REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR
PARA LA DEFENSAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICADE LA
FUERZA ARMADA BOLIVARIANANCLEO ARAGUACOORDINACION DE INGENIERA DE
TELECOMUNICACIONES
SEDE MARACAY
DISEO DE UNA RED DE FIBRA OPTICA PARA LA INTERCONEXIN DE LOS
AUDITORIOS DE LA UNEFA DE LAS SEDES DE PUERTO LA CRUZ, CUMAN,
ANACO, MATURN Y PUERTO ORDAZ PARA PRESTAR SERVICIOS DE COMUNICACIN
(TELEFONA, INTERNET Y SISTEMA DE VIDEO CONFERENCIA).
Profesora: Integrantes: Ing. Daniela Ojeda. Martnez, Daniel C.I
21.272.059 Molina, Oscar C.I 22.344.963Seccin: ITD-702Morillo, Juan
C.I 17.788.211Ramos, Pedro C.I 19.363.592Seminario, Greycmar C.I
20.702.170
Maracay, Junio de 2014INTRODUCCINHoy en da la comunicacin es uno
de los pilares fundamentales de la sociedad humana, existiendo as
numerosos sistemas y equipos de envi de datos. A travs de este
proyecto se quiere lograr la interconexin de los auditorios de la
UNEFA de las sedes de Puerto La Cruz, Cuman, Anaco, Maturn y Puerto
Ordaz para prestar servicios de telefona, internet y sistema de
video conferencia.El medio de transporte por el cual se va a
realizar esta red de comunicaciones ser a travs de enlaces de fibra
ptica siendo el modelo G.652 con una longitud de onda de 1550nm, y
un recubrimiento secundario suelto (loose) elegido en este caso
pues brinda mayor proteccin a las fibras, aun en caso de cables
subterrneos dado que la proteccin la puede conferir la armadura. Y
por tratarse de grandes distancias es conveniente utilizar fibras
monomodo que segn sus caractersticas son factibles para este
diseo.La topologa a emplear es la de doble anillo ya que es de gran
eficiencia pues consta de dos anillos concntricos, donde cada host
de la red est conectado a ambos anillos, aunque los dos anillos no
estn conectados directamente entre s. Es anloga a la topologa de
anillo, con la diferencia de que, para incrementar la confiabilidad
y flexibilidad de la red, hay un segundo anillo redundante que
conecta los mismos dispositivos. La topologa de anillo doble acta
como si fueran dos anillos independientes, de los cuales se usa
solamente uno por vez.Debido a las condiciones del terreno se toma
en consideracin el tipo de tendido para dicha red de transmisin en
cuanto a la parte de instalacin como tal u otros factores de
soporte o condiciones a las que sea sometida la fibra en un lugar
determinado; para este diseo se tom en consideracin el cable ptico
subterrneo puesto que posee caractersticas mecnicas adecuadas para
soportar golpes y compresiones durante la instalacin y otras
habilidades como la invariacin de temperatura en la fibra por estar
subterrnea. Con respecto a este tendido subterrneo, debe ir
canalizado para permitir un mejor seguimiento y mantenimiento, as
como para evitar roturas involuntarias o por descuido, ms
frecuentes en los cables directamente enterrados. Para seleccin del
diseo, equipos y rutas, se tom en cuenta la distancia existente
entre cada uno de los estados, condiciones ambientales, tipo de
informacin a transmitir y la necesidad de comunicacin de la
poblacin de la institucin en general. El cual se enfoca en el logro
de las condiciones de comunicacin ptimas, para garantizar un avance
en el desarrollo de la educacin al prestar un servicio eficaz de
telefona, internet y videoconferencia de alta calidad. En el
proyecto desarrollado a continuacin se presentar un estudio
completo de los enlaces de fibras, equipos transmisores y
receptores, as como todos los aspectos del diseo de la red a
utilizar, las rutas de los tendidos de fibras y distintos equipos
para la mejora del proyecto. Se presenta a continuacin un estudio
detallado de la fibra a utilizar, que tipo de conector es el
adecuado para realizar los empalmes, el equipo transmisor,
receptor, y dems componentes presentes en la red a disear.
