ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

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1 ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL ESCUELA DE FORMACIÓN TECNOLÓGICA ESTUDIO DE LOS AGENTES DE PÉRDIDAS DE SEÑAL EN LAS LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DE COBRE PARA EL SERVICIO ADSL PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES EDGAR DANIEL YANCHAPAXI CAIZA DIRECTOR: ING. CARLOS ARCOS Quito, Septiembre 2006

2 ii DECLARACIÓN. Yo Edgar Daniel Yanchapaxi Caiza, declaro bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentada para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento. A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente. Edgar Daniel Yanchapaxi Caiza.

3 iii CERTIFICACIÓN. Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Edgar Daniel Yanchapaxi Caiza, bajo mi supervisión. Ing. Carlos Arcos. DIRECTOR DEL PROYECTO

4 iv AGRADECIMIENTOS Al Ing. Carlos Arcos por su valiosa ayuda en el desarrollo de este proyecto. Al Ing Marco González por facilitar los equipos de certificación. Al personal del área de infraestructura y tecnología de Impsatel del Ecuador. A todos los amigos que de una u otra manera contribuyeron a la finalización de este proyecto.

5 v DEDICATORIA A mi Madre, a mi Padre, a mis Hermanos, a Krhys por todo el apoyo que me brindan siempre.

6 vi INDICE Indice general.vi Indice de figuras..x Indice de tablas.xiii Introducción...xiv Resumen...xvi CAPÍTULO 1. ADSL 1.1 Introducción al adsl Funcionamiento del servicio adsl Nodo Modulación dmt (discret multi tone) C.P.E. (Customer Premise Equipment) Splitter DSLAM ATM VPI/VCI PVC (1) CAPÍTULO 2. PLANTA EXTERNA 2.1 Introducción A La Planta Externa Cables Telefónicos Cables Telefónicos Multipares Cable telefónico multipar para interiores (EKKX) Cable telefónico multipar para exteriores Cable telefónico para exteriores autosoportados (ELALC-JF) Cables Telefónicos Bifilares Cables Telefónicos Bifilares Para Interiores Cable Telefónico Bifilar Para Exteriores Cable Para Puentes... 27

7 vii 2.3 Armarios De Distribución Cajas De Dispersión Empalmes Conectores Conector UY Regleta UY Cinta aislante Continuidad de pantalla Manga Canalización Galería De Cables Canalización Cámaras o Pozos De Revisión CAPÍTULO 3. EQUIPOS Y PRUEBAS DE CERTIFICACIÓN 3.1 Equipos de certificación Cableshark (Consultronics) Test del multímetro digital (DMM) Reflectometría (TDR) Respuesta de frecuencia. (EFR) Medida de ruido (NSD) Ruido impulsivo. (VFI) Balance longitudinal. (LBA) Diafonía (XTK) Factibilidad de la línea. (DMT) Detección espectral. (PSD) Sunset xdsl (Telecom) Tipos de fallas en cables Fallas resistivas Tierra Corto Cruce... 56

8 viii Fallas capacitivas Abierto completo Abierto parcial Abierto sucio Split (Trocado) CAPÍTULO 4. DESCRIPCIÓN DE LOS LUGARES DONDE SE REALIZARON LAS PRUEBAS 4.1 Introducción Ducterías Existencia de ducterías Accesibilidad, estado y capacidad de las ducterías Exclusividad Cableado interno Descripción de los principales problemas detectados en el área de trabajo Caso Caso Caso Caso CAPÍTULO 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones y recomendaciones ANEXO 1. Código rea ANEXO 2. Norma iec 189, cable telefónico para interiores no apantallado y apantallado ANEXO 3. Norma iec /4, cable telefónico para exteriores con núcleo relleno... 85

9 ix ANEXO 4. Norma iec /4, cable telefónico para exteriores con doble chaqueta ANEXO 5. Norma iec /4, cable telefónico para exteriores con núcleo seco ANEXO 6. Norma iec /4, cable telefónico para exteriores autosoportado96 ANEXO 7. Especificaciones del cableshark... 99

10 x ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. 1 Anchos de banda utilizados para canales de subida y bajada en el servicio ADSL... 2 Figura 1. 2 Relación entre el caudal de datos transmitidos y la distancia Figura Esquema de funcionamiento del servicio ADSL... 4 Figura 1. 4 Área de central y redes telefónicas Figura Factibilidad del servicio ADSL en una línea de cobre Figura Numero de bits por cada portadora... 7 Figura Ejemplo de Bit Swapping Figura Funcionalidades del CPE... 9 Figura Tipos de CPEs Figura Funcionamiento del Splitter Figura Composición del DSLAM Figura Conexiones entre el DSLAM y el Switch Figura Instalación de los DSLAM Figura 2. 1 Clasificación de los cables telefónicos Figura 2. 2 Constitución del cable EKKX Figura 2. 3 Constitución del cable ELAL-JF con núcleo relleno y barrera contra la humedad Figura 2. 4 Constitución del cable ELAL-JF con núcleo relleno, doble chaqueta y barrera contra humedad Figura 2. 5 Constitución del cable ELAL-JF con núcleo seco y barrera contra la humedad Figura 2. 6 Constitución del cable telefónico para exteriores autosoportados (ELALC-JF) Figura 2. 7 Utilización del cable mensajero en los postes Figura 2. 8 Cable telefónico bifilar para interiores Figura 2. 9 Cable telefónico bifilar para exteriores Figura Cable para puentes Figura Armarios de distribución Figura Caja de dispersión en un poste... 29

11 xi Figura Conector UY Figura Regletas UY Figura Cinta aislante Figura Malla metálica Figura Manga o cubierta de empalme Figura Galería de cables Figura Forma del pozo Figura Constitución del pozo Figura Menú principal del CableShark Figura Partes del CableShark Figura Prueba DMM Figura Prueba TDR Figura Prueba EFR Figura Prueba NSD Figura Prueba VFI Figura Prueba LBA Figura Realización de la prueba de diafonía con un par libre Figura Prueba XTK Figura Prueba DMT Figura Atenuación de la señal Figura Prueba PSD Figura Ráfaga de ruido en la señal ADSL Figura Equipo de certificación de líneas de cobre (Sunset xdsl) Figura Contacto con tierra Figura Contacto con tierra Figura Corto circuito Figura Corto circuito Figura Prueba del TDR mostrando humedad en una manga Figura Falla de cruce Figura Falla de cruce Figura Gráfica obtenida en la prueba de reflectometría

