T E S I S

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA
MECANICA Y ELECTRICA
AMPLIACION DE LA CAPACIDAD EN RED
SUBMARINA INTERNACIONAL
“CABLE MAYA”
T
E
S
I
S
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:
INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA
PRESENTA:
JOSE ALEJO AGUILAR OSORNIO
ASESORES:
ING. ROBERTO OSORNIO SOTO
ING. JOSE FELIPE DARIO VILLAFUERTE CANCINO
MEXICO, D. F.
2007
A MIS PADRES:
PEPE Y ESPERANCITA
POR SER QUIENES ME ENSEÑARON QUE EN ESTA VIDA NADA ES
FACIL PERO CON DEDICACION, ESFUERZO Y CONSTANCIA SE
LOGRA.
A MI ESPOSA: MARU
POR SER LA PERSONA QUE MAS AMO EN ESTE MUNDO, CUYO
AMOR
SE
MANIFIESTA
DE
TANTAS
MANERA
PERO
ESPECIALMENTE EN EMPEÑO Y DEDICACION.
A MIS HIJOS:
NALLE Y PEPE TOÑO
QUE SON EL MOTOR
DE MI EXISTENCIA, IMPULSANDOME A
LOGRAR NUEVAS METAS.
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Ampliación de Capacidad en Red
Submarina Internacional
“Cable Maya”
1
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
INDICE GENERAL
PAGINA
No.
INTRODUCCIÓN
1. Estado del Arte.
3
2.- Los Desafíos de las Redes de Telecomunicaciones.
9
3. Como Resolver la Crisis de Capacidad.
11
4. Expansión de la Capacidad y Flexibilidad en DWDM.
19
CAPÍTULO I DESCRIPCION DEL PROYECTO
1. Requerimientos del sistema
23
2. Arquitectura de Red Cable Maya.
23
3. Descripción del Equipo a Instalar.
26
4. Descripción del Sistema de Red.
35
5. Descripción del Sistema de Gestión.
37
6. Equipamiento por Estación.
38
7. Plan de Trabajo.
40
CAPÍTULO II DESARROLLO DE PRUEBAS Y PROCEDIMIENTOS
1.
Características Principales
44
2.
Equipos de Medición.
49
3.
Pruebas de Estación.
49
4.
Pruebas de Salto.
50
5.
Pruebas del Sistema de Gestión.
52
6.
Mediciones de Estabilidad del Sistema.
56
7.
Procedimiento Ampliación de la Capacidad (UP Grade).
57
CAPÍTULO III RESULTADOS DE PRUEBAS Y ESTABILIDAD
DEL SISTEMA
1.
Resultado de Pruebas de Estación.
63
2.
Resultado de Pruebas de Salto
67
3.
Resultado de Pruebas del Sistema de Gestión
80
4.
Mediciones de Estabilidad del Sistema.
85
CONCLUCIONES
87
GLOSARIO
89
BIBLIOGRAFIA
98
2
José Alejo Aguilar Osornio
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INTRODUCCION
1.
Estado del Arte.
A trabes de la historia de las comunicaciones podemos saber del desarrollo de los
cables submarinos, el invento del telégrafo en el año de 1832 por Samuel Morse
fue un paso muy importante en el avance de las comunicaciones donde se pudo
saber que ocurría
de forma casi inmediata en buena parte del mundo,
exceptuando aquellos países que están separados por el mar, el problema
consistía en que el agua de mar absorbe la corriente eléctrica que corre por los
hilos telegráficos y en esa época no se había descubierto un material aislante para
dicho hilo, no fue sino hasta que se descubrió un material llamado QUTAPERCHA
que logro aislar los hilos del telégrafo del agua.
En 1840 se instalo un Cable Submarino entre Inglaterra y Francia. Su duración fue
muy breve, ya que un grupo de pescadores lo engancho en su red y convencidos
de que habían encontrado un alga con el corazón repleto de oro lo cortaron. La
tecnología de esa época era insuficiente para lograr tender el cable sobre el lecho
marino sin que se hiciera nudos o quedara muy estirado, por lo que pasaron varios
años antes de intentar el tendido de un nuevo cable.
En 1850, un hombre de negocios ingles, Jacob Brett, decidió tender el primer cable
a través del canal de la Mancha.
En 1851 las islas Británicas quedan unidas telegráficamente a Francia, y
posteriormente con otros puntos de Europa. Sin embargo, a pesar de los grandes
éxitos cosechados hasta el momento, el continente americano parecía condenado
a estar aislado de esta red mundial, debido a la amplitud de los océanos Pacífico y
Atlántico y a la imposibilidad de establecer estaciones intermedias. A esto hay que
sumarle el hecho de que se desconocían factores muy importantes tales como la
profundidad del océano, la estructura geológica exacta de este y si el cable
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José Alejo Aguilar Osornio
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soportaría el peso de las masas de agua. Además en el caso de ser técnicamente
posible había que encontrar la forma de transportar esa gran cantidad de cable y el
dinamo capaz de enviar electricidad a esa distancia, teniendo en cuanta que en
esa época los conocimientos que se tenían de la electricidad eran aun muy
básicos. En definitiva, todos estos inconvenientes hicieron que en cuanto alguien
mencionará el proyecto del cable transoceánico fuese rechazado por los expertos
o bien en el mejor de los casos comentarán que quizás en el futuro.
Aquí es donde surge la figura de Cyrus W. Field. Un Ingeniero Inglés, de nombre
Gisborne, que en el año 1854 está dedicado a la tarea de colocar un cable entre
Nueva York y el extremo Este de América, Terranova, gracias al cual las noticias
llegarán unos días antes que los vapores, tiene que interrumpir su tarea apenas
realizada la mitad de su proyecto, debido a que se han agotado sus recursos
financieros. Se dirige entonces a Nueva York en busca de capitalistas que le
aporten financiación para poder terminar el proyecto. Se encuentra gracias a la
casualidad con un joven de nombre Cyrus W. Field, hijo de un pastor, quien ha
progresado en sus negocios tan rápida y grandemente que siendo muy joven
todavía ha podido retirarse a la vida privada con una gran fortuna. Este
desocupado y demasiado joven para permanecer inactivo es el hombre a quien
Gisborne trata de conquistar para la terminación del cable entre Nueva York y
Terranova. Cyrus W. Field no es un entendido sobre la materia pero a pesar de
ello pone una fe ciega en ese proyecto hasta el punto de que mientras el Ingeniero
y perito Gisborne considera como fin la unión de Nueva York con Terranova, el
joven Cyrus va mucho más lejos. ¿Por qué no extender ese mismo cable y
comunicar Terranova con Irlanda? Desde ese momento Cyrus dedicaría todo su
empeño y medios a dicho proyecto. En la figura 1 se muestra una nota manuscrita
por Cyrus W. Field sobre el cable submarino telegráfico y el dibujo del mismo.
En 1864 se realizo el tendido de un cable para unir los dos continentes Europa y
América (Inglaterra con Nueva Scotia EEUU) el cual es cortado por una ballena.
Para 1866 se une finalmente Europa y América con un cable submarino
lográndose transmitir 700 palabras. Hay grandes festejos por los resultados y en
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aquel entonces la Reina de Inglaterra intenta comunicarse con el presidente de
Estados Unidos, pero cuando la Reina se dispone a comunicarse con el
Presidente se corto la Luz.
Figura 1 Nota manuscrita por Cyrus W. Field sobre el cable
submarino telegráfico y el dibujo del mismo.
En 1867 un año después se instala un nuevo cable y este si funciona, logrando
comunicarse la Reina de Inglaterra con el Presidente de los Estados Unidos. Una
vez en marcha el sistema era bastante caro, pues costaba 7 Dólares y medio por
palabra. La debilidad de las señales transmitidas a través de cable grandes
distancias exigía el invento de aparatos receptores más sensibles. El sifón
registrador, inventado por Lord Kelvin en 1867, se empleaba a principios del siglo
XX casi exclusivamente. Este instrumento consistía en una ligera bobina de hilo
fino aislado suspendida entre los polos de un poderoso imán. Cuando la corriente
de un cable circulaba a través de la bobina ésta se inclinaba a un lado o a otro,
según la dirección de la corriente. Un hilo unido a un punto de la bobina hacía que
un pequeño tubo de cristal conteniendo tinta se coloque junto a uno u otro borde
de una cinta de papel que se movía lentamente bajo él. El otro extremo del tubo de
cristal terminaba en un tintero colocado más alto que el papel, así que transmitía la
tinta al papel actuando como un sifón. La corriente se enviaba desde la estación
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emisora en una dirección cuando se quería representar un punto, y en la dirección
inversa cuando se quería representar una raya. Cuando la línea ondulada trazada
sobre el papel pasaba por encima de la línea horizontal se la reconocía como un
punto, y cuando pasaba por debajo, como una raya, siendo exclusivamente
empleado el alfabeto continental. La rapidez de transmisión había sido aumentada
con un sistema "duplex", que permitía transmitir dos señales al mismo tiempo, una
en cada dirección. Estos cables duraron cerca de 100 años en operación.
Aunque ya en 1891 se utiliza un cable submarino multiconductor en el Canal de la
mancha para servicio telefónico, solo se llega hasta 120 pares.
La telefonía no hará uso de los cables submarinos hasta después de la Segunda
Guerra Mundial, cuando el desarrollo de las microondas permite mayores anchos de
banda de transmisión y, por tanto, mayor cantidad de información, aunque sus
características de propagación impiden su utilización por radiación. Es necesario
guiar las microondas a través de cables coaxiales terrestres y submarinos, pero en
estos la gran longitud produce atenuaciones que es necesario compensar con
amplificadores sumergidos y en los que es imprescindible la utilización de bulbos
para amplificar las señales en determinados intervalos de su recorrido. La
construcción de un repetidor sumergido en la mitad de la década de los cincuentas
fue el inicio de una nueva era de los cables submarinos.
En 1956 fue instalado el primer cable trasatlántico conformado por cables
coaxiales denominado TAT-1, con 102 repetidores (51 repetidores dobles) y una
capacidad de 50 canales (36 conversaciones simultáneas) entre Oban, Escocia y
Newfoundland, Canadá.
En 1959 se instala el TAT-2 entre Newfoundland, Canadá y Francia.
Para 1961 se cruza el Atlántico entre Gran bretaña y Canadá con un cable para 60
circuitos DENOMINADO CANTAT 1. En la figura 2 se muestra la fotografía del
cable submarino de los años 60´s.
6
José Alejo Aguilar Osornio
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Figura
2
Fotografía
del
cable
submarino
empleado en los 60´s.
A mediados de los sesenta esta disponible los repetidores transistorizados que
revolucionan los sistemas de cables submarinos.
En 1967 se instala un cable entre Reino Unido y Jersey con esta tecnología.
Durante los primeros años setenta se tienden cables en el Atlántico Norte con
repetidores que trabajan a 14 MHz. En estos años el sistema TAT llega a su quinta
generación, con un sistema de 845 circuitos entre Estados Unidos y España, ruta
que se amplia a 1.840 circuitos en 1974 con el CANTAT 2.
En 1974 se amplia ruta con el CANTAT 2 a 1,840 circuitos.
En 1976 se incrementa a 4.000 circuitos con el TAT 6. En la figura 3 se muestra una
fotografía de los cables empleados en estos años.
Los años 80´s trajeron cambios radicales en los cables submarinos, con el
desarrollo de nuevas tecnologías que permitieron desarrollan sistemas que
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transmitieran información a través de rayos luminosos dando origen a los cables
de fibra óptica y pasando de la tecnología analógica a la digital, incrementando
considerablemente la capacidad de transmisión de estos sistemas.
Figura
3
Fotografía
del
cable
submarino
empleado en los 70´s.
En 1988 se tiende el primer cable trasatlántico de fibra óptica, el TAT 8 que
transporta más de 32 mil conversaciones al mismo tiempo.
En 1992 se instala el cable submarino de fibra óptica COLUMBU entre Europa y
América con la participación de México.
Un año después en 1993, Teléfonos de México es socio mayoritario, del sistema
de cable submarino Columbus II. Se programó para entrar en servicio en diciembre
de 1994, con capacidad para 23 mil canales telefónicos y para transmitir 90 mil
conferencias simultáneamente. Sus amarres se encuentran en Cancún, México;
West Palm Beach, Estados Unidos; Saint Thomas e Islas Vírgenes, EE.UU.; Isla
Gran Canaria, España; Isla Madeira, Portugal; y Palermo, Italia. En el proyecto
participaron 58 compañías de telecomunicaciones de 41 países, entre las que se
encuentran Telefónica de España, AT&T, Italcable y Companhia Portuguesa Radio
Marconi.
8
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En ese mismo año 1993 se instala el cable submarino MAYA para unir el
continente Americano de norte a sur, con la participación de México, Estados
Unidos, Islas Caimán, Honduras, Costa Rica, Panamá y Colombia. En la figura 4
se muestra la estructura de cable submarino de fibra óptica con estructura
metálica.
Figura 4 Estructura de cable submarino de
Fibra Óptica con estructura metálica.
2.
Los Desafíos de las Redes de Telecomunicaciones.
La introducción de la óptica en la transmisión de señales fue un evento importante
en las telecomunicaciones, logrando alcanzar capacidades que en los años 80´s
eran inimaginables, las fibras ópticas han demostrado que ofrecen una calidad sin
par en la transferencia de información digital aun en grandes distancias. Sin
embargo del gran ancho de banda intrínseco de las fibras ópticas se utiliza menos
del 10% y la demanda de tráfico generada por la explotación de servicios en-línea
origina
un
crecimiento
considerable
sobre
las
redes
actuales
de
telecomunicaciones. La mejor opción para mejorar la utilización del ancho de
banda de las fibras ópticas es el empleo de tecnología WDM multiplexión por
división de longitud de onda.
Para entender la importancia de WDM en redes ópticas, es necesario hacer el
análisis en el contexto de los desafíos por la industria de telecomunicaciones.
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José Alejo Aguilar Osornio
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Para 1997 la expectativa de las compañías era incrementar el ancho de banda en
sus redes a 1.2 Gbps sobre un par de fibra. Los pronósticos del incremento en la
capacidad de ancho de banda necesitada para estas redes se calcularon con la
presunción de que una persona sólo genera tráfico seis minutos de cada hora.
Este cálculo fue erróneo, debido al acceso a Internet (300 por ciento de
crecimiento por año), los fax, las líneas de teléfono, los módems, tele conferencia,
transmisión de datos y la transmisión video, son factores que no fueron incluidos,
dando una estimación diferente.
Nadie podría haber predicho el crecimiento de la red necesaria para cubrir la
demanda por los cambios tan vertiginosos de la tecnología. Por ejemplo, una
compañía ha dicho que el tamaño de su red se duplicó cada seis meses en el
período de cuatro años.
La estimación de tráfico para los próximos años se muestra en un estudio
realizado por la compañía Gartner donde se considero el comportamiento de las
redes de telecomunicaciones desde 2003, los requerimientos actuales como es el
manejo de aplicaciones en computadoras para acceder a Internet (Ethernet o
VDSL), aplicaciones de video sobre IP, voz sobre IP además del manejo
tradicional de voz, lo que se traduce mayor demanda de ancho de banda por
usuario. En la figura 5 se muestran las graficas de Gartner.