dESARROLLOIntroduccin a las redes pticasLas redes de bra ptica
tienen una diversidad de nes, tales como conexionado entre edicios
y dependencias, enlaces urbanos y enlaces de larga distancia. Se
pueden clasifican segn parmetros como: su funcionamiento, capacidad
de transmisin, as como al alcance que denen. El tendido de redes de
planta externa incluye: Relevamiento de Ingeniera Replanteo y toma
de datos Construccin de Obra Civil rural y urbana Tendido de Ductos
Tendido de Tributos Tendido de cables de Fibra ptica Medicin y
Empalmes de cables de Fibra ptica Mediciones y pruebaUsos de redes
de fibra pticaConexionado entre edificios cercanos: Distancias
cortas, tolera atenuacin. Poco empalme. Fibra multimodo.Enlaces
Urbanos: Mayores distancias, se requiere de menor atenuacin. Se
colocan muchos hilos. Se utiliza fibra monomodo, o multimodo
siempre y cuando sean de mayor calidad.Enlace de larga distancia:
Se requiere de muy baja atenuacin, que para el caso de nuestro
proyecto. Se puede emplear DWDM para aprovechar al mximo la
capacidad de la fibra. Se coloca gran cantidad de hilos. Los costos
son muy elevados para este tipo de fibras debido a las grandes
distancias.Tipos de tendido:Los tipos de tendido que se pueden
utilizar para lograr la transmission de una fibra ptica son:
Tendido Submarino. Tendido Terrestre. Tendido Subterraneo. Tendido
Areo.El tendido Submarino: Se utiliza para la interconexin de los
centros importantes del mundo. Se require de menor latencia y mayor
ancho de banda que el enlace satelital. Se necesita implementar una
conexin a sistemas de transmisin y recepcin. Para este tipo de
tendido se utilizan amplificadores empalmados al cable cada 30 o
50km. Para lograr este tendido submarino se necesita establecer la
especificacin de los requisitos tecnolgicos (tipos de cable
submarino, empalmes y equipamiento). Estudio de ruta del cableado
submarino.
Figura 1. TENDIDO SUBMARINODescripcin: Fibra ptica (hasta144
hilos) Tubo central de cobre (tubo holgado) Soporte a travs de
alambres Aislamiento con PEAD (polietileno de alta densidad)
Armadura
Figura 2. Fibra pticaEl tendido Terrestre:Para hacer un tendido
terrestre pueden abrirse zanjas a cielo abierto, o bien utilizar la
tecnologa trenchless de tunelera guiadaPara este tipo de tendido se
require de la utilizacion de: Enlaces urbanos y rurales Mtodos de
tendido de tubos: Cavado (zanjas a cielo abierto). Sencillo y menor
costo. Molestias y perturbaciones. Trenchless (Tunelera guiada)
Mayor Complejidad y mayor costo. Menores molestias.El sistema
trenchless, es capaz de trazar tneles mediante perforaciones
direccionales, evitando tener que abrir las veredas. Esto permite
realizar tanto el tendido como el mantenimiento de los tubos, sin
tener que abrir todo el suelo.Mtodos de Tendido Fibra: Tcnica
Tradicional de Tirado. Alta Friccin y mayor tension sobre el cable.
Tcnica del Jetting Menor friccin por corrientes de presin de
aire.
Figura 3. TENDIDO TERRESTRETendido Subterrneo:Las Capacidades de
instalacin para dicho tendido es de: Posibilidades de realizar
tendido de 6Km de cable en subconducto al da. Posibilidad de
realizar 4 empalmes de fibra ptica al da. Tendido Areo: Es un tipo
de tendido que se utiliza para transmitir la informacin a travs de
la instalacin existen de las empresas de transporte de energa
elctrica. Son muy comunes en las redes de alta tensin. Existen dos
mtodos importantes dependiendo del vnculo que esta obtenga a travs
del acceso de las lneas a travs de poleas y la instalacin en que
este se desea realizar. Estos mtodos son: Riel en Movimiento Riel
Estacionario.Tipos de cables a utilizar para este tipo de tendido:
ADSS (All Dielectric Self-Supporting) Adosado OPGW (Optical Ground
Wire)
Figura 4. INSTALACION AEREA DE UNA FIBRA OPTICACONECTORESLos
conectores ms comunes usados en la fibra ptica para redes de rea
local son los conectores ST y SC.El conector SC (Set and Connect)
es un conector de insercin directa que suele utilizarse en
conmutadoresEthernetde tipoGigabit. El conector ST (Set and Twist)
es un conector similar al SC, pero requiere un giro del conector
para su insercin, de modo similar a los conectores coaxiales.En el
diseo e instalacin de un sistema para transporte de informacin
(STI) los conectores de bra ptica constituyen uno de los elementos
fundamentales para un desempeo conable y apegado a estndares,
dentro de stos estndares podemos identicar algunos de los ms
importantes como son: ISO 11801, ANSI/TIA/EIA 568B.3 y
NMX-I-NYCE-248-2005 entre otros, los cuales marcan estrictas
especicacines de desempeo ptico y mecnico que deben reunir estos
dispositivos.Tipos de conectoresEstos elementos se encargan de
conectar las lneas de fibra a un elemento, ya puede ser un
transmisor o un receptor. Los tipos de conectores disponibles son
muy variados, entre los que podemos encontrar se hallan los
siguientes:Tipos de conectores de la fibra. FC, que se usa en la
transmisin de datos y en las telecomunicaciones. FDDI, se usa para
redes de fibra ptica. LC y MT-Array que se utilizan en
transmisiones de alta densidad de datos. SC y SC-Dplex se utilizan
para la transmisin de datos. ST o BFOC se usa en redes de edificios
y en sistemas de seguridad.