12 xii Figura Datos obtenidos en la prueba DMM cuando el TDR no funciona Figura Abierto completo Figura Abierto parcial Figura Falla de capacitiva y resistiva Figura Falla de capacitiva y resistiva Figura Falla de capacitiva y resistiva Figura Falla de capacitiva y resistiva Figura Falla de capacitiva y resistiva Figura Split (Trocado) Figura Ubicación de los cables de datos y los de alto voltaje Figura Paso del cable multipar por los fusibles Figura Ejemplo de generadores de ruido para nuestro servicio Figura Ruido inducido en la línea de cobre Figura Gráficas básicas al momento de comprobar la calidad del par de cobre Figura Corte del cable neopreno entre el cliente y la caja de distribución Figura Detección de un corte del cable neopreno Figura Detención de un corte en el cable multipar

13 xiii ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2. 1 Características eléctricas de los cables... 18

14 xiv INTRODUCCIÓN En la actualidad el Internet es el sistema más grande y diverso a nivel mundial de redes interconectadas y por ende representa la comunidad más grande y extendida de usuarios en el mundo entero. Nace debido a la necesidad que tenían los Estados Unidos de comunicarse y de intercambiar información entre sectores universitarios, gubernamentales y militares frente a una posible guerra, en ningún caso se pensó en utilizarlo en un ámbito comercial. Para el año 1989 las velocidades de transferencia no era mayor a los 56 Kbps, en la actualidad existen velocidades promedio de hasta 100 Mbps (FDDI, Fiber Distributed Data Interface) Y 155 Mbps (ATM, OC3, Optical Carrier), para la interconexión entre proveedores y en la mayoría de los NAPs (Network Access Point) a nivel mundial. El desarrollo en esta área como es el Internet ha permitido alcanzar velocidades de transferencia de datos jamás imaginadas hace unos años atrás, al igual que la velocidad, la confiabilidad y calidad en este servicio también se ha elevado. Los costos de estos servicios han llegado a abaratarse significativamente debido a la gran acogida que tiene en todos los sectores de la sociedad, todo esto llega a ocupar un lugar privilegiado en todos los sistemas de comunicación de las grandes empresas no solo a nivel mundial sino también nacional. El Internet ha llegado a evolucionar extremadamente rápido debido a que no existen regulaciones mandatorias que discriminen a uno u otro individuo, a pesar de todo esto se han creado organizaciones para administrar recursos básicos y cuidar del correcto funcionamiento de la red con el fin de evitar el caos en la red. Siendo el Internet uno de los medios de comunicación más importantes en nuestros tiempos ya que por medio de él se realizan infinidad de gestiones se

15 xv debe dar la importancia que se merece a todos los elementos que lo conforman, es por eso que este trabajo analizará los agentes que alteran el buen funcionamiento del servicio ADSL en la planta externa que es donde más problemas se ha detectado.

16 xvi RESUMEN En la actualidad el Internet es el sistema más grande y diverso a nivel mundial de redes interconectadas y por ende representa la comunidad más grande y extendida de usuarios en el mundo entero. El desarrollo en esta área ha permitido alcanzar velocidades de transferencia de datos jamás imaginadas hace unos años atrás, al igual que la velocidad, la confiabilidad y calidad en este servicio también se ha elevado. Los costos de estos servicios han llegado a abaratarse significativamente debido a la gran acogida que tiene en todos los sectores de la sociedad, todo esto llega a ocupar un lugar privilegiado en todos los sistemas de comunicación de las grandes empresas no solo a nivel mundial sino también nacional. El objetivo de la presente tesis es realizar un estudio del funcionamiento del servicio ADSL con todos sus componentes físicos y tecnológicos; los agentes que producen pérdidas de señal en las líneas de cobre para dar una solución inmediata cuando se tengan problemas en el servicio. El capítulo 1 estudia el funcionamiento, los componentes tecnológicos, los protocolos, las funcionalidades del servicio que tiene el servicio ADSL mostrando las ventajas que tiene frente a otras tecnologías que brindan un servicio similar. El capítulo 2 tiene como finalidad estudiar todo lo referente a la parte física que conforma el servicio ADSL, es decir la constitución de los cables multipares aéreos, identificación de los pares de cobre por código de colores, cubierta de empalmes, conectores utilizados en los empalmes, paneles de distribución y varios factores que alteran el funcionamiento del servicio. En el capítulo 3 se muestran los equipos de certificación de cobre, utilizados para resolver diferentes problemas encontrados en Planta Externa; se detalla las

17 xvii principales pruebas de certificación que se utiliza en el campo laboral; adicional se muestra las diferentes fallas en los cables. En el capítulo 4 se da una descripción general de los lugares en donde se realizan las instalaciones y se identifican varios agentes que alteran el funcionamiento del servicio y algunos casos que ocurren en el campo laboral. En el capítulo 5 en base a la investigación realizada en los capítulos anteriores se dan conclusiones y recomendaciones para brindar un mejor servicio.

