TRABAJO DE DESARROLLO DE

SISTEMAS FTTx:

IMPLANTACIÓN DE UNA

RED FTTB EN MOSTOLES

David Fernández Campillo

Bogdana Tsonevska

Grupo A-5

Indice

1. Plan de negocio para abastecer “Triple play” sobre fibras ópticas 1.1. Emplazamiento 1.2. Densidad de población 1.3. Situación económica

2. Arquitectura y diseño 2.1. Tipos de tecnología 2.2. Equipos 2.3. Infraestructura 2.4. Cobertura 2.5. Dimensionado de red

3. Prestaciones 3.1. Servicios 3.2. Contenidos

4. Negocio 4.1. Estudio del mercado 4.2. Inversión 4.3. Coste mensual 4.4. Ingresos

5. Operación y mantenimiento

6. Conclusiones

7. Bibliografía

1. Plan de negocio para abastecer “Triple play” sobre fibras ópticas.

1.1 Emplazamiento. Breve descripción de la población de Móstoles

La Villa de Móstoles es una localidad y municipio español, situado al sur de la comunidad autónoma de Madrid. Es el segundo municipio de la región en número de habitantes después de la capital, con 212 301. El término municipal tiene una extensión de 45 km². Mapa. Figura 1

1.2 La densidad de población es muy alta, como corresponde al área metropolitana:

4.584,46 hab/km². Población por distritos:

Figura 2

1.3 Situación económica

Esta ciudad, durante las tres últimas décadas, ha sido ciudad dormitorio de Madrid. No obstante, cuenta con varios polígonos industriales. Estos son Arroyomolinos, La Fuensanta, Regordoño, Los Rosales, Las Nieves y Expansión. También existen zonas industriales dispersas: Las Pajarillas, Las Monjas y Móstoles Industrial. Actualmente está en construcción el polígono industrial de La Fuensanta II.

En casi todos los casos, el tejido industrial está formado por medianas y pequeñas empresas y la actividad económica predominante es la electro-sidero-metalúrgica, pero también son relevantes la industria textil y la papelera.

Móstoles cuenta con una delegación municipal de promoción económica y empleo, cuyo objetivo es facilitar el asentamiento de industrias en el municipio. En este sentido, se considera positivo para el municipio la reciente puesta en funcionamiento de la Universidad Rey Juan Carlos y la implantación del Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico de Repsol. Éste, próximamente, estará integrado en un parque industrial, actualmente en obras, llamado Móstoles Tecnológico.

2. Arquitectura y diseño 2.1 Tipos de tecnología

Para acercar la fibra óptica hasta el usuario final hemos optado por dos opciones muy diferenciadas, una es usar redes pasivas y la otra es usar redes P2P. Estas últimas por un lado permiten ofrecer mayor velocidad de acceso, pero como contrapartida aumenta notablemente los costes, tanto de inversión inicial, como de mantenimiento. A continuación se detallan las dos redes que proponemos desplegar.

PON (Passive Optical Network). Topología punto-multipunto. Dividimos el escenario en distintas zonas y a cada zona se le asigna una fibra óptica. Cada zona constaría de 8 a 16 edificios, dependiendo de la distancia entre ellos. Sería medio compartido con algo más de 1Gbps. La tecnología utilizada sería EPON por diversos motivos:

- La reducción de los costes debido a que no utilizan elementos ATM y SDH. - Trabaja directamente a velocidades de gigabit.

Es una solución fiable y de fácil despliegue. Para desplegar la red, partiendo de una fibra de más de 1Gbps tendríamos unos 16 edificios conectados a esa misma fibra óptica, a través de un splitter óptico de 1x16. La media de abonados por edificio la suponemos de 16 abonados. Así que los cerca de 16 abonados de cada edificio se conectarían a la ONU a través de la tecnología VDSL2 puesto que es la tecnología que mayor velocidad nos ofrece, y cuyos equipos son los más económicos. Los 16 edificios más cercanos con la tecnología EPON se conectarían al OLT conectado con la red troncal. Desde la ONU hasta los hogares se utilizaría el par trenzado de cobre, pero la velocidad de conexión podría llegar hasta los 54Mbps de bajada y 12Mbps de subida por cliente. A continuación vemos un esquema de la instalación.

También hay que tener en cuenta la distancia, ya que la velocidad de conexión

disminuye drásticamente con la distancia a la que situemos las ONUs (Optical Network Unit), puesto que planteamos el desarrollo de la tecnología FTTB (Fibra Óptica hasta el edificio) o FTTC (grupo de edificios cercanos), tenemos que ver que el bucle de abonado de cobre no supere los 300m-400m, ya que no podríamos ofrecer toda la velocidad requerida. La siguiente figura muestra el efecto de la distancia sobre la velocidad de conexión en diferentes tecnologías.