Para este estudio se consideraron cuatro tipos de tráfico.
Trafico Tipo A: Para negocios quienes demandan la mayor cantidad de tráfico,
utilizando lo más avanzado de la tecnología para beneficio del negocio.
Tráfico Tipo B: Para personas comunes y corrientes (clase media) quienes
utilizarían la tecnología para uso personal.
Trafico Tipo C: Enfocado para el ahorro de costos, pequeñas empresas.
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Trafico Tipo D: Enfocado el servicio de voz sobre IP (Alto 83 Kbps, Medio 18Kbps
y bajo 12 Kbps)
Figura 5 Graficas de Gartner, incremento por año de ancho de banda
Como podemos observar cada año se duplicará el requerimiento de ancho de
banda pasando de 1,600 Kbps en 2006 a más de 4,000 Kbps en 2008 para una
sola persona. Lo que demanda duplicar la capacidad de la red instalada en un
periodo muy corto de tiempo.
Este es el problema que enfrentan las compañías proveedoras de servicio. Otro
desafío es integrar las tecnologías diversas en una sola infraestructura.
3.
Como Resolver la Crisis de Capacidad.
Para resolver los desafíos de la necesidad de incremento de servicio en fibra y de
la administración de ancho de banda, los
proveedores de servicio necesitan
opciones para proporcionar una solución económica.
Una manera de incrementar la capacidad de transporte en las redes de
telecomunicaciones es instalar mayor número de fibras e instalar mayor cantidad
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de equipos lo que incrementa considerablemente el costo de la red. Sin embargo,
colocar fibra nueva no habilitará necesariamente al proveedor del servicio para
proporcionar servicios nuevos ni incrementar la capacidad de administración de su
red.
Una
segunda
opción
es
utilizar
mayores
velocidades
de
multiplexión
incrementando así la capacidad de transmisión. En la época de los 80´s dominaba
la multiplexión TDM (multiplexión por división de tiempo) que permitía aumentar la
capacidad de una fibra mediante intervalos de tiempos más cortos para que mayor
cantidad de bit (datos) puedan ser transmitido por segundo, en esta tecnología
cada fibra óptica es habilitada para transportar señales ópticas desde un láser. La
figura 6 muestra el aumento de la capacidad por TDM.
Figura 6 Multiplexión TDM Combina el Tráfico de múltiples entradas en una salida de Alta capacidad
Permite alta flexibilidad en el manejo de tráfico, ancho de banda fijo y requiere la función mux/demux
eléctrica
La característica de esta tecnología es la multiplexión de señales eléctricas antes
de llegar a la parte óptica y ser enviados por la fibra óptica.
Para el manejo de la multiplexión la industria de telecomunicaciones adopto dos
estándares el Americano ANSI empleados solo en los países de EEUU, CANADA,
KOREA, HONG KONG y TAIWAN, y el estándar Europeo avalado por la ITU-T
utilizado en el resto del mundo. Estos estándares proporcionaron la base para la
transformación de las redes de transporte como nosotros los conocemos hoy en
día, este ha sido el método para crecer a mayores capacidades. Sin embargo,
cuando los proveedores de servicios usan este enfoque exclusivamente saben que
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José Alejo Aguilar Osornio
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debe crecer aun más comprando equipos con mayor velocidad, lo que implica
mayor capacidad de la que ellos necesitan inicialmente.
Estos estándares manejan dos jerarquías la plesiócrona PDH y la sincronía SDH
En la jerarquía digital plesiócrona PDH se manejan 4 niveles de capacidad (orden)
o jerarquías, primer orden, segundo orden, tercer orden y cuarto orden, en la tabla
1 y 2 se muestran las capacidades de cada jerarquía y su velocidad de
transmisión, el estándar Europeo ITU-T y el estándar Americano ANSI
respectivamente.
JERARQUIA
E0
VELOCIDAD
64 Kbps
CIRCUITOS
1 E0
E1 Primer Orden
2.048 Mbps
1 E1, 31 E0
E2 Segundo Orden
8.448 Mbps
4 E1, 124 E0
E3 Tercer Orden
34.368 Mbps
16 E1,
4E2, 496 E0
E4 Cuarto Orden
139.264 Mbps 64 E1,
4 E3, 1984E0
Tabla 1 Estándar Europeo ITU-T
JERARQUIA
VELOCIDAD
CIRCUITOS
DS0
64 Kbps
1 DS0
DS1
1.544 Mbps
24 DS0
DS2
6.312 Mbps
4 DS1, 96 DS0
DS3
44.736 Mbps
28 DS1, 7 DS2
DS4
273.176 Mbps
168 DS1, 6 DS3
Tabla 2 Estándar Americano ANSI
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El desarrollo tecnológico permitió alcanzar velocidades
de 564.99 Mbps en
jerarquía plesiócrona PDH, En la figura 7 se muestra la estructura de la jerarquía
plesiócrona PDH y SONET.
Jerarquí
Jerarquía Americana
DS1
DS2
x4
1544 kb/s
DS3
x7
6312 kb/s
44736kb/s
x6
274176kb/s
kb/s
x24
DS0
64 kb/s
x3
x3
E0
E1
E2
2048 kb/s
Primer Orden
x4
8448 kb/s
E3
x4
Segundo Orden
34368 kb/s
E4
x4
139264 kb/s
x4
564992 kb/s
Cuarto orden
tercer orden
Jerarquí
Jerarquía Europea
Figura 7 Estructura Plesióncrona PDH y SONET
En el caso de la Jerarquía Digital Síncrona SDH como fue una tecnología
desarrollada posteriormente a la Jerarquía Plesióncrona PDH se considero aceptar
las tramas PDH por lo que se colocan en un contenedor y se le agrega un
encabezado de control para posteriormente ser multiplexado para llegar a formar
la estructura SDH siendo la primera jerarquía el STM1. En la tabla 3 se muestra la
capacidad y la velocidad de la jerarquía SDH.
JERARQUIA
VELOCIDAD
CIRCUITOS
STM1
155 Mbps
3 E3, 63 E1, 1953E0
STM4
622 Mbps
4 STM1, 12E3, 7812E0
STM16
2.5 Gbps
16 STM1, 31248 E0
Tabla 3 Jerarquía Digital Síncrona SDH
La primer jerarquía de velocidad sincrónica fue definida como STM-1 (155.52
Mbps).El estándar síncrono avalado por la ITU-T en su recomendación G709
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establece que la trema SDH esta formada por 9 filas por 270 columnas, en la unión
de cada fila con columna se envía un byte que contiene diversas informaciones
para el buen funcionamiento del sistema o para el envío de información del usuario
como las funciones de administración, operación, aprovisionamiento y desempeño.
La información es enviada byte por byte iniciando de izquierda a derecha en la fila
1 y terminando con la fila 9. En la figura 8 se muestra la trama SDH.
Los siguientes niveles superiores se obtienen como N x STM-1, habiendo definido
la ITU-T el 4 x STM-1 = 622.08 Mbps y 16 x STM-1 = 2488.32 Mbps
(aproximadamente 2.5 Gbps), encontrándose endiscusión sistemas STM-8, STM12 y STM-64 (10 Gbitsps).Todas las señales tributarias, de cualquier jerarquía y
origen, deben poder acomodarse a la estructura sincrónica del STM-1.
MODULO DE TRANSPORTE SINCRONO STM 1
Total 270 Columnas (Bytes)
9 Columnas
SOH
123456789
F
I
L
A
S
1
2
3
4
5
6
7
8
9
260 Columnas
9*1
9*9
270
11
9
1
9 *260
10
270
RSOH
811
APUNTADOR AU 819
MSOH
2161
2169
P
O
H
C4
821
1080
CAPACIDAD DE TRANSPORTE
CARGA 9 FILAS * 260 COLUMNAS
PAYLOAD
2171
2430
125 µs
SOH = RSOH + MSOH
Figura 8 estructura de la Trama STM1
La estructura de SDH se conforma por tributarios plesiócronos los que se
acomodan en un contenedor C (Container) que será distinto para cada velocidad.
Estos contenedores disponen de bits adicionales que pueden o no contener
información, así como bits que indican si en esas posiciones va o no información,
es decir se utiliza justificación por bits (relleno adaptativo). Una vez creado el
contenedor en los puntos frontera, la red ya no tiene que mirar dentro del mismo
hasta el punto en el cual el contenido es devuelto a un elemento de la red. Cada
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uno de los contenedores creado recibe un encabezado, llamado Tara de Trayecto,
TTY o Path Overhead POH, este contiene información para operación,
administración y mantenimiento (canales de servicio, información para verificación
de errores, alarmas, etc.), que se emplean en los extremos del trayecto Los
contenedores a los cuales se ha agregado su POH se llaman Contenedores
Virtuales VC (Virtual Container). Al POH se le agrega un puntero, PRT. Los
punteros apuntan al primer byte del encabezamiento de trayecto. Formándose lo
que se conoce como unidad tributaria TU (Tributary Unit). Finalmente las TU son
multiplexadas byte a byte y con el agregado de información adicional de
administración de la red, se forma el módulo STM-1. En la figura 9 se muestra la
formación de señal sincrónica.
Figura 9, Formación de Señale Sincronía
Si se desea niveles superiores, basta con volver a multiplexar byte a byte (por
simple intercalación) N módulos STM-1, para obtener STM-N.
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Cada uno de los VC es transportado en un espacio al cual está asignado un
puntero, que indica el primer byte del VC respectivo. Las señales tributarias (como
puede ser una de 140 Mb/s) se disponen en el VC para su transmisión extremo a
extremo a través de la red SDH, el VC se ensambla y desensambla una sola vez,
aunque puede atravesar muchos nodos mientras circula por la red.
Los punteros correspondientes a cada contenedor se encuentran en posiciones
fijas respecto al elemento de multiplexación en el cual los contenedores son
mapeados. Los VC de bajo orden son mapeados en relación a contenedores más
altos. Los VC de altos orden son mapeados en relación a la trama STM-N. Por lo
tanto los contenedores de alto orden contienen también un área de punteros para
los VC de bajo orden (llamados unidades tributarias). Está claro que si en lugar de
tributarios bajos orden los VC reciben señales digitales SDH, ellos no contienen
ningún área de punteros, porque no hay unidades tributarias a localizar dentro de
los mismos, sino que su área de carga está ocupada por una gran señal sincrónica.
Los VC de alto orden que son mapeados en relación a la trama STM-N estos son
llamados unidades administrativas (AU).
Por lo tanto, la trama STM-N siempre contendrá un área de punteros para las
unidades administrativas.
El contenedor define la capacidad de transmisión sincrónica del tributario. La
frecuencia de éste se incrementa mediante justificación positiva para acomodarla y
sincronizarla con STM-1. Al agregar la información adicional POH se forma lo que
se denomina contenedor virtual VC (Virtual Container). Posteriormente se agrega
el puntero PTR, que es el direccionamiento de cada VC dentro de la estructura,
obteniéndose la unidad tributaria TU. En la figura 10 puede observarse el proceso.
Este conjunto constituye una unidad interna de la estructura. En caso que pueda
ser transferida entre distintos STM-1, se denomina unidad administrativa AU
(Administrative Unit).
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Figura 10, Proceso para formar una unidad tributaria.
Varias TU idénticas, forman un grupo de unidades TUG (Tributary Unit Group).
Varios TUG idénticos forman nuevamente una AU, la que con el agregado de un
encabezado de sección SOH (Section Overhead) con la información de operación,
administración de la red, completa el STM-1. En la figura 11 se muestran las
distintas alternativas para obtener un STM-1 a partir de las señales tributarias de
ambas jerarquías plesiócronas (Europea y Americana ) tal como lo indicaba la
recomendación G709 de ITU-T.
Figura 11 Formación del STM1
El modo síncrono del medio de transmisión en un sistema de fibra óptica se logra
sincronizado a un reloj externo el láser. El beneficio es que la corriente de
información transmitida por el láser (voz, datos e imágenes) a la fibra óptica es de
manera constante, cadenciosa y regulada para que cada corriente de la luz
puedan ser identificada fácilmente y extraída o recuperada en el extremo distante.
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La evolución tecnológica llego a desarrollar velocidades de 2.5Gbps, siendo el
siguiente paso subir velocidades de 10 Gbps y la siguiente jerarquía seria 40
Gbps, pero no muchos cree que esto será posible para este tipo de tecnología.
Este método es usado también con las redes del transporte que se basan en el
estándar Americano SONET.
La tercera opción para proveedores de servicio es multiplexión por densidad de
longitud de onda (WDM), que aumenta la capacidad de fibra. Primero asigna a las
señales ópticas entrantes una frecuencia específica (longitud de onda o lamda)
dentro de una banda de frecuencia designada y entonces multiplexa las señales y
la señal resultante se inyecta en una fibra óptica. Como las señales a la entrada
nunca se terminan en la capa óptica, las interfaces pueden ser de diferentes
velocidades y el formato independientes. Siendo esta la solución más económica.
Por lo tanto podemos decir que WDM combina múltiples señales ópticas para que
ellas puedan ser amplificadas en grupo y transportadas sobre una sola fibra para
aumentar la capacidad de la fibra, la Figura 12 muestra como cada señal
trasmitida puede estar en una velocidad diferente, incrementando la capacidad de
la fibra óptica.
Figura 12. Incremento de Capacidad en una red de fibra óptica por WDM, donde se puede
ver diferentes formatos o velocidades.
4.
Expansión de la capacidad y Flexibilidad en WDM.
Durante los años 90´s, las redes podían enviar un máximo de cuatro diferentes
señales sobre una fibra con diferentes longitudes de onda en la misma ventana de
19
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operación (Broadban WDM). Sin embargo esta aplicación necesitaba el uso de
laser´s estrechos.
Mientras el debate continuaba en cuanto a sí WDM o TDM se acomodaba mejor
para la
expansión de redes de fibra óptica se desarrollo la tecnología Densa
multiplexión por división de longitud de onda DWDM que es una clara solución con
capacidad de transmitir de 40 a 100 señales diferentes e incorpora ambas
tecnologías dándole a los proveedores de servicios la capacidad y flexibilidad
necesaria permitiendo integrar tecnología SDH y SONET fácilmente con equipo
existente en su red, logrando transmitir hasta 80λ (lamdas) en la fibra instalada.
En la figura 13 se muestra la expansión y flexibilidad en WDM.
El compromiso para incrementar el número de señales (canales) es reduciendo los
espacios entre estos, por ejemplo espacios de 0.8nm entre canales, Esta
tecnología incrementa la capacidad de transporte a través de la utilización de rutas
de fibras existentes y equipos terminales y su flexibilidad consiste en poder
configurar redes propias para los clientes premier como si fueran diferentes fibras.
S
D
H
D
W
D
M
S
D
H
Figura 13. Expansión y flexibilidad en DWDM
20
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
En laboratorio han sido probados exitosamente sistemas unidireccionales
con
capacidades de: 320 x 2.5Gbps (total 800Gbps), 160 x 10 Gbps (total 1.6Tbps) y
128 x 40 Gbps (total 5.12Tbps).