18 1 CAPÍTULO 1 ADSL 1.1 INTRODUCCIÓN AL ADSL El servicio ADSL permite al cliente la posibilidad de tener acceso hacia el Internet por banda ancha, esta conexión es permanente, el enlace de última milla se lo realiza por medio de un tendido de cobre (bucle del abonado) y es un servicio que no interfiere en nada al servicio telefónico ya que las frecuencias a las que trabaja son completamente diferentes al de los Pots (Plain Old Telephone Service), su enlace es asimétrico, lo que quiere decir que el ancho de banda de bajada (Downstream) es diferente al ancho de banda de subida (Upstream). El ADSL ofrece velocidades de acceso a internet superiores a las que tradicionalmente se tenía o se tiene por medio de un enlace DIAL-UP. Como el servicio ADSL es un servicio estándar, se reduce mucho el tiempo de instalación, al utilizar cobre en la última milla hace que el costo de instalación sea mucho más barato comparado con otras tecnologías que brindan un servicio equivalente (Radio enlaces, satelitales), como se indicaba anteriormente se tiene la posibilidad de acceder a las aplicaciones (internet) las 24 horas, el sistema de gestión que administra toda la red permite tener un monitoreo de todos los enlaces. El servicio ADSL permite tener varias aplicaciones como por ejemplo canales de voz con una conexión a la red pública, permite tener acceso y monitoreo remoto a las aplicaciones personales de cada cliente, puede ser utilizado por personas naturales así como empresas medianas y grandes. Si bien es cierto que la tecnología ADSL permite llegar a velocidades de transmisión de hasta 8 Mbps en bajada (downstream) y hasta 1Mbps en subida (upstream) los diferentes proveedores ofrecen sus servicios ya definidos.

19 2 Es así que en general los perfiles han sido definidos de la siguiente manera. Para Downstream: 128, 196, 256, 384, 512, 1024, 1536 Kbps Para Upstream: 64, 128, 256, 384. Kbps 1.2 FUNCIONAMIENTO DEL SERVICIO ADSL Las siglas ADSL significan Asymmetric Digital Subscriber Line, cuya traducción sería línea de abonado digital asimétrica, llamado así debido a su principal característica que es utilizar diferentes frecuencias para bajada y subida de información, siendo siempre el ancho de banda de bajada más grande que el de subida, como se puede visualizar en la figura 1.1. Figura 1. 1 Anchos de banda utilizados para canales de subida y bajada en el servicio ADSL En la figura 1.1 se puede observar que la tecnología ADSL utiliza las frecuencias entre los 25 KHz y los 1104 KHz, los cuales no interfieren para nada con la red telefónica analógica (Pots).

20 3 De acuerdo a diferentes mediciones realizadas en varias partes de la ciudad de Quito, se ha conseguido los siguientes datos que se encuentran graficados a continuación (Figura 1.2). ADSL CAUDAL (Kbps) ,45 2,35 2,25 2,15 2,05 1,95 1,85 1,75 1,65 1,55 1,45 1,35 1,25 1,15 1,05 0,95 0,85 0,75 0,65 0,55 0,45 0,35 0,25 0,15 0,05 DISTANCIA (Km) Upstream Downstream Figura 1. 2 Relación entre el caudal de datos transmitidos y la distancia. En la figura 1.2 se observa que el servicio que se ofrece (downstream y upstream) funciona perfectamente hasta una distancia (Nodo cliente) de 2500 metros, teniendo en cuenta que mientras más distancia tenga el bucle las velocidades que se pueden ofrecer son menores. En teoría se puede llegar hasta 4000 metros (Nodo cliente) pero se debe tener en cuenta los factores y agentes externos que afectan al funcionamiento del servicio. A continuación se observa en la figura 1.3 un esquema del funcionamiento del servicio ADSL, por un lado se tiene las máquinas del cliente en este caso tres que representarían la red Lan del mismo, éstas se encuentran conectadas a un Hub o

21 4 Switch y este a la vez conectado al CPE (Customer Premise Equipment), este CPE establece comunicación con su homólogo el Atu-c (Adsl Terminal Unite Central) que se encuentra en el nodo más cercano al cliente, el CPE o Atu-r (Adsl Terminal Unit Remote) envía los datos hacia la red del proveedor el mismo que autentica los datos y crea una ruta de salida para que el cliente pueda salir hacia internet. Figura Esquema de funcionamiento del servicio ADSL NODO Un nodo es un concentrador de una central telefónica pequeña, esclava de una central telefónica principal. Las ciudades con una densidad de población alta no pueden ser servidas con una sola central telefónica, es necesaria la participación de varias centrales para poder cubrir la demanda del servicio. Los sectores que cubren las centrales telefónicas y los nodos se denominan áreas de central y son de aproximadamente de 3 kilómetros.

22 5 En la figura 1.4 se puede observar la distribución de las centrales telefónicas y los nodos. Figura 1. 4 Área de central y redes telefónicas.

23 6 1.3 MODULACIÓN DMT (DISCRET MULTI TONE) La tecnología ADSL utiliza esta técnica para transportar el tráfico del cliente, esta técnica subdivide a la banda de frecuencias en canales iguales llamadas subportadoras o bins de Hz, llegando a un total de 256 subportadoras o bins. Estas 256 subportadoras se encuentran en toda la banda de frecuencias, es decir desde 0 Hz hasta los 1104 KHz, las 256 subportadoras a su vez son divididas en dos partes, la primera para el Downstream y la segunda para el Upstream, tomando en cuenta que algunas de éstas portadoras son ocupadas por los canales de voz analógico (Pots) mientras que otras de éstas subportadoras son utilizadas como bandas de guarda entre los tráficos de Downstream y los de Upstream, quedando 32 subportadoras para el tráfico de Upstream y 218 subportadoras para el tráfico de Downstream. A continuación se presenta un gráfico (Figura 1.5) capturado de un equipo de certificación que muestra la factibilidad que se tiene en esa línea de cobre, adicional a esto se observa en la ampliación todas las subportadoras o bins que se menciona anteriormente.

24 7 Figura Factibilidad del servicio ADSL en una línea de cobre. La técnica DMT indica que se puede enviar hasta 15 bits por bin, pero esto es teórico ya que en la práctica los límites que se tiene son de 11 y 12 bits/bin máximo, como se puede apreciar en el siguiente gráfico (Figura 1.6). Figura Numero de bits por cada portadora. El enviar 11 o 12 bits/bin tiene una ventaja, requiere menos potencia para transportar estos bits, lo que quiere decir que tiene un mayor alcance sin afectar la calidad del enlace.