Figura 5. Tipo de conectores
TIPOS DE FIBRAS:Las diferentes trayectorias que puede seguir un
haz de luz en el interior de una fibra se denominan modos de
propagacin. Y segn el modo de propagacin tendremos dos tipos de
fibra ptica: multimodo y monomodo.Fibra multimodoUna fibra
multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por
ms de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez.
Una fibra multimodo puede tener ms de mil modos de propagacin de
luz. Las fibras multimodo se usan comnmente en aplicaciones de
corta distancia, menores a 1 km; es simple de disear y econmico.El
ncleo de una fibra multimodo tiene un ndice de refraccin superior,
pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al
gran tamao del ncleo de una fibra multimodo, es ms fcil de conectar
y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor
precisin.Dependiendo el tipo de ndice de refraccin del ncleo,
tenemos dos tipos de fibra multimodo: ndice escalonado: en este
tipo de fibra, el ncleo tiene un ndice de refraccin constante en
toda la seccin cilndrica, tiene alta dispersin modal. ndice
gradual: mientras en este tipo, el ndice de refraccin no es
constante, tiene menor dispersin modal y el ncleo se constituye de
distintos materiales.Adems, segn el sistema ISO 11801 para
clasificacin de fibras multimodo segn su ancho de banda se incluye
el formato OM3 (monomodo sobre lser) a los ya existentes OM1 y OM2
(monomodos sobre LED). OM1: Fibra 62.5/125 m, soporta hasta Gigabit
Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores OM2: Fibra 50/125 m,
soporta hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), usan LED como emisores
OM3: Fibra 50/125 m, soporta hasta 10 Gigabit Ethernet (300 m),
usan lser (VCSEL) como emisores.Bajo OM3 se han conseguido hasta
2000 MHzKm (10 Gbps), es decir, una velocidades 10 veces mayores
que con OM1.Fibra monomodoUna fibra monomodo es una fibra ptica en
la que slo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el
dimetro del ncleo de la fibra hasta un tamao (8,3 a 10 micrones)
que slo permite un modo de propagacin. Su transmisin es paralela al
eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras
monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 400 km mximo,
mediante un lser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de
informacin (decenas de Gb/s).
Figura 6. Tipo de fibras
Atenuacin:La atenuacin, es la reduccin de nivel de una seal,
cuando pasa a travs de un elemento de un circuito, o la reduccin en
nivel de la energa de vibracin, cuando pasa a travs de una
estructura. La atenuacin se mide en Decibeles, pero tambin se puede
medir en porcentajes. Por lo general, la atenuacin depende de la
frecuencia, eso es la cantidad de atenuacin vara en funcin de la
frecuencia. La atenuacin de la energa de vibracin en estructuras
mecnicas generalmente se aumenta si la frecuencia sube, pero puede
ser una funcin muy compleja de la frecuencia.
Figura 7. Atenuacin
TRAMOS TERRESTRES(Puerto La Cruz, Cuman, Anaco, Maturn y Puerto
Ordaz)
A fin de determinar la longitud de los enlaces se midi la
distancia entre cada uno de los puntos entre los cuales se desea
establecer los vnculos de fibra ptica utilizando la Herramienta de
software gratuita GOOGLE EARTH (http://earth.google.es/). Los
enlaces entre las ciudades se realizaron siguiendo las principales
vas de comunicacin terrestre que interconectan a los centros
urbanos considerados en el proyecto.
TRAMODISTANCIA (Km.)
Maturn - Puerto Ordaz326
Puerto Ordaz Anaco274
Anaco Puerto la Cruz105
Puerto la Cruz Cumana82
Tabla 1. Distancia de las ciudadesDistancia estimada:Tomando en
cuenta que existen accidentes de terreno desniveles y alturas por
relieves, se tomara 25% adicional de la distancia lnea entre ambos
estados, este porcentaje se considera debido a que el terreno no
presenta grandes desniveles por ser terreno llano, siendo la
distancia estimada las siguientes:TRAMODISTANCIA (Km) +25%
Maturn - Puerto Ordaz407.5
Puerto Ordaz- Anaco342.5
Anaco Puerto la Cruz131.25
Puerto la Cruz- Cumana102.5
Tabla 2. Distancia de las ciudades + 25%Estudio del diseo del
tramo que une la UNEFA de Puerto La Cruz, Cuman, Anaco, Maturn y
Puerto Ordaz
Grafica 1. En esta grafica se observa el tramo que une la UNEFA
de Puerto Ordaz con los ncleos de la UNEFA de Maturn y Anaco.
