en diversos formatos de señal.
Las ventajas de este tipo de redes desde un punto de vista técnico y económico
son:
1. Reconfiguración. La configuración utilizada para este tipo de redes permite
que una señal con una determinada longitud de onda dentro de un camino óptico
pueda ser encaminada a través de la red hacia cualquier puerto de salida.
2. Transparencia. Este tipo de redes puede soportar SONET/ SDH , Gigabit
Ethernet y 10 Gigabit Ethernet.
3. Escalabilidad. Fácilmente ampliable dependiendo de las demandas de
capacidad en los enlaces.
4. Agregación masiva. A través de multiplexaciones se permite la transmisión
simultánea de diferentes tipos de tráfico haciendo un uso eficiente del ancho de
banda proporcionado por el medio físico (fibra óptica).
Una red óptica basada en DWDM resuelve la demanda de alta capacidad actual y
futura ya que proporciona caminos ópticos de gran ancho de banda necesarios
para la demanda actual de tráfico.
En la actualidad, la arquitectura de este tipo de redes ópticas proporciona la base
de la infraestructura necesaria para la distribución de servicios IP proporcionando
el ancho de banda y la escalabilidad para la transmisión de los servicios, así como,
los servicios que actualmente proporcionan SONET/SDH.
103
3.3.2 EQUIPOS EMPLEADOS PARA EL DESPLIEGUE DE LA RED Para la futura red de fibra óptica del GOP se utilizarán equipos DWDM comerciales
Infinera debido a las siguientes características:
1. Alta modularidad y escalabilidad en los equipos. Permite no
sobredimensionar inicialmente la red durante los primeros años y en un futuro
poder aumentar la capacidad de la misma fácilmente instalando un menor número
de elementos.
2. Homogeneidad y compatibilidad con los equipos de cliente (operadores) a
nivel Hardware.
La futura red de fibra óptica del GOP estará formada principalmente por dos
elementos principales:
1. DTN Equipo de transmisión y recepción DWDM.
2. OLA (Optical Line Amplifier): amplificadores EDFA. Inline Amplifier.
Figura 61 Equipos de la red DWDM62
62 Infinera Training Material
104
3.3.2.1 ESTRUCTURA DE UN DTN
El chasis de un DTN proporciona la conectividad física y eléctrica entre los
diferentes módulos que lo forman utilizando para ello un software integrado de
control y gestión a través de GMPLS63. Las dimensiones físicas del chasis son de
23’’.
El DTN de Infinera está preparado para un uso eficiente y flexible del ancho de
banda, realiza un control del rendimiento completamente digital, protección de
servicio digital integrado y provisionamiento de los servicios extremo a extremo.
Soporta capacidades DWDM de 800 Gbps (80 canales de 10 Gbps cada uno) o en la
plataforma de 400 Gbps (40 canales de 10Gbps cada uno).
Son interesantes sus variantes con la configuración multi-‐chasis entre diferentes
racks formando sistemas de transporte de varios Tbps gestionados todos como un
solo elemento de red.
Figura 62 Estructura en módulos de un DTN Infinera64
63 GMPLS. Generalized Multiprotocol Label Switching. 64 http://www.infinera.com/pdfs/dtn/Infinera_DTN_Brochure.pdf
105
Un DTN está formado por los siguientes elementos físicos:
3.3.2.1.1 Digital Line Modules (DLM) Son tarjetas que se insertan en el DTN con una capacidad de 100Gbps cada una.
Las DLM se encargan de:
• Para cada longitud de onda realiza el proceso de 4R65.
• Proporciona la subdivisión de longitudes de onda. Multiplexa y
demultiplexa las 10 longitudes de onda individuales provenientes de los
tributarios dentro de una banda conocida como OCG (Optical Carrier
Group).
• Reconfiguración a la hora de insertar y/o extraer la capacidad en el
DTN.
• Realiza la codificación y decodificación de la señal de FEC (Forward
Error Correction) para cada longitud de onda del OCG.
• Realizar la conexión óptica hacia la BMM (Band Multiplexing Module).
Figura 63 Tarjeta DLM Infinera66
Cada módulo DLM está diseñado para funcionar en una determinada banda óptica
conocida como OCG (Optical Carrier Group). Como se puede observar en la
siguiente figura, cada OCG tiene un total de 10 canales ópticos separados 200 GHz
65 4R. Retiming, Reshaping, Regeneration, Recoding. 66 www.infinera.com
106
entre sí o su equivalente de 1.6 nm entre longitudes de onda. Esta separación de
canales está estandarizada por la ITU para transmisiones de DWDM.
Figura 64 Plan de canales ópticos para un DTN67
67 Interoute Iberia SAU
107
Los modelos de DLM que actualmente proporciona Infinera son los siguientes:
Figura 65 Modelos DLM68
Todos los modelos denotados por DLM-‐x-‐C1-‐B y DLM-‐x-‐C2-‐A mejoran el problema
de la dispersión y soportan futuras capacidades de tributarios (TAM) de 40Gbps.
Por tanto, cada chasis DTN de la futura red del GOP estará dotado de 4 DLM, en los
slots 3, 4, 5 y 6 y los modelos empleados serán:
• Slot 3: se empleará el modelo DLM-‐1-‐C1-‐B para el OCG-‐1.
• Slot 4: se empleará el modelo DLM-‐2-‐C2-‐A para el OCG-‐2.
• Slot 5: se empleará el modelo DLM-‐3-‐C1-‐B para el OCG-‐3.
• Slot 6: se empleará el modelo DLM-‐4-‐C2-‐A para el OCG-‐4.
En la siguiente figura se puede observar la disposición de las DLM elegidas dentro
de un chasis DTN. Esta estructura se repite para los 10 DTN que conforman el
anillo DWDM.
68 Product Overwiew Student Handout pdf
108
Figura 66 Estructura DLMs dentro de un DTN
3.3.2.1.2 Band Multiplexing Module (BMM)
Las longitudes de onda provenientes de las DLM son multiplexadas a través del
Band Multiplexing Module (BMM). Este módulo se encarga de la multiplexación
a nivel óptico de la capacidad total de la DLM, en nuestro caso, 100 Gbps, es
decir, multiplexa en transmisión y demultiplexa en recepción el OCG de la DLM
correspondiente.
La BMM combina el canal de supervisión (OSC) con las señales de la banda C
para crear la señal óptica de transporte que viajará a través de la fibra óptica
hacia el siguiente DTN, que a su vez, dispondrá de una BMM que realizará el
proceso de separación de canal óptico con las señales de la banda C. El canal
OSC se combina y separa utilizando un filtro óptico a 1510nm.
Tiene como ventaja que todo el proceso de multiplexación y demultplexación
se realiza en una sola tarjeta.
Existen nueve modelos de BMM basadas en:
• Bandas Ópticas de trabajo.
109
• Pérdidas soportadas por span.
• Canales OCG soportados provenientes de los DLM.
Figura 67 Modelos BMM proporcionados por Infinera69
Para cada DTN se emplearán dos modelos de BMM-‐8-‐CX3-‐MS-‐A, la elección de este
modelo respecto al resto se debe a:
• Soporta todos los canales OCG, desde el 1 al 8.
En un principio la tarjeta BMM utilizará 4 OCG (del 1 al 4)
(10 canales por 1 DLM) x 4 DLM = 40 canales por tramo
69 www.infinera.com
110
En un futuro se utilizarán los restantes OCG (del 5 al 8)
(10 canales por 1 DLM) x 4 DLM (situadas en un nuevo chasis DTN) = 40
canales
Obteniendo un total de 80 canales para una ruta, lo que se traduce en
términos de capacidad a 800Gbps.
Si se decide en un futuro aumentar la capacidad total de la red de los
400Gbps actuales a los 800Gbps, esta BMM estaría capacitada para soportar
esta ampliación en términos de capacidad y el GOP no tendría la necesidad
de comprar nuevos módulos BMM.
• Soporta altas pérdidas por span permitiendo aumentar la distancia de
amplificación, el cálculo teórico de dicha distancia se realiza en el capítulo 4
de este documento.
• Proporciona la posibilidad de disminuir las pérdidas en el span ya que este
modelo de BMM proporciona ganancias en el rango de los 25 a 34 dB. En la
siguiente figura podemos observar el diagrama de bloques del módulo BMM
donde S1a y S!b actúan como preamplificadores y S2 actúa como booster
amplifier.
Figura 68 Diagrama de bloques módulo BMM
111
• Incluye puertos de entrada y salida para que soportan la instalación de DCM
(Dispersion Compensation Modules) para eliminar los efectos de la
dispersión cromática en este tipo de sistemas.
