Redes de fibra óptica y GPON para distribuir conectividad en edificios, campus y organizaciones

¿Qué son las redes de fibra óptica y GPON?

La fibra óptica es el medio físico de transmisión. GPON es una de las tecnologías que pueden operar sobre ese medio para distribuir servicios desde un punto central hacia múltiples terminales.

Una fibra óptica está formada por un núcleo y un revestimiento que guían la señal luminosa. Las fibras se integran en cables con elementos de protección adecuados para interiores, exteriores, canalizaciones, tendidos aéreos, instalaciones subterráneas u otros ambientes definidos por el proyecto.

Las redes ópticas pueden utilizarse para enlaces entre edificios, troncales de telecomunicaciones, conexión de centros de datos, distribución dentro de un campus, comunicación de gabinetes remotos o acceso hasta espacios de usuarios y dispositivos.

GPON utiliza una topología punto a multipunto. Una interfaz de la OLT atiende una red óptica que se ramifica mediante divisores pasivos para alcanzar varias ONU u ONT. Esto permite compartir parte de la infraestructura de distribución sin colocar equipos activos en cada punto de división.

¿Cómo funciona y se implementa una red de fibra óptica o GPON?

El proyecto parte de los servicios y terminales que se necesitan conectar. Después se define una arquitectura, rutas, medios, presupuesto óptico, componentes, equipos, pruebas y documentación.

1. Se identifican los servicios. Se revisan datos, voz, video, WiFi, cámaras, sistemas de control, enlaces troncales, usuarios y capacidad requerida.
2. Se analizan las ubicaciones. El levantamiento considera edificios, pisos, cuartos, gabinetes, distancias, rutas, registros, postes, canalizaciones y condiciones ambientales.
3. Se selecciona la arquitectura. Se determina si el proyecto utilizará enlaces punto a punto, GPON, una combinación de arquitecturas u otra solución óptica compatible.
4. Se define la topología. En GPON se establecen la ubicación de la OLT, los niveles de distribución, los divisores y las ONU u ONT.
5. Se calcula la demanda. Se revisan terminales actuales, crecimiento, tráfico, concurrencia, servicios críticos y capacidad de las interfaces.
6. Se calcula el presupuesto óptico. Se suman las pérdidas esperadas por fibra, divisores, conectores, empalmes, componentes pasivos y margen de ingeniería.
7. Se seleccionan cables y componentes. El tipo de fibra, cubierta, conectividad, cajas, paneles y accesorios se elige de acuerdo con el ambiente y la arquitectura.
8. Se preparan rutas y espacios. El proyecto puede contemplar canalizaciones, registros, soportes, subductos, gabinetes, distribuidores y coordinación con otras instalaciones.
9. Se instala y termina la fibra. Los cables se tienden respetando tensión, radios, protección mecánica y métodos apropiados de terminación o empalme.
10. Se inspeccionan las conexiones. Los extremos deben mantenerse protegidos, inspeccionarse y limpiarse antes de realizar conexiones o mediciones.
11. Se realizan las mediciones. El alcance puede contemplar pérdida de inserción, longitud, continuidad, reflectometría, retorno óptico u otros criterios definidos.
12. Se instalan y configuran los equipos. Cuando forman parte del proyecto, se aprovisionan OLT, ONU, ONT, interfaces, perfiles y servicios de acuerdo con la arquitectura.
13. Se documenta la red. Se relacionan cables, fibras, puertos, divisores, empalmes, terminales, ubicaciones y resultados de prueba.

¿Dónde pueden utilizarse las redes de fibra óptica y GPON?

Pueden contemplarse en proyectos que requieren comunicar áreas separadas, cubrir mayores distancias, concentrar múltiples terminales o reducir la cantidad de equipos activos intermedios.

Ventajas específicas de las redes de fibra óptica y GPON

Cuando la arquitectura se diseña de acuerdo con la demanda, la fibra puede facilitar el transporte de información entre zonas, edificios y terminales con menores limitaciones por distancia que algunos medios metálicos.