Grafica 2. En esta grafica se observa el tramo que une la UNEFA
de Anaco con el ncleo de la UNEFA de Puerto la Cruz y de dicha sede
con la de Cumana.
DimensionamientoCiudadLatitud NorteLongitudEsteTemperatura
promedio anual C
Anaco09 26 2064 28 2225-27
Pto. La Cruz10 23' 44"64 3726-27
Tabla 3. DimensionamientoTopologa de la Red
Despus de obtenerse las medidas correspondientes a las
distancias establecidas entre las distintas sedes de la UNEFA
ubicadas en las ciudades de: Puerto La Cruz, Cuman, Anaco, Maturn y
Puerto Ordaz, pudimos observar que el recorrido est comprendido por
distancias muy grandes, por lo que para la realizacin del proyecto
se seleccion una topologa doble anillo con el objetivo de
garantizar la proteccin y fidelidad del enlace establecido entre
estos tres ncleos de UNEFA.
Dicha conexin consta de dos anillos concntricos, donde cada host
de la red est conectado a ambos anillos, aunque los dos anillos no
estn conectados directamente entre s. Es anloga a la topologa de
anillo, con la diferencia de que, para incrementar la confiabilidad
y flexibilidad de la red, hay un segundo anillo redundante que
conecta los mismos dispositivos. La topologa de anillo doble acta
como si fueran dos anillos independientes, de los cuales se usa
solamente uno por vez.
Fibra ptica a utilizar:
La fibra que se desea emplear, debe ser apropiada para enlace de
larga distancia, por tanto la recomendada para estos casos es la
monomodo, pues presenta una menor atenuacin por una de longitud en
Km. La fibra monomodo tambin posee una dispersin mucho menor a la
de una fibra multimodo, ya que en las monomodo la dispersin modal
es muy pequea. Este tipo de fibra garantiza trasmisiones a largas
distancias transportando mayor informacin en menos espacio, y
soporta un ancho de banda mayor a la multimodo adems ofrecen
ventajas que favorecen y facilitan los enlaces de los tramos, como
la de poseer un menor costo que las fibras multimodo por kilmetro a
medida que aumenta la distancia.En cuanto a la marca comercial se
decidi implementar el cable con fibra ptica monomodo estndar
Allwave, sta ofrece un gran rendimiento, confiabilidad y calidad;
adems, establece pautas de la industria, y posee ventajas como el
ser compatibles con los estndares ITU-T G.652 para fibras pticas
monomodo.
Caractersticas de la fibra AllWave:
Totalmente compatible con todos los estndares internacionales
para fibra ptica monomodo convencional. La prdida ptica ms baja en
su clase en el espectro desde 1260 nm hasta 1625nm. La ausencia de
defectos de envejecimiento por hidrgeno asegura confiabilidad de
atenuacin a largo plazo a travs de toda la banda de longitud de
onda (1260 1625 nm). El ms riguroso control de geometra para la
prdida de empalme ms baja y un mejor rendimiento de empalme.
Confiabilidad, rendimiento ambiental y resistencia a la retirada
del recubrimiento inigualables, provistos por el recubrimiento
DLux, lder en la industria. Protegida por patentes de OFS en EE.UU.
y patentes equivalentes en el resto del mundo.
La aplicacin de la fibra es especial para ducterias y enterrado
directo, lo cual es ideal puesto que se pretende hacer el tendido
de cable al lado de la vialidad determinada en las rutas de enlace
enterrada.La condiciones de operacin de la fibra es a una
temperatura entre -60 C y 85 C, lo cual permite hacer la instalacin
subterrnea sin que la temperatura sea un factor de preocupacin,
pues al estar subterrnea la fibra las temperaturas no cambian tan
bruscamente adems que las temperaturas promedio en todos los tramos
no superan los 30 C.ESPECIFICACIONES TCNICAS DE LA FIBRA
Tabla 4. Caractersticas Geomtricas.Fuente:
http://www.ofsoptics.com/spanish/pdf/AllWaveEsp117web.pdf
Tabla 5. Caractersticas de Transmisin.Fuente:
http://www.ofsoptics.com/spanish/pdf/AllWaveEsp117web.pdf
Tabla 6. Caractersticas Ambientales.Fuente:
http://www.ofsoptics.com/spanish/pdf/AllWaveEsp117web.pdf
Tabla 7. Caractersticas Mecnicas.Fuente:
http://www.ofsoptics.com/spanish/pdf/AllWaveEsp117web.pdf
Tabla 8. Caractersticas Geomtricas.Fuente:
http://www.ofsoptics.com/spanish/pdf/AllWaveEsp117web.pdf
Tabla 9. Comparacin respecto a estndaresFuente:
http://www.ofsoptics.com/spanish/pdf/AllWaveEsp117web.pdf
Cable ptico a utilizarEl cable a implementar en los tramos
terrestres es el de estructura holgada, el cual consta de varios
tubos de fibra rodeando un miembro central de refuerzo, y rodeado
de una cubierta protectora. El rasgo distintivo de este tipo de
cable son los tubos de fibra. Cada tubo, de dos a tres milmetros de
dimetro, lleva varias fibras pticas que descansan holgadamente en
l. Los tubos pueden ser huecos o, ms comnmente estar llenos de un
gel resistente al agua que impide que sta entre en la fibra. El
tubo holgado asla la fibra de las fuerzas mecnicas exteriores que
se ejerzan sobre el cable.Estos se usan en la mayora de las
instalaciones exteriores, incluyendo aplicaciones areas, en tubos o
conductos y en instalaciones subterrneas como es nuestro caso.Para
nuestro diseo se emple el cable holgado con fibra estndar con
recubrimiento loose de UltraWave. Las fibras con recubrimiento
loose, deben elegirse para la mayora de las aplicaciones, de forma
de brindar mayor proteccin a las fibras, aun en caso de cables
subterrneos dado que la proteccin la puede conferir la
armadura.