Figura 69 Conexiones entre BMM y DLM
3.3.2.1.2.1 CONECTORES Y PUERTOS EN EL MÓDULO BMM
En la siguiente figura se puede observar que el módulo BMM posee diversas
conexiones. Para las conexiones de estos puertos se usarán pigtails de fibra con
conectores SC.
Los puertos de un módulo BMM son:
• Conexiones de Linea In (Recepción y Out (Transmisión)
112
• Puertos para la monitorización a través de un analizador de espectro óptico
(OSA).
• Conectores para la banda L (sólo en versiones de BMM tipo Cn).
• Conectores para la utilización de módulos DCM (presentes en el modelo de
BMM empleado para el GOP).
• 8 conexiones hacia los OCG de los módulos DLM.
Figura 70 Conectores en un BMM70
70 www.infinera.com
Ilustración 1. Conectores BMM
113
3.3.2.1.3 Tributary Adapter Module (TAM)
El DTN soporta la inserción de módulos denominados Tributary Adapter Modules.
Estos módulos son insertados dentro de las DLM y permiten la
inserción/extracción de distintos tipos de interfaces de cliente como pueden ser
SONET/SDH, Ethernet según la recomendación ITU-‐T G.709.
Esta recomendación, es un método estandarizado para el transporte de servicios
sobre longitudes de onda en sistemas DWDM, también se le conoce como Optical
Transport Hierarchy, explicada en el apartado anterior.
Las DLM están diseñadas para soportar TAM con distintos protocolos y distintas
tasas de transmisión, incluyendo una alta variedad de servicios:
• Servicios SONET/SDH incluyendo 40Gb/s (OC-‐768, STM-‐256), 10Gb/s (OC-‐
192, STM-‐64), 2.5Gb/s (OC-‐48, STM-‐16), GbE, 622Mb/s (OC-‐12, STM-‐4) y
155Mb/s (OC-‐3, STM-‐1);
• 1 Gigabit Ethernet (GbE), 10GbE, 40GE y 100GE
• Interfaces Optical Transport Network (OTN) a 2.7Gb/s (OTU1) y 10.709Gb/s
(OTU2)
• 1Gb/s, 2Gb/s, 4Gb/s, 8Gb/s and 10Gb/s Fibre Channel Storage Area Network
(SAN)
• Interfaces de video digital: Standard-‐definition and high-‐definition
Los TAMs se pueden configurar de manera flexible eligiendo interfaces
intercambiables, conocidos como Tributary Optical Modules (TOMs). Esto permite
la inserción/extracción digital de múltiples servicios para que la red pueda
evolucionar en función de las necesidades.
114
Figura 71 Modelos DLM71
El modelo de TAM escogido para obtener la máxima capacidad soportada por una
DLM es el TAM-‐2-‐10G. Este TAM posee dos puertos para la inserción o extracción
de TOM’s de 10 gigas de capacidad.
(2 puertos x 10 gigas) x 5 TAM’s = 100 Gbps en un módulo DLM
No obstante, el operador es libre de escoger la configuración de TAM’s que mejor
le convenga en función de los servicios finales que quiera ofrecer.
Infinera posee cuatro modelos de TAM diferentes.
TAM-‐8-‐1G
Posee 8 puertos de 1 Giga de capacidad.
Soporta TOM de 1 Giga en dos versiones:
• LX: interfaz que permite longitudes máximas de operación de 5 kilómetros
sobre fibra monomodo.
• SX: intergaz que permite longitudes máximas de operación de 500 metros
sobre fibra multimodo. 71 Product Overwiew Student Handout pdf
115
Figura 72 Modelos TAM-‐8-‐1G72
TAM-‐2-‐10G
Posee 2 puertos de 10 Gigas de capacidad.
Soporta TOM de 10 Gigas en tres versiones:
• SR1: interfaz de conectores tipo LC que permite longitudes máximas de
operación de 10 kilómetros sobre fibra monomodo.
• IR2: interfaz de conectores tipo LC que permite longitudes máximas de
operación de 40kilómetros sobre fibra monomodo.
• LR2: interfaz de conectores tipo LC que permite longitudes máximas de
operación de 40kilómetros sobre fibra monomodo Figura 73 Modelos TAM-‐21G73
72 Product Overwiew Student Handout pdf 73 Product Overwiew Student Handout pdf
116
TAM-‐4-‐2.5G
Posee 4 puertos de 2.5 Gigas de capacidad.
Soporta TOM de 2.5 Gigas en cuatro versiones:
• SR1: interfaz de conectores tipo LC que permite longitudes máximas de
operación de 10 kilómetros sobre fibra monomodo.
• IR1: interfaz de conectores tipo LC que permite longitudes máximas de
operación de 15 kilómetros sobre fibra monomodo.
• IR2: interfaz de conectores tipo LC que permite longitudes máximas de
operación de 40kilómetros sobre fibra monomodo.
• LR2: interfaz de conectores tipo LC que permite longitudes máximas de
operación de 40kilómetros sobre fibra monomodo.
• GMR-‐IR1: interfaz de conectores tipo LC que permite longitudes máximas
de operación de 40kilómetros sobre fibra monomodo.
Figura 74 Modelos TAM-‐8-‐2.5G74
TAM-‐4-‐1G 74 Product Overwiew Student Handout pdf
117
Posee 4 puertos de 1 Giga de capacidad.
Soporta TOM de 1 Gigas en dos versiones:
• LX: interfaz que permite longitudes máximas de operación de 5 kilómetros
sobre fibra monomodo.
• SX: intergaz que permite longitudes máximas de operación de 500 metros
sobre fibra multimodo. Figura 75 Modelos TAM-‐4-‐1G75
3.3.2.1.4 Tributary Optical Module (TOM)
La función principal de este módulo es la conversión de señales eléctricas a ópticas
en el caso de la transmisión y la conversión de señales ópticas a eléctricas en
recepción.
Se encarga de proporcionar la interfaz correcta para la señal del cliente, en el caso
del GOP, proporciona la interfaz apropiada para las señales del operador.
Como se ha podido observar en el apartado de TAM, Infinera actualmente
proporciona 18 tipos de modelos TOM que se diferencian entre sí por:
• Capacidad que soportan. TOM de 1G, 2.5G, 10G. 75 Product Overwiew Student Handout pdf
118
• Longitud máxima de operación. Podemos encontrar TOM LX, SX, IR1,
LR2, etc.
• Tipos de señales de cliente que pueden transportar. Entre las
diferentes señales podemos encontrar STM-‐x, 2.5G, 10G, 1G
Ethernet, etc.
3.3.2.1.5 Dispersion Compensation Module (DCM)
Este módulo se encarga de compensar la dispersión que se produce a lo largo de
un span. Físicamente, suelen situarse en los DTN, conectados a las entradas del
modelo de BMM escogido y en los amplificadores de línea OLA de Infinera.
Para la elección del modelo DCM (Dispersion Compensation Module) se ha
realizado la siguiente aproximación teórica:
El ensanchamiento sufrido por el pulso a lo largo del trayecto por la fibra
monomodo viene dado por:
ΔT = M(λ) Δλ L
Donde:
ΔT = ensanchamiento del pulso en ps.
M(λ) = dispersión cromática en ps/nm*Km, en nuestro caso, 4.4 ps/nm*Km es la
dispersión cromática de la fibra Corning LEAF NZDSF G.655 para una longitud de
onda de trabajo de 1550 nm.
Δλ = ancho espectral medio del emisor en nm, en nuestro caso, 3nm.
L = longitud de la fibra en Km , en nuestro caso, el span de 90km.
Para estos valores tenemos un ensanchamiento del pulso de 1200ps.
119
Como se ha comentado anteriormente, la función del DCM es la de compensar este
ensanchamiento producido, por tanto, tendremos que escoger un modelo de DCM
con signo contrario al ensanchamiento de 1215ps obtenido anteriormente.
1200ps + DDCM = 0
Donde:
DDCM = dispersión cromática introducida por el módulo Dispersion Compensation Module.
DDCM = -‐1200ps
En la siguiente figura puede observarse un módulo DCM de Infinera
Figura 76 DCM Infinera76
76 DTN Harware Description Guide.pdf
120
Infinera proporciona 23 modelos diferentes de DCM con diferentes valores de
dispersión.
Figura 77 Modelos DCM Infinera77
Para la futura red del GOP, se necesitarán módulos DCM con valores negativos de
1200ps/nm. El modelo escogido es el DCM1H-‐1200N-‐A.