Derivado del análisis para incrementar la capacidad de las redes de
telecomunicación se puede concluir que la forma mas practica de incrementar
capacidad sin incrementar los gastos considerablemente por la instalación de
mayor cantidad de Fibra Óptica es a través de WDM, lo que permite al proveedor
del servicios (telecomunicaciones) integrar tecnología SDH y SONET fácilmente
con equipo existente en su red mientras se gana capacidad en la fibra instalada.
En la figura 14 se muestra un sistema de fibra óptica punto a punto con tecnología
WDM
Figura 14 Incremento de capacidad con tecnología WDM
Se prevé que el desarrollo de esta tecnología nos va a permitir llevar servicios de
video, vos y datos a gran velocidad a las casas y empresas. En la figura 15 se
muestra el diagrama de como serán las redes comunicaciones dentro de los
próximos años.
Figura 15 Red de comunicación basada en WDM
21
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
CAPÍTULO I
DESCRIPCION DEL PROYECTO
22
José Alejo Aguilar Osornio
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1
Requerimientos del Sistema.
Derivado de la creciente demanda de tráfico de telecomunicaciones (voz, datos y
próximamente video) el consorcio de administración del sistema de cable
submarino “CABLE MAYA”
formado por los países de Estados Unidos, Islas
Caimán, Colombia, Costa Rica, Honduras, y México tomaron la decisión de
incrementar su capacidad de transporte aprovechando la infraestructura existente,
que consiste de un cable submarino y equipo SDH, instalado desde 1993, bajo las
siguientes premisas:
1. Que tenga la capacidad de aceptar lo que esta en operación.
2. Que pueda crecer de forma modular de cuerdo a los requerimientos
anuales.
3. Que pueda brindar servicios de redes de nueva generación (RNG), voz,
datos y video.
4. Que cumpla con los estándares de las normas internacionales de ITU-T.
5. Que pueda medir el desempeño de los trayectos.
6. Que cuente con un sistema de gestión centralizado con respaldo espejo
con capacidad de entrar en operación de forma inmediata al perderse la
gestión.
7. Que tenga diferentes niveles de seguridad.
8. Que cuente con soporte técnico los 365 días del año.
9. Que cuente con refacciones en sitio.
10. Que recuperen el tráfico en menos de 8 hrs.
2
Arquitectura de Red Cable Maya.
El sistema de CABLE MAYA consta de 7 estaciones, iniciando en Hollywood
(USA) y terminando en Tolu (Colombia) con cinco derivaciones una para Cancún
(México) otra para Puerto Cortes (Honduras) la tercera para Half Moon Bay (Grand
Cayman) la cuarta para Puerto Limón (Costa Rica) la quinta y última es para María
23
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Chiquita (Panamá). En la figura 1.1 se muestra el plano de la red del Cable Maya
con los nombres de las estaciones que lo conforman.
Hollywood
Hollywood
(USA)
(USA)
Cancun
Cancun
(Mexico)
(Mexico)
Half
HalfMoon
MoonBay
Bay
(Grand
(GrandCayman)
Cayman)
Puerto
PuertoCortes
Cortes
(Honduras)
(Honduras)
Puerto
PuertoLimon
Limon
(Costa
(CostaRica)
Rica)
Maria
MariaChiquita
Chiquita
(Panama)
(Panama)
Tolu
Tolu
(Colombia)
(Colombia)
Figura 1.1 Red del CABLE MAYA
Para la definición de la marca del equipo a instalar se contrato a un consultor
externo (Cables and Warles) quien realizo la licitación de proveedores evaluando
los diez puntos contemplados en las premisas.
Dentro del análisis de cada proveedor se encontró que las principales diferencias
se encontraban en la atención del servicio entiéndase como soporte técnico,
mientras que unos nos atendían desde Bracil, otros en Europa y el tiempo de
desplazamiento del personal para llegar a cualquier nodo superaba los tiempos
establecidos, solo uno nos proporcionaba servicio de soporte técnico en MEXICO,
24
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
reduciendo enormemente los tiempos de desplazamiento de sus técnicos a los
nodos con falla.
Por lo tanto el proveedor que gano fue la compañía de telecomunicaciones
Japonesa mas grande en el mercado, quien a su vez entrego el proyecto al
corporativo de México para su implementación y entrega, además de que México
será el responsable de proporcionar soporte técnico a los demás países.
El equipo instalado tiene la capacidad de 5X2.5 Gbps y esta configurado de forma
tal que forma un anillo a dos fibras con siete nodos y protección MS SPRIN lo que
implica utilizar dos fibras para trasmitir y recibir del lado West y dos fibras para
transmitir y recibir del lado East, con repetidores submarinos (amplificadores
submarinos) los que pueden ser supervisados y monitoreados a través del sistema
de gestión de tal manera que nunca se pierda su control. La figura 1.2 muestra la
configuración de red del cable submarino.
Figura 1.2 Configuración del sistema Submarino Cable Maya
El equipo instalado es de fabricación Francesa considerados como equipos legasy
con capacidad de 5 X 2.5 Gbps con la facilidad de crecimiento a 8 X 2.5 Gbps, lo
que quiere decir que maneja 5 señales ópticas a nivel de entrada las cuales son
25
José Alejo Aguilar Osornio
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coloreadas y multiplexadas por el CPL MUX y enviadas al amplificador de línea y
finalmente entregada al cable submarino. La figura 1.3 muestra el diagrama del
equipo existente en estación.
Existing SLTE
1
2
3
4
6
Post M ON
8:1
CPL
M UX
To LINE
13dB CPL
SV
INF
1
2
3
4
6
8:1
CPL
DM UX
Pre M ON
DCF
From LINE
13dB CPL
Figura 1.3 Diagrama de equipo en estación de fabricación Francesa
3
Descripción de Equipo a Instalar.
El proveedor Presento como proyecto la plataforma de Multiservicios Integrada
conformada por una parte por el equipo SDH (U-Mode) y por otra por el equipo
DWDM con las siguientes especificaciones. La figura 1.4 muestra los equipos SDH
y DWDM.
Â
Soporta interfaces SDH/PDH/Ethernet
Â
Interfeces ópticas coloreadas bajo la especificación G.692 de la UIT-T
Â
Algoritmo de corrección de errores avanzado
Â
Esquema de protección 1+1/1:1 MSP, 2F/4F BLSR(MS-SPRing) y 2F
UPSR (SNCP)
Â
Capacidad máxima de procesamiento 512 x 512 VC-4 (80Gbps)
Â
Configuración automática de concatenación contigua o concatenación
Virtual
26
José Alejo Aguilar Osornio
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DWDM
MSP (SDH+)
c/ Interface Coloreada
(sin-repetidor)
(Repetidores)
+
Figura 1.4 Fotografías de los equipo SDH y WDM
El proyecto consiste en ampliar la capacidad a 10Gbps X 2WDM X 1PF con la
facilidad de crecer hasta 5 canales de 10Gbps con el equipo existente de 2.5
Gbps, y en caso de quitar el equipo existente el sistema puede crecer a 8 canales
de 10Gbps. En la figura 1.5 se muestra como queda el sistema integrado al cable
submarino.
Figura 1.5 Plataforma de multiservicios incorporada al cable submarino
27
José Alejo Aguilar Osornio
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1.1
Descripción del equipo U-Node.
El equipo U-Node BBM es un sistema de transporte de plataforma múlti servicio
de nueva generación posee flexibilidad y escalabilidad para manejar los servicios
en operación y poder crecer sin afectar el trafico, puede ser equipado hasta con
cuatro longitudes de onda de 10G o dieciséis de 2.5G en el lado de agregación
con una capacidad de cros-conexiones de 80G. Está conformado por 3 repisas, la
primera es una repisa de extensión de tributarios de entrada (EXT 16 Shelf), la
segunda es la repisa principal (Main Shelf) y por último la repisa de salida (EXT64
Shelf), como se muestra en la figura 1.6
La Repisa Principal Main Shelf contiene los paquetes de interfaz de entrada a
2.5G y la matriz de tráfico con su tarjeta de protección.
La Repisa de Extensión EXT 16 contiene el mismo tipo de paquetes de interfaz de
entrada instalados en la repisa principal y se pueden instalar hasta tres repisas en
el sistema.
La Repisa de Extensión EXT64 contiene los paquetes de interfaz de salida 10Gbps
para el lado West y para el lado East que se entregan el equipo WDM.
El equipo U Node proporciona los 4 tipos de protección de red empleados en los
sistemas de transmisión que son:
•
4F MS-SPRing
•
2F MS-SPRing
•
2F SNCP
•
MSP Lineal
2.2
Descripción del equipo WDM
El equipo WDM es un sistema con capacidad de recibir señales coloreadas de
otro sistema e integrarlas con las señales del equipo U Node BBM para formar una
sola señal de salida.
28
José Alejo Aguilar Osornio
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PDP
EXT16 Shelf
Blank
Blank
Blank
Blank
Blank
Blank
Blank
Blank
MSC
SSC
OHC
STM-16 x 1 (W)
STM-16 x 1 (P)
STM-16 x 1 (W)
STM-16 x 1 (P)
PSW80 (W)
PSW80 (P)
ESW (W)
Blank
Blank
STM-16 x 1 (L)
STM-16 x 1 (L)
OHCEXT
SSC
SC16
10G Colored
(East)
10G Colored
(West)
10G Colored
(East)
10G Colored
(West)
COM
José Alejo Aguilar Osornio
29
ESW (P)
Main Shelf
EXT64 Shelf
Figura 1.6 Equipo SDH U-Node BBM
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Posee flexibilidad de crecimiento, puede ser equipado hasta con 8 canales de
10Gbps. Esta conformado por 2 repisas la BAM y la POM, como se muestra en la
figura 1.7
La Repisa BAM contiene los bloques de tarjetas de amplificadores de transmisión
y amplificadores de recepción.
La Repisa POM contiene los bloques de tarjetas multipexoras y demultoplexoras
para el lado West y para el lado East que se conectan al cable submarino.
La Interconexión entre el equipo U-Node BBM y la repisa de Extensión WDM es a
través de fibras ópticas.
En el diagrama a bloques de la repisa de extensión WDM figura 1.8 podemos ver
del lado transmisión que las 5 señales de entrada son enviadas al compensador
de dispersión de fibra DCF (Dispersion Compensator of Fiber) para posteriormente
pasar al amplificador OBA (Optical Booster Amplifier), las señales son unidas a
nivel óptico en la etapa de multiplexión MUX para ser enviadas al cable submarino.
Para el lado receptor, el DMUX de-multiplexa la señal óptica provenientes del
cable en cinco 5 señales ópticas y enviada al preamplificador OPA (Optical
Previous Amplifier). El OPA amplifica las señales ópticas en forma individual para
posteriormente enviarlas al compensador de dispersión de fibra DCF y entregarla
al equipo U-Node BBM. Las fuentes de alimentación PWR provee la alimentación
(+5 V, -5.2 V, +3.3 V) a cada OBA, OPA y ACM. El ACM es el que recolecta la
información de las alarmas de cada una de las tarjetas OBA, OPA, para enviarlas
al sistema de gestión.
30
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Figura 1.7 Sistema de repisa de extensión WDM
31
José Alejo Aguilar Osornio
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El amplificador OBA es capaz de amplificar la señal recibida a un nivel de +6.5
dBm por el amplificador de reforzamiento (booster amplifier), el cual provee la
potencia de salida adecuada para transmisión de largas distancias, la tarjeta OBA
consiste de un circuito impreso de vidrio-epoxico (PCB) La placa frontal del PCB
tiene 2 eyectores (superior e inferior). La placa posterior del PCB tiene conectores
multipin que se insertan en la placa posterior de la repisa, la tarjeta consta de las
siguientes funciones.
•
Control de la salida óptica.
•
Control de polarización del LD.
•
Control LD por temperatura.
•
Apagado de la salida óptica.
•
Detección de alarmas.
Figura 1.8 Diagrama a bloques de la repisa de Extensión WDM
32
José Alejo Aguilar Osornio
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El Pre-Amplificadores OPA es capaz de amplificar la señal recibida a un nivel
adecuado +5.5 dBm por el control automático de potencia. El preamplificador
óptico es equipado con un filtro óptico reemplazable para eliminar el ruido ASE
(máximo 5 tarjetas por repisa BAM). La tarjeta OPA consiste de un circuito impreso
de vidrio-epoxico (PCB) La placa frontal del PCB tiene 2 eyectores (superior e
inferior). La placa posterior del PCB tiene conectores multipin que se insertan en la
placa posterior de la repisa, la tarjeta consta de las siguientes funciones.
•
Control de la salida óptica.
•
Control de polarización del LD.
•
Control LD por temperatura.
•
Apagado de la salida óptica.
•
Detección de alarmas.
El Multiplexor hace la asignación de longitudes de onda para cada canal a través
de filtros de banda estrecha de película delgada como se muestra en la figura 1.9 y
en la tabla 1.1 se muestra la relación entre el número del canal de la longitud de
onda y la parte del espectro de la longitud de onda de ITU-T.
Espectro incidente
Espectro transmitido
• canal específico
• banda
Espectro reflejado
Substrato
Películas dieléctricas
Figura 1.9 Filtro de Banda estrecha de película delgada
33
José Alejo Aguilar Osornio
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Tabla 1.1 Relación entre canal y longitud de onda
El Demultiplexor utiliza el filtro de óptica macizos para hacer la asignación de
longitudes de onda para cada canal en el lado receptor a través de filtros de banda
estrecha de película delgada como se muestra en la figura 1.10.
34
José Alejo Aguilar Osornio
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Figura 1.10 Filtro de óptica macizo
4
Descripción del Sistema de Red.
El equipo U-Node BBM contiene interfaces SDH/PDH/Ethernet y la matriz de
trafico, acepta interfaces coloreadas a 2.5Gbps y 10Gbps realizando conexiones
directas a la repisa de Extensión WDM Spectral Wave sin necesidad de
transponders proporcionado una plataforma integrada con funcionalidades de
Spectral Wave.
La repisa de Extensión WDM tiene la capacidad de integrarse al equipo U-Node
BBM con interfaces coloreadas de 2.5G y 10G, también proporciona al equipo UNode BBM funcionalidades de Spectral Wave
para MUX/DMUX, amplificador
óptico y compensación de distorsión apropiados para sistemas de cable submarino
con repetidores Long-haul. La repisa de Extensión del WDM tiene la capacidad de
integrarse con otro sistema de WDM a través del puerto upgrade. El sistema
cuenta con un gestor de red (INC100) para configuración, operación y
mantenimiento con protección espejo y una Terminal cliente en cada estación,
como se muestra en la figura 1.11.
35
José Alejo Aguilar Osornio
Figura 1.11 Descripción de la Red dal Cable Maya
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36
José Alejo Aguilar Osornio
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5
Descripción del Sistema de Gestión.