Mtodo para la instalacin: Sembrado subterrneoSe usa el mtodo
subterrneo, ya que es ms fcil y factible de realizar debido a la
maquinaria existente para estos tipos de trabajo, adems requiere de
un nmero menor de trabajadores. Se realizaran dos mtodos de
instalacin subterrnea.El arado esttico se practica para el
enterrado directo de cables en la zona cercana a las vas, donde el
terreno no investa una capa de asfalto. Este mtodo usa un arado con
una cuchilla especial que separa la tierra y al mismo tiempo el
cable se tiende a travs de un tubo en la cuchilla y se instala a
medida que el arado avanza. El otro mtodo utilizado es la
perforacin direccional y convencional, este excava o cava un pozo
en la tierra, usualmente de un canal a otro y el cable se extrae de
inmediato a travs del orificio. Este mtodo se usa en reas de cruce
que no se pueden arar como los caminos pavimentados. La manera de
rellenar las zanjas realizadas para la instalacin de la fibra es
protegiendo el cable con arena y se coloca piedra, ya que la piedra
no sede con las lluvias. La razn por la que se coloca arena es para
evitar causar daos con las piedras a la fibra y que de esta manera
si existen excavaciones futuras al observar un tipo de suelo
diferente es un indicativo de que existe una instalacin
subterrnea.La profundidad mxima de las zanjas, empalme de fosos,
perforaciones en la orilla de la carretera es de 1.5 metros. En el
caso de atravesar ros de gran profundidad, la fibra se debe colocar
mucho ms profunda que en el terreno, para ros puede estar a una
profundidad de hasta 20 m.Se debe tomar en cuenta para la colocacin
del cable, que no se puede exceder el radio mnimo de curvatura y la
tensin de extraccin de la fibra, ya que se pueden fracturar. Para
asegurarnos de no sobrepasar la tensin mxima se utilizara un
dinammetro. Maquinaria y Equipos necesarios para colocar las fibras
Excavadora compacta cx219z vermeerTendrn palas pequeas y se
utilizaran en terrenos por la franja lateral del hombrillo de las
calles, y para excavar los fosos en terrenos con suelos compactos.
El CX219Z tiene una caracterstica de oscilacin cero en la pala que
no permite que rote, eliminando colisiones accidentales de la pala
con las estructuras cercanas. Es la solucin perfecta para los altos
trabajos de la productividad en espacios pequeos. Perforadora
horizontal p1010 ditch witchSe utiliza para perforaciones de corta
a media distancia con un foso de partida (hecho con la excavadora)
para instalar tubera de fibra ptica, particularmente en condiciones
estrechas de trabajo. Capaz de perforar bajo carreteras y aceras a
poca profundidad. Taladro direccional case 400txMaquinaria que
permite hacer ductos subterrneos sin la necesidad de hacer zanjas,
contiene un taladro direccional con un motor hidrosttico que
alcanza varios metros de excavacin, til en los trabajos de cableado
subterrneo. Cortadora de concreto cc155Para realizar pequeos cortes
del pavimento en las calles. Es accionado por un motor Cummins de
155 CABALLOS DE FUERZA (115.6 kilovatios). El CC155 posee muchas
caractersticas amistosas ya que posee una profundidad de corte de
79cm y un ajuste de sus hojillas de corte las cuales pueden
adaptarse para no ocasionar un mayor dao en la va. Rodillo
vibratorio case dv201Se utiliza para compactar la capa de asfalto a
reponer. Acopladores de conductos commscopePara realizar los
empalmes de los ductos donde se encuentran las fibras. Conductos
localizables commscope 200-o-(td)-110-tb-omitEstos conductos
commscope permiten ser localizados debido a que tienen integrados
un hilo metlico que se localiza con un detector de metales. Se
escogi un tamao de 2 color naranja y tienen una longitud de
1.219Km. Lubricante para cable whupp!Para introducir los cables con
mayor facilidad en los conductos. Cinta preventiva y detectable
bryantplastics wtfod003Es una cinta de advertencia que debe ser
colocada aproximadamente a 16 pulgadas de la superficie. Esta cinta
debe estar impresa indicando ADVERTENCIA TENDIDO DE FIBRA OPTICA
dicha cinta sea de un color vistoso, para que llame la atencin.