77 DTN Harware Description Guide.pdf
121
3.3.2.1.6 Management Control Module
Cada DTN posee uno o dos módulos MCM, dependiendo de la configuración de red
escogida, este módulo se encarga de:
• El control y la gestión de los equipos DTN a través de un software,
propiedad de Infinera.
Figura 78 Módulo MCM
El módulo MCM consta de un procesador de 466Mhz, 512 Mbytes de memoria
física SDRAM y un disco duro de 1Gbytes.
122
Figura 79 Diagrama de bloques MCM78
Figura 80 Parte frontal módulo MCM79
78 Product Overwiew Student Handout pdf 79 Product Overwiew Student Handout pdf
123
3.3.2.2 ESTRUCTURA DE UN OLA
El Optical Line Amplifier (OLA) de Infinera tiene la funcionalidad de extender el
alcance óptico entre nodos DTN, a través de amplificadores EDFA, para
proporcionar amplificación óptica de señales DWDM.
El OLA se compone de un chasis formado por dos módulos:
• Optical Management Module (OMM).
• Optical Amplifier Module (OAM).
3.3.2.2.1 OPTICAL MANAGEMENT MODULE
La función de este módulo es la misma que la del Management Control Module
para los DTN.
Figura 81 Parte frontal módulo OMM80
3.3.2.2.2 OPTICAL AMPLIFIER MODULE
Cada módulo OAM es un amplificador EDFA unidireccional, en nuestro caso,
necesitaremos dos módulos OAM, uno para cada dirección del tramo
correspondiente.
El módulo OAM se caracteriza por:
• En el interior de este módulo se encuentra el Infinera IQ Network Operating
System (IQ NOS) incluye un protocolo de control de ganancia automatizado
80 Product Overwiew Student Handout pdf
124
que asegura un óptimo rendimiento óptico, cada canal se optimiza de
manera automática. IQ NOS también incluye capacidad de
autodescubrimiento basado en GMPLS, que permite a todos los demás
elementos de la red descubrir la presencia del OLA
• Permite incluir módulos DCM para el control de la dispersión.
• Combina el canal OSC con la señal en banda C para crear una única señal de
transporte a nivel óptico.
Existen nueve versiones diferentes de módulos OAM. Los parámetros que
diferencian una versión de otra son:
• Pérdidas del span.
• Existencia de espacio para incluir módulos DCM. Figura 82 Módelos OAM81
81 www.infinera.com
125
Para la futura red del GOP se utilizarán dos módulos OAM-‐CXH3-‐MS-‐A, debido a
que soportan las pérdidas de atenuación calculadas en el capítulo 4 de 25-‐30.5 dB
y permiten incluir módulos DCM para corregir la dispersión cromática.
3.3.3 GESTIÓN DE UNA RED DE EQUIPOS INFINERA
Infinera posee un software conocido como Infinera Management Suit, este
software incluye:
• Infinera Graphical Node Manager (GNM): herramienta que permite el
acceso a cualquier elemento de la red de forma local o remota.
• Infinera Digital Network Admnistrator (DNA): proporciana una interfaz
gráfica con seguimiento de averías, configuraciones, rendimiento,
provisionamiento y gestión de la seguridad de la red.
• Infinera Network Planning System (NPS):una aplicación online para
diseño de la red y configuración, planeamiento de capacidad, análisis de
fallos y optimización.
Figura 83 Infinera Management Suite Applications82
82 www.infinera.com
126
4. DISEÑO DE LA SOLUCIÓN
4.1 CARACTERISTICAS Y UBICACIÓN DE LOS NODOS LA RED
Para el despliegue de la futura red de fibra óptica se hace necesaria la existencia de
nodos terminales.
Estos nodos terminales recibirán el nombre de Points of Presence (POP). Se trata
de emplazamientos en cuyo interior se encuentran los equipos de transmisión y
recepción (DTN). La unión de los cinco POP’s formarán el corazón de la futura red
de fibra óptica.
Figura 84 Situación de los nodos y esquema de la red
Los POP’s tendrán su localización física en el interior de los edificios de Telvent
CarrierHouse situados en las ciudades de Madrid, Bilbao, Barcelona y Valencia.
Para la ciudad de Zaragoza, el futuro POP se situará en el interior del Datacenter,
propiedad del Parque Tecnológico de nanobiotecnología Nanobiopark.
La decisión de situar los POP’s en estas localizaciones se debe a:
127
• Outsourcing.
El GOP externalizará los servicios de mantenimiento de climatización,
energía, seguridad y control de accesos. Estas funciones serán realizadas
por el equipo de Telvent y Nanobiopark respectivamente.
• Network Access Points (NAP).
Telvent y NanobioPark son puntos de interconexión entre los diferentes
operadores e ISP 83 . La interconexión se realiza a través de salas
denominadas Meet Me Room (MMR). Estas salas se encuentran dentro de
los Network Access Points y sirven para la interconexión física entre los
diferentes ISP y operadores de telecomunicaciones. Los servicios que se
suelen cross-‐conectar en MMR son circuitos de voz, circuitos de datos y
servicios IP a través de cables de fibra óptica, coaxial o UTP84 (cable de red).
Los POP’s cumplirán también con la función de Colocation, en este caso, recibe el
nombre de Reselling, al tratarse de un alquiler de huellas en instalaciones de
terceros (Telvent y NanobioPark).
83 ISP: Internet Service Provider 84 Unshielded twisted Pair. Cable UTP
Figura 85 Ubicación Telvent Madrid
128
Figura 86 Ubicación Telvent Bilbao
Figura 87Ubicación Telvent Barcelona
Figura 88 Ubicación Telvent Valencia
Figura 89 Ubicación NanoBioPark Zaragoza
129
4.2 CARACTERÍSTICAS Y UBICACIÓN DE LAS CASETAS PREFABRICADAS DE
REGENERACIÓN ÓPTICA. INLINE AMPLIFIERS (ILA’S)
Las casetas de regeneración de señal óptica son emplazamientos prefabricados
que sirven como punto de regeneración de la señal óptica a lo largo de la ruta del
backbone de fibra óptica propiedad del GOP. En su interior se alojarán los
amplificadores EDFA para la red DWDM.
El futuro anillo de DWDM tiene una distancia total de 1800km aproximadamente.
Para calcular la distancia a la que es necesaria amplificación de la señal para que
llegue correctamente al siguiente nodo se tendrán en cuenta la atenuación por
distancia, pérdidas en conectores y pérdidas en empalme.
Estudiaremos entonces las distancias a las que se pueden colocar los EDFA’s para
que cumplan correctamente con su función de amplificación.
𝐴𝑡𝑒𝑛𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑛!"#$!%"&$'𝛼!"#$!%"&$' + 𝑛!"#$%"!&𝛼!"#$%"! + 𝐿 𝛼!"#$%
donde:
𝑛!"#$!%"&$': número de conectores
𝛼!"#$!%"&$': atenuación en cada conector
𝑛!"#$%"!&: número de empalmes
𝛼!"#$%"!: atenuación en empalme
Los dispositivos OLA que se utilizarán y que han sido explicado en el apartado 3.3
disponen de amplificadores EDFA que según la hoja de características del
fabricante permiten compensar perdidas en el rango de 25-‐30.5 dB.
Debido a que en todos los tramos el número de empalmes es similar, asumiremos
el peor caso, es decir, 65 empalmes.
Según las hojas de características tenemos que:
𝛼!"#$!%"&$' = 0.5 𝑑𝐵
𝛼!"#$%"! = 0.1 𝑑𝐵
𝛼!"#$% = 0.2 𝑑𝐵
𝑛!"#$!%"&$' = 2
𝐿: distancia 𝛼!"#$% atenuación del cable
130
𝑆𝑖 𝑠𝑝𝑎𝑛 = 25 𝑑𝐵
𝐿 = !"#$%!"#ó!! !!"#$!%"&$'!!"#$!%"&$'!!!"#$%"!&!!"#$%"!
!!"#$%= !"!!∗!.!!!"∗!.!
!.!
𝑳 = 𝟖𝟕.𝟓 𝒌𝒎
𝑆𝑖 𝑠𝑝𝑎𝑛 = 30.5 𝑑𝐵
𝐿 = 30.5− 2 ∗ 0.5− 65 ∗ 0.1
0.2
𝑳 = 𝟏𝟏𝟐.𝟓 𝒌𝒎
Vemos que será necesario colocar los equipos de amplificación en una distancia
comprendida entre 87.5 – 112.5 km. En nuestro caso hemos decidido que los OLAs
se colocarán cada 90 km siendo necesarias un total de 14 equipos y 14 casetas
prefabricadas de regeneración de señal óptica a lo largo de todo el anillo DWDM
En la siguiente figura vemos como se dispondrán las casetas a lo largo de la ruta: Figura 90 Situación de los OLA’s
Las casetas prefabricadas se dividirán en su interior en huellas de tamaño variable
en función de los equipos a instalar. Cada caseta estará compuesta de:
1. Orificios preinstalados para la entrada y salida del cable de fibra óptica (24
fibras Corning LEAF).