Tal y como se aprecia en la figura, con la tecnología VDSL2 que pretendemos utilizar en el bucle de abonado, no podríamos permitir mas que una distancia de unos 500 m hasta la ONU.

Topología de Estrella (Punto a Punto). Red activa que asigna un caudal dedicado a cada cliente, simétrico, de hasta varios Gbps. Dicha topología será muy oportuna para empresas como Repsol y la Universidad. Como la fibra es unidireccional, se requerirían dos fibras por conexión, sin embargo, como sería excesivo, se plantea la opción de multiplexación por longitud de onda (DWDM), soportando así varios enlaces simultáneamente. Aunque la solución es muy cara es la solución que aporta mayor ancho de banda. La tecnología preferente sería Active Ethernet. Esta seria la propuesta ofrecida a grandes empresas, universidades y cualquier organismo que requiera un gran ancho de banda. Puesto que el alcance en este tipo de redes activas es alto (20 Km) y el área a cubrir no es muy extensa unos 10 Km hasta el punto más alejado de Móstoles, no sería necesario poner muchos equipos (se instalaran 2 para redundancia y seguridad) por lo que el coste tampoco seria demasiado elevado. En estos casos suponemos que la empresa interesada ya posee un switch adecuado para conectarlo a nuestra red. En caso de empresas nuevas podríamos plantear suministrarles nosotros el equipo oportuno, pero esto no está contemplado en esta propuesta por ser un elemento muy específico. 2.2 Equipos

La arquitectura arriba mencionada se realizará mediante los siguientes equipos, elegidos después de haber realizado análisis del mercado. Se ha buscado información de empresas como Telnet, Huawai o Alcatel-Lucent líderes en la fabricación de componentes de telecomunicaciones.

Modems

Entre toda la gama disponible en el mercado, teníamos que encontrar un equipo que utilizando la tecnología VDSL2 nos proporcionase VoIP, e IPTV, una posibilidad sería la siguiente:

Características

Soporta VDSL2 ITU-T G.993.2 8a/8b/8c/8d,12a/12b profiles Soporta Up to 60Mbps downstream and 30Mbps upstream ITU-T G.993.1 (VDSL1) ANSI.T1-424 ETSI.TS101 207 Long reach US0 band QoS (servicio avanzados de calida)

Aplicaciones:

Aplicaciones para empresas SDTV TV por IP (IPTV) Audio and video Internet y juegos online

Conexiones Externas:

1 Puerto de alimentación 1 RJ11 VDSL par trenzado 10/100M Auto MDI/MDIX RJ45 Puerto de LAN

Sin embargo nos hemos decidido por el modelo siguiente porque proporciona al usuario más puertos de red, y la posibilidad de tener ademas wifi en su domicilio para poder conectarse con su portatil sin necesidad de cables:

VPE 310 VW VDSL2+WiFi+VoIP GATEWAY

Características

800 DMIPS VIPER procesor core 32 MB DDR SDRAM 8 MB memoria Flash interfaz VDSL2 4 puetros Ethernet Punto de acceso Wireless Puerto USB1.1 VoIP integrado y soporta dos puertos FXS

Aplicaciones

Aplicaciones de empresa HDTV SDTV IPTV y VoIP Acceso a Internet banda compartida. Acceso a Internet a través de Wireless Audio and video streaming and transfer Almacenamiento USB

Seguridad

Three levels login including local admin, local users and remote technical support access

Servicio de control de acceso basado en interfaz: WAN o LAN Servicio de control de acceso basado en origen IP addresses

OLT

En este aspecto necesitábamos un equipo que pudiese soportar conexiones tanto P2P como EPON, y pudiese soportar todo el tráfico que necesitamos:

OLT- LS 2000 S Características del equipo: 1. Realizado según IEEE 802.3ah. 2. Es flexible da servicio tanto para P2P como para punto a multipunto. 3. Supporting many kinds of net and user-port, including 100/1000Base-T.E1 etc. 4. Proporciona una distribución variable del ancho de banda. 5. Auspice of Request For Comment (RFC) 1483( connector) 6. Cumple con QoS (servicio avanzados de calida) 7. Suporta Transfer Control Protocol(TCP), Internet Protocol(IP). Shenzhen SUNDOM Science & Technology Development Co.,Ltd ONU