25 8 La técnica de modulación que se utiliza para obtener los bits/bin es QAM donde se combinan distintos niveles de amplitud como diferentes saltos de fase, cabe señalar que los bits con los que se codifica cada bin no son bps sino que solo representan el tipo de codificación que se utiliza para transmitir la información. Los equipos que realizan el enlace entre el cliente (Atu-r) y el nodo asignado que brinda el servicio (Atu-c) en un inicio realizan entre sí un escaneo de la línea de cobre para tener determinado los bits que van a enviar por cada portadora (bin), pero este escaneo no es solo al inicio de la comunicación. Estos equipos cuentan con una función especial llamada Training lo que quiere decir que el sistema se ajusta constantemente al medio de transmisión por posibles inconvenientes que pueden ir surgiendo con el pasar del tiempo. Esta característica permite mantener estable al enlace. La capacidad de adaptarse a los diferentes cambios que sufre la línea de cobre y por consecuencia las portadoras se le llama Bit Swapping, en la figura 1.7 se observa claramente este proceso. Figura Ejemplo de Bit Swapping.

26 9 1.4 C.P.E. (CUSTOMER PREMISE EQUIPMENT) Llamado también Modem ADSL o Atu-r, la función que realiza este equipo es la de codificar los datos que envía el cliente y decodificar los datos que recibe de internet. Una vez que el enlace es establecido, es decir los equipos sincronizan entre si, estos levantan los PVCs (1) (Permanent Virtual Circuit). Generalmente cada CPE, cualquiera que éste sea tiene aproximadamente 8 PVC (1) cada uno con un ancho de banda definido para el servicio que el cliente lo necesite, por ejemplo: datos, video, voz. A continuación se observa en la figura 1.8 la funcionalidad de estos equipos, teniendo siempre en cuenta que todos los PVCs (1) que necesite el cliente deben estar configurados en los dos equipos, es decir el Atu-c y Atu-r. Figura Funcionalidades del CPE

27 10 El modulador del Atu-c como el del Atu-r hace una IFFT (Transformada rápida de Fourier Invertida) de 512 y 64 muestras respectivamente, teniendo en cuenta que las 512 muestras del Atu-c se envían en sentido descendente y las 64 muestras del Atu-r se lo envía en forma ascendente. En cambio el demodulador del Atu-c como del Atu-r realizan una FFT (Transformada rápida de Fourier) de 64 y 512 muestras. A continuación en la figura 1.9 se presentan varios tipos de CPEs que se utilizan actualmente. Figura Tipos de CPEs. Los modelos son diferentes dependiendo de la marca que se utiliza pero prácticamente realizan la misma función. Dependiendo del servicio que está ofreciendo el proveedor éstos Cpes pueden ser configurados de tres formas, la primera en modo Bridge, la segunda en modo Router y la tercera una combinación de las dos anteriores configuraciones.

28 11 Se debe tener en cuenta que todos estos servicios los brinda a través de la tecnología ADSL (DS-LAM). 1.5 SPLITTER Como se mencionó anteriormente el servicio ADSL también puede ser ofrecido por la línea telefónica tradicional (analógica), es así que una persona podría recibir una llamada sin perder conexión a internet. Esto se hace posible gracias a un aditamento especial llamado splitter, el mismo que está compuesto por filtros: uno pasa alto y otro pasa bajo cuyo objetivo es separar las señales de telefonía y ADSL. El funcionamiento del Splitter se aprecia en la figura Figura Funcionamiento del Splitter.

29 DSLAM Como se ha mencionado anteriormente para que funcione el enlace se necesita 2 modems, el uno que se va a ubicar en el cliente (CPE/Atu-r) y el otro que se lo va a ubicar en el nodo asignado o central telefónica para la conexión (DSLAM/Atu-c). El hecho de tener un modem idéntico al que se coloca en el cliente complicaría demasiado el despliegue de esta tecnología en los nodos. Es así que para solucionar este inconveniente surgió el DSLAM (Digital suscriber line access multiplexer) que no es más que un equipo en donde se agrupa varios modems/atu-c y que a la vez concentra todo el tráfico de los abonados de la red ADSL que va hacia una red Wan administrada por el proveedor de internet. En la figura 1.11 se puede observar como está compuesto el DSLAM. Figura Composición del DSLAM. Los Cpes ADSL se conectan al DSLAM a través de PVCs (1) ATM, cada DSLAM puede soportar hasta 12 conexiones con CPEs simultáneamente dependiendo del modelo, mientras que del lado del backbone integran el tráfico de todos los CPEs en una interface ethernet, que se conecta a un Lan Switch, el cual se puede observar más claramente en la figura 1.12.

30 13 Figura Conexiones entre el DSLAM y el Switch. Una característica especial de los DSLAM es que se alimentan por el puerto Ethernet con el que se conecta al Switch, lo que facilita la manipulación de éstos equipos, ésta funcionalidad se llama Power over Ethernet (PoE). La instalación del DSLAM se la realiza sobre una regleta Krone la misma que tiene su reflejo al cual se van a pegar los tendidos de cobre provenientes de los clientes. En la figura 1.13 se observa la instalación del DSLAM en los puertos de la regleta Krone.

31 14 Figura Instalación de los DSLAM ATM Las siglas ATM significan Asyncronous Transfer Mode, lo que traducido viene a ser Modo de Transferencia Asincrónica, la misma que está basada en una tecnología de Switching, basada en unidades de datos de un tamaño estándar de 53 bytes de los cuales 5 bits son utilizados para los encabezados, es decir los VPI/VCI. ATM utiliza 2 tipos de conexión, la primera que está basado en demanda (SVC) y la otra permanente (PVC 1): El funcionamiento de la primera conexión tiene un parecido con la línea telefónica analógica debido a que funciona por demanda, es decir que utiliza un Switch para generar los circuitos virtuales cuando el usuario lo necesite, en cambio el funcionamiento de la segunda conexión está basado en un circuito permanente, el cual siempre va a estar disponible mientras un cliente se encuentre activo VPI/VCI Los VPI/VCI son utilizados para campos de control, es decir quien soy y a donde voy, estos parámetros son los encargados de enrutar a uno u otro servidor, no solo local sino también mundialmente.