2. Cuadro de protección formado por interruptores automáticos diferenciales.
3. Circuito eléctrico monofásico.
4. Tomas de corriente.
5. Puntos de luz.
6. Luces de emergencia.
131
7. Sistemas de climatización con unidades de interior y exterior para
garantizar que los equipos instalados no superen temperaturas de 30ºC.
8. Sistema de acceso mediante código previa autorización del NOC (Network
Operation Center).
9. Sistema de video vigilancia mediante cámaras IP.
10. Sistemas de supresión de fuego.
11. Armarios de interconexión de fibra óptica (repartidores de fibra óptica)
donde se alojarán las conexiones de fibra entre equipos regeneradores de
señal y el cable de fibra óptica.
En la figura 51 se puede ver un ejemplo gráfico de las dimensiones y localización
de equipos dentro de una caseta de regeneración de señal.
Los equipos seguirán la nomenclatura Rx/P0y, donde x indicará la fila A ó B e y la
posición que ocupará el equipo dentro de la fila.
Cada caseta tendrá posiciones libres asignadas para Colocation permitiendo el
alquiler de esa huella a cualquier operador que necesite de la instalación de
equipos propios.
Figura 91 Floorplan para caseta de regeneración de señal. ILA.
132
Un ejemplo real de instalación de este tipo de edificación dentro de la
infraestructura de la futura red DWDM puede observarse en las ilustraciones 91 y
92.
En la ilustración 68 puede verse la localización física de la caseta prefabricada en
un lateral del recorrido de la autopista. Figura 92 Situación de la caseta en un tramo de red
El cable de 24 fibras ópticas a instalar dentro del prisma de canalización entrará a
la caseta prefabricada a través de la Ruta 1 utilizando para el acceso al interior de
la misma una de las entradas denotadas en el Floorplan (Figura 90) como Fiber
Entrance.
Una vez en el interior de la caseta, el cable realizará un recorrido por bandejas
hasta el repartidor de fibra (ODF) RA/P05.
133
Figura 93 Diseño de Ruta y acceso a ILA
Para alojar la fibra en las bandejas del repartidor (Shelf 1 y Shelf 2) se realizará
una conectorización de las puntas del cable con conectores SC-‐PC.
Desde el repartidor RA/P05 se realizará una conexión de las fibras 1 y 2 del cable
de fibra óptica (24 fibras en total) hacia el equipo de amplificación EDFA situado
en el RA/P08, utilizando para ello unos latiguillos de fibra óptica conocidos como
pigtails. Las restantes 22 fibras se dan de paso, es decir pasan del Shelf 1 al Shelf 2
del repartidor.
Los dos pigtails que entran al EDFA desde el Shelf 1 salen nuevamente hacia el
Shelf 2 y finalmente hacia el cable de 24 fibras ópticas para continuar la Ruta 2. Figura 94 Ejemplo conexiones de fibra óptica en interior de ILA
134
4.3 CARACTERÍSTICAS DE LOS TRAMOS
4.3.1 TRAMO BILBAO-‐MADRID El primer tramo de la infraestructura de red que despegará el GOP une las
ciudades de Bilbao y Madrid. En la siguiente figura podemos observar el camino
que seguirá la fibra así como la ubicación de ILA’s y de POP’s de este tramo.
Figura 95 Situación de ILA’s y POP’s del Tramo 1
135
Las características de este tramo se recogen en la siguiente tabla:
OBRA CIVIL Y TENDIDO DE FIBRA
DISTANCIA ENTRE NODOS 380 Km NÚMERO DE BOBINAS DE CABLE DE FIBRA (Fibra Óptica Corning Leaf G.655) 65
CANALIZACIÓN 380 km NÚMERO DE BOBINAS DE TRITUBO PEAD 760 NÚMERO DE CASETAS DE AMPLIFICACIÓN ÓPTICA 3 NÚMERO DE EMPALMES TRONCALES 64 NÚMERO DE HITOS 760 NÚMERO DE ARQUETAS 190 NÚMERO DE REPARTIDORES 5 NÚMERO DE EMPALMES EN REPARTIDORES 10
EQUIPOS DE TRANSMISIÓN, RECEPCIÓN Y AMPLIFICACIÓN
NÚMERO DE CHASIS (DTN-‐) (capacidad máxima de 400Gpbs) 2
NÚMERO DE EDFA’S 3
Figura 96 Esquema lineal tramo 1
4.3.2 TRAMO MADRID-‐VALENCIA El segundo tramo de la infraestructura de red que despegará el GOP une las
ciudades de Madrid y Valencia. En la siguiente figura podemos observar el camino
que seguirá la fibra así como la ubicación de ILA’s y de POP’s de este tramo.
DTN 1 DTN 2
ILA 1 ILA 2
ILA 3
136
Figura 97 Situación de ILA’s y POP’s del Tramo 2
Las características de este tramo se recogen en la siguiente tabla:
OBRA CIVIL Y TENDIDO DE FIBRA
DISTANCIA ENTRE NODOS 370km NÚMERO DE BOBINAS DE CABLE DE FIBRA (Fibra Óptica Corning Leaf G.655) 63
CANALIZACIÓN 370 km NÚMERO DE BOBINAS DE TRITUBO PEAD 740 NÚMERO DE CASETAS DE AMPLIFICACIÓN ÓPTICA 3 NÚMERO DE EMPALMES TRONCALES 63 NÚMERO DE HITOS 740 NÚMERO DE ARQUETAS 185 NÚMERO DE REPARTIDORES 5 NÚMERO DE EMPALMES EN REPARTIDORES 10
EQUIPOS DE TRANSMISIÓN, RECEPCIÓN Y AMPLIFICACIÓN
NÚMERO DE CHASIS (DTN-‐) (capacidad máxima de 400Gpbs) 2
NÚMERO DE EDFA’S 3
Figura 98 Esquema lineal tramo 2
DTN 3 DTN 4
ILA 4 ILA 5
ILA 6
137
4.3.3 TRAMO VALENCIA-‐BARCELONA El tercer tramo de la infraestructura de red que despegará el GOP une las ciudades
de Valencia y Barcelona. En la siguiente figura podemos observar el camino que
seguirá la fibra así como la ubicación de ILA’s y de POP’s de este tramo.
Figura 99 Situación de ILA’s y POP’s del Tramo 3
Las características de este tramo se recogen en la siguiente tabla:
OBRA CIVIL Y TENDIDO DE FIBRA
DISTANCIA ENTRE NODOS 360 km NÚMERO DE BOBINAS DE CABLE DE FIBRA (Fibra Óptica Corning Leaf G.655) 62
CANALIZACIÓN 360 km NÚMERO DE BOBINAS DE TRITUBO PEAD 720 NÚMERO DE CASETAS DE AMPLIFICACIÓN ÓPTICA 3 NÚMERO DE EMPALMES TRONCALES 60 NÚMERO DE HITOS 720 NÚMERO DE ARQUETAS 180 NÚMERO DE REPARTIDORES 5 NÚMERO DE EMPALMES EN REPARTIDORES 10
138
EQUIPOS DE TRANSMISIÓN, RECEPCIÓN Y AMPLIFICACIÓN NÚMERO DE CHASIS (DTN-‐)
(capacidad máxima de 400Gpbs) 2
NÚMERO DE EDFA’S 3
Figura 100 Esquema lineal tramo 3
4.3.4 TRAMO BARCELONA-‐ZARAGOZA El cuarto tramo de la infraestructura de red que despegará el GOP une las ciudades
de Barcelona y Zaragoza. En la siguiente figura podemos observar el camino que
seguirá la fibra así como la ubicación de ILA’s y de POP’s de este tramo.