El sistema de gestión INC-100MS monitorea y controla redes WDM/SDH bajo la
plataforma de Cliente-Servidor, conformada por un servidor que proporciona la
configuración de equipos y los trayectos entre ellos y por terminales cliente que
soporta interfaz grafica de usuario (GUI), el servidor esta protegido por in servidor
espejo instalado en otro sitio y el operador no necesita saber que servidor esta
activo. En la figura 1.12 se muestra el diagrama de configuración del sistema de
gestión.
Figura 1.12 Configuración del Sistema de gestión INC-100MS
El concepto de manejo de red del redes de telecomunicaciones TNMS es el que se
aplica a las pruebas del sistema de gestión, basado en la recomendación M.3010
donde se describen la arquitectura funcional y física
del sistema, basándose en
cuatro áreas funcionales principales.
37
José Alejo Aguilar Osornio
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Gestión de funcionamiento, esta función permite evaluar el comportamiento de los
recursos que conforman la red y la efectividad de las actividades de comunicación,
Para evaluar este punto es necesario verificar que se indican en forma inmediata
cuantos equipos tenemos gestionados y cuantos esta fuera de gestión indicando
su status, así como el poder detener la supervisión o activarla.
Gestión de fallas. Esta parte nos permite evaluar si se presenta alguna falla en
cualquier elemento de red esta deba ser anunciada en el gestor de forma
inmediata, esta fallas pueden ser falla de tarjeta, alarma por degradación de
enlace, falla por perdida de trayectos de FO.
Gestión de configuración, Esta área permite configurar los elementos de red,
darlos de lata o de baja, permite recoger y proporcionar datos de red con el
propósito de proporcionar operación continua y terminar los servicios de
interconexión.
Gestión de seguridad, soporta las políticas de seguridad mediante funciones de
control de acceso, creación de perfiles, notificación de eventos del gestor.
6
Equipamiento por Estación.
Para el proyecto se considero equipar cada estación con un equipo U-Node con
capacidad de 10Gbps y un equipo WDM con respaldo 1+1 lo que significa que se
tendrá un equipamiento completo instalado con alimentación pero sin conectarse a
las fibras para en caso de falla poder realizar cualquier sustitución y en su defecto
cambiar todo el equipo para levantar el trafico en el menor tiempo posible.
A continuación se presentan el equipamiento de la estación Cancún que es el
representativo del equipamiento en cada una de las estaciones que conforman el
sistema.
38
José Alejo Aguilar Osornio
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Estación Cancún
Maya-1 Upgrade#2 Project
<Powered Spare Rack>
<Working>
MSP (1)
Bay Face Layout - Cancun
<ODF/DCN Rack>
PDP
PDP
EXT16 Shelf
EXT16 Shelf
SC x 36p
Blank
Blank
Blank
Blank
ESW (P)
Blank
ESW (W)
Blank
Blank
Blank
Blank
Blank
PSW80
Blank
PSW80
Blank
STM-16 x 1
OHC
STM-16 x 1
10G Colored
10G Colored
10G Colored
10G Colored
OPA (ch1)
OBA (ch1)
ACM
PWR(1)
PWR(0)
OPA (ch2)
OBA (ch2)
OPA (ch1)
OBA (ch1)
ACM
PWR(1)
BAM Shelf (West)
BAM Shelf (West)
Blank
COM
10G Colored
(East)
10G Colored
(West)
10G Colored
(East)
10G Colored
(West)
BAM Shelf (East)
OPA (ch2)
ACM
OBA (ch2)
PWR(1)
PWR(0)
OPA (ch2)
OBA (ch2)
OPA (ch1)
OBA (ch1)
ACM
PWR(1)
PWR(0)
Spare DCF
DMUX (West)
MUX (West)
DMUX (East)
MUX (East)
DCF (East, ch2)
DCF (West, ch2)
DCF (East, ch1)
DCF (West, ch1)
DMUX (West)
MUX (West)
DMUX (East)
MUX (East)
José Alejo Aguilar Osornio
39
Blank
OHC
PWR(0)
600 (W) x 300 (D) x 2200 (H) in mm
600 (W) x 300 (D) x 2200 (H) in mm
SSC
MSC
Blank
Blank
Blank
Blank
PSW80 (P)
PSW80 (W)
STM-16 x 1 (P)
STM-16 x 1 (W)
STM-16 x 1 (P)
BAM Shelf (East)
Catalyst 3560-24
STM-16 x 1 (W)
COM
POM Shelf (East/West)
POM Shelf (East/West)
OHCEXT
OHCEXT
SSC
PDP
Catalyst 3560-24 (Spare)
MSC
PDP
600 (W) x 600 (D) x 1800 (H) in mm
600 (W) x 300 (D) x 2200 (H) in mm
600 (W) x 300 (D) x 2200 (H) in mm
SSC
SC16
Blank
Blank
Blank
Blank
ESW (P)
ESW (W)
Blank
Blank
STM-16 x 1 (L)
STM-16 x 1 (L)
SSC
SC16
EXT64 Shelf
EXT64 Shelf
V.11/Ethernet Converter
Main Shelf
Main Shelf
SC x 36p
V.11/Ethernet Converter (Spare)
WDM
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
7
Plan de Trabajo.
El plan de trabajo considero cinco grandes rubros siendo el primero el tiempo de
fabricación y pruebas en laboratorio en Japón, el segundo la capacitación del
personal de los países participantes, el tercero la instalación y pruebas de estación
en cada nodo, el cuarto UP Grade del sistema, dejando al final y como quinto rubro
las pruebas de desempeño y creación de trayectos. En la tabla 1.2 se muestra el
plan de trabajo.
No.
ACTIVIDAD
FECHA DE
FECHA DE
INICIO
TERMINACION
1 FABRICACION DEL EQUIPO
01/03/2005
15/03/2006
2 Recepción del pedido
01/03/2005
30/05/2005
3 Elaboración de perfiles por estación
01/06/2005
30/07/2005
4 Fabricación de estación Hollywood
01/06/2005
30/07/2005
5 Fabricación de estación Cancún
01/08/2005
30/10/2005
6 Fabricación de estación Puerto Cortez
01/08/2005
30/10/2005
7 Fabricación de estación Half Moon Bay
01/10/2005
30/11/2005
8 Fabricación de estación Puerto Limón
01/10/2005
30/11/2005
9 Fabricación de estación María Chiquita
01/12/2005
10/02/2006
10 Fabricación de estación Tolu
01/12/2005
10/02/2006
11 Pruebas de laboratorio estación Hollywood
10/02/2006
13/02/2006
12 Pruebas de laboratorio estación Cancún
13/02/2006
14/02/2006
13 Pruebas de laboratorio estación Puerto Cortez
14/02/2006
15/02/2006
14 Pruebas de laboratorio estación Half Moon Bay
15/02/2006
16/02/2006
15 Pruebas de laboratorio estación Puerto Limón
16/02/2006
17/02/2006
16 Pruebas de laboratorio estación Maria Chiquita
17/02/2006
20/02/2006
17 Pruebas de laboratorio estación Tolu
20/02/2006
21/02/2006
18 Pruebas Integrales del sistema
22/02/2006
10/03/2006
19 Envío de equipos a Sitio
10/03/2006
15/03/2006
20 Curso de capacitación
13/02/2006
05/05/2006
21 Curso de UP Grade, O&M y Sistema de Gestión en Japón
13/02/2006
17/02/2006
Tabla 1.2 Plan de trabajo para UP Grade sistema Cable Maya
40
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
No.
ACTIVIDAD
FECHA DE
FECHA DE
INICIO
TERMINACION
22 Curso de O&M y sistema de Gestión en Sitio
01/05/2006
05/05/2006
23 Instalación y pruebas de estación
20/03/2006
19/04/2006
24 Surbay Hollywood
20/03/2006
22/03/2004
25 Arribo de equipo a Hollywood
30/03/2006
31/03/2006
26 Instalación de equipo
03/04/2006
07/04/2006
27 Pruebas de estación
10/04/2006
19/04/2006
28 Aplicación de protocolo
24/04/2006
12/05/2006
29 Surbay Puerto Cortez
20/03/2000
22/03/2004
30 Arribo de equipo a Puerto Cortez
30/03/2006
31/03/2006
31 Instalación de equipo
03/04/2006
07/04/2006
32 Pruebas de estación
10/04/2006
19/04/2006
33 Aplicación de protocolo
24/04/2006
12/05/2006
34 Surbay Puerto Limon
20/03/2000
22/03/2004
35 Arribo de equipo a Puerto Limon
30/03/2006
31/03/2006
36 Instalación de equipo
03/04/2006
07/04/2006
37 Pruebas de estación
10/04/2006
19/04/2006
38 Aplicación de protocolo
24/04/2006
12/05/2006
39 Surbay Tolu
20/03/2000
22/03/2004
40 Arribo de equipo a Tolu
30/03/2006
31/03/2006
41 Instalación de equipo
03/04/2006
07/04/2006
42 Pruebas de estación
10/04/2006
19/04/2006
43 Aplicación de protocolo
24/04/2006
12/05/2006
44 Surbay Mária Chiquita
20/03/2000
22/03/2004
45 Arribo de equipo a Mária Chiquita
30/03/2006
31/03/2006
46 Instalación de equipo
03/04/2006
07/04/2006
47 Pruebas de estación
10/04/2006
19/04/2006
48 Aplicación de protocolo
24/04/2006
12/05/2006
49 Surbay Half Moon Bay
20/03/2000
22/03/2004
50 Arribo de equipo a Half Moon Bay
30/03/2006
31/03/2006
51 Instalación de equipo
03/04/2006
07/04/2006
52 Pruebas de estación
10/04/2006
19/04/2006
53 Aplicación de protocolo
24/04/2006
12/05/2006
Tabla 1.2 Plan de trabajo para UP Grade sistema Cable Maya (Continuación)
41
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
No.
ACTIVIDAD
FECHA DE
FECHA DE
INICIO
TERMINACION
54 Surbay Cancun
20/03/2000
22/03/2004
55 Arribo de equipo a Cancun
30/03/2006
31/03/2006
56 Instalación de equipo
03/04/2006
07/04/2006
57 Pruebas de estación
10/04/2006
19/04/2006
58 Aplicación de protocolo
24/04/2006
12/05/2006
59 UP Grade del sistema
20/04/2006
21/04/2006
60 UP Grade Hollywood
20/04/2006
20/04/2006
61 UP Grade Puero Cortez
20/04/2006
20/04/2006
62 UP Grade Puerto Limon
20/04/2006
20/04/2006
63 UP Grade Tolu
20/04/2006
20/04/2006
64 UP Grade Mária Chiquita
21/04/2006
21/04/2006
65 UP Grade Half Moon Bay
21/04/2006
21/04/2006
66 UP Grade Cancun
21/04/2006
21/04/2006
67 Pruebas de Desempeño y Ceación de Trayectos
12/05/2006
31/05/2006
68 Evaluacíon del desempeno del sistema
12/05/2006
31/05/2006
69 Creación de Trayectos en Hollywood
15/05/2006
19/05/2006
70 Creación de Trayectos en Puero Cortez
15/05/2006
19/05/2006
71 Creación de Trayectos en Puerto Limon
15/05/2006
19/05/2006
72 Creación de Trayectos Tolu
15/05/2006
19/05/2006
73 Creación de Trayectos Mária Chiquita
15/05/2006
19/05/2006
74 Creación de Trayectos Half Moon Bay
15/05/2006
19/05/2006
75 Creación de Trayectos Cancun
15/05/2006
19/05/2006
Tabla 1.2 Plan de trabajo para UP Grade sistema Cable Maya (Continuación)
42
José Alejo Aguilar Osornio
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CAPÍTULO II
DESARROLLO DE PRUEBAS Y POCEDIMIENTOS
43
José Alejo Aguilar Osornio
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1
Características Principales.
Las principales características de los enlaces WDM nos permiten definir las
pruebas que se deben de realizar para garantizar el mejor desempeño del equipo.
Ancho espectral del pulso. Una señal óptica es llamada coloreada cuando su
frecuencia nominal (longitud de onda) es muy estable.
Desviación central máxima de longitud de onda ± 0.25nm. Aprox. 0.05nm/°c.
Las señales de entrada o tributarias para los equipos WDM deberán ser señales
coloreadas y el esparcimiento entre longitudes de onda debe ser de 1.6 nm de
acuerdo a la recomendación G.mcs (espacio 200 GHz)
Usando un analizador de espectros es posible observar la siguiente diferencia
entre señal coloreada y señal no coloreada, como se muestra en la figura 1.1.
Señal no Coloreada
Figura 1.1
Deferencia entre una señal no coloreada y una señal coloreada
44
José Alejo Aguilar Osornio
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Dispersión Cromática (CD). Por las características propias de las fibras la señal
luminosa que se inyecta sufre un retardo variable durante la propagación
dependiendo de la frecuencia introducida
que produce distorsión no lineal o
pulsos luminosos alargados a la salida de la fibra. Este ensanchamiento limita la
capacidad de transporte de la fibra, como se muestra en la figura 1.2.
Figura 1.2
Dispersión cromática
Es decir, las componentes frecuenciales que constituyen el espectro de la señal
óptica viajan a velocidades diferentes por la fibra y alcanzan el fotodetector en
instantes ligeramente distintos. En el caso de transmisiones digitales, el efecto se
manifiesta en un ensanchamiento temporal de los pulsos ópticos que provoca
interferencia entre símbolos. Lógicamente, conforme los pulsos ópticos son más
estrechos (mayores velocidades de modulación) o el enlace de fibra más extenso
(mayor dispersión acumulada), las degradaciones son más acusadas. De ahí que
exista un límite que suele expresarse normalmente por medio del producto ancho
de banda x longitud de fibra y que se mide en (Gbit/s)·km.
45
José Alejo Aguilar Osornio
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Debido a la distribución espacial de variación angosta definida en la G.692 (ex.
G.mcs) y al fenómeno de dispersión cromática sobre los enlaces de largo alcance,
es obligatorio utilizar módulos transmisores con ancho de banda de emisión de
variación reducida. Ancho 0.1 - 0.2 nm a -20dB, como se muestra en la figura 1.3.
20 dB
Señales ópticas entrantes a la FO.
Figura 1.3
Ancho de banda de emisión de variación reducida
Dispersión por Modo de Polarización (PMD). Es sabido que la luz se propaga
con distintos estados de polarización. Puede asumirse que dichos estados son
ortogonales entre sí, aunque de hecho, estos estados van cambiando en cada
punto de la fibra. Si el núcleo de la fibra fuera perfectamente circular e isotópico,
todos los estados de polarización viajarían a la misma velocidad. Pero en las
fibras reales, el núcleo no es perfectamente circular, ni perfectamente isotópico.
Incluso, la geometría se ve afectada por vibraciones mecánicas y temperatura.
Como se muestra en la figura 1.4.
46
José Alejo Aguilar Osornio
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Figura 1.4
Dispersión por modo de polarización
Potencia de salida. Nos indica la el nivel de salida del emisor sin distorsionar la
calidad del espectro luminoso.
Sensibilidad. Es la capacidad del detector para recibir señales con bajo nivel
óptico sin producir errores en el sistema.
Relación Señal a Ruido. En los enlaces prácticos (2.5 Gb/s) se recomienda el
cuidado de dos importantes parámetros: la relación señal/ruido de cada canal (≥
21 dB).