• Capacidad de transmisión. La fibra puede atender aplicaciones de alta capacidad mediante los equipos y estándares compatibles.
• Alcance. Puede comunicar distancias superiores a las habituales en enlaces horizontales de cobre, sujeto al presupuesto óptico.
• Inmunidad electromagnética. La transmisión óptica no utiliza señales eléctricas dentro de la fibra y no se ve afectada de la misma forma por interferencias electromagnéticas.
• Aislamiento eléctrico. Los cables completamente dieléctricos pueden evitar continuidad metálica entre los extremos, cuando son apropiados para el proyecto.
• Menor diámetro por capacidad. Un cable óptico puede concentrar varias fibras dentro de un espacio reducido.
• Distribución pasiva. GPON puede distribuir la señal mediante divisores sin instalar equipos activos en cada punto de ramificación.
• Centralización. La arquitectura puede concentrar equipos y administración en ubicaciones definidas.
• Escalabilidad física. La reserva de fibras, puertos, espacio y canalizaciones puede facilitar ampliaciones posteriores.
• Flexibilidad de arquitectura. La fibra puede utilizarse en enlaces dedicados, troncales, redes de campus o sistemas punto a multipunto.
• Integración de servicios. Una infraestructura óptica puede transportar datos, voz, video y otros servicios compatibles sobre una red IP.
• Administración documentada. Los distribuidores, etiquetas, matrices y reportes facilitan identificar rutas y conexiones.
• Evolución tecnológica. Parte de la infraestructura pasiva puede conservarse cuando se actualizan los equipos, siempre que la fibra, conectividad, pérdidas y arquitectura sigan siendo compatibles.

Consideraciones antes de implementar fibra óptica o GPON

La cantidad de fibras, divisores o terminales no debe definirse de manera aislada. El proyecto necesita relacionar demanda, capacidad, pérdidas, rutas, ambiente, operación, crecimiento y criterios de aceptación.