El dispositivo Alcatel-Lucent 7352 ISAM FTTB ONU O-00240V tiene 24 puertos VDSL2, diseñados para proporcionar triple play servicios de un gran ancho de banda hasta el edificios sin necesidad de tender fibra hasta el hogar. Es el primer FTTB ONU en el mercado que soporta VDSL2. Tiene incorporado "Virtual ONU" que garantiza que cada VDSL usuario tiene el mismo Quality of Service (QoS) como los usuarios FTTH/EPON. Este equipo tiene bajo consumo de energía. Cumple con los estándares compatibles con tecnología EPON. Es capaz de proporcionar voz, video y datos a hasta 24 usuarios. Su diseño es ideal para la instalación en espacios reducidos.

En caso de que hubiera que conectar a mas de 24 usuarios se utilizaría la siguiente ONU, el Alcatel-Lucent 7352 ISAM FTTB, que ofrece 48 puertos VDSL2 con compatibilidad con ADSL/ADSL2+.

Ambos equipos son muy rápidos y económicos porque son autoconfigurables y

son ideales tanto para FTTN como para FTTB.

SPLITER XIO POTONICS planar splitters

Características del equipo: 1. Compatibles con Telcordia GR-1209/1221 2. Fiables 3. Muy pequeñas pérdidas 4. rendimiento de banda ancha (1260-1630 nm) Fibra óptica

Se ha tomada la decisión de utilizar Fibra Óptica Monomodo AllWave® FLEX con Cero Pico de Agua de la compañía Furukawa. Comparación del espectro de pérdidas ópticas de fibras con cero pico de agua respecto de fibras monomodo convencionales y de bajo pico de agua.

La fibra con cero pico de agua permite el uso de 6 nuevos canales en la banda 1360 – 1480 nm por lo que ahora se pueden aprovechar 18 canales con 20 nm de coarse wavelength division multiplexing (CDWM), como se describe en la especificación ITU 694.2.

En la actualidad el 65% de las ventas de fibra monomodo en América del Norte son fibras G.652D (con cero pico de agua) esto significa que las redes están listas para el uso de ancho de banda adicional. 2.3 Infraestructura

Tomamos como punto de partida la disposición actual de los nodos principales de la red de Telefónica en la zona, los cuales están situados según muestra la siguiente figura.

A partir de estos nodos conectamos todos los dispositivos de nuestra red tal y como

ya hemos comentado en los puntos anteriores.

2.4 Cobertura

Como ya hemos comentado, la zona a cubrir sería la zona de Móstoles. Más concretamente, la zona resaltada en la siguiente figura estaría cubierta por la red EPON (pasiva), ya que son principalmente edificios de viviendas de media altura y una densidad de población alta.

Y en las zonas resaltadas en la siguiente figura podríamos plantear la opción de llevar mayor ancho de banda a través de una conexión PtP con elementos activos, puesto que son zonas de empresas como Repsol, y la Universidad Rey Juan Carlos.

2.5 Dimensionado de red

Tal y como ya hemos ido exponiendo en los puntos anteriores, la red EPON – P2P que tratamos de diseñar tendría los siguientes elementos:

- Dos OLT situadas en los dos nodos de Telefónica, de los que colgaría toda

nuestra red, tanto la EPON como la P2P. - En la red P2P la distancia a cubrir es mayor (40Km), pero puesto que la fibra

óptica tiene unas perdidas de 0,4dB/Km las perdidas totales estarían siempre por debajo de los 16dB, cifra que está muy por debajo de lo que nos podemos permitir en la red.

- En el caso de la red EPON el tema no es tan sencillo, pero el planteamiento es similar, e intentaremos explicarlo a continuación:

o En un principio tendríamos spliters 1x16, pero ante la posibilidad de que

aparezcan nuevos edificios, estos tendrían que ser sustituidos por spliters 1x32 (red escalable sin problemas), así que haremos los calculos con estos spliters, ya que introducen mayores perdidas.

o Debido a la configuración de Móstoles, y de la gran densidad de población, se calcula que desde la OLT hasta el spliter no hay más que 10Km en el peor de los casos.

o Puesto que tomamos los edificios más cercanos para cada uno de los spliters, desde el spliter hasta la ONU de cada edificio no tendremos más de 2Km.

o Si sumamos todas las perdidas:

Spliter: 10*Log32 = 15,05dB Perdidas de inserción elementos (spliters, conectores …): 10dB Primer tramo: 10Km * 0,4dB/Km = 4 dB Segundo tramo: 2Km * 0,4dB/Km = 0,8dB Total = 30dB en el peor de los casos.

o Las ONUs utilizadas en estas redes EPON tienen hasta 24 puertos VDSL2, por lo que podría abastecer a los cerca de 16 usuarios sin problemas, pero si por algún motivo se necesitasen más puertos, solo tendríamos que cambiar la ONU a una versión superior (escalabilidad), por lo que el gasto sería mínimo.