Linealidad en Amplitud de Ganancia o Gain Tilt. La linealidad de potencia es
una medida de la diferencia de ganancia sobre longitud de onda, el Gain Tilt
describe la calidad de inclinación de la pendiente de la curva de ganancia.
La delta (∇) entre los diferentes canales usualmente no es muy grande y no juega
un rol muy importante, muy pocos Amplificadores Ótpicos con Fibra Dopada de
Erbio (EDFA) están en cascada para enlaces largos, sin embargo, la linealidad de
potencia llega a ser crítica especialmente para enlaces transcontinentales. Para
asegurar una apropiada operación la linealidad en amplitud esta debe ser medida
y compensada. En la figura 1.5 se muestra una medición del Gain Tilt.
47
José Alejo Aguilar Osornio
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Gain Tilt
Normal
1544.0 nm
Figura 1.5
1.6 nm/div
1552.0 nm
1560.0 nm
In Vac
Medición de la linealidad en amplitud de ganancia o Gain Tilt
La compensación de linealidad de amplitud de potencia puede ser hecha
aplanando la ganancia del EDFA con reticulado en ambos lados de la sección
dopada de Erbio. Esto es también posible aplicando el proceso de preenfasis a la
señal de entrada, el cual básicamente consiste en agrandar la amplitud, si la
ganancia del amplificador a esta longitud de onda específica es más pequeña y
viceversa. Entonces el producto total ganancia y amplitud de señal permanece
casi constante.
Competencia de ganancia. Cuando son aplicadas las N señales de entrada a un
Amplificador óptico de fibra dopada de Erbio
dentro de sus limitaciones de
linealidad de amplitud de ganancia, las señales de salida tendrán casi igual
potencia. Si el diodo de transmisión se degrada ó falla completamente, una de las
amplitudes de señal de entrada llegará ser más pequeña. Las señales restantes
N-1 canales remanentes experimentarán más ganancia y por lo tanto incremento
en la potencia.
El incremento en la potencia de las señales podría causar problemas en el nivel
de potencia cercano al umbral.
48
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2
Equipo de Medición
El proveedor deberá proporcionar todo el equipo de medición necesario
con sus respectivos certificados de calibración vigentes, así como los
accesorios requeridos, los cuales se enlistan en la tabla 2.1. En caso de
que los modelos no sean proporcionados se puede utilizar equipos con
especificaciones similares.
Equipo o
Accesorio
Anrisu J21127A
Acterna ANT-20SE
Agilent Omniber718
Spirent
Smartbit600B
Anritsu MS9710A
Acterna 8163B
Tabla 2.1
3
Características
Analizador
SONET/SDH/PDH/ATM
Analizador STM-64
Analizador STM-16
Analizador Gbe
Analizador espectros Opticos
Medidor óptico
Lista de equipos de medición.
Pruebas de Estación.
Las pruebas de estación son para confirmar que las características eléctricas,
ópticas y mecánicas del equipo cumplen con los criterios especificados para su
óptima operación.
1) Inventario de equipo de medición. Obtener los números de serie de los equipos
de medición y verificar que sus certificados de calibración están vigentes.
2) Inventario de equipo de estación. Obtener el inventario de tarjetas mediante el
sistema de gestión y comprobar que es el mismo que se tiene instalado en el
bastidor.
49
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3) Revisión de Instalación. Verificar que el equipo fue instalado de acuerdo a las
especificaciones de instalación del proveedor. fijado al piso con tornillos y
niveladores, verificando la correcta instalación de cableado de alimentación,
fibras ópticas y perfectamente identificados.
4) Medición de Voltajes. El propósito de estas pruebas es garantizar la correcta
alimentación de los equipos y protegerlos contra descargas eléctricas.
5) Continuidad de tierra física. Medir la resistencia existente entre el bastidor del
equipo y el sistema de tierra física de la central el que no debe exceder de 20
Homs.
6) Alimentación de entrada. Medir el voltaje de entrada al equipo que debe ser de 48V CD (-38.4V CD a -60V CD).
7) Voltajes de las fuentes de alimentación. medir los voltajes de salidas de las
fuentes de alimentación +5.0VDC, +3.3VDC, -5.2VDC con tolerancia del 20%.
4
Pruebas de Salto.
1) Medir el nivel de potencia de salida y el nivel de potencia recibida en el equipo
existente proveniente del cable submarino.
2) Medir el espectro óptico y el nivel de señal a ruido (OSNR) proveniente del
cable submarino en el punto de recepción del equipo, midiendo las cinco
señales que conforman el sistema instalado.
3) Medir los niveles de potencia de salida y el espectro óptico a la salida del
equipo nuevo MUX5:1.
4) Medir el nivel de señal del equipo una vez realizado el UP-Grade.
50
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5) Medir y ajustar los niveles ópticos de salida en cada una de las Estaciones
que conforman el sistema.
6) Medir y ajustar el nivel de potencia de salida y medir el espectro OSNR de los
siete canales que conforman la nueva configuración.
Para ajustar el nivel de recepción se cuenta con el atenuador LBO (fixed
optical attenuator) el cual es montado a la salida de la tarjeta OBA en WDM
para optimizar OSRN a la recepción.
TIPO DE INTERFACE ÓPTICO
LONGITUD DE ONDA (nm)
POTENCIA DE SALIDA (dBm)
Tabla 4.1
BANDA - C
1529.94 - 1562.23
-3 /+2
Longitud de onda de salida STM64 coloreado
7) Medir el nivel de potencia de salida en el punto de monitoreo del equipo nuevo
MUX5:1 y calcular el nivel total de potencia de salida.
8) Medir y ajustar el nivel de recepción de los interfeces coloreados “Colored
INTF” mediante el atenuador óptico LOB (Fixed optical attenuator), el cual esta
montado a la salida de la tarjeta OPA del WDM para optimizar el nivel de
recepción en el interface INTF.
Para ajustar el nivel de recepción se cuenta con el atenuador LPA (fixed optical
attenuator) el cual es montado a la salida de la tarjeta OBA en WDM para
optimizar OSRN a la recepción. Anotar el valor del atenuador.
9) Medir y realizar los ajustes necesarios con el corrector de dispersión de fibra
DCF a la transmisión y recepción en ambas estaciones y confirmar el valor del
DCF, anotando los resultados.
Anotar el valor corrector de dispersión después de realizado los ajustes.
51
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10) Medir los niveles de potencia a la Transmisión y Recepción, así como el
espectro óptico OSNR después de haber realizados los ajustes y anotar los
valores.
11) Medir la calidad de la señal de los trayectos en el enlace durante 15 min., el
analizador debe configurar con un patrón SDH de 223-1 e seudoaleatorio a la
salida confirmar que durante todo este tiempo no se detectan errores en el
STM-16 a evaluar.
12) Medir el FEC del las señales de entrada mediante la una avaluación de 15 min,
usando el CID y calculando el valor de Q, referenciado en el apéndice C3.
13) Prueba del Performance de acuerdo a la distancia en todos los saltos. Medir la
tasa de error en cada uno de los saltos del sistema.
5
Pruebas del Sistema de Gestión.
1) Pruebas de Seguridad. El propósito de esta prueba es la de garantizar que
nadie puede acceder si no es con un nombre de usuario y su clave de acceso
(password). Verificar que se pueden crear cuatro niveles de usuarios, que son
Administración, configuración, supervisión y visualización y solo con su nombre
de usuario y clave de acceso (password) se puede acceder al sistema de
gestión.
2) Pruebas de redundancia y Back up del gestor. El propósito de esta prueba es
de garantizar que entra en operación el gestor espejo
al perderse la
comunicación con el de trabajo y verificar que el realizar el respaldo de la base
de datos Back up se guarda en los dos servidores de tal forma que no se pierde
ninguna configuración. En la figura 5.1 se muestra el diagrama de la
configuración del sistema con el sistema de gestión.
52
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3) Pruebas de Equipo. El propósito de esta prueba es la de garantizar que el
sistema de gestión alarma de forma inmediata al ocurrir cualquier falla en los
elementos de red que conforman el sistema, siendo almacenadas en el log de
alarmas.
4) Detección de errores. El propósito de esta prueba es la de garantizar que el
sistema de gestión detecta los errores de forma inmediata al ocurrir cualquier
falla en los elementos de red que conforman el sistema.
5) Pruebas de Configuración. El propósito de estas pruebas es el de garantizar
que se pueden realizar configuraciones de trayectos y dar de alta equipo. En la
figura 5.2 se muestra el diagrama de los trayectos del sistema de Cable
Submarino “Cable Maya”.
6) Pruebas de Gestión. El propósito de esta prueba es la de garantizar que el
sistema cuenta con la seguridad suficiente que cuando se cae o se pierde el
gestor de trabajo entra inmediatamente le gestor de respaldo o espejo. el
acceso al sistema, realización de back up. Las configuraciones se protegen al
existir cualquier disturbio en las fibras ópticas o degradación en los agregados.
53
José Alejo Aguilar Osornio
Figura 5.1
Diagrama del sistema de Cable Submarino con su Sistema de Gestión
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54
José Alejo Aguilar Osornio
Figura 5.2
Diagrama de trayectos de Cable Submarino “Cable Maya”
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55
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6
Mediciones de Estabilidad del Sistema
Prueba de estabilidad del sistema (Performance). El propósito de estas pruebas
es de garantizar que el equipo de estación tiene la calidad y continuidad del
servicio
de todos los trayectos instalados, comprobando que están libres de
errores, mediante una evaluación de 72 hrs. como lo establece la recomendación
G703 de la UIT-T. Arme el circuito de prueba como se muestra en la figura 6.1,
una vez terminado la configuración el equipo no debe presentar alarmas, borre los
log´s de alarmas y proceda crear trayectos, modificar y dar de baja algunos,
durante todo este tiempo el circuito bajo prueba no debe presentar ningún error. Al
termino de esta prueba deje el equipo evaluando por un periodo de 72 hrs., al
termino del mismo el quipo no debe presentar errores garantizando con esto la
estabilidad del equipo.
Figura 6.1 Diagrama a Bloques de la Prueba de Estabilidad del Sistema de Cable Submarino “Cable Maya”
56
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7 Procedimiento Ampliación de la Capacidad (UP Grade).
Para ampliar la capacidad utilizando la infraestructura instalada se considero
aprovechar la funcionalidad del equipo NEC WDM que acepta señales coloreadas
conectándose directamente a la etapa de multiplexsación, lo que implica que el
equipo Terminal instalado sea desconectado del cable submarino y conectado
como tributaria al equipo WDM del proveedor Japonés y a su vez la salida del
equipo WDM debe ser conectado al cable submarino. En la figura 7.1 siguiente
se muestra el diagrama de conexión.
Existing Equipm ent
Existing
SLTE
1, 2, 3, 4, 6
SpectralW ave U-Node (+W DM )
TX M ON
M UX
(5ch)
To LINE
10G
Colored
Interfaces
PSW
RX M ON
DM UX
(5ch)
DCF
Tributary
Interfaces
From LINE
Figura 7.1Interconexión ente equipos
Procedimiento.
1) Del equipo existente identificar las fibras ópticas que se conectan al Cable
Submarino, como se muestra en la figura 7.2.
LTU4
FECENC
LTU6
FECENC
LTU1
FECENC
LTU2
FECENC
LTU3
FECENC
LTU4
OPAW
SC/Angled-PC
PEE (CTC)
LTU3
FECENC
MUX 2:1
FECENC
Lado Transmisión
MUX 4:1
LTU2
MUX 4:1
LTU1
FECENC
DMUX 1:4
FECENC
DCF
FECENC
LTU6
DCF
OPRW
SC/Angled-PC
DMUX 1:4
OPABW
Lado Recepción
Figura 7.2 Diagrama a bloques del sistema existente
57
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2) Ubique la tarjeta OPAW que esta dentro de la repisa amplificadora de
transmisión Rack COM TRX del sistema existente, ver la figura 7.3.
PSULP
Repisa
Amplificadora
De Transmisión
PSUMP
TMP2
PSULP
TMP2
PSUMP
OPAW
DMUX 4:1
DMUX 4:1
MUX 2:1
MUX 4:1
OPABW
SIU
MUX 4:1
OPRW
OPAW
OPRW
SPCIE
SPC251
Top Rack Unit
Repisa
Amplicadora
De Recepción
DCF SHELF
DCF SHELF
Figura 7.3
Rack COM TRX del sistema existente
3) Ubique el modulo de MUX dentro de la repisa POM (East/West) del equipo
WDM de NEC, ver figura 7.4.
Main Rack-1
PDP
POM Shelf (East/West)
BAM Shelf (East)
(Reserved for DCF Adjusting)
DCF-Rx (West, CH02)
(Reserved for DCF Adjusting)
OPA (CH03)
OBA (CH03)
OPA (CH02)
OBA (CH02)
ACM
PWR(1)
PWR(0)
DCF-Rx (East, CH02)
DMUX (West)
MUX (West)
DMUX (East)
MUX (East)
OPA (CH03)
OBA (CH03)
OPA (CH02)
OBA (CH02)
ACM
PWR(1)
PWR(0)
BAM Shelf (West)
POM Shelf (East/West)
DCF-Rx (West, CH02)
(Reserved for DCF Adjusting)
DCF-Rx (East, CH02)
DMUX (West)
MUX (West)
DMUX (East)
MUX (East)
(Reserved for DCF Adjusting)
5:1-MUX Module
Figura 7.4
1:5-DMUX Module
Repisa POM (East/West) del equipo NEC
58
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4) Desconecte el conector óptico (SC/angled-PC) de puerto de salida OUT de la
tarjeta OPAW, ver figura 7.5.
OPAW
MUX
PUMP1 PUMP2
MON
OPAW Unidad
(Sistema Existente)
OTDR
MON
OUT
OUT (SC/SPC)
5:1-MUX Modulo
(Equipo NEC)
CH-IN(1)
CH-IN(2)
CH-IN(3)
CH-IN(4)
CH-IN(5)
IN
PUM P2
PUM P1
UPG (SC/SPC)
Figura 7.5
Unidad OPAW del equipo existente y modulo 5:1-MUX
5) Conecte el puerto de salida OUT de la tarjeta OPAW al puerto UPG del módulo
5:1-MUX del equipo NEC con el pictail (SC/Angled-PC -> SC/SPC). Figura 7.5
6) Conecte en el puerto de salida OUT del módulo 5:1-MUX el conector óptico
(SC/angled-PC) desconectado del puerto OUT de la unidad OPAW mediante el
pictail de interconexión (SC/SPC -> SC/Angled-PC), ver figura 7.6.
59
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LTU4
FECENC
LTU6
OPAW
SC/Angled-PC
PEE (CTC)
LTU3
FECENC
Adapter
SC/Angled-PC
LTU2
FECENC
MUX 2:1
FECENC
Existing System
MUX 4:1
LTU1
MUX 4:1
FECENC
SC/Angled-PC
SC/SPC
Connector
NEC’s 10G Equipment (Tx)
Colored
INTF
DCF
OPA
Colored
INTF
DCF
OPA
Figura 7.6
MUX 5:1
UPG
OUT
SC/SPC Connector
Up Grade Transmisión Cable Maya
7) Ubique la tarjeta OPRW que esta dentro de la repisa amplificadora de
recepción Rack COM TRX del sistema existente, ver figura 7.3.