32 PVC (1) El significado de éstas siglas son Permanent Virtual Circuit, lo que traducido viene a ser un Circuito Virtual Permanente, es decir que entre el CPE y los servidores del proveedor se levanta una especie de túnel que permite mantener el enlace. Una vez que el DSLAM determina los PVCs (1) su función es la de mapear el tráfico de los PVCs (1) a la VLAN que corresponda, es así que los PVCs (1) de datos, voz, video van a ser diferentes y cada uno de ellos serán enrutados a los gateways correspondientes. Una vez que el tráfico del cliente ingresa a la VLAN correspondiente éstos comparten el ancho de banda disponible en el backbone de esa VLAN. Todos los servicios ADSL tienen cierta tasa de reutilización, es decir que n clientes van a utilizar un mismo ancho de banda, ésta es otra razón del por qué el servicio ADSL es mucho más barato que un enlace HDSL, ADI, LAN to LAN.

33 16 CAPÍTULO 2 PLANTA EXTERNA 2.1 INTRODUCCIÓN A LA PLANTA EXTERNA La planta externa que tiene el servicio ADSL es muy similar al que se utiliza para el servicio telefónico analógico, en algunos casos dependiendo del proveedor la infraestructura que utilizan es la misma. La telefonía analógica y el servicio ADSL pueden coexistir por un mismo recurso, esto es posible debido a la tecnología que se utiliza para uno u otro servicio, como ya se explicó en el capítulo 1 estos dos servicios trabajan en frecuencias completamente diferentes por lo que no tienen ningún inconveniente. Las redes telefónicas que forman parte de la planta externa se encuentran definidas a continuación: Red troncal: Las redes troncales son las encargadas de unir las centrales telefónicas de una ciudad, siendo el área de central de aproximadamente 3 Km. Las ciudades se dividen físicamente en sectores denominados áreas de central, las mismas que se encuentran servidas por una central telefónica. Red primaria. El área de central se encuentra dividida en sectores más pequeños denominados distritos en donde cada distrito tiene un armario de distribución, el mismo que se encuentra unido por medio de cables a la central telefónica respectiva. A esta red que une los armarios de distribución con las centrales telefónicas se la denomina red primaria. Red secundaria: A los distritos se los divide en áreas más pequeñas denominadas áreas de dispersión, las mismas que se encuentran servidas por una caja de dispersión de 10 pares, la red que une el armario de distribución con la caja de dispersión se la denomina red secundaria.

34 17 Red de dispersión o red de abonado: De la caja de dispersión se conecta directamente al abonado, a esta red se la denomina red de abonado. Pero la infraestructura del servicio ADSL no se encuentra ajena a los ambientes hostiles de una ciudad, los múltiples y diversos agentes que influyen en el buen funcionamiento del servicio son muy diversos y variados, es por eso que se debe tener mucho cuidado en el diseño de proyecto, la implementación y la manutención del mismo. La planta externa consta de los siguientes elementos los mismos que se detallan en el presente capítulo: Cables telefónicos. Armarios de distribución Cajas de dispersión. Empalmes. Canalización. 2.2 CABLES TELEFÓNICOS Los cables establecen una parte primordial en la constitución de la planta externa debido a que es el medio por el cual las señales de voz y datos se transmiten; los cables según su aplicación y el lugar de la instalación se lo puede dividir en dos grupos, cables multipares y cables bifilares; a continuación en la figura 2.1 se presenta la clasificación de los cables.

35 18 Figura 2. 1 Clasificación de los cables telefónicos CABLES TELEFÓNICOS MULTIPARES Los cables telefónicos multipares pueden llegar a tener hasta 2400 pares dependiendo del tipo de multipar; para la identificación de cada uno de los pares de cobre se utiliza el código REA, el mismo que se encuentra especificado en el anexo 1. Las características eléctricas que deben cumplir los hilos de cobre se encuentran detalladas en la tabla 2.1: DIÁMETRO (mm) RESISTENCIA (ohmios/km) ATENUACIÓN db/km Tabla 2. 1 Características eléctricas de los cables Cable telefónico multipar para interiores (EKKX) Estos cables son utilizados para uso interior en aplicaciones residenciales, comerciales e industriales, es muy apropiado para instalaciones en sitios con interferencia eléctrica producida por circuitos eléctricos de potencia, este cable se

36 19 encuentra diseñado para la instalación en sitios secos, en tuberías, ductos, bandejas y canaletas. Este cable multipar se encuentra constituido de los siguientes componentes: Conductor: Compuesto por alambre de cobre suave Aislamiento del hilo de cobre: Compuesto por policloruro de vinilo (PVC 2), siendo este un retardante a la llama. Núcleo: Para un cable de 25 pares se tiene un solo grupo de igual número de pares; de 30 a 100 pares grupos de 10 o 25 pares. Cubierta del núcleo: cinta poliestérica no higroscópica. Pantalla: Pantalla en cinta polimérica aluminizada e hilo de drenaje de cobre estañado. Chaqueta: Chaqueta de policloruro de vinilo (PVC 2) retardante a la llama. Los cables telefónicos para interiores deben cumplir las normas internacionales de la IEC (International Electrotechnical Commission) las mismas que se detallan en el anexo 2. En la figura 2.2 se observa claramente la constitución del cable EKKX. Figura 2. 2 Constitución del cable EKKX.