Figura 101 Situación de ILA’s y POP’s del Tramo 4
Las características de este tramo se recogen en la siguiente tabla:
OBRA CIVIL Y TENDIDO DE FIBRA
DISTANCIA ENTRE NODOS 300 Km NÚMERO DE BOBINAS DE CABLE DE FIBRA (Fibra Óptica Corning Leaf G.655) 52
CANALIZACIÓN 300 Km NÚMERO DE BOBINAS DE TRITUBO PEAD 600 NÚMERO DE CASETAS DE AMPLIFICACIÓN ÓPTICA 2 NÚMERO DE EMPALMES TRONCALES 60 NÚMERO DE HITOS 600 NÚMERO DE ARQUETAS 150 NÚMERO DE REPARTIDORES 4 NÚMERO DE EMPALMES EN REPARTIDORES 8
DTN 5 DTN 6
ILA 7 ILA 8
ILA 9
139
EQUIPOS DE TRANSMISIÓN, RECEPCIÓN Y AMPLIFICACIÓN
NÚMERO DE CHASIS (DTN-‐) (capacidad máxima de 400Gpbs) 2
NÚMERO DE EDFA’S 2
Figura 102 Esquema lineal tramo 4
4.3.5 TRAMO ZARAGOZA-‐BILBAO El quinto tramo de la infraestructura de red que despegará el GOP une las ciudades
de Zaragoza y Bilbao. En la siguiente figura podemos observar el camino que
seguirá la fibra así como la ubicación de ILA’s y de POP’s de este tramo.
Figura 103 Situación de ILA’s y POP’s del Tramo 5
DTN 7 DTN 8
ILA 10 ILA 11
140
Las características de este tramo se recogen en la siguiente tabla:
OBRA CIVIL Y TENDIDO DE FIBRA
DISTANCIA ENTRE NODOS 360 km NÚMERO DE BOBINAS DE CABLE DE FIBRA (Fibra Óptica Corning Leaf G.655) 62
METROS DE CANALIZACIÓN 360 km NÚMERO DE BOBINAS DE TRITUBO PEAD 720 NÚMERO DE CASETAS DE AMPLIFICACIÓN ÓPTICA 3 NÚMERO DE EMPALMES TRONCALES 60 NÚMERO DE HITOS 720 NÚMERO DE ARQUETAS 180 NÚMERO DE REPARTIDORES 5 NÚMERO DE EMPALMES EN REPARTIDORES 10
EQUIPOS DE TRANSMISIÓN, RECEPCIÓN Y AMPLIFICACIÓN
NÚMERO DE CHASIS (DTN) (capacidad máxima de 400Gpbs) 2
NÚMERO DE EDFA’S 3
Figura 104 Esquema lineal tramo 4
DTN 9 DTN 10
ILA 12 ILA 13 ILA 14
141
4.4 CONEXIONADO DE EQUIPOS DTN
empty&
2" 3" 4" 5" 6"1" 7"
MCM
+B"empty&
empty&
empty&
empty&
2" 3" 4" 5" 6"1" 7"
BMM"M
ADRID"
MCM
+B"empty&
empty&
empty&
BMM"ZARAGO
ZA"
DLM"
DLM"
DLM"
empty&M
CM+B"
DLM"
DLM"
DLM"
DLM"
DLM"
DIRECCIÓN"ZARAGOZA"
DIRECCIÓN""MADRID"
empty&
DTN"1" DTN"10"
OCG+1"
OCG+3"OCG+2"OCG+1"
NODO"BILBAO"
empty&
2" 3" 4" 5" 6"1" 7"
MCM
+B"empty&
empty&
empty&
empty&
2" 3" 4" 5" 6"1" 7"
BMM"BILBAO
"
MCM
+B"empty&
empty&
empty&
BMM"VALEN
CIA"
DLM"
DLM"
DLM"
empty&M
CM+B"
DLM"
DLM"
DLM"
DLM"
DLM"
DIRECCIÓN"VALENCIA"
DIRECCIÓN""BILBAO"
empty&
DTN"2" DTN"3"
OCG+1"
OCG+3"OCG+2"OCG+1"
NODO"MADRID"
142
empty&
2" 3" 4" 5" 6"1" 7"
MCM
+B"empty&
empty&
empty&
empty&
2" 3" 4" 5" 6"1" 7"
BMM"M
ADRID"
MCM
+B"empty&
empty&
empty&
BMM"BARCELO
NA"
DLM"
DLM"
DLM"
empty&M
CM+B"
DLM"
DLM"
DLM"
DLM"
DLM"
DIRECCIÓN"BARCELONA"
DIRECCIÓN""MADRID"
empty&
DTN"4" DTN"5"
OCG+1"
OCG+3"OCG+2"OCG+1"
NODO"VALENCIA"
empty&
2" 3" 4" 5" 6"1" 7"
MCM
+B"empty&
empty&
empty&
empty&
2" 3" 4" 5" 6"1" 7"
BMM"VALEN
CIA"
MCM
+B"empty&
empty&
empty&
BMM"ZARAGO
ZA"
DLM"
DLM"
DLM"
empty&M
CM+B"
DLM"
DLM"
DLM"
DLM"
DLM"
DIRECCIÓN"ZARAGOZA"
DIRECCIÓN""VALENCIA"
empty&
DTN"6" DTN"7"
OCG+1"
OCG+3"OCG+2"OCG+1"
NODO"BARCELONA"
empty&
2" 3" 4" 5" 6"1" 7"
MCM
+B"empty&
empty&
empty&
empty&
2" 3" 4" 5" 6"1" 7"
BMM"BARCELO
NA"
MCM
+B"empty&
empty&
empty&
BMM"BILBAO
"
DLM"
DLM"
DLM"
empty&M
CM+B"
DLM"
DLM"
DLM"
DLM"
DLM"
DIRECCIÓN"BILBAO"
DIRECCIÓN""MADRID"
empty&
DTN"8" DTN"9"
OCG+1"
OCG+3"OCG+2"OCG+1"
NODO"ZARAGOZA"
143
5. ANÁLISIS ECONÓMICO En este apartado se realiza un análisis económico de la red DWDM dividido en los
distintos tramos especificados en el apartado anterior. Así mismo también se
realizará una estimación de los ingresos que se obtendrán en los dos primeros
años.
Como se definió en el apartado anterior, se utilizarán equipos de la marca Infinera
para todo el despliegue de la red y la fibra óptica a utilizar será Corning LEAF
G.655.
En el caso de la obra civil se ha procedido a la estimación de gastos de la siguiente
manera:
Para la canalización se asume que:
En tramos de autovías y autopistas mantenidas por el Ministerio de Fomento,
el coste de la canalización correrá a cargo del GOP. Se asume que esta
canalización se realizará por tierra en un 80% de la distancia y en un 20%
sobre asfalto.
Dado que las mantenedoras privadas disponen de su propia canalización, en
tramos de autovías y autopistas mantenidas por éstas deberán ceder el uso
de un prisma de canalización como el mostrado en la figura 9.
144
5.1 CAPEX Los gastos de capital son los gastos que realiza una empresa para adquirir o
actualizar activos físicos como equipos, propiedades o edificios. Estos gastos son
amortizados a lo largo de varios años.
En los gastos de capital se incluyen los siguientes parámetros:
Obra civil
Cable de fibra óptica
Casetas prefabricadas de amplificación óptica
Equipos
Instalación de equipos
Red eléctrica de alimentación
145
Tabla 8 CAPEX Tramo 1
OBRA CIVIL Y TENDIDO DE FIBRA Concepto Unidad Cantidad Precio unitario Precio Total Canalizado en tierra con tritubo PEAD de 40 mm y 3 mm de espesor. Compactación incluida (con rana o similar)
metro lineal 199000 € 24.07 € 4,789,930.00
Canalizado en asfalto con tritubo PEAD de 40 mm y 3 mm de espesor. Prisma hormigonado. Reposición incluida.