8) Desconecte el conector óptico (SC/angled-PC) de puerto de entrada IN de la
tarjeta OPRW, ver figura 7.7.
DMUX
OPRW
PUMP1 PUMP2
MON
IN (SC/SPC)
1:5-DMUX Modulo
(Equipo NEC)
M ON
OUT
OPRW Unidad
(Sistema existente)
CH-OUT(1)
CH-OUT(2)
CH-OUT(3)
CH-OUT(4)
CH-OUT(5)
IN
PUM P2
PUM P1
UPG (SC/SPC)
Figura 7.7
Unidad OPRW del equipo existente y modulo 5:1-DMUX
60
José Alejo Aguilar Osornio
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9) Conecte el puerto de entrada IN de la tarjeta OPRW al puerto UPG del módulo
5:1-DMUX del equipo NEC con el pictail (SC/Angled-PC -> SC/SPC), ver figura
7.7.
10) Conecte en el puerto de entrada IN del módulo 5:1-DMUX el conector óptico
(SC/angled-PC) desconectado del puerto IN de la unidad OPRW mediante el
pictail de interconexión (SC/SPC -> SC/Angled-PC), ver figura 7.8.
FECENC
LTU2
FECENC
LTU3
FECENC
LTU4
Sistema Existente
DCF
OPABW
DMUX 1:4
Equipo 10G (Rx)
SC/Angled-PC
LTU6
OPRW
SC/Angled-PC
FECENC
DCF
PEE (CTC)
LTU1
DMUX 1:4
FECENC
Conector SC/SPC
Colored
INTF
DCF
OPA
Colored
INTF
DCF
OPA
Figura 7.8
DMUX 1:5
UPG
IN
Conector SC/SPC
Up Grade Recepción Cable May
61
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CAPÍTULO III
RESULTADOS DE PRUEBAS Y ESTABILIDAD
DEL SISTEMA
62
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1
Resultado de Pruebas de Estación.
A continuación se muestran los resultados de las pruebas aplicadas a los equipos.
1) Inventario de equipo de medición. Obtener los números de serie de los equipos
de medición y verificar que sus certificados de calibración están vigentes.
RESULTADOS
No.
1
2
3
4
5
6
7
Nombre del
equipo
Analizador de
pruebas
SONET/SDH
Analizador
STM-16
Multimetro
Digital
Medidor de
Multi-Longitud
de onda
Atenuador
Óptico
Analizador de
Espectro Óptico
Medidor de
potencia Óptica
Modelo
Serie No.
Fecha de
Calibración
J2127A
GB27000458
Feb-2007
MP1656A
M64581
Feb-2007
R6441B
130600227
Jan-2007
86120B
US38400803
Feb-2007
MN9605C
6100117672
Jan-2007
MS-9710C
6200519306
Feb-2007
81630B
DE42101395
Feb-2007
2) Comprobación del equipo instalado en estación. Obtener el inventario de
tarjetas mediante el sistema de gestión y verificar que es el mismo que se tiene
instalado en el bastidor.
63
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RESULTADOS
Identificador
OK
Inventario en el
Inventario en el
Gestor
bastidor
OK
OK
Inventario de equipo estación Cancún.
Identificador
Tipo de Firmware
Versión
MSC
AGCPU-1-1-1-1-MAIN
03.15
MSC
AGCPU-1-1-1-1-BOOT
03.07
MSC
SCCPU-1-1-1-1-MAIN
11.07
MSC
SCCPU-1-1-1-1-BOOT
03.00
SSC
SWCPU-1-1-2-1-MAIN
10.01
SSC
SWCPU-1-1-2-1-BOOT
03.18
OHC
OHCPU-1-1-3-1-MAIN
08.22
OHC
OHCPU-1-1-3-1-BOOT
03.18
OHC
OHCPU-1-1-3-2-MAIN
08.22
OHC
OHCPU-1-1-3-2-BOOT
03.18
OHC
OHCPU-1-1-3-3-MAIN
08.22
OHC
OHCPU-1-1-3-3-BOOT
03.18
SINF16
IFCPU-1-1-4-1-MAIN
08.24
SINF16
IFCPU-1-1-4-1-BOOT
03.18
SINF16
IFCPU-1-1-5-1-MAIN
08.24
SINF16
IFCPU-1-1-5-1-BOOT
03.18
SINF16
IFCPU-1-1-6-1-MAIN
08.24
SINF16
IFCPU-1-1-6-1-BOOT
03.18
SINF16
IFCPU-1-1-7-1-MAIN
08.24
SINF16
IFCPU-1-1-7-1-BOOT
03.18
PSW80
PW80CPU-1-1-8-1-MAIN
10.01
PSW80
PW80CPU-1-1-8-1-BOOT
03.18
PSW80
PW80CPU-1-1-9-1-MAIN
10.01
64
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Identificador
Tipo de Firmware
Versión
PSW80
PW80CPU-1-1-9-1-BOOT
03.18
COM
OHCPU-1-2-1-1-MAIN
08.22
COM
OHCPU-1-2-1-1-BOOT
03.18
COM
OHCPU-1-2-1-2-MAIN
08.22
COM
OHCPU-1-2-1-2-BOOT
03.18
SINF64
IF64CPU-1-2-2-1-MAIN
08.33
SINF64
IF64CPU-1-2-2-1-BOOT
03.19
SINF64
IF64CPU-1-2-3-1-MAIN
08.33
SINF64
IF64CPU-1-2-3-1-BOOT
03.19
SINF64
IF64CPU-1-2-4-1-MAIN
08.33
SINF64
IF64CPU-1-2-4-1-BOOT
03.19
SINF64
IF64CPU-1-2-5-1-MAIN
08.33
SINF64
IF64CPU-1-2-5-1-BOOT
03.19
SC16
SC16CPU-1-5-1-1-MAIN
11.07
SC16
SC16CPU-1-5-1-1-BOOT
03.00
SSC
SWCPU-1-5-2-1-MAIN
10.01
SSC
SWCPU-1-5-2-1-BOOT
03.18
OHCEXT
OHCPU-1-5-3-1-MAIN
08.22
OHCEXT
OHCPU-1-5-3-1-BOOT
03.18
OHCEXT
OHCPU-1-5-3-2-MAIN
08.22
OHCEXT
OHCPU-1-5-3-2-BOOT
03.18
OHCEXT
OHCPU-1-5-3-3-MAIN
08.22
OHCEXT
OHCPU-1-5-3-3-BOOT
03.18
SINF16
IFCPU-1-5-4-1-MAIN
08.24
SINF16
IFCPU-1-5-4-1-BOOT
03.18
SINF16
IFCPU-1-5-5-1-MAIN
08.24
SINF16
IFCPU-1-5-5-1-BOOT
03.18
ESW
EWCPU-1-5-8-1-MAIN
10.01
ESW
EWCPU-1-5-8-1-BOOT
03.18
ESW
EWCPU-1-5-9-1-MAIN
10.01
ESW
EWCPU-1-5-9-1-BOOT
03.18
65
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
3) Revisión de Instalación. Verificar que el equipo fue instalado de acuerdo a las
especificaciones de instalación del proveedor, fijado al piso con tornillos y
niveladores, verificando la correcta instalación de cableado de alimentación,
fibras ópticas y perfectamente identificados.
RESULTADOS
Fijación del
Bastidor
OK
Instalación de
Cableados
OK
Identificación y del
Bastidor y Cableados
OK
4) Medición de Voltajes. El propósito de estas pruebas es garantizar la correcta
alimentación de los equipos y protegerlos contra descargas eléctricas.
RESULTADOS
Alimentación de Estación
Medición de Voltaje Estación
-48V CD +/- 20%
-47.2 V CD
5) Continuidad de tierra física. Medir la resistencia existente entre el bastidor del
equipo y el sistema de tierra física de la central el que no debe exceder de 20
homs.
RESULTADOS
Sistema de Tierra < 20 homs
6.1 homs
6) Alimentación de entrada. Medir el voltaje de entrada al equipo que debe ser de
-48V CD (-38.4V CD a -60V CD).
66
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
RESULTADOS
Alimentación de Entrada
Medición de Voltaje Estación
-48V CD (-38 a -60V CD)
-46.7 V CD
7) Voltajes de las fuentes de alimentación. Medir los voltajes de salidas de las
fuentes de alimentación +5.0V CD, +3.3V CD, -5.2V CD con tolerancia del 20%.
RESULTADOS
2
Voltajes de las Fuentes de
Alimentación
+5.0V CD +/- 20%
Medición Voltajes
+3.3V CD +/- 20%
+3.4V CD
+5.2V CD +/- 20%
+5.2V CD
+5.1 V CD
Resultados de Pruebas de Salto.
1) Medir el nivel de potencia de salida y el nivel de potencia recibida en el equipo
existente proveniente del cable submarino.
RESULTADOS
Potencia
Nivel Medido
RX IN (OPRW IN)
-5.27
dBm
TX OUT (OPAW OUT)
+3.52
dBm
Medición de potencia recibida y la potencia de salida en el equipo existente anotarlo en la tabla
2) Medir el espectro óptico y el nivel de señal a ruido (OSNR) proveniente del
cable submarino en el punto de medición del equipo (OPRW IN) y medir el
espectro óptico y nivel de la señal a ruido (OSNR OUT) que se inyecta al cable
submarino en el punto de medición del equipo (OPAW OUT), midiendo las
cinco señales que conforman el sistema instalado.
67
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
RESULTADOS
Punto de
Medición
RX IN
(OPRW IN)
TX OUT
(OPAW OUT)
LTU
No.
Lamda
LTU1
1553.953
22.15 dB
LTU2
1554.973
22.30 dB
LTU3
1556.048
22.31 dB
LTU4
1557.015
22.20 dB
LTU6
1558.949
24.57 dB
Ave.
NA
22.71 dB
NA
OSNR
NA
Espectro
Óptico
Figura 1- A
Figura 1-B
<Note> Ave. of OSNR is calculated by OSNR of LTU1 to LTU6.
Medición del espectro &OSNR de las señales ópticas
Figura 1- A
Equipo Existente RX (OPRW IN)
Condición (centro: 1557.5nm, Span: 15nm, Res: 0.2nm, 5dB/Div)
68
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Figura 1-B
Equipo Existente TX (OPAW OUT)
Condition (Center: 1557.5nm, Span: 15nm, Res.: 0.2nm, 5dB/Div)
3) Medir los niveles de potencia de salida y el espectro óptico a la salida del
equipo nuevo DMUX5:1 una vez realizado el Up grade.
RESULTADO
Identificador
MUX OUT
Potencia Total
+3.15
dBm
TX MON
-9.92
dBm
TX Mon Factor*
(MUX OUT - TX MON)
13.07
dB
DMUX IN
-5.33
dBm
-19.03
dBm
RX Mon Factor*
(DMUX IN - RX MON)
13.70
dB
DMUX UPG OUT
-7.87
dBm
RX MON
Espectro Óptico
Figura 2-A
<Note1> TX Mon Factor and RX Mon .
Medición de los parámetros del equipo una vez realizado el UP Grade.
69
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Figura 2-A
Equipo Existente 2.5G Señal RX DMUX IN
Condición (centro: 1557.5nm, Span: 15nm, Res: 0.2nm, 5dB/Div)
4) Medir los niveles de potencia de salida y el espectro óptico a la salida del
equipo nuevo MUX5:1 una vez realizado el Up grade y medir los niveles de
potencia de salida y el espectro óptico a la salida del equipo nuevo DMUX5:1,
una vez realizado el UP-Grade. Con los 2 canales de 10G nuevos.
RESULTADO
Identificador
LTU No.
OSNR
Espectro Óptico
MUX OUT
NA
NA
Figura 2-A
DMUX IN
NA
NA
Figura 2-B
Medir el espectro & OSRN del equipo una vez realizado el UP-Grade
70
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Figura 2-A
Equipo Existente 2.5G + Señal 10G Señal TX MUX OUT
Condition (Center: 1557.5nm, Span: 15nm, Res.: 0.2nm, 5dB/Div)
Condición (centro: 1557.5nm, Span: 15nm, Res: 0.2nm, 5dB/Div)
Figura 2-B
Equipo Existente 2.5G + Señal 10G Señal RX DMUX IN
71
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
5) Ajustar y medir los niveles ópticos de salida en cada una de las Estaciones
que conforman el sistema.
RESULTADO
Identificador
MUX TX
Nivel de Salida
INTF coloreada
RX Nivel de Entrada
HOL
+3.0 +/- 3.0dBm
-4 to -10dBm
CAN
+4.2 +/- 3.0dBm
-4 to -10dBm
PTC
+1.9 +/- 3.0dBm
-4 to -10dBm
PTL
+2.9 +/- 3.0dBm
-4 to -10dBm
MCQ
+3.0 +/- 3.0dBm
-4 to -10dBm
TOL
+2.9 +/- 3.0dBm
-4 to -10dBm
HMB
-0.2 +/- 3.0dBm
-4 to -10dBm
Medir la potencia de Transmisión y Recepción en cada una de las estaciones.
6) Medir y ajustar el nivel de potencia de salida y medir el espectro OSNR de los
siete canales que conforman la nueva configuración.
RESULTADO
Identificador
Existing 2.5G
Signal
10G Signal
LTU No.
OSNR
LTU1
20.94 dB
LTU2
21.09 dB
LTU3
21.11 dB
LTU4
20.96 dB
LTU6
23.25 dB
Ave.
21.47 dB
Ch02
21.32 dB
Ch03
21.07 dB
Espectro
Optico
Figura 3-A
SNR (10G signal) = Averaged SNR (2.5G) +/-1.5dBm
<Note> Averaged SNR (2.5G) is calculated by averaging SNR of all 2.5G signal.
72
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Para ajustar el nivel de recepción se cuenta con el atenuador LBO (fixed
optical attenuator) el cual es montado a la salida de la tarjeta OBA en WDM
para optimizar OSRN a la recepción.
Ch. 02 TX
11
dB
Ch. 03 TX
11
dB
Tabla valor del atenuador LBO.
Figura 3-A
Optical Spectrum @ RX MON
Condition (Center: 1557.5nm, Span: 15nm, Res.: 0.2nm, 5dB/Div)
7) Medir el nivel de potencia de salida en el punto de monitoreo del equipo nuevo
MUX5:1 y calcular el nivel total de potencia de salida.
73
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
RESULTADO
Identificador
Total de Potencia
de Salida
TX MON
MUX OUT
-10.20 dBm
+2.87 dBm
<Note> Total Output Power = MON Output Power + TX Mon Factor.
8) Medir y ajustar el nivel de recepción de los interfaces coloreados “Colored
INTF” mediante el atenuador óptico LOB (Fixed optical attenuator), el cual esta
montado a la salida de la tarjeta OPA del WDM para optimizar el nivel de
recepción en el interfase INTF.