3. Prestaciones 3.1 Servicios

Se estima que en mostotes hay 50 000 hogares, podemos ofrecer paquetes de servicios con tarifas muy competitivas para voz VoIP, acceso a Internet e IPTV a través de ADSL (triple play). Los habitantes de Mostotes representan la clase media de trabajadores de España con sueldo medio 1200 euros. Gracias a los servicios de paquetes responderíamos a las necesidades de los clientes, que piden ahorro en el consumo conjunto de varios servicios, previsión del gasto y comodidad de gestión con factura

única, ademas así tenderemos una posibilidad de establecer una relación más estrecha y rica con nuestros clientes y aprovechar de forma más eficiente las redes IP y las plataformas multiservicio que llevan asociadas. Además, el empaquetamiento promueve el acceso en banda ancha y el uso de los nuevos servicios y de Internet, y contribuye al desarrollo de Sociedad de la Información.

El empaquetamiento, que hasta ahora parecía exclusivo del mercado residencial, se

ha trasladado al mundo de la empresa. Teniendo en cuenta que en Mostotes a pesar de la zona residencia tenemos zonas industriales y oficinas como por ejemplo el parque tecnológico de Repsol por ejemplo, ya es posible encontrar servicios empaquetados de gestión de puestos de trabajo que incluyen comunicaciones, informática, mantenimiento, planes de descuento, etcétera. Una buena posibilidad es dar como opción a grandes empresas, como Repsol, la oportunidad de contratar redes privadas virtuales para poder mantener interconectadas todas sus oficinas y sedes de manera transparente y sin necesidad de nuevos y costosos equipos.

Respecto a la realización de los servicios ofrecidos la especificación VoIP hacia el

exterior se ocupa Telefónica, el modem que se ha elegido con anterioridad es ideal para este servicio puesto que sin necesidad de cambiar los teléfonos, el modem se ocupa de empaquetar la voz, y mandarlo al OLT, el cual se conecta a la red troncal de Telefónica a través de un nodo que ya se encarga de extraer la voz para poder establecer la comunicación oportuna. 3.2 Contenidos

Se estima que en mostotes hay 50 000 hogares. Según la estadística el aparato mas usado por los españoles el televisor. A cerca del televisor se está generando una creciente oferta de entretenimiento y servicios, que incluye prestaciones en su mayor parte en la interactividad, como vídeo bajo demanda, noticias a la carta, imagen sobre imagen, televisión de alta definición, etcétera En los últimos quince años la televisión ha cambiado de un ámbito público a otro en el que lo privado tiene mas importancia, multiplicando exponencialmente las prestaciones y los servicios interactivos, y equilibrando su modelo de negocio entre la publicidad y el pago por paquetes y servicios.

Otro cambio sustancial se ha producido en la forma de distribución de la televisión.

A las formas clásicas, como la terrestre, el cable o el satélite, se han sumado las que permiten las nuevas redes. Entre ellas destaca la IPTV que hace uso de la tecnología IP y del existente par telefónico de cobre para la distribución de televisión. Un ejemplo de este tipo de televisión, pionera en el mundo y ya completamente operativo en España, es Imagenio. Se ha pensado que IPTV se ofrece a empresas de contenidos, para desarrollar su negocio aprovechando el gran ancho de banda que les promocionaríamos.

En el universo del ordenador personal, además de todo lo relacionado con el acceso a Internet, el aumento del ancho de banda está produciendo el nacimiento de una revolución audiovisual en la que los usuarios buscan atributos, servicios y contenidos similares a los de la televisión y la tradicional cadena de música. Es decir, en este entorno doméstico, el televisor y el ordenador se complementan y, a la vez, convergen en muchos aspectos.

Contenidos que podemos ofrecer a nuestros clientes que son empresas podrían ser por ejemplo transacciones electrónicas, tanto desde el ordenador personal como desde el televisor. Las nuevas ofertas audiovisuales, basadas en contenidos atractivos y de calidad y en la disponibilidad de banda ancha, generan un mercado publicitario y de comercio electrónico y la necesidad de transacciones electrónicas fiables y seguras.