37 Cable telefónico multipar para exteriores Generalmente utilizados en las redes telefónicas troncales primarias y secundarias, dependiendo del tipo de instalación las redes pueden ser aéreas o subterráneas. Los cables telefónicos que se utilizan para instalaciones subterráneas son denominados ELAL-JF y puede tener variaciones en su constitución física dependiendo de la utilización: Núcleo relleno y barrera contra la humedad. Núcleo relleno, doble chaqueta y barrera contra la humedad. Núcleo seco y barrera contra la humedad. Los cables telefónicos que se utilizan para instalaciones aéreas se denominan como ELALC-JF ELAL-JF Con núcleo relleno y barrera contra la humedad Este cable es utilizado en redes subterráneas troncales primarias y secundarias, especialmente para sitios húmedos; la instalación de estos cables se la puede realizar por medio de ductos, canalización o enterrado directamente en sitios sin trafico de vehículos ni maquinaria pesada. Este cable multipar se encuentra constituido de las siguientes componentes: Conductor: Alambre de cobre suave. Aislamiento del conductor: Polietileno celular con piel (foam skin) o polietileno sólido de alta densidad. Núcleo: El número de pares que se tiene en el núcleo son los siguientes; 10, 20, 30, 40, 50, 70,100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 900, 1200, 1500, 1800, 2400.

38 21 Pares de reserva: Se tiene un par de reserva cada 100 pares para garantizar un número de pares nominales. Cubierta del núcleo: Cinta poliestérica, no higroscópica que proporciona rigidez dieléctrica entre el núcleo y la pantalla. Pantalla: Cinta de aluminio corrugada recubierta con copolímero por ambas caras. Chaqueta: Compuesta por polietileno de color negro, resistente a la humedad, a la intemperie y a la abrasión. Los cables telefónicos para exteriores con núcleo relleno y barrera contra la humedad, deben cumplir las normas internacionales de la IEC (International Electrotechnical Commission) las mismas que se detallan en el anexo 3. En la figura 2.3 se muestra la constitución del cable ELAL-JF con núcleo relleno y barrera contra la humedad. Figura 2. 3 Constitución del cable ELAL-JF con núcleo relleno y barrera contra la humedad.

39 ELAL-JF con núcleo relleno, doble chaqueta y barrera contra la humedad Se lo utiliza en redes subterráneas troncales primarias y secundarias, especialmente para sitios húmedos; su doble chaqueta interna y externa impide el paso de humedad hacia el núcleo. Este cable multipar se encuentra constituido por los siguientes componentes: Conductor: Alambre de cobre suave. Aislamiento del conductor: Polietileno celular con piel (Foam skin). Núcleo: El número de pares que se tiene en el núcleo son los siguientes; 10, 20, 30, 40, 50, 70,100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 900, 1200, 1500, 1800, Pares de reserva: Se tiene un par de reserva cada 100 pares para garantizar un número de pares nominales. Cubierta del núcleo: Cinta poliestérica, no higroscópica que proporciona rigidez dieléctrica entre el núcleo y la pantalla. Chaqueta interna: Polietileno negro, resistente a la intemperie y a la penetración de la humedad. Pantalla: Cinta de aluminio corrugada recubierta con copolímero por ambas caras. Chaqueta externa: Polietileno negro, resistente a la intemperie y a la penetración de la humedad. Los cables telefónicos para exteriores con núcleo relleno, doble chaqueta y barrera contra la humedad, deben cumplir las normas internacionales de la IEC (International Electrotechnical Commission) las mismas que se detallan en el anexo 4. En la figura 2.4 se muestra la constitución del cable ELAL-JF con núcleo relleno, doble chaqueta y barrera contra la humedad.

40 23 Figura 2. 4 Constitución del cable ELAL-JF con núcleo relleno, doble chaqueta y barrera contra humedad ELAL-JF con núcleo seco y barrera contra humedad Este cable es utilizado en redes subterráneas troncales primarias y secundarias y en redes presurizadas. Este cable multipar se encuentra constituido por los siguientes componentes: Conductor: Alambre de cobre suave. Aislamiento del conductor: Polietileno celular con piel (Foam skin) o polietileno sólido de alta densidad. Núcleo: El número de pares que se tiene en el núcleo son los siguientes; 10, 20, 30, 40, 50, 70,100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 900, 1200, 1500, 1800, Pares de reserva: Se tiene un par de reserva cada 100 pares para garantizar un número de pares nominales. Cubierta del núcleo: Cinta poliestérica, no higroscópica que proporciona rigidez dieléctrica entre el núcleo y la pantalla.

41 24 Pantalla: Cinta de aluminio corrugada recubierta con copolímero por ambas caras. Chaqueta: Polietileno negro, resistente a la intemperie y a la penetración de la humedad. Los cables telefónicos para exteriores con núcleo seco y barrera contra la humedad, deben cumplir las normas internacionales de la IEC (International Electrotechnical Commission) las mismas que se detallan en el anexo 5. En la figura 2.5 se muestra la constitución del cable ELAL-JF con núcleo seco. Figura 2. 5 Constitución del cable ELAL-JF con núcleo seco y barrera contra la humedad Cable telefónico para exteriores autosoportados (ELALC-JF) El cable ELALC-JF es utilizado para instalaciones aéreas primarias y secundarias suspendido del mensajero, este cable multipar se encuentra constituido de los siguientes componentes: Conductor: Alambre de cobre suave.

42 25 Aislamiento del conductor: Polietileno celular con piel (Foam skin) o polietileno sólido de alta densidad. Núcleo: El número de pares que se tiene en el núcleo son los siguientes; 10, 20, 30, 40, 50, 70,100, 150, 200, 300. Pares de reserva: Se tiene un par de reserva cada 100 pares para garantizar un número de pares nominales. Cubierta del núcleo: Cinta poliestérica, no higroscópica que proporciona rigidez dieléctrica entre el núcleo y la pantalla. Pantalla: Cinta de aluminio corrugada recubierta con copolímero por ambas caras. Chaqueta: Polietileno negro, resistente a la intemperie y a la penetración de humedad, sobre el núcleo y el mensajero. Los cables telefónicos para exteriores autosoportados deben cumplir las normas internacionales de la IEC (International Electrotechnical Commission) las mismas que se detallan en el anexo 6. En la figura 2.6 se muestra la constitución del cable telefónico para exteriores autosoportados (ELALC-JF) Figura 2. 6 Constitución del cable telefónico para exteriores autosoportados (ELALC-JF).