RESULTADO
INTF Coloreada
Potencia de Salida
Ch. 02
-6.7 dBm
Ch. 03
-7.5 dBm
Para ajustar el nivel de recepción se cuenta con el atenuador LPA (fixed optical
attenuator) el cual es montado a la salida de la tarjeta OBA en WDM para
optimizar OSRN a la recepción. Anotar el valor del atenuador.
LPA at RX
Ch. 02 RX
5 dB
Ch. 03 RX
5 dB
9) Medir y realizar los ajustes necesarios con el corrector de dispersión de fibra
DCF a la transmisión y recepción en ambas estaciones y confirmar el valor del
DCF, anotando los resultados.
Nota: Para el correcto ajuste del corrector de dispersión tienes que dejar pasar
15 minutos después de ajustarlo y comprobar que no se tienen errores en el
sistema con el CID.
74
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
RESULTADO
INTF
Coloreada
Ch.02
Ch.03
Inicial DCF +
Ajuste DCF
Contador
de FEC
Valor de Q
+200 ps/nm
0
>17.3 dB
+800 ps/nm
0
>17.3 dB
-200 ps/nm
0
>17.3 dB
+200 ps/nm
0
>17.3 dB
+800 ps/nm
0
>17.3 dB
-200 ps/nm
0
>17.3 dB
<Note> FEC count is measured after more than 15min on CID.
Anotar el valor corrector de dispersión después de realizado los ajustes.
Ch. 02
+800 ps/nm
Ch. 03
+800 ps/nm
10) Medir los niveles de potencia a la Transmisión y Recepción, así como el
espectro óptico OSNR después de haber realizados los ajustes y anotar los
valores.
RESULTADO
MUX potencia de salida
Identificador
Potencia de Salida
TX MON
-10.14
dBm
MUX OUT**
+2.93
dBm
<Note1> MUX UPG IN (OPAW OUT) is measured during Cutover Item A-2.
<Note2> MUX OUT = TX MON + TX Mon Factor.
75
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Señal OSNR en el punto de monitoreo en RX
Identificador
Señal 2.5G
existente
LTU No.
OSNR
LTU1
20.95 dB
LTU2
21.09 dB
LTU3
21.12 dB
LTU4
20.96 dB
LTU6
23.22 dB
Ave.
21.47 dB
Espectro
Optico
Figura 3-A
Señal OSRN
Identificador
10G Signal
LTU No.
OSNR
Ch02
21.38 dB
Ch03
21.17 dB
Espectro
Optico
Figura 3-A
Figura 3-A
Optical Spectrum @ RX MON
Condition (Center: 1557.5nm, Span: 15nm, Res.: 0.2nm, 5dB/Div)
76
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
11) Medir la calidad de la señal de los trayectos en el enlace durante 15 min., el
analizador debe configurar con un patrón SDH de 223-1 e seudoaleatorio a la
salida confirmar que durante todo este tiempo no se detectan errores en el
STM-16 a evaluar.
RESULTADOS
Señal 10G
Señal 10G
Señal de 2.5G
existente
HOL – PTC
>= 12.1dB
>= 14.5dB
PTC – POL
>= 12.1dB
>= 14.5dB
POL – TOL
>= 12.9dB
>= 15.3dB
TOL – MCQ
>= 13.6dB
>= 16.0dB
MCQ – HMB
>= 12.0dB
>= 14.4dB
HMB – CAN
>= 12.6dB
>= 15.1dB
CAN – HOL
>= 12.5dB
>= 15.0dB
Segmento
12) Medir el FEC del las señales de entrada mediante la una avaluación de 15 min,
usando el CID y calculando el valor de Q, referenciado en el Tabla 1.
RESULTADOS
Señal 2.5G
INTF Coloreada
Contador FEC
Valor Q
LTU1
-
17.9 dB
LTU2
-
LTU3
-
17.9 dB
17.9 dB
LTU4
-
17.9 dB
LTU6
-
17.9 dB
77
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Señal 10G
INTF Coloreada
Contador FEC
Valor Q
Ch 02
0
>17.3
Ch 03
0
>17.3
Tabla 1
Calculo del factor Q
15Min
9.60E-03
1.99E-02
4.06E-02
8.16E-02
1.61E-01
3.14E-01
6.03E-01
1.14E+00
2.12E+00
3.90E+00
7.08E+00
1.27E+01
2.24E+01
3.90E+01
6.72E+01
1.14E+02
1.92E+02
3.20E+02
5.26E+02
8.55E+02
1.38E+03
2.19E+03
3.45E+03
5.38E+03
8.30E+03
1.27E+04
1.92E+04
2.89E+04
4.29E+04
6.33E+04
9.26E+04
8
3.07E-01
9.56E-01
1.95E+00
3.92E+00
7.74E+00
1.51E+01
2.89E+01
5.47E+01
1.02E+02
1.87E+02
3.40E+02
6.08E+02
1.07E+03
1.87E+03
3.23E+03
5.49E+03
9.24E+03
1.54E+04
2.52E+04
4.10E+04
6.60E+04
1.05E+05
1.65E+05
2.58E+05
3.98E+05
6.09E+05
9.23E+05
1.39E+06
2.06E+06
3.04E+06
4.44E+06
24
9.21E-01
1.91E+00
3.90E+00
7.83E+00
1.55E+01
3.02E+01
5.79E+01
1.09E+02
2.04E+02
3.75E+02
6.80E+02
1.22E+03
2.15E+03
3.75E+03
6.46E+03
1.10E+04
1.85E+04
3.07E+04
5.05E+04
8.21E+04
1.32E+05
2.10E+05
3.31E+05
5.16E+05
7.97E+05
1.22E+06
1.85E+06
2.77E+06
4.12E+06
6.08E+06
8.89E+06
78
Line BER
without
FEC
1.00E-15
2.07E-15
4.23E-15
8.50E-15
1.68E-14
3.27E-14
6.28E-14
1.19E-13
2.21E-13
4.07E-13
7.38E-13
1.32E-12
2.33E-12
4.07E-12
7.00E-12
1.19E-11
2.00E-11
3.33E-11
5.48E-11
8.91E-11
1.43E-10
2.28E-10
3.59E-10
5.60E-10
8.65E-10
1.32E-09
2.00E-09
3.01E-09
4.47E-09
6.59E-09
9.64E-09
Q factor
18.00
17.90
17.80
17.70
17.60
17.50
17.40
17.30
17.20
17.10
17.00
16.90
16.80
16.70
16.60
16.50
16.40
16.30
16.20
16.10
16.00
15.90
15.80
15.70
15.60
15.50
15.40
15.30
15.20
15.10
15.00
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
1.34E+05
1.93E+05
2.75E+05
3.90E+05
5.47E+05
7.63E+05
1.06E+06
1.45E+06
1.98E+06
2.68E+06
3.61E+06
4.83E+06
6.42E+06
8.49E+06
6.44E+06
9.26E+06
1.32E+07
1.87E+07
2.63E+07
3.66E+07
5.07E+07
6.96E+07
9.50E+07
1.29E+08
1.73E+08
2.32E+08
3.08E+08
4.07E+08
1.29E+07
1.85E+07
2.64E+07
3.74E+07
5.25E+07
7.32E+07
1.01E+08
1.39E+08
1.90E+08
2.58E+08
3.47E+08
4.64E+08
6.17E+08
8.15E+08
1.40E-08
2.01E-08
2.87E-08
4.06E-08
5.70E-08
7.95E-08
1.10E-07
1.51E-07
2.06E-07
2.80E-07
3.76E-07
5.03E-07
6.69E-07
8.84E-07
14.90
14.80
14.70
14.60
14.50
14.40
14.30
14.20
14.10
14.00
13.90
13.80
13.70
13.60
13) Prueba del Desempeño (Performance) de acuerdo a la distancia en todos los
saltos.
Medir la tasa de error en cada uno de los Trayectos del sistema.
RESULTADOS
SESR
BBER
HOL – PTC
Distancia
(Km)
1903
1.20E-05
6.00E-07
PTC – POL
1907
1.20E-05
6.00E-07
POL – TOL
1052
8.40E-06
4.20E-07
TOL – MCQ
615
6.80E-06
3.40E-07
MCQ – HMB
1518
1.04E-05
5.20E-07
HMB – CAN
1079
8.40E-06
4.20E-07
CAN – HOL
1062
8.40E-06
4.20E-07
Segmento
SESR: 0.002 × (2% allowance for each terminals + 0.2% allowance per 100km)/10
BBER: 0.0001 × (2% allowance for each terminals + 0.2% allowance per 100km)/10
79
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
3
Resultados de Pruebas del Sistema de Gestión.
1) Pruebas de Seguridad. El propósito de esta prueba es la de garantizar que
nadie puede acceder si no es con un nombre de usuario y su clave de acceso
(password). Verificar que se pueden crear cuatro niveles de usuarios, que son
Administración, configuración, supervisión y visualización y solo con su nombre
de usuario y su clave de acceso (password) se puede acceder al sistema de
gestión.
RESULTADOS
Identificador
TU
SEGURIDAD
ACT
ACT
OK
ACT
ACT
OK
ACT
ACT
OK
ACT
ACT
OK
ACT
ACT
OK
PERFIL DE
ADMINISTRADO
R
PERFIL DE
CONFIGURACION
PERFIL DE
SUPERVISION
PERFIL DE
VISUALIZACION
INC100
Resultado
2) Pruebas de redundancia y Back up del gestor. El propósito de esta prueba es
de garantizar que entra en operación el gestor espejo
al perderse la
comunicación con el de trabajo y verificar que el realizar el respaldo de la base
de datos Back up se guarda en los dos servidores de tal forma que no se pierde
ninguna configuración.
80
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
RSULTADOS
Identificador
TU
INC100
Resultado
REDUNDANCIA
ACT
ACT
OK
BACK UP
ACT
ACT
OK
BASES DE
DATOS
ACT
ACT
OK
3) Pruebas de Equipo. El propósito de esta prueba es la de garantizar que el
sistema de gestión alarma de forma inmediata al ocurrir cualquier falla en los
elementos de red que conforman el sistema, siendo almacenadas en el log de
alarmas.
RSULTADOS
Identificador
TU
ALARMAS
OK
INC100
OK
81
Resultado
Tabla 2
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
MSC2
SSC
SC16
OHC
OHCEXT
COM
PSW80(W)
PSW80(P)
ESW(W)
ESW(P)
SINF16(W)
SINF16(P)
SINF16
SINF16(W)
SINF16(P)
SINF16
10G INTF
(Colored /
SINF64)(W)
Remove
card
Remove
card
Remove
card
Remove
card
Remove
card
Remove
card
Remove
card
Remove
card
Remove
card
Remove
card
Create
LOS
Create
LOS
Create
LOS
Remove
card
Remove
card
Remove
card
Create
LOS
*OUT
port
CID
MSC2
LED
-
-
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
MN
CR
CR
FAIL
10G INTF PKG LED
(Colored / STM-64)
(Protection)
ONLINE
FAIL
10G INTF PKG LED
(Colored / STM-64)
(Working)
ONLINE
FAIL
STM-16 PKG LED
(Un-protected)
ONLINE
STM-16 PKG LED
(Protection)
FAIL
DM
ONLINE
PM
FAIL
Fault
Condition
ONLINE
BAY TOP LED
Card
STM-16 PKG LED
(Working)
Tabla 2
Detección de Alarmas
MN
MN
MN
MN
CR
CR
MN
MN
(WDM)
82
José Alejo Aguilar Osornio
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4) Detección de errores. El propósito de esta prueba es la de garantizar que el
sistema de gestión detecta los errores de forma inmediata al ocurrir cualquier
falla en los elementos de red que conforman el sistema.
RSULTADOS
Identificador
Tiempo
Resultado
DETECCION DE
ERROTRES
15 min.
Tabla 3
Tabla 3
Detección de Errores
Segmento
15 min.
Resultado
HOL – PTC
1.99E-02
OK
PTC – POL
8.16E-02
OK
POL – TOL
4.06E-02
OK
TOL – MCQ
1.61E-01
OK
MCQ – HMB
3.14E-01
OK
HMB – CAN
6.03E-01
OK
CAN – HOL
1.14E+00
OK
5) Pruebas de Configuración. El propósito de estas pruebas es el de
garantizar que se pueden crear enlaces o trayectos y se puede dar de
alta tarjetas en el equipo.
RESULTADOS
Identificador
TU
INC100
Resultados
TRAYECTOS
OK
OK
OK
TARJETAS
OK
OK
Tabla 4
83
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Tabla 4
Detección de Equipos
INTF Coloreada
10G
Ch. 02
STM16
Resultados
Ch 01
OK
Ch 02
OK
Ch 03
OK
Ch 04
Ch 01
NA
OK
Ch 02
OK
Ch 03
OK
Ch 04
NA
Ch 03
6) Pruebas de Gestión. El propósito de esta prueba es la de garantizar que el
sistema cuenta con la seguridad suficiente que cuando se cae o se pierde el
gestor de trabajo entra inmediatamente le gestor de respaldo o espejo.
Comprobando que se tiene acceso al sistema y se pueden realizar respaldos
de las bases de datos (back up), configuraciones, así como la protección de los
trayectos al existir cualquier disturbio en las fibras ópticas o degradación en los
agregados.
RESULTADOS
Identificador
TU
INC100
Resultados
GESTOR
OK
OK
Tabla 5
84
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Tabla 5
Gestión
4
Identificador
TU
INC100
Resultados
SECURITY
ACT
ACT
OK
BACK UP
ACT
ACT
OK
EQUIPMENT
ACT
ACT
OK
CONFIG
ACT
ACT
OK
PROTECTION
ACT
ACT
OK
SYNC
ACT
ACT
OK
Mediciones de Estabilidad del Sistema
Prueba de estabilidad del sistema o desempeño (Performance). El propósito de
estas pruebas es de garantizar que el equipo de estación tiene la calidad y
continuidad del servicio
de todos los trayectos instalados, comprobando que
están libres de errores, mediante una evaluación de 72 hrs. como lo establece la
recomendación G703 de la UIT-T.
85
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
RESULTADOS
SPECIFICATION
(STM-16)
Segment
Distance (km)
SESR
BBER
HOL – PTC
1903
1.20E-05
6.00E-07
PTC – POL
1907
1.20E-05
6.00E-07
POL – TOL
1052
8.40E-06
4.20E-07
TOL – MCQ
615
6.80E-06
3.40E-07
MCQ – HMB
1518
1.04E-05
5.20E-07
HMB – CAN
1079
8.40E-06
4.20E-07
CAN – HOL
1062
8.40E-06
4.20E-07
SESR: 0.002 × (2% allowance for each terminals + 0.2% allowance per 100km)/10
BBER: 0.0001 × (2% allowance for each terminals + 0.2% allowance per 100km)/10
RESULTS
OK
(4)
Set the test circuit as shown in the “Test Setup” above.
Set the SDH Analyzer to 223-1 pattern signal output and
Manual mode.
Measure the ESR, SESR and BBER for STM-16 by using
SDH Analyzer.
Check no alarm log of CID.
(5)
Analysis Q value, which is calculated from FEC error count.
OK
(1)
(2)
(3)
Colored INTF
Ch. No.