metro lineal 49000 € 44.00 € 2,156,000.00
Construcción de arqueta de ladrillo enfoscado in situ. ud 95 € 280.00 € 26,600.00 Casetas prefabricadas ud 3 € 25,000.00 € 75,000.00 Arquetas prefabricadas ud 95 € 130.00 € 12,350.00 Hitos ud 760 € 15.93 € 12,106.80 Bobinas de fibra óptica Corning Leaf (6km) ud 65 € 7,200.00 € 468,000.00 Tendido de cable en nuevo canalizado metro
lineal 380000 € 0.75 € 285,000.00
Realización de empalme de 2 fibras ud 64 € 120.00 € 7,680.00 Suministro e instalación de repartidor modelo Raychen ud 5 € 1,200.00 € 6,000.00 Terminación de 24 fibras en repartidor ud 5 € 220.00 € 1,100.00 Reflectometria bidireccional y potencia en 3ª y 4ª ventana ud 1 € 88.00 € 88.00 Asbuilts de proyecto incluyendo las coordenadas GPS de todos los puntos importantes asi como los metrajes
ud 1 € 560.00 € 560.00 1.-‐ Plano geográfico de obra civil 2.-‐ Plano geográfico de tendido de cable 3.-‐ Unifilares de los anteriores 4.-‐ Medidas reflectométricas documentantas Gestión de Prevención de Riesgos Laborales ud 1 € 450.00 € 450.00 TOTAL OBRA CIVIL Y FIBRA € 7,840,864.80
146
EQUIPOS TX Y RX Concepto Cantidad Precio unitario Precio Total DTN 2 € 600.00 € 1,200.00 BMM 2 € 6,000.00 € 12,000.00 DLM [OCG1-‐4] 8 € 2,400.00 € 19,200.00 TAM 40 € 1,600.00 € 64,000.00 TOM 80 € 1,000.00 € 80,000.00 MCM 4 € 2,400.00 € 9,600.00 OLA 3 € 40,000.00 € 120,000.00 TOTAL EQUIPOS € 306,000.00 OTROS Red de alimentación eléctrica 3 € 5,000.00 € 15,000.00 Adjudicación de terreno 3 € 2,000.00 € 6,000.00 TOTAL TRAMO 1 € 8,167,864.80
147
Tabla 9 CAPEX Tramo 2
OBRA CIVIL Y TENDIDO DE FIBRA Concepto Unidad Cantidad Precio unitario Precio Total Canalizado en tierra con tritubo PEAD de 40 mm y 3 mm de espesor. Compactación incluida (con rana o similar)
metro lineal 293000 € 24.07 € 7,052,510.00
Canalizado en asfalto con tritubo PEAD de 40 mm y 3 mm de espesor. Prisma hormigonado. Reposición incluida.
metro lineal 73000 € 44.00 € 3,212,000.00
Construcción de arqueta de ladrillo enfoscado in situ. ud 93 € 280.00 € 26,040.00 Casetas prefabricadas ud 3 € 25,000.00 € 75,000.00 Arquetas prefabricadas ud 92 € 130.00 € 11,960.00 Hitos ud 740 € 15.93 € 11,788.20 Bobinas de fibra óptica Corning Leaf (6km) ud 63 € 7,200.00 € 453,600.00 Tendido de cable en nuevo canalizado metro
lineal 370000 € 0.75 € 277,500.00
Realización de empalme de 2 fibras ud 63 € 120.00 € 7,560.00 Suministro e instalación de repartidor modelo Raychen ud 5 € 1,200.00 € 6,000.00 Terminación de 24 fibras en repartidor ud 5 € 220.00 € 1,100.00 Reflectometria bidireccional y potencia en 3ª y 4ª ventana ud 1 € 88.00 € 88.00 Asbuilts de proyecto incluyendo las coordenadas GPS de todos los puntos importantes asi como los metrajes
ud
1 € 560.00 € 560.00 1.-‐ Plano geográfico de obra civil 2.-‐ Plano geográfico de tendido de cable 3.-‐ Unifilares de los anteriores 4.-‐ Medidas reflectométricas documentantas Gestión de Prevención de Riesgos Laborales ud 1 € 450.00 € 450.00 TOTAL OBRA CIVIL Y FIBRA € 11,136,156.20
148
EQUIPOS TX Y RX Concepto Cantidad Precio unitario Precio Total DTN 2 € 600.00 € 1,200.00 BMM 2 € 6,000.00 € 12,000.00 DLM [OCG1-‐4] 8 € 2,400.00 € 19,200.00 TAM 40 € 1,600.00 € 64,000.00 TOM 80 € 1,000.00 € 80,000.00 MCM 4 € 2,400.00 € 9,600.00 OLA 3 € 40,000.00 € 120,000.00 TOTAL EQUIPOS € 306,000.00 OTROS Red de alimentación eléctrica 3 € 5,000.00 € 15,000.00 Adjudicación de terreno 3 € 2,000.00 € 6,000.00 TOTAL TRAMO 2 € 11,463,156.20
149
Tabla 10 CAPEX Tramo 3
OBRA CIVIL Y TENDIDO DE FIBRA Concepto Unidad Cantidad Precio unitario Precio Total Canalizado en tierra con tritubo PEAD de 40 mm y 3 mm de espesor. Compactación incluida (con rana o similar)
metro lineal € 24.07 € -‐
Canalizado en asfalto con tritubo PEAD de 40 mm y 3 mm de espesor. Prisma hormigonado. Reposición incluida.
Metro lineal € 44.00 € -‐
Construcción de arqueta de ladrillo enfoscado in situ. Ud 90 € 280.00 € 25,200.00 Casetas prefabricadas ud 3 € 25,000.00 € 75,000.00 Arquetas prefabricadas ud 90 € 130.00 € 11,700.00 Hitos ud 720 € 15.93 € 11,469.60 Bobinas de fibra óptica Corning Leaf (6km) ud 62 € 7,200.00 € 446,400.00 Tendido de cable en nuevo canalizado metro
lineal 360000 € 0.75 € 270,000.00
Realización de empalme de 2 fibras ud 60 € 120.00 € 7,200.00 Suministro e instalación de repartidor modelo Raychen ud 5 € 1,200.00 € 6,000.00 Terminación de 24 fibras en repartidor ud 5 € 220.00 € 1,100.00 Reflectometria bidireccional y potencia en 3ª y 4ª ventana ud 1 € 88.00 € 88.00 Asbuilts de proyecto incluyendo las coordenadas GPS de todos los puntos importantes asi como los metrajes
ud 1 € 560.00 € 560.00 1.-‐ Plano geográfico de obra civil 2.-‐ Plano geográfico de tendido de cable 3.-‐ Unifilares de los anteriores 4.-‐ Medidas reflectométricas documentantas Gestión de Prevención de Riesgos Laborales ud 1 € 450.00 € 450.00 TOTAL OBRA CIVIL Y FIBRA € 855,167.60
150
EQUIPOS TX Y RX Concepto Cantidad Precio unitario Precio Total DTN 2 € 600.00 € 1,200.00 BMM 2 € 6,000.00 € 12,000.00 DLM [OCG1-‐4] 8 € 2,400.00 € 19,200.00 TAM 40 € 1,600.00 € 64,000.00 TOM 80 € 1,000.00 € 80,000.00 MCM 4 € 2,400.00 € 9,600.00 OLA 3 € 40,000.00 € 120,000.00 TOTAL EQUIPOS € 306,000.00 OTROS Red de alimentación eléctrica 3 € 5,000.00 € 15,000.00 Adjudicación de terreno 3 € 2,000.00 € 6,000.00 TOTAL TRAMO 2 € 1,182,167.60
151
Tabla 11 CAPEX Tramo 4
OBRA CIVIL Y TENDIDO DE FIBRA Concepto Unidad Cantidad Precio unitario Precio Total Canalizado en tierra con tritubo PEAD de 40 mm y 3 mm de espesor. Compactación incluida (con rana o similar)
metro lineal € 24.07 € -‐
Canalizado en asfalto con tritubo PEAD de 40 mm y 3 mm de espesor. Prisma hormigonado. Reposición incluida.
metro lineal € 44.00 € -‐
Construcción de arqueta de ladrillo enfoscado in situ. ud 75 € 280.00 € 21,000.00 Casetas prefabricadas ud 2 € 25,000.00 € 50,000.00 Arquetas prefabricadas ud 75 € 130.00 € 9,750.00 Hitos ud 600 € 15.93 € 9,558.00 Bobinas de fibra óptica Corning Leaf (6km) ud 52 € 7,200.00 € 374,400.00 Tendido de cable en nuevo canalizado metro
lineal 300000 € 0.75 € 225,000.00
Realización de empalme de 2 fibras ud 60 € 120.00 € 7,200.00 Suministro e instalación de repartidor modelo Raychen ud 4 € 1,200.00 € 4,800.00 Terminación de 24 fibras en repartidor ud 4 € 220.00 € 880.00 Reflectometria bidireccional y potencia en 3ª y 4ª ventana ud 1 € 88.00 € 88.00 Asbuilts de proyecto incluyendo las coordenadas GPS de todos los puntos importantes asi como los metrajes
ud 1 € 560.00 € 560.00 1.-‐ Plano geográfico de obra civil 2.-‐ Plano geográfico de tendido de cable 3.-‐ Unifilares de los anteriores 4.-‐ Medidas reflectométricas documentantas Gestión de Prevención de Riesgos Laborales ud 1 € 450.00 € 450.00 TOTAL OBRA CIVIL Y FIBRA € 703,686.00
152
EQUIPOS TX Y RX Concepto Cantidad Precio unitario Precio Total DTN 2 € 600.00 € 1,200.00 BMM 2 € 6,000.00 € 12,000.00 DLM [OCG1-‐4] 8 € 2,400.00 € 19,200.00 TAM 40 € 1,600.00 € 64,000.00 TOM 80 € 1,000.00 € 80,000.00 MCM 4 € 2,400.00 € 9,600.00 OLA 2 € 40,000.00 € 80,000.00 TOTAL EQUIPOS € 266,000.00 OTROS Red de alimentación eléctrica 2 € 5,000.00 € 10,000.00 Adjudicación de terreno 2 € 2,000.00 € 4,000.00 TOTAL TRAMO 4 € 983,686.00
153
Tabla 12 CAPEX Tramo 5
OBRA CIVIL Y TENDIDO DE FIBRA Concepto Unidad Cantidad Precio unitario Precio Total Canalizado en tierra con tritubo PEAD de 40 mm y 3 mm de espesor. Compactación incluida (con rana o similar)
metro lineal 80000 € 24.07 € 1,925,600.00
Canalizado en asfalto con tritubo PEAD de 40 mm y 3 mm de espesor. Prisma hormigonado. Reposición incluida.