4. Negocio 4.1 Estudio del mercado

Para poder entrar en competencias con las empresas ya existentes del mercado tendríamos que hacer una oferta buena que relacione cantidad/precio. Analizando el arcado se han dado a conocer los siguientes datos:

En España nos ofrecen:

Telefónica: 20 Mb / 800 kbps por 150 € + línea - 10 Mb /320 kbps por 50 € + l ínea - 1Mb por 39,90 € + línea

Jazztel y Ya.com: 20 Mb/1 Mb por 29,95 € + línea

4.2 Inversión

La inversión se realizara en una etapa teniendo así una economía de escala, obteniendo los equipos a mejores precios. Un splitter se usará para cerca de 16 edificios, si suponemos cerca de 16 usuarios por edificio en mostotes necesitaríamos 50 splitters. Serán 2 OLT uno por cada nodo.

Dispositivos Unidades Precio por Unidad

(euros) Precio total

(euros) ONU 700 1000 700000 OLT 2 13000 26000

SPLITERS 50 500 25000 MODEMS 12000 100 1200000

FIBRA ÓPTICA (y su instalación)

800 Km 1000 800000

4.3 Coste mensual

Costes fijos Costes variables Coste (Euros) Coste(Euros)

Alquiler de central y oficina (local)

3000 Publicidad 5000

Personal 1 0000 Mantenimiento 5000 Transporte 300

Luz, electricidad 2000 Total 23 500

4.4 Ingresos

Se estima que nuestra empresa va a dar servicio a un 25% de los hogares en Mostotes y 40% de las empresas. Por lo tanto el número de usuarios sería alrededor de 12 000 usuarios finales. Según una encuesta realizada la mayoría (65%) de los que viven en Mostotes constataría un servicio Trío por un precio de 45 euros. Otro (20%) un Duo (telefonía y datos) por 35 euros. El resto de la población (15%) contrataría servicios individuales. Adicionalmente se prevé un aumento de 5 % uniforme para todos los servicios el segundo año como.

Producto Televisión Datos Telefonía Otros Trio Duo Total

Primer Año

5000 11600 4000 1000

4212000

84000 4233600

Segundo Año

5250 12180 4250 1000

4422600

88200 4533480

SUMA 10250 23780 10250 2000 8634600 172200 8853080 *los precios están en euros

5. Operación y mantenimiento

En este tipo de redes EPON el mantenimiento es generalmente muy sencillo, puesto que son redes pasivas. En nuestro caso al utilizar FTTB el mantenimiento es un poco más complejo, puesto que las ONUs las tenemos que mantener y operar nosotros, pero por lo general son elementos de alta fiabilidad que presentan pocos problemas 6. Conclusiones

La implementación de un sistema FTTB en Mostotes sale rentable a largo plazo, debido a la gran demanda que esta población presenta. Optamos por una solución FTTB por un motivo regulatorio, ya que actualmente no está claro hasta donde estaría el bucle de abonado en este caso. Además la opción FTTH no nos proporciona ninguna ventaja en cuanto a velocidad se refiere, quizás en cuanto a costes si pueda ser una tecnología mas competitiva, pero con el marco actual nos hemos decantado por FTTB.

La arquitectura utilizada para la realización del proyecto presenta uno de las

tecnologías ya establecidas y reconocidas en el sector de las telecomunicaciones. La tecnología utilizada sería EPON.

Se ha realizado un análisis de las empresas fabricantes como Telnet , Ultstar, Cisco,

XIO POTONICS y Shenzhen SUNDOM Science & Technology Development Co.,Ltd. Los equipos han sido elegidos en base a mejores prestaciones técnicas y mejor relación calidad/precio.

Tras ser analizado el mercado, enfocando en la competencia se han elegido los

precios finales. Como el objetivo ha sido dan un servicio económico de muy buena calidad. Se puede dar servicios específicos a los clientes, de tal forma se aprovechan bien los recursos.

7. Bibliografía http://www.wikipedia.org/ http://www.google.es/ http://maps.google.es/maps?hl=es&tab=wl http://www.adslnet.es/mapa_adsl http://arantxa.ii.uam.es/~ferreiro/sistel2008/noticias/Comparativa%20ADSL_Europa.htm http://arantxa.ii.uam.es/~ferreiro/sistel2008/anexos/J_Linares_Nuevas_Redes.pdf http://www.adslzone.net/modules.php?name=News&file=print&sid=1553 http://www.telnet-ri.es/ www.furukawa.com. www.wikitel.net http://www.tycoelectronics.com http://telephonyonline.com http://www.iec.org/online/tutorials/fiber_home/