Esta de un fabricada en polister y una capa de aluminio resistente
a la degradacin debido al tiempo y su ancho mnimo es de 8 pulgadas.
Debido al material con que se realiza permite su posterior
localizacin con un detector metlico no ferroso. Postes de
sealizacinSon avisos de prevencin ubicados a lo largo de la ruta
que indicaran CABLE DE FIBRA PTICA SUBTERRANEO, estos avisos sern
colocados a una distancia de aproximadamente de 1Km a lo largo de
todo el enlace.Equipos utilizados.EmpalmesLos empalmes son
conexiones permanentes que unen dos (2) tramos de fibra ptica. En
el campo son imprescindibles en la mayora de los casos, debido a
las limitaciones en las longitudes de fabricacin e instalacin de
los cables. Cada unin entre dos fibras lleva consigo asociada
prdidas o disminucin de la potencia, por esto es deseable minimizar
el nmero de empalmes en un sistema para degradar en lo menos que se
pueda las propiedades de transmisin del enlace, es decir, no
introducir mayor atenuacin y para ahorrar en costos de mano de
obra.Existen dos (2) tcnicas esenciales de realizacin de un
empalme: por procedimientos mecnicos o mediante fusin. Para la
realizacin de los empalmes doble anillo de interconexin de la regin
oriental (Puerto La Cruz, Cuman, Anaco, Maturn y Puerto Ordaz) se
utilizara el mtodo de fusin con una maquina fusionadora de fibras
marca Fujikura modelo FSM-50S. Este mtodo consiste en situar los
extremos de ambas fibras con una separacin de unas micras y
posteriormente prefusionarlos con una descarga elctrica, lo que
produce unas superficies lisas. Entonces stas se desplazan y
presionan bajo la descarga. Tras tocarse los extremos, ambas fibras
permanecen presionadas debido al movimiento. El calentamiento, por
otro lado, contina incluso una vez que ha cesado el desplazamiento.
El tiempo de descarga para la prefusin es inferior a 1 segundo. Por
otro lado, el tiempo global de descarga es de unos pocos segundos y
para fibras monomodo resulta relativamente pequeo en comparacin con
el necesario para fibras multimodo. Con este mtodo se obtienen
bajas prdidas en la regin del empalme incluso para superficies no
perfectas. Como es un mtodo que adems es automtico y muy exacto, se
disminuye la posibilidad de desalineamientos de cualquier tipo al
momento de realizar el empalme.CONECTORESEl conector a utilizar es
el LC UltraWave SM especialmente diseado para fibras monomodo y
posee una prdida de 0.15dB
Figura 8. Conector LCFuente: Tutorial de Comunicaciones
pticas
AMPLIFICADOR
Figura 9. Amplificador Cisco ONS 15501 EDFA DC Fuente: Tutorial
de Comunicaciones pticas
Especificaciones Tcnicas:Longitud de onda ampliada1530 a 1563
nm
Rango de entrada de energa -29 A 0 dBm
Saturada de potencia de salida 17,3 0,3 dBm
Factor de ruido 27 dB
Tabla 10. Cisco ONS 15501 EspecificacionesFuente:
Figura 10. Transmisor y Receptor. 100Mbps Dual-Rate 170 km
SFPFuente: Tutorial de Comunicaciones pticas
A continuacin se presentaran cuadros donde se especificaran los
tramos estudiados:1MATURIN - PUERTO ORDAZCantidadPrdidas (dB)
Carretes50 Km9
Conectores0,15 dB20,30dB
Empalmes0.01 dB80.08dB
Perdidas de la Fibra0.19 dB407,5 km77,425dB
REQUIERE AMPLIFICADORTotal77,805dB
Cuadro 1.
2PUERTO ORDAZ-ANACOCantidadPrdidas (dB)
Carretes50Km7
Conectores0,15 dB20,30dB
Empalmes0.01dB60,06dB
Perdidas de la Fibra0.19 dB342,5km65,075dB
REQUIERE AMPLIFICADORTotal65,435dB
Cuadro 2.