• Objetivo de la red. Debe aclararse si se requiere una troncal, un enlace dedicado, una red de campus, acceso a terminales o una arquitectura GPON.
• Servicios transportados. Es necesario identificar datos, voz, video, WiFi, videovigilancia, control y demás aplicaciones.
• Demanda y concurrencia. Deben estimarse usuarios, dispositivos, tráfico, simultaneidad, crecimiento y servicios críticos.
• Arquitectura óptica. El proyecto debe comparar punto a punto, punto a multipunto y posibles combinaciones.
• Capacidad compartida. En GPON debe analizarse la capacidad agregada del puerto y su distribución entre las terminales.
• Relación de división. La cantidad y disposición de los splitters afecta la pérdida, reserva, capacidad y facilidad de mantenimiento.
• Presupuesto óptico. Debe incluir fibra, divisores, conectores, empalmes, adaptadores, componentes selectivos y margen de ingeniería.
• Distancias reales. El cálculo debe utilizar las rutas instalables y no únicamente la separación en línea recta.
• Tipo de fibra. Se debe seleccionar fibra monomodo o multimodo según la aplicación, equipos, distancia y evolución esperada.
• Sensibilidad a curvaturas. Los radios permitidos dependen de la fibra, el cable, la condición de instalación y las instrucciones aplicables.
• Tipo de cable. La construcción debe corresponder con uso interior, exterior, ducto, enterrado, aéreo, humedad, exposición mecánica y clasificación requerida.
• Rutas y canalizaciones. Deben revisarse capacidad, registros, accesibilidad, protección, cruces, soportes y crecimiento.
• Infraestructura aérea. Los tendidos sobre postes requieren análisis mecánico, herrajes, claros, flecha, permisos y condiciones del propietario de la infraestructura.
• Infraestructura subterránea. Deben considerarse ductos, subductos, registros, drenaje, obstrucciones, radios y métodos de tendido.
• Entrada a edificios. Las rutas exteriores e interiores necesitan transiciones, protección, sellado y componentes compatibles.
• Protección contra incendios. La cubierta del cable y el tratamiento de penetraciones deben corresponder con el inmueble y los requisitos aplicables.
• Distribuidores y gabinetes. Se requiere espacio para paneles, bandejas, reservas, cordones, organizadores y acceso de mantenimiento.
• Empalmes. Debe definirse dónde se realizarán, cómo se protegerán y cómo se registrará la correspondencia de cada fibra.
• Tipo de conector. Los conectores y pulidos deben ser compatibles con los equipos, adaptadores, mediciones y reflectancia esperada.
• Limpieza e inspección. Una superficie contaminada o dañada puede aumentar la pérdida, la reflectancia y la inestabilidad de la conexión.
• Interoperabilidad. La compatibilidad física no garantiza que OLT y ONU puedan aprovisionarse con todas las funciones requeridas.
• Gestión mediante OMCI. Las funciones disponibles dependen de los perfiles, implementaciones y compatibilidad entre los equipos.
• Servicios lógicos. VLAN, calidad de servicio, multicast, direccionamiento, seguridad y perfiles deben definirse por separado de la red pasiva.
• Alimentación de la OLT. Deben considerarse energía, respaldo, climatización, espacio y enlaces hacia la red de concentración.
• Alimentación de ONU u ONT. Cada terminal activa requiere una fuente local y puede necesitar respaldo según la criticidad del servicio.
• Redundancia. Debe revisarse si la solución requiere rutas diversas, equipos duplicados, protección óptica o procedimientos específicos.
• Migración. La coexistencia con infraestructura existente debe considerar ventanas, terminales, servicios, direccionamiento y continuidad.
• Fibras activas. Las intervenciones sobre redes en operación requieren identificar longitudes de onda y aplicar procedimientos de seguridad y medición adecuados.
• Seguridad óptica. No debe observarse directamente un conector o extremo de fibra cuya condición de emisión sea desconocida.
• Pruebas de aceptación. Debe acordarse si se medirá pérdida, longitud, reflectometría, retorno óptico, continuidad, funcionamiento del servicio u otros parámetros.
• Longitudes de onda de prueba. Las mediciones deben corresponder con el tipo de fibra, red, componentes y criterios definidos.
• Instrumentos. Los equipos deben ser apropiados para la medición, conectividad, longitud de onda y nivel óptico evaluados.
• Resultados fallidos. Las fibras fuera del criterio deben diagnosticarse, corregirse y volver a medirse.
• Etiquetado. Cada cable, fibra, puerto, divisor, empalme y terminal debe relacionarse con la documentación.
• Reservas de cable. Las reservas deben ubicarse, protegerse y documentarse sin exceder radios de curvatura ni bloquear el acceso.
• Planos finales. Es recomendable documentar rutas, longitudes, cajas, distribuidores, empalmes, divisores y terminales.
• Responsabilidades. Deben separarse obra civil, canalizaciones, cableado, empalmes, equipos activos, configuración, pruebas y operación.
• Normas y reglamentos. El proyecto debe definir las ediciones y requisitos aplicables según el inmueble, ubicación y tipo de red.

Relación con otras soluciones de Infraestructura de telecomunicaciones

La fibra óptica puede formar parte del sistema general de cableado de un inmueble y proporcionar enlaces hacia cuartos, gabinetes y centros de datos.

• Cableado estructurado: organiza las conexiones físicas de cobre y fibra, espacios, canalizaciones, paneles, salidas, identificación, pruebas y documentación dentro del inmueble.
• Centro de datos: concentra equipos, racks, cableado, energía, climatización y enlaces que pueden actuar como origen o destino de la infraestructura óptica.

Cobertura y atención de proyectos en México

Solidem contempla la atención, diseño e implementación de proyectos relacionados con redes de fibra óptica y GPON en todo México, de acuerdo con la ubicación, alcance, infraestructura disponible y condiciones de ejecución.

La revisión puede considerar edificios individuales, instalaciones con múltiples niveles, hoteles, hospitales, oficinas, campus, complejos empresariales, centros de datos, sucursales, construcciones nuevas, ampliaciones y modernizaciones.

Para delimitar el proyecto resulta útil contar con planos, ubicación, distancias aproximadas, número de edificios, cuartos y terminales, servicios requeridos, capacidad esperada, rutas exteriores, infraestructura óptica disponible y calendario de ejecución.