43 26 Para que el cable multipar sea colocado en los postes se utiliza al cable mensajero para sujetarlo al gancho que se encuentran colocados en la parte superior del poste, en la figura 2.7 se puede observar la utilización del cable mensajero. Figura 2. 7 Utilización del cable mensajero en los postes CABLES TELEFÓNICOS BIFILARES Cables telefónicos bifilares para interiores Utilizado para instalaciones telefónicas interiores desde la toma del aparato hasta la caja exterior, utilizado también para derivaciones telefónicas, los cables se encuentran dispuestos en forma paralela. Este cable bifilar para interiores se encuentra constituido por los siguientes componentes. Conductor: Alambre de cobre suave. Aislamiento: Policloruro de vinilo (PVC 2) blanco, En la figura 2.8 se observa el cable telefónico para interiores.

44 27 Figura 2. 8 Cable telefónico bifilar para interiores Cable telefónico bifilar para exteriores Utilizado para la conexión entre la caja de distribución telefónica, hasta la caja de conexión para la acometida interna en la residencia del abonado, los cables se encuentra dispuestos de forma entorchada entre los hilos. Este cable bifilar para exteriores se encuentra constituido por los siguientes componentes: Conductor: Alambre de cobre duro. Aislamiento: Chaqueta de neopreno de color negro En la figura 2.9 se observa el cable telefónico para exteriores. Figura 2. 9 Cable telefónico bifilar para exteriores Cable para puentes Cable telefónico trenzado para interiores, utilizado para derivaciones de teléfonos, conexiones en armarios de distribución. El cable para puentes se encuentra constituido por los siguientes componentes: Conductor: Alambre de cobre suave estañado. Aislamiento: Aislamiento de PVC 2, el color de las chaquetas es amarillo y negro.

45 28 En la figura 2.10 se observa el cable para puentes. Figura Cable para puentes. 2.3 ARMARIOS DE DISTRIBUCIÓN El armario de distribución también llamado Main Distribution Frame (MDF) son gabinetes localizados en el punto de repartición de una red telefónica local, utilizados para conectar los cables primarios y secundarios por medio de bloques de conexión ubicados en su interior. Los armarios son de forma paralelepípeda, constituidos por el cuerpo, la base, el bastidor con sus guiahilos, la puerta y una chapa de seguridad, de fabricación metálica o de fibra de vidrio; en la figura 2.11 se muestran los armarios de distribución. Figura Armarios de distribución.

46 CAJAS DE DISPERSIÓN Las cajas de dispersión son las encargadas de unir la red secundaria del servicio telefónico y la línea del abonado; estas cajas de dispersión constan de 10 puertos, lo que quiere decir que pueden suministrar el servicio a 10 clientes. Las cajas de dispersión deben estar conectadas a tierra para tener un solo punto de referencia, además deben tener una buena impermeabilidad ya que un poco de humedad dentro de la caja puede causar graves efectos en el servicio. Las cajas se encuentran generalmente en los postes como se muestra en la figura 2.12 Figura Caja de dispersión en un poste. Tienen una nomenclatura alfanumérica con una letra y un número que va desde 1 al 5, por ejemplo: A1, A2, A3, A4, A5, B1, B2, B3, B4, B5, C1, D2, F3, G5, etc.

47 EMPALMES El empalme es el punto de unión entre dos cables; para realizar un empalme entre cables multipares es necesario nombrar y detallar los elementos y requerimientos que forman parte del mismo: Conectores Cinta aislante Continuidad de pantalla Manga CONECTORES Para realizar los empalmes se utilizan dos tipos de conectores; el primero llamado conector UY y segundo llamado regleta UY Conector UY Los conectores UY son unifilares, es decir se necesitarían la misma cantidad de conectores UY como hilos de cobre. Los conectores UY tienen en su interior un gel que no permite que ingrese la humedad, garantizando así un buen empalme. En el interior del conector UY tiene una cuchilla con la que va a cortar la chaqueta de polietileno haciendo contacto entre los dos conductores como se muestra en la figura 2.13.

48 31 Figura Conector UY Regleta UY Las regletas UY al igual que los conectores UY tienen un sistema de conexión a presión por desplazamiento del aislante, los cables a empalmar no necesitan ser cortados o pelados; se encuentran formados por tres partes que son los elementos de contacto, elementos de aislamiento y el elemento sellador que es una grasa que impide el paso de agua. En la figura 2.14 se observa las regletas UY que tienen una capacidad para empalme de 25 pares. Figura Regletas UY.

49 Cinta aislante Una vez realizados todos los empalmes, se los protege con cinta aislante la misma que envuelve a todos los empalmes para protegerlos de la humedad, como se muestra en la figura Figura Cinta aislante Continuidad de pantalla La continuidad de pantalla se realiza con el fin de proteger el área del empalme contra la inducción y para tener una referencia al momento de realizar las pruebas; para esto de utiliza una malla metálica la misma que se la envuelve encima de la cinta aislante, como se puede observar en la figura Figura Malla metálica.

50 Manga Las mangas son las encargadas de proteger los empalmes de las condiciones climáticas a las que están expuestos los empalmes, la manga debe estar completamente sellada, para evitar que entre la humedad al interior de la manga y produzca daños en los empalmes o en la continuidad de pantalla; en la figura 2.17 se muestra una manga. Figura Manga o cubierta de empalme. En el interior de la manga se colocan pequeñas fundas de silica, las mismas que ayudan absorbiendo la humedad, si existiese. 2.6 CANALIZACIÓN La canalización telefónica se encuentra constituida por la obra civil de planta externa, la misma que va a ser la encargada de albergar a los diferentes cables y demás elementos que constituyen la red telefónica. La canalización telefónica se encuentra constituida por tres partes que son: la galería de cables, canalización propiamente dicha y las cámaras o pozos de revisión.