SESR
BBER
Ch.02
0
0
Ch.03
0
0
OK
OK
OK
<Note> Please see SDH Analyzer screen copy as APPENDIX – C3.
86
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
CONCLUCIONES
Como se pudo observar la mejor opción para poder crecer las redes de
comunicación sin incrementar significativamente el costo de inversión es
instalando tecnología WDM. Incrementando la capacidad de la Red
Submarina “CABLE MAYA” por más de un 250%. Esto significa que si
consideramos que solo se ocupa para transmitir voz, su capacidad se
incremento de 156240 canales a 406224 canales. Satisfaciendo en esta
forma los requerimientos de trafico por un periodo de 5 años.
Adicionalmente el sistema permite crecer gradualmente incrementando
su capacidad con equipos de la misma tecnología o diferentes
tecnologías.
Por último la introducción de equipo de nueva generación transformo la
Red convencional de comunicaciones que solo transmite voz y datos en
Red de telecomunicaciones que nos permite brindar servicios de voz,
datos y video considerados hoy en día como servicios triple play
Para entender triple play podemos decir que la evolución tecnológica
permite la convergencia de los diferentes servicios de telecomunicaciones
a tal grado que en un futuro cercano una sola compañía podrá ofrecer
estos servicios, es decir que si actualmente para solicitar un servicio de
telefonía tendremos que contratar una línea telefónica de compañías
como Telmex o Axtel, si queremos Internet requerimos contratar una
compañía que brinde este servicio como Prodigy Infinitud o AOL y si
queremos un servicio de televisión este lo contratamos en compañías
cableras como cablevisión y satelital como SKY. Con la introducción del
triple play una sola compañía nos podrá entregar todos estos servicios a
través de un solo contrato.
La visión de las nuevas redes de telecomunicaciones se muestra en la
siguiente figura.
87
José Alejo Aguilar Osornio
GESTION DE
RED Y ELEMENTOS DE RED
88
CONTROL DE
SESIONES
MGWY
T
DSLAM
ATM
OXC-WDM
ROI
(GMPLS)
HSS
BD
UNICA
VODS
MIDDLE
WARE
SW MPLS
EDGE MPLS WIMAX
CSC
HE
PORTAL
S
IP DSLAM
PON
AGWY A
(IP NAMS)
SW MPLS
CORE MPLS
UMS
METRO
SDH-NG/WDM
SW MPLS
MGC
V/T/V
VOZ
ETHERNET
GESTION DE
SERVICIOS
José Alejo Aguilar Osornio
REDES DE TELECOMUNICACIONES FUTURAS
NAMS
WIRELESS
CTL
ACCESO
SERVIDORES
DE MEDIOS
MENSAJES
SERVIDORES
DE APLICACION
METRO
ETHERNET
APLICACIONES
S
CELULAR
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
GLOSARIO
ADSL
Son las siglas de Asymmetric Digital Subscriber Line ("Línea de Abonado Digital
Asimétrica"). Consiste en una línea digital de alta velocidad que permite que la PC
reciba datos a una velocidad elevada comparada con el módem, apoyada en el
par trenzado de cobre que lleva la línea telefónica convencional o línea de
abonado.
Es una tecnología de acceso a Internet de banda ancha, lo que implica capacidad
para transmitir más datos, lo que, a su vez, se traduce en mayor velocidad. Esto
se consigue mediante la utilización de una banda de frecuencias más alta que la
utilizada en las conversaciones telefónicas convencionales (300-3.400 Hz.) por lo
que, para disponer de ADSL, es necesaria la instalación de un filtro (llamado
splitter o discriminador) que se encarga de separar la señal telefónica
convencional de la que usaremos para conectarnos con ADSL.
Esta tecnología de denomina asimétrica (asymetric) que indica que la velocidad
del servicio puede medirse en dos direcciones: hacia el usuario y desde el usuario.
A su vez, la velocidad tiene dos rangos, el primero, conocido como de ascenso
(upstream), con el que el usuario puede enviar datos desde su computadora; y el
segundo, descenso (downstream), donde se define la velocidad con la que el
usuario puede descargar contenidos en su computadora.
Todas las variantes de ADSL ofrecen una velocidad de ascenso (upstream) de
128 kbps/seg, mientras que la correspondiente a descenso (downstream) la elige
el usuario al contratar la tecnología y se ubica entre los rangos de 256 kbps/seg y
512 kbps/seg.
Por lo general, el descenso es mayor debido a que regularmente se recibe más
información (música, páginas web, videos o imágenes) que la que se envía
(correos y peticiones de páginas). En la figura 1, se muestra un enlace ADSL entre
un usuario y la central local de la que depende, también se observa que además
de los módems situados en casa del usuario (ATU-R o ADSL Terminal Unit89
José Alejo Aguilar Osornio
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Remote) y en la central (ATU-C o ADSL Terminal Unit-Central), delante de cada
uno de ellos se coloca un dispositivo denominado derivador (splitter, figura 2), que
no es más que un conjunto de dos filtros: uno paso alto y otro paso bajo, cuyo
objetivo es el de separar las señales transmitidas por el bucle, es decir, las
señales de baja frecuencia (telefonía) de las de alta frecuencia (ADSL).
Figura 1. Enlace ADSL.
Figura 2. Funcionamiento del derivador (splitter).
Descripción de la modulación
La técnica de modulación usada para el ADSL se denomina DMT (Discrete
MultiTone) y, básicamente, consiste en el empleo de múltiples portadoras que van
de los 24KHz a 1,104KHz y no sólo una, lo cual se hace en los módems de banda
vocal (300Hz a 3,400Hz). Cada una de estas portadoras (subportadoras) es
modulada en cuadratura (modulación QAM), para tomar una parte del flujo total
de datos que se van a transmitir. Estas subportadoras se encuentran separadas
entre sí 4,3125 KHz, y el ancho de banda ocupado por cada subportadora
modulada es de 4 KHz.
90
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
En una línea ADSL se establecen tres canales de comunicación, que son el de
envío de datos, el de recepción de datos y el de servicio telefónico normal.
dBm
El dBm es una unidad de medida utilizada, principalmente, en telecomunicación
para expresar la potencia absoluta mediante una relación logarítmica.
El dBm se define como el nivel de potencia en decibelios en relación a un nivel
de referencia de 1 mW.
El valor en dBm en un punto, donde tenemos una potencia P, viene dado por la
fórmula siguiente:
Al utilizarse un nivel de referencia determinado (1 mW) la medida en dBm
constituye una verdadera medición de la potencia y no una simple relación de
potencias como en el caso de la medida en decibelios. Así, una lectura de 20
dBm significa que la potencia medida es 100 veces mayor que 1mW y por tanto
igual a 100 mW.
La ventaja de todas estas unidades logarítmicas es que reducen a simples
sumas y restas los cálculos de potencias cuando hay ganancias o
atenuaciones.
Por ejemplo, si aplicamos una señal de 15 dBm a un amplificador con una
ganacia de 10 dB, a la salida tendremos una señal de 25 dBm.
Si en lugar de a un amplificador, la señal de 15 dBm la aplicamos a un
atenuador con una pérdida 25 dB, la señal a la salida será de -10 dBm.
No obstante lo indicado anteriormente, hay un hecho muy importante a tener en
cuenta en todas estas mediciones y es el que la impedancia de calibrado del
91
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
aparato debe coincidir en todos los casos con la impedancia del punto donde se
realiza la medida.
DSLAM
Como se explicó anteriormente, el ADSL necesita una pareja de módems por cada
usuario: uno en el domicilio del usuario (ATU-R) y otro (ATU-C) en la central local
a la que llega la línea de ese usuario.
La demanda anterior complica el despliegue de esta tecnología de acceso en las
centrales, por lo que para solucionarlo surgió el DSLAM (Digital Subscriber Line
Access Multiplexer), un chasis que agrupa gran número de tarjetas, cada una de
las cuales consta de varios módems ATU-C y que, además, concentra el tráfico de
todos los enlaces ADSL hacia una red WAN.
En la integración de varios ATU-Cs en un equipo, el DSLAM es un factor
fundamental que hace posible el despliegue masivo del ADSL. De no ser así, esta
tecnología de acceso no hubiese pasado nunca del estado de prototipo, dada la
dificultad de su despliegue, tal y como se constató con la primera generación de
módems ADSL. Actualmente se utiliza ATM (Asyncronus Transfer Mode) como
protocolo de enlace, aunque ya existen soluciones con Ethernet.
Ventajas de una conexión ADSL
•
Gran velocidad de conexión a Internet (256 kbps de bajada y 128 kbps de envío
en el servicio básico o superior).
•
Conexión permanente, además de que se pueden utilizar teléfono/fax e Internet
al mismo tiempo.
•
La capacidad no se comparte con otros usuarios como sucede con el cable.
Desventajas
•
No todas las líneas pueden ofrecer este servicio (por ejemplo, las que se
encuentran en muy mal estado o a gran distancia de la central).
92
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
•
La (mala) calidad del cableado en el domicilio del usuario puede afectar de
forma negativa el funcionamiento del sistema.
•
Hoy en día, en México, se ofrecen servicios de 256, 512, 1000 y 2000 kbps en
velocidad de bajada y 128, 256 y 512 kbps en velocidad de subida.
FIBRA OPTICA
Guía o conducto de ondas en forma de filamento, generalmente de vidrio
(polisilicio), aunque también puede ser de material plástico, capaz de transportar
una potencia óptica en forma de luz, normalmente emitida por láser o led. Las
fibras utilizadas en telecomunicaciones a largas distancias son siempre de vidrio,
utilizándose las de plástico solo en algunas redes locales y otras aplicaciones de
corta distancia, debido a que presentan mayor atenuación o posibilidad de sufrir
interferencias. En la figura se muestra la fibra óptica
Fugura1 Fibra óptica
93
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Figura 2 Cable de fibras ópticas
DWDM
Multiplexor de doble densidad de Longitud de Onda (Dense Wavelength Division
Multiplexing), tecnología óptica para aumentar el ancho de banda sobre fibra
existente.
DWDM
trabaja
combinando
y
transmitiendo
múltiplex
señales
ópticas
simultáneamente en longitudes de ondas diferentes sobre una misma fibra. Una
fibra se transforma en múltiples fibras virtuales. Entonces, si usted trabaja señales
de 2.5 Gbps en una fibra, usted aumentaría la capacidad que lleva esa fibra de
2.5Gbps a 20 Gbps. a causa de DWDM. , una sola fibras ha sido capaz de
transmitir los datos a velocidades mayores de 400Gbps.
Una ventaja clave a DWDM es que este es un protocolo independiente de la
velocidad de transmisión. Las redes basadas en DWDM pueden transmitir datos
en IP, ATM, SONET/SDH, y Ethernet, y alcanzar tasas entre 100 Mbps y 2.5
94
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Gbps. Por lo tanto, las redes basadas de DWDM pueden llevar diferentes tipos del
tráfico en velocidades diferentes sobre un canal óptico.
De un punto de vista de QoS, las redes basadas de DWDM crean una manera
más de bajar el costo para responder rápidamente a demandas de ancho de
banda de clientes y cambios de protocolo.
Ethernet
Es el nombre de una tecnología de redes de computadoras de área local (LANs)
basada en tramas de datos. El nombre viene del concepto físico de ether (es el
quinto elemento reconocido por Aristótelesv y era la sustancia que se creía
ocupaba todos los espacios vacíos como un fluido). Ethernet define las
características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de trama
del nivel de enlace de datos del modelo OSI. Ethernet se refiere a las redes de
área local y dispositivos bajo el estándar IEEE 802.3 que define el protocolo
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect), Acceso múltiple con
detección de portadora y detección de colisiones. Actualmente Ethernet es el
estándar más utilizado en redes locales/LANs.
Trama de Ethernet
Preámbulo SOF Destino Origen Tipo
7 bytes
Datos
FCS
1 byte 6 bytes 6bytes 2 bytes 46 a 1500 bytes 4 bytes
Figura 1 formato de la trama Ethernet
95
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Figura 2 conexiones en un switch Ethernet
SDH
Jerarquía Digital Síncrona (Synchronous Digital Hierarchy), se puede considerar
como la revolución de los sistemas de transmisión, como consecuencia de la
utilización de fibras ópticas como medio de transmisión, así como de la necesidad
de sistemas más flexibles que soporten anchos de banda elevados. La jerarquía
SDH se desarrolló en EEUU bajo el nombre de SONET y posteriormente el CCITT
en 1989 publicó una serie de recomendaciones donde quedaba definida con el
nombre de SDH.
Uno de los objetivos de esta jerarquía estaba en el proceso de adaptación del
sistema PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), ya que el nuevo sistema
jerárquico se implantaría paulatinamente y debía convivir con la jerarquía
plesiócrona instalada. Ésta es la razón por la que la ITU-T normalizó el proceso de
transportar las antiguas tramas en la nueva tecnología. La trama básica de SDH
es el STM1 (Synchronous Transport Module level 1), con una velocidad de 155
Mbps,Cada trama va encapsulada en un tipo especial de estructura denominado
96
José Alejo Aguilar Osornio
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
contenedor. Una vez se ha encapsulado se añaden encabezados de control que
identifican el contenido de la estructura y el conjunto, después de un proceso de
multiplexación
se
integra
dentro
de
la
estructura
STM-1.
Los niveles superiores se forman a partir de multiplexar a nivel de Byte varias
estructuras STM-1, dando lugar a los niveles STM-4,STM-16 y STM-64.
TDM
Multiplexación por división de tiempo (Time Division Multiplexing), es la tecnología
más utilizada en la actualidad, especialmente en los sistemas de transmisión
digitales. En ella, el ancho de banda total del medio de transmisión es asignado a
cada canal durante una fracción del tiempo (intervalo de tiempo).
En la Figura 1 se representa, de forma muy esquematizada, el multiplexordemultiplexor para ilustrar como se realiza.
Figura 1 Multiplexor-Demultiplexor
97
José Alejo Aguilar Osornio
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WDM
Multiplexación por división de longitud de onda (Wavelength Division Multiplexing)
es una tecnología que multiplexa varias señales sobre una sola fibra óptica
mediante portadoras ópticas de diferente longitud de onda, usando luz procedente
de un láser o un LED.
Este término se refiere a una portadora óptica (descrita típicamente por su longitud
de onda) mientras que la multiplexación por división de frecuencia generalmente
se emplea para referirse a una portadora de radiofrecuencia (descrita
habitualmente por frecuencia). Sin embargo, puesto que la longitud de onda y la
frecuencia son inversamente proporcionales, la radiofrecuencia y la luz son ambas
formas de radiación electromagnética.
BIBLIOGRAFIA
http://www.enterate.unam.mx/Articulos/2005/junio/adsl.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Ethernet
http://www.webopedia.com/TERM/D/DWDM.html
http//www.iec.org/online/tutorials/dwdm.
http://es.wikipedia.org/wiki/TDM
Training Documentation Maya-1 UG2
Dwdm_pg_fop_ae_1005 JDSU
DWDM_TELMEX
TECNOLOGIA SDH
Videoconf_DWDM 19 feb 2003 EXFO
98
José Alejo Aguilar Osornio