metro lineal 20000 € 44.00 € 880,000.00
Construcción de arqueta de ladrillo enfoscado in situ. ud 90 € 280.00 € 25,200.00 Casetas prefabricadas ud 3 € 25,000.00 € 75,000.00 Arquetas prefabricadas ud 90 € 130.00 € 11,700.00 Hitos ud 720 € 15.93 € 11,469.60 Bobinas de fibra óptica Corning Leaf (6km) ud 62 € 7,200.00 € 446,400.00 Tendido de cable en nuevo canalizado metro
lineal 360000 € 0.75 € 270,000.00
Realización de empalme de 24 fibras ud 60 € 120.00 € 7,200.00 Suministro e instalación de repartidor modelo Raychen ud 5 € 1,200.00 € 6,000.00 Terminación de 24 fibras en repartidor ud 5 € 220.00 € 1,100.00 Reflectometria bidireccional y potencia en 3ª y 4ª ventana ud 1 € 88.00 € 88.00 Asbuilts de proyecto incluyendo las coordenadas GPS de todos los puntos importantes asi como los metrajes
ud 1 € 560.00 € 560.00 1.-‐ Plano geográfico de obra civil 2.-‐ Plano geográfico de tendido de cable 3.-‐ Unifilares de los anteriores 4.-‐ Medidas reflectométricas documentantas Gestión de Prevención de Riesgos Laborales ud 1 € 450.00 € 450.00 TOTAL OBRA CIVIL Y FIBRA € 3,660,767.60
154
EQUIPOS TX Y RX Concepto Cantidad Precio unitario Precio Total DTN 2 € 600.00 € 1,200.00 BMM 2 € 6,000.00 € 12,000.00 DLM [OCG1-‐4] 8 € 2,400.00 € 19,200.00 TAM 40 € 1,600.00 € 64,000.00 TOM 80 € 1,000.00 € 80,000.00 MCM 4 € 2,400.00 € 9,600.00 OLA 3 € 40,000.00 € 120,000.00 TOTAL EQUIPOS € 306,000.00 OTROS Red de alimentación eléctrica 3 € 5,000.00 € 15,000.00 Adjudicación de terreno 3 € 2,000.00 € 6,000.00 TOTAL TRAMO 5 € 3,987,767.60
155
Después de estudiar el coste del despliegue de infraestructura e instalación de
equipos para los diferentes tramos estamos en disposición de ver el coste total de
la red.
Tabla 13 Coste Total de la RED con el modelo propuesto por el GOP
OBRA CIVIL Y
TENDIDO DE FIBRA EQUIPOS OTROS TOTAL
TRAMO 1 € 7,840,864.80 € 306,000.00 € 21,000.00 € 8,167,864.80 TRAMO 2 € 11,136,156.20 € 306,000.00 € 21,000.00 € 11,463,156.20 TRAMO 3 € 855,167.60 € 306,000.00 € 21,000.00 € 1,182,167.60 TRAMO 4 € 703,686.00 € 266,000.00 € 14,000.00 € 983,686.00 TRAMO 5 € 3,660,767.60 € 306,000.00 € 21,000.00 € 3,987,767.60 TOTAL € 24,196,642.20 € 1,490,000.00 € 98,000.00 € 25,784,642.20 La tabla anterior muestra el coste total del despliegue de la red y la instalación de
equipos con las suposiciones comentadas al principio de este apartado. En el caso
de que un operador privado desease desplegar una red de estas características
tendría que hacer frente al coste de toda la obra civil y los resultados serían los que
se muestran en la siguiente tabla.
Tabla 14 CAPEX de la red para un operador independiente
Esta es la principal ventaja que ofrece el GOP, el cambio en el modelo de negocio de
operador existente hasta ahora. Se trata de facilitar la entrada de operadores en el
mercado de manera que los beneficiados sean por un lado, los operadores,
OBRA CIVIL Y
TENDIDO DE FIBRA EQUIPOS OTROS TOTAL
TRAMO 1 € 11,556,214.80 € 306,000.00 € 21,000.00 € 11,862,214.80 TRAMO 2 € 11,252,366.20 € 306,000.00 € 21,000.00 € 11,558,366.20 TRAMO 3 € 10,955,327.60 € 306,000.00 € 21,000.00 € 11,261,327.60 TRAMO 4 € 9,120,486.00 € 266,000.00 € 14,000.00 € 9,386,486.00 TRAMO 5 € 10,955,327.60 € 306,000.00 € 21,000.00 € 11,261,327.60
TOTAL € 53,839,722.20 € 1,490,000.00 € 98,000.00 € 55,329,722.20
156
incrementando el número de zonas y usuarios a los que poder ofrecer servicios y
en consecuencia el usuario final, tanto a nivel de precio por servicios como de
posibilidad de acceso a estos servicios.
5.2 OPEX Los gastos de operación son aquellos gastos permanentes para el funcionamiento
de un negocio, producto o sistema. En estos gastos se incluyen:
Alquiler del sitio de ubicación de casetas prefabricadas
Consumo de energía eléctrica de los equipos
Gasto en personal
PERSONAL Departamento Presupuesto año Legal € 60,000.00 Administración € 60,000.00 CRM € 54,000.00 Operaciones € 96,000.00 NOC € 215,000.00 PNOC € 230,000.00 TOTAL € 715,000.00
ALQUILER EMPLAZAMIENTO CASETAS Tramo Número de casetas Precio unidad Total Tramo 1 3 € 1,000.00 € 3,000.00 Tramo 2 3 € 1,500.00 € 4,500.00 Tramo 3 3 € 1,000.00 € 3,000.00 Tramo 4 2 € 1,500.00 € 3,000.00 Tramo 5 3 € 1,000.00 € 3,000.00 Total 14 € 16,500.00
157
ALQUILER EMPLAZAMIENTO NODOS TERMINALES Situación Precio mes Bilbao € 5,000.00 Madrid € 8,000.00 Valencia € 7,000.00 Barcelona € 8,000.00 Zaragoza € 3,000.00 Total € 31,000.00
CONSUMO ELÉCTRICO Tramo Número de casetas y nodos Precio Total Tramo 1 5 800 € 4,000.00 Tramo 2 5 800 € 4,000.00 Tramo 3 5 800 € 4,000.00 Tramo 4 4 800 € 3,200.00 Tramo 5 5 800 € 4,000.00 Total 24 € 19,200.00
OPEX Personal € 715,000.00 Alquiler emplazamiento casetas € 16,500.00 Alquiler emplazamiento nodos € 372,000.00 TOTAL € 1,122,700.00
158
5.3 ESTIMACIÓN DE INGRESOS Como se ha comentado en el capítulo 2 de este proyecto el GOP ofrecerá varios servicios: Alquiler de capacidad de red, ofrecido en dos modalidades: Tabla 15 Precios y modalidades de contrato de los servicios de capacidad de red ofrecidos por el GOP
Servicios de colocation y reselling:
Tabla 16 Precios por servicios de colocation y reselling
Servicio Precio
Colocation (huella 60x60cm en
caseta ILA)
1500 €/mes
Reselling 1000 €/mes
Para calcular la estimación de ingresos en los cuatro primeros años a partir de la
finalización del anillo se supondrá la siguiente contratación de servicios:
Servicio Precio (tramo/ mes) Contrato 3 años Contrato 5 años Contrato 10 años
Básico (100 Gbps de capacidad en enlace punto a punto)
€ 40,000.00 € 1,440,000.00 € 2,400,000.00 € 4,800,000.00
Premium (100 Gbps de capacidad en enlace punto a punto con dos rutas)
€ 75,000.00 € 2,700,000.00 € 4,500,000.00 € 9,000,000.00
159
Figura 105 Estimación de la ocupación de equipos durante el primer año
Tabla 17 Estimación ingresos año 1
Operador Número de tramos
alquilados Tiempo de
contrato (años) Total €
Operador 1 4 5 € 2,400,000.00 Operador 2 2 5 € 1,200,000.00 TOTAL Año 1 € 3,600,000.00
DTN$1$ DTN$10$
DTN$2$ DTN$3$DTN$4$ DTN$5$
DTN$6$DTN$7$
DTN$9$ DTN$8$
DLMs$Operador$1$
DLMs$Operador$2$
TRAMO$1$
TRAMO$2$
TRAMO$3$
TRAMO$5$ TRAMO$4$
160