3ANACO PUERTO LA CRUZCantidadPrdidas (dB)
Carretes50Km3
Conectores0,15 dB20,30dB
Empalmes0.01 dB20.02dB
Perdidas de la Fibra0.19 dB131,25 km24,9375dB
NO REQUIERE AMPLIFICADORTotal25,2575dB
Cuadro 3.
4PUERTO LA CRUZ- CUMANACantidadPrdidas (dB)
Carretes50Km3
Conectores0,15 dB20,30dB
Empalmes0.01 dB20.02dB
Perdidas de la Fibra0.19 dB102,5km19,475dB
NO REQUIERE AMPLIFICADORTotal19,795dB
Cuadro 4.
Es importante sealar que la cantidad de carretes, empalmes y el
uso de un amplificador en el sistema va a depender directamente de
la distancia que exista en cada tramo. Como la fibra a utilizar
posee una longitud estndar de 50km aproximadamente por carrete se
utilizaran tantos carretes se requieran para cubrir las distancias
estimadas entre cada una de las sedes. De igual forma dependiendo
de la cantidad de carretes a utilizar se requerir un nmero de
empalmes especfico. En el caso del amplificador su uso depender de
la longitud lmite de la fibra, en otras palabras, solo si la
distancia del tramo es mayor que dicha longitud se requerir el uso
del mismo.
LONGITUD LMITE DE LA FIBRA POR ATENUACIN (TRAMO MATURIN - PUERTO
ORDAZ)
Consta de 326Km ms un 25% extra por condiciones del terreno,
obtenemos un equivalente de 407,5kmde distancia entre puntos. Con
los datos obtenidos de los manuales se procede a calcular el valor
mximo de la longitud de fibra:PT = 5 dBm SR = -42 (dBm) A = 0.19
dB/km LF = longitud de la fibra (km) LC = (Numero de conectores x
Perdida por conector)=2 x (0.15 dB)=0.3 dB LA = (Numero de Empalmes
x Perdida por Empalme)=8 x (0.01 dB)=0.08dB M = 6 dBPTSR=ALF+LC+
LA+ M5dBm-(-42dBm)= (LF) 0.19 dB/km+0.3dB+0.08dB+6dBDespejando
LF:LF Longitud lmite de la fibra es , esta cubre el TRAMO MATURIN -
PUERTO ORDAZ.
La frmula la longitud de tramo que es igual a la longitud de la
fibra real a tender viene dada por:PTSR=ALF+LC+ LA+ M5dBm-( SR)=
(342,5Km) 0.19 dB/km+0.3dB+0.08dB+6dB-( SR)= 71.46dB 5 dBm(
SR)=-66.46dBmLlegando a la conclusin que en este tramo se necesita
un amplificador, pues la potencia es menor a la mnima que puede
recibir el receptor.
LONGITUD LMITE DE LA FIBRA POR ATENUACIN(PUERTO ORDAZ-ANACO)
Consta de 274km ms un 25% extra por condiciones del terreno,
obtenemos un equivalente de 342.5km de distancia entre puntos. Con
los datos obtenidos de los manuales se procede a calcular el valor
mximo de la longitud de fibra:PT = 5 dBm SR = -42 (dBm) A = 0.19
dB/km LF = longitud de la fibra (km) LC = (Numero de conectores x
Perdida por conector)=2 x (0.15 dB)=0.3 dB LA = (Numero de Empalmes
x Perdida por Empalme)=6 x (0.01 dB)=0.06dB M = 6 dBPTSR=ALF+LC+
LA+ M5dBm-(-42dBm)= (LF) 0.19 dB/km+0.3dB+0.06dB+6dBDespejando
LF:LF
Longitud lmite de la fibra es aproximadamente igual a 214Km, el
cual cubre no el tramo PUERTO ORDAZ-ANACO. Esto nos permite decir
que se necesita 1 repetidor entre puntos. Dicha afirmacin se puede
verificar colocando en la formula la longitud de tramo que es igual
a la longitud de la fibra real a tender:PTSR=ALF+LC+ LA+ M5dBm-(
SR)= (342.5km) 0.19 dB/km+0.3dB+0.06dB+6dB-( SR)= 71,44dB 5 dBm(
SR)=-66,44dBmEs de notarse, que la potencia calculada es menor a la
mnima potencia que el receptor opera para obtener el BER deseado,
para este tramo se necesita 1 amplificador.