51 GALERÍA DE CABLES Son los cables que se encuentran entre el repartidor de la central telefónica hacia la calle, estos cables se encuentran ordenados y enumerados en una pared del edificio de la central; en la figura 2.18 se muestra la distribución de la galería de cables. Figura Galería de cables CANALIZACIÓN Constituido por los ductos que se encuentran construidos de hormigón de un metro de longitud, en su interior tiene 2 o 4 alvéolos por donde se pasaran los cables, los ductos son enterrados a una profundidad de 0.80 m en las aceras y de 1.20 m en las calzadas. La canalización también es construida con tubería PVC 2, resistente a los golpes y a la presión, logrando así disminuir la fricción y aumentar los tramos. La canalización telefónica se encuentra construida de diferentes dimensiones y capacidad, dependiendo del número de cables que van a pasar por cada una de ellas, es así que se tiene canalización de dos, cuatro, dieciséis y veinticuatro vías o alvéolos.

52 CÁMARAS O POZOS DE REVISIÓN Son los lugares en donde se puede dar mantenimiento a la red, los pozos tienen forma ovoidal, se encuentra construida con bloques curvos que permite darle la forma indicada para que no se realicen curvas de 90 grados; en la figura 2.19 se puede ver la forma de los pozos. Se los clasifica de la siguiente manera: Por el número de convergencias: uno, dos tres o cuatro. Por el número de bloques: 24, 32, 48, 80, 100 y 120 bloques para la construcción de los pozos. Figura Forma del pozo. El piso de los pozos se encuentra construido de loza de 10 cm de ancho, en la parte central tiene un sumidero por donde se escurrirá el agua en caso de que ingresar, las paredes del pozo está constituida por bloques curvos y hierro

53 36 colocado verticalmente en las uniones de los bloques, la loza superior se encuentra constituida por hormigón armado con varillas, esta loza será lo suficientemente fuerte para soportar el peso de los automóviles, finalmente en la parte central de la loza se tiene una tapa de hierro redonda por donde se ingresa al pozo; en la figura 2.20 se observa la constitución del pozo. Figura Constitución del pozo.

54 37 CAPÍTULO 3 EQUIPOS Y PRUEBAS DE CERTIFICACIÓN 3.1 EQUIPOS DE CERTIFICACIÓN CABLESHARK (CONSULTRONICS) El equipo de certificación llamado CableShark de los fabricantes Consultronics es una de las mejores opciones que se tiene al momento de certificar un par de cobre, el manejo de este equipo es bastante sencillo; tiene más opciones que otros equipos de certificación para comprobar el buen estado de un par de cobre o detectar algún daño en el mismo, las especificaciones del equipo se encuentra detallado en el anexo 7. El CableShark es un equipo diseñado para realizar mediciones en los pares de cobre, tanto en circuito abierto, corto circuito y con el servicio ADSL activo, entre las pruebas más importantes se menciona las siguientes: Best de multimetro digital (DMM). Reflectometría (TDR). Respuesta de frecuencia (EFR). Medida de ruido (NSD). Ruido impulsivo (VFI). Balance longitudinal (LBA). Diafonía (XTK). Factibilidad de la línea (DMT). Detección espectral (PSD). Estas pruebas a excepción de la detección espectral se las realiza a los pares de cobre cuando se encuentran en circuito abierto.

55 38 En la figura 3.1 se observa el menú principal en la pantalla del CableShark y como se puede apreciar es bastante simple y muy similar al menú que se presenta en una PC. Figura Menú principal del CableShark. El CableShark consta de las siguientes partes, las mismas que se visualizan en la figura 3.2: 1. Pantalla 2. Cursos 3. Comandos 4. Cable de poder 5. Batería 6. Teclado para introducción de caracteres 7. Cable para la conexión entre el CableShark y el par de hilos de cobre y uno exclusivamente para tierra.

56 39 Figura Partes del CableShark. A continuación se realizará un análisis de cada una de las pruebas mencionadas Test del multímetro digital (DMM) Esta prueba se la realiza cuando el par de cobre ya se encuentra tendido desde la caja de distribución hasta el cliente y se la puede considerar como punto de inicio desde el nodo hasta el cliente o viceversa. Como se puede ver en la figura 3.2 se tiene 3 cables denominados Tip, Ring, GND que son utilizados para conectarse al par de cobre y a tierra respectivamente. En caso de no tener posibilidad de conectar a tierra no quiere decir que no se puede pasar las pruebas, simplemente los datos que entregue el equipo no estarán completos. Los resultados que entrega el equipo son bastante parecidos a los que se obtienen al utilizar un multímetro, de ahí su nombre. En ésta se encuentran voltajes en corriente alterna, continua, resistencias, capacitancias y finalmente distancias, calculados por el equipo con los valores que se obtienen en forma capacitiva.

57 40 Figura Prueba DMM. Como se puede observar claramente en la figura 3.3 se tiene valores de voltaje alterno y continuo entre el hilo de cobre A - B, A - Tierra y B Tierra. Adicional a esto también se puede apreciar que entre los valores de voltaje alterno y voltaje continuo muestra una frecuencia, lo que quiere decir que ese voltaje se está induciendo a esa frecuencia lo que significa que pueden ser causa de líneas de alto voltaje o transformadores. Los voltajes alternos o continuos no pueden sobrepasar los 1000 mv ~ 1 V, si éstos son sobrepasados quiere decir que se tiene algún problema en la línea el mismo que debe ser solucionado de inmediato. Las resistencias siempre deben ser mayores a 30 M. ohms, si se tuvieran resistencias menores quiere decir que la chaqueta ha perdido sus características de aislamiento y por ende va a ser más susceptible a los agentes externos. La capacitancia también es un indicador para saber si el cable tiene algún problema; como se sabe un conductor tiene características capacitivas y si se

58 41 tienen 2 conductores similares frente a una misma referencia (en este caso tierra) los valores van a ser muy similares. Como se puede observar los valores entre el primer conductor y el segundo conductor frente a tierra son muy similares, lo que quiere decir que el par de cobre se encuentra en buen estado. Finalmente en esta prueba se tiene tres distancias, las mismas que indican en donde puede estar el fin del cable. El valor es bastante aproximado y necesario en la