Figura 106 Estimación de la ocupación de equipos durante el segundo año
Tabla 18 Estimación ingresos año 2
Operador Número de tramos
alquilados Tiempo de
contrato (años) Total €
Operador 1 4 5 € 2,400,000.00 Operador 2 2 5 € 1,200,000.00 Operador 3 3 5 € 1,800,000.00 Operador 4 2 3 € 1,200,000.00 TOTAL Año 2 € 6,600,000.00
DTN$1$ DTN$10$
DTN$2$ DTN$3$DTN$4$ DTN$5$
DTN$6$DTN$7$
DTN$9$ DTN$8$
DLMs$Operador$1$
DLMs$Operador$2$
TRAMO$1$
TRAMO$2$
TRAMO$3$
TRAMO$5$ TRAMO$4$
DLMs$Operador$3$
DLMs$Operador$4$
161
Figura 107 Estimación de la ocupación de equipos durante el tercer año
Tabla 19 Estimación ingresos año 3
Operador Número de tramos alquilados
Tiempo de contrato (años) Total €
Operador 1 4 5 € 2,400,000.00 Operador 2 2 5 € 1,200,000.00 Operador 3 3 3 € 1,800,000.00 Operador 4 2 3 € 1,200,000.00 Operador 5 3 10 € 1,800,000.00 Operador 6 2 3 € 1,200,000.00 TOTAL Año 3 € 9,600,000.00
DTN$1$ DTN$10$
DTN$2$ DTN$3$DTN$4$ DTN$5$
DTN$6$DTN$7$
DTN$9$ DTN$8$
DLMs$Operador$1$
DLMs$Operador$2$
TRAMO$1$
TRAMO$2$
TRAMO$3$
TRAMO$5$ TRAMO$4$
DLMs$Operador$3$
DLMs$Operador$4$DLMs$Operador$5$
DLMs$Operador$6$
162
Figura 108 Estimación de la ocupación de equipos durante el cuarto año
Tabla 20 Estimación ingresos año 4
Operador Número de tramos alquilados
Tiempo de contrato (años) Total €
Operador 1 4 5 € 2,400,000.00 Operador 2 2 5 € 1,200,000.00 Operador 3 3 5 € 1,800,000.00 Operador 4 2 3 € 1,200,000.00 Operador 5 3 10 € 1,800,000.00 Operador 6 2 3 € 1,200,000.00 TOTAL Año 4 € 9,600,000.00
DTN$1$ DTN$10$
DTN$2$ DTN$3$DTN$4$ DTN$5$
DTN$6$DTN$7$
DTN$9$ DTN$8$
DLMs$Operador$1$
DLMs$Operador$2$
TRAMO$1$
TRAMO$2$
TRAMO$3$
TRAMO$5$ TRAMO$4$
DLMs$Operador$3$
DLMs$Operador$4$DLMs$Operador$5$
DLMs$Operador$6$
163
Figura 109 Estimación de la ocupación de equipos durante el quinto año
Tabla 21 Estimación ingresos año 5
Operador Número de tramos alquilados
Tiempo de contrato (años) Total €
Operador 1 4 5 € 2,400,000.00 Operador 2 2 5 € 1,200,000.00 Operador 3 3 5 € 1,800,000.00 Operador 4 2 3 € 1,200,000.00 Operador 5 3 10 € 1,800,000.00 Operador 6 2 3 € 1,200,000.00 TOTAL Año 5 € 9,600,000.00 Con estas estimaciones vemos que en los cuatro primeros años se obtendría una
ocupación del 75% de los equipos.
DTN$1$ DTN$10$
DTN$2$ DTN$3$DTN$4$ DTN$5$
DTN$6$DTN$7$
DTN$9$ DTN$8$
DLMs$Operador$1$
DLMs$Operador$2$
TRAMO$1$
TRAMO$2$
TRAMO$3$
TRAMO$5$ TRAMO$4$
DLMs$Operador$3$
DLMs$Operador$4$DLMs$Operador$5$
DLMs$Operador$6$
164
Además de estos servicios, como se ha comentado anteriormente también se
ofrecen servicios de colocation y reselling.
Tabla 22 Estimación de ingresos en los cuatro primeros años por servicios de colocation y reselling
Colocation Reselling Total
Año 1 14 5 € 31,000.00 Año 2 28 10 € 62,000.00 Año 3 42 15 € 93,000.00 Año 4 50 18 € 111,000.00 Año 5 52 20 € 118,000.00 TOTAL € 415,000.00
Tabla 23 Estimación ingresos cinco primeros años
TOTAL Año 1 € 3,631,000.00 TOTAL Año 2 € 6,662,000.00 TOTAL Año 3 € 9,693,000.00 TOTAL Año 4 € 9,711,000.00 TOTAL Año 5 € 9,718,000.00 TOTAL € 39,415,000.00
Teniendo en cuenta los valores de CAPEX, OPEX e ingresos estimados podemos
fácilmente calcular el retorno de la inversión a los 5 años.
Tabla 24 Retorno de la inversión a 5 años
CAPEX € 25,784,642.20 OPEX € 5,613,500.00 INGRESOS € 39,415,000.00 ROI 26%
Como se ha comentado anteriormente los beneficios que se obtengan se destinarán
al desarrollo de nuevas redes de este tipo.
165
6. CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS El presente Proyecto Fin de Grado nos ha permitido concluir que existe una
solución para acabar con la Brecha Digital en España con la creación de un
Organismo que concentre las responsabilidades en materia de telecomunicaciones
actualmente distribuidas en Gobiernos Autónomos, Diputaciones o Ayuntamientos.
El principal problema de estos organismos radica en la diversidad de
procedimientos y plazos de resolución utilizados por cada uno de ellos,
traduciéndose en un incremento del tiempo necesario para el despliegue de redes
totalmente innecesario.
La entrada del GOP en el sector de las telecomunicaciones y concretamente como
carrier de fibra óptica supone:
Para los operadores privados fijos y móviles, la posibilidad de alquilar una
red troncal de fibra sin necesidad de asumir el elevado riesgo que supone el
despliegue de una red de estas dimensiones.
La posibilidad de acceso a contratos más cortos en tiempo (3, 5 y 10 años)
en comparación con los actuales IRU a 20 años que se realizan en el sector
de los carrier y que se pagan íntegramente al principio de la contratación.
Mayor facilidad de entrada a operadores más pequeños.
El despliegue de una red de fibra óptica basada en la tecnología DWDM propiedad
del GOP, permite por un lado dotar al país de una red NGN (Next Generation
Network) de alta capacidad. Las características de estas redes permiten
implementar cualquier servicio de banda ancha existente en la actualidad,
ofreciendo capacidades de hasta 400Gbps y utilizando una infraestructura mínima
con respecto a otras tecnologías.
Dado que las necesidades en materia de capacidad tienden a crecer, se ha decidido
utilizar equipos comerciales DWDM que ofrezcan una gran modularidad y
escalabilidad, de manera que ampliar la capacidad de la red no suponga un nuevo
coste en infraestructuras, sino únicamente la instalación de nuevos equipos
terminales (DTN).
166
Este proyecto se presenta como un punto de partida y a partir del modelo se
podría seguir el desarrollo del modelo de negocio, implementando nuevos
servicios de un nivel más, es decir, servicios IP.
Otra línea futura viable sería la construcción de antenas para alquilar a operadores
móviles. La manera de proceder sería conectar la torre a las casetas de
amplificación existentes y, de igual manera que se alquilan huellas en estas casetas,
alquilar alturas para que los operadores puedan instalar sus antenas.
En la actual situación económica en la que nos encontramos puede parecer que un
proyecto de estas características no es viable en España, sin embargo se podría
desarrollar en países emergentes que están comenzando a desplegar este tipo de
redes.