LONGITUD LMITE DE LA FIBRA POR ATENUACINTRAMO ANACO-PTO LA
CRUZ
Consta de 105Km ms un 25% extra por condiciones del terreno,
obtenemos un equivalente de 131.25Km de distancia entre puntos. Con
los datos obtenidos de los manuales se procede a calcular el valor
mximo de la longitud de fibra:
PT = 5 dBm SR = -42 (dBm) A = 0.19 dB/km LF = longitud de la
fibra (km) LC = (Numero de conectores x Perdida por conector)=2 x
(0.15 dB)=0.3 dB LA = (Numero de Empalmes x Perdida por Empalme)=2
x (0.01 dB)=0.02dB M = 6 dBPT SR=ALF+LC+ LA+ M5dBm-(-42dBm)= (LF)
0.19 dB/km+0.3dB+0.02dB+6dBDespejando LF:LF La Longitud lmite
obtenida para la fibra es de 214.1Km, donde se observa que la
distancia ente los puntos es apropiada, para el buen desarrollo de
la transmisin de la fibra. A partir de esto, podemos concluir que
no hay necesidad de la implementacin de amplificadores entre estos
estados. Tomando en cuenta esta aseveracin, podemos verificar este
resultado a partir de la siguiente frmula, y con la utilizacin de
la longitud del tramo a recorrer.PT SR=ALF+LC+ LA+ M5dBm-( SR)=
(131.25Km) 0.19 dB/km+0.3dB+0.02dB+6dB-( SR)= 31.25 dB 5 dBm-( SR)=
31.25 dB 5 dBm( SR)=-26.25 dBmPara este tramo se demuestra que no
hay necesidad de equipos amplificadores puesto que la potencia
obtenida supera a la mnima necesaria para lograr el BER deseado.
Siendo SR, este mnimo valor de potencia que necesita el receptor
para obtener un BER de 10-9.
LONGITUD LMITE DE LA FIBRA POR ATENUACINTRAMO PTO LA
CRUZ-CUMANA
Consta de 82Km ms un 25% extra por condiciones del terreno,
obtenemos un equivalente de 102.5Km de distancia entre puntos. Con
los datos obtenidos de los manuales se procede a calcular el valor
mximo de la longitud de fibra:PT = 5 dBm SR = -42 (dBm) A = 0.19
dB/km LF = longitud de la fibra (km) LC = (Numero de conectores x
Perdida por conector)=2 x (0.15 dB)=0.3 dB LA = (Numero de Empalmes
x Perdida por Empalme)=2 x (0.01 dB)=0.02dB M = 6 dBPT SR=ALF+LC+
LA+ M5dBm-(-42dBm)= (LF) 0.19 dB/km+0.3dB+0.02dB+6dBDespejando
LF:LF Al igual que en el caso anterior la Longitud lmite de la
fibra es 214.1Km, el cual no excede la distancia entre Pto. la
Cruz-Cumana y nos permite sealar que no se necesitan amplificadores
extras en el sistema. Verificando de otra forma esta afirmacin
colocamos la en la formula la longitud de tramo que es igual a la
longitud de la fibra real a tender:PT SR=ALF+LC+ LA+ M5dBm-( SR)=
(102.5Km) 0.19 dB/km+0.3dB+0.02dB+6dB-( SR)= 25.79 dB 5 dBm-( SR)=
25.79 dB 5 dBm( SR)=-20.79 dBmTomando en consideracin SR, como la
potencia mnima necesaria para lograr un BER de 10-9. Donde la
potencia obtenida es mayor a la mnima potencia que el receptor
opera para obtener el BER deseado. De esta forma se comprueba que
para este tramo no se necesita dispositivos amplificadores.
ConclusinLuego de haber diseado el enlace de comunicaciones por
fibra ptica entre los estados correspondientes, se puede decir que
la tecnologa de fibra ptica, definitivamente involucra una serie de
ventajas sobre los sistemas de comunicaciones de microondas y
cables coaxiales, debido a estas ventajas se ha podido concebir el
diseo de un sistema de comunicaciones. La red se traduce en un
sistema con capacidad integrada de transporte y acceso de datos
ofreciendo las ventajas propias de operatividad, supervivencia y
monitoreo de la capacidad de funcionamiento, para proveer los
servicios requeridos en cada nodo que conforma la red.
El mtodo sistemtico que se ha propuesto, una vez ordenados y
sistematizados los pasos del diseo general de un sistema, surgi la
necesidad de unificar los criterios de autores que trabaja en el
campo y normativas que explicaban el procedo de proyeccin de un
sistema con metodologa distintas; este mtodo contribuye enormemente
a hacer la cobertura total de todos los factores relativos en un
enlace de comunicaciones, y al aplicar en el diseo de enlace
propuesto a agilizado su proyeccin arrojando ptimos resultados.
Debido a la gran capacidad de transmisin que maneja cada uno de
los tramos de dicha red para transmitir telefona, internet y
videoconferencias entre los distintos auditorios de las sedes de la
UNEFA presentes en cada estado. Finalmente, La instalacin del
sistema ptico para la transmisin de seales de voz, dato y video es
realmente necesaria para el desarrollo educativo en la institucin,
y pueda afrontar adecuadamente los nuevos retos y mejoras
progresivas que caracterizan el dinmico sector referente a las
Telecomunicaciones que se puedan tener.