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Este documento proporciona una descripción detallada de la tecnología ftth (fiber to the home), que se basa en el uso de cables de fibra óptica y sistemas de distribución óptica para ofrecer servicios de internet, telefonía ip y televisión a residencias, empresas y negocios. Se explica la estructura de un sistema ftth, incluyendo la red de fibra óptica, el equipo central (olt), las unidades ópticas de red (onu), los amplificadores ópticos yedfa y los splitters de segundo nivel. Además, se presenta una propuesta de proyecto para establecer una red de fibra óptica de alta calidad y capacidad, con detalles sobre los equipos y tecnología requeridos, así como el presupuesto y financiamiento. Este documento proporciona una visión integral de la tecnología ftth y su implementación, lo que lo convierte en una valiosa referencia para estudiantes, profesionales y entusiastas de las telecomunicaciones.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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MARCO TEORICO FTTH La tecnología de Fibra Óptica Al Hogar, conocida como FTTH (siglas en inglés de Fiber To The Home), se basa en el uso de cables de fibra óptica y sistemas de distribución óptica para ofrecer servicios de Internet, Telefonía IP y Televisión a residencias, empresas y negocios. Hace aproximadamente una década, comenzó la implementación a nivel mundial de dicha tecnología para redes de Triple Play en países como Estados Unidos, Japón y España. En Colombia, el despliegue y desarrollo de FTTH es más reciente, pero su crecimiento ha sido constante año tras año. Esta tecnología de fibra óptica permite conexiones de alta velocidad tanto simétricas como asimétricas, alcanzando velocidades de hasta 300 megabits por segundo, dependiendo del tipo de módem utilizado. La esencia de FTTH radica en llevar la fibra óptica directamente hasta la residencia del usuario final, lo que se conoce como "la última milla". La adopción de esta nueva tecnología de acceso en la última milla requiere la construcción de costosas infraestructuras nuevas, desde las centrales hasta los hogares o negocios de los usuarios. Por lo tanto, es un proceso gradual que coexiste con los servicios de HFC (Redes Híbridas Fibra y Cobre). FTTH es una tecnología que se está incorporando gradualmente en los servicios de Internet para hogares, ofreciendo mayor velocidad y disponibilidad de contenidos de alta calidad. También prepara las residencias para recibir servicios y aplicaciones innovadoras, como la transmisión de video bajo demanda, canales en alta definición y almacenamiento en la nube. Esto la convierte en una parte fundamental de la infraestructura para las casas del futuro. DESCRIPCION DE UN SISTEMA DE FTTH Un sistema de fibra óptica enfocado en FTTH (Fiber to the Home) es una infraestructura de telecomunicaciones que utiliza cables de fibra óptica para llevar servicios de Internet de alta
velocidad, televisión y telefonía directamente a las viviendas de los usuarios. FTTH es una de las implementaciones más avanzadas de redes de fibra óptica y se ha convertido en una tecnología clave para proporcionar conectividad de banda ancha de alta velocidad en entornos residenciales. A continuación, se describe un sistema de fibra óptica FTTH:
que se extiende desde el proveedor de servicios (por ejemplo, una compañía de telecomunicaciones) hasta las viviendas de los usuarios. Esta red consta de cables de fibra óptica que son capaces de transmitir datos a velocidades extremadamente altas.
FTTH (Fiber to the Home). Es el equipo central que se encuentra en el lado del proveedor de servicios y se encarga de administrar y controlar la distribución de señales de fibra óptica a múltiples usuarios finales. Aquí está una descripción del OLT y su función.
menudo en un centro de datos o en una ubicación centralizada desde la cual se extienden las redes de fibra óptica hacia las áreas de servicio.
de fibra óptica hacia diferentes usuarios finales. Cada conexión de fibra óptica desde el OLT se denomina "puerto PON" (Passive Optical Network).
están instalados en las viviendas de los usuarios finales. El OLT divide la señal de fibra óptica para dirigirla hacia las ONTs correspondientes, lo que permite la distribución de servicios de Internet, televisión y telefonía.
los usuarios, garantizando un rendimiento óptimo de la red. Además, administra la seguridad y el acceso a los servicios.
se encuentran las ONU (Optical Network Units), que interactúan con el OLT para transmitir y recibir datos a través de la red de fibra óptica.
de servicios agreguen puertos PON adicionales para atender a más usuarios a medida que crece la demanda.
comúnmente en redes FTTH. En una PON, el OLT es el nodo activo que se comunica
a. Los splitters de 1er nivel son dispositivos que se utilizan para dividir la señal principal de fibra óptica en múltiples caminos o rutas hacia diferentes usuarios o sus viviendas. b. Por lo general, se encuentran en el punto de acceso a la red FTTH, donde la señal de fibra óptica ingresa al área de servicio. c. Estos splitters pueden tener múltiples salidas, dividiendo la señal en dos, cuatro, o más trayectos, según la cantidad de usuarios que se deben atender. d. Cada salida del splitter de 1er nivel se conecta a un cable de fibra óptica que se dirige hacia un splitter de 2do nivel, o directamente hacia la ubicación del usuario, según la topología de la red.
a. Los splitters de 2do nivel son dispositivos que se utilizan para dividir aún más la señal de fibra óptica en la red FTTH, normalmente en ubicaciones más cercanas a los usuarios finales. b. Estos splitters se encuentran en cajas de distribución o en armarios de telecomunicaciones dentro de edificios o en la proximidad de un grupo de viviendas. c. Su función es dividir la señal óptica en varias salidas para abastecer a grupos específicos de usuarios en un edificio o un conjunto de viviendas. d. La cantidad de salidas en un splitter de 2do nivel varía según los requisitos de la red y la cantidad de usuarios que deben ser atendidos en esa ubicación.
óptica (ONT, por sus siglas en inglés). Estos dispositivos actúan como interfaces entre la red de fibra óptica y los dispositivos del usuario, como módems y routers.
con el equipo del usuario. Esto puede ser un módem o un router que distribuye la señal a través de una red local inalámbrica (Wi-Fi) o mediante conexiones por cable.
conexión de fibra óptica. Esto incluye servicios de Internet de alta velocidad, televisión por cable o IPTV (Internet Protocol Television) y telefonía. Los usuarios pueden suscribirse a paquetes que incluyen todos estos servicios o elegir servicios individuales según sus necesidades.
para proporcionar velocidades de Internet extremadamente altas y un ancho de banda sustancial. Esto permite la transmisión de contenido de alta definición, juegos en línea, videoconferencias y descargas rápidas de datos sin problemas.
interferencias electromagnéticas, lo que garantiza una conexión estable y de alta calidad.
pueden actualizar fácilmente para admitir velocidades de Internet aún más rápidas y futuros servicios avanzados.
comparación con las redes de cobre tradicionales, lo que es beneficioso para aplicaciones que requieren tiempos de respuesta rápidos, como juegos en línea y videoconferencias.
comunes en las redes FTTH. Es un conector de tipo push-pull con un extremo cuadrado que se utiliza para conectar la fibra al equipo de terminación en el hogar o la empresa. Ilustración 1 : conector sc
rendimiento que se utiliza para conectar equipos activos a la red FTTH, como módems o routers.
tipos de conectores, con diferentes tipos de acople, por ejemplo, LC, SC y APC Ilustración 4 : Adaptador óptico.
desnudas en el otro extremo. Se utilizan para conectar equipos terminales a la red FTTH. Ilustración 5 : Pigtails Ópticos
fibras ópticas en puntos donde la red se ramifica o necesita ser distribuida en diferentes direcciones.
Ilustración 6 : Caja de Empalme tipo torpedo.
unir fibras ópticas de manera permanente. Implica la fusión de las fibras mediante una máquina de empalme por fusión que suelda las fibras juntas con precisión. Los empalmes por fusión generalmente tienen una pérdida de inserción muy baja y son ideales para aplicaciones de alta velocidad. Ilustración 7 : Maquina empalmadora de Fibra Óptica.
utilizado en la solución FTTH. Es compatible con entornos de red EPON y GPON, ofreciendo 2 puertos LAN gigabit y un puerto de voz para satisfacer las necesidades de los usuarios que buscan servicios como Internet, HD IPTV y VoIP. Cumple con el estándar 802.11ac, brindando velocidades Wi-Fi de hasta 1176 Mbps con antenas de alta ganancia y potencia dual de 2,4G y 5G. Además, es compatible con OLT convencionales a nivel mundial, permite mantenimiento remoto plug-and-play, y admite funciones como OMCI, OAM y TR069.
aplicaciones GPON OLT hasta una distancia de transmisión de 20 km. Está diseñado para cumplir con las especificaciones ITU-T G.984.2. El receptáculo SC es para interfaz óptica.
PROPUESTA DEL PROYECTO Establecer una red de fibra óptica de alta calidad y capacidad para proporcionar servicios de telecomunicaciones confiables y de alta velocidad a los usuarios en el tramo de 15. km, desde la OLT hasta el splitter de primer nivel de 1x8.
NORMATIVA Norma ANSI/TIA/EIA- 568 - C.3 y ISO/IEC 11801:2002.
PLANO FTTH Ilustración: ruta de instalación urbana.
PRESUPUESTO Y FINANCIAMIENTO FTTH
Se contempla el uso de 5 km de fibra drop donde el recorrido se realizará por posteria existente usando anclajes de retención en los postes y en el dimensionamiento la marca de la fibra del FTTH será marca LANPRO, las cuadrillas de trabajo realizaran la implementación en horario diurno en jornadas de trabajo no superior a 9 horas de trabajo, los equipos activos serán marca tenda donde contamos con una OLT de 8 P con capacidad hasta 1024 ONU´s de la misma marca equipos dual band para su WLAN y con 2 puertos 10/100/1000 Mbps en su conexión LAN. Item Unidad UND Cantidad Código Descripción Unidad Cantidad Total Costo Unitario Costo Parcial Materiales $ 28.908.300, TES7008 OLT 8 PUERTOS PON 1024 USUARIOS 2 PUERTOS GIGABIT SFP 2 PUERTOS GIGABIT RJ45 1 PUERTO RJ45 CONSOLA CAPA3 UND 1,00 1,00 $ 4.300.000,00$ 4.300.000, TM5 TRANSCEIVER SFP 2.5 GIGABIT PARA OLT TES7008 MONOMODO TRANSMISION HASTA 20 KM UND 1,00 1,00 $ 110.000,00 $ 110.000, HG7C XPON ONU/ONT WIFI 2.4GHZ Y 5 GHZ, 2 ANTENAS 5DBI, COMPAT CON EPON Y GPON, 1 PUERTO SC/APC, 2 PUERTOS RJ45 1000MBPS/1 PUERTO DE ALIMENTACION UND 100,00 100,00 $ 155.700,00 $ 15.570.000, LPF2152IV00 CAJA LIU EN PLASTICO ABS PARA FIBRA ÓPTICA CAPACIDAD DE 2 ADAPT. SIMPLEX SC SM/MM (NO INCLUIDOS) UND 100,00 100,00 $ 3.900,00 $ 390.000, LPF1507S12 UNIDAD -ADAPTADOR FIBRA ÓPTICA PARA CAJA LIU PUERTOS DUPLEX SC/APC- SC/APC MONOMODO VERDE UND 200,00 200,00 $ 2.050,00 $ 410.000, LPF12S2000006P5F PIGTAIL FIBRA ÓPTICA MONOMODO G652 APC SIMPLEX CONECTOR SC CHAQUETA BLANCA PVC 0.9MM 1.5M UND 200,00 200,00 $ 3.150,00 $ 630.000, LPF13S20S2027L3M PATCH CORD FIBRA OPTICA SM G652 APC SC SIMPLEX CHAQUETA 2.0MM COLOR AMARILLO LSZH 3M UND 100,00 100,00 $ 7.200,00 $ 720.000, LPOC33130017ZF10 CABLE FO FTTH TIPO DROP 1 FIBRA MONODOMO G657A1 AUTO SOPORTADO POR HILO DE ACERO 1KM UND 5,00 5,00 $ 264.500,00 $ 1.322.500, LPR71045 RACK ABIERTO DE PISO ANCHO 19" ALTURA 45RU 2 PARALES EN "U" DE 15 X 3,81CM LAMINADO EN FRIO CAL 14 UND 1,00 1,00 $ 500.000,00 $ 500.000, LPR707SVCM45 ORGANIZADOR VERTICAL METALICO AWG 16 PARA GABINETES SERIE 7000 PARA RACK 45U SECCION 90 MM X 50MM UND 2,00 2,00 $ 477.900,00 $ 955.800, MT-MO ADECUACION ELECTRICA CENTRO DE DATOS PRINCIPAL GL 1,00 1,00 $ 4.000.000,00$ 4.000.000, $ - Mano de Obra $ 16.500.000, MO-OLT COFIGURACION Y PUESTA EN MARCHA UND 1,00 $ 1.500.000,00$ 1.500.000, MOT37 MANO DE OBRA INSTALACION DE POSTES UND 100,00 $ 150.000,00 $ 15.000.000, Costos Indirectos $ 45.408.300, A ADMINISTRACIÓN UND 10%^ $ 4.540.830$ 4.540.830, I IMPREVISTOS UND 5% $ 2.270.415$ 2.270.415, U UTILIDAD UND 3% (^) $ 1.362.249$ 1.362.249, IU IVA SOBRE LA UTILIDAD UND 19%^ $ 258.827 $ 258.827, $ 8.432.321, TOTAL $ 53.840.621, COSTOS ULTIMA MILLA
CALCULOS DE ATENUACION En donde: ➢ n: cantidad de conectores ➢ C: atenuación de un conector óptico (dB) ➢ c: cantidad de empalmes en sección de cable básica ➢ J: atenuación de un empalme (dB) ➢ M: el margen del sistema (los cables de conexión, la curva de cable, los eventos de atenuación óptica impredecibles, etc., deben considerarse alrededor de 3dB) ➢ a: atenuación de cable óptico (dB/km) ➢ L: longitud total del cable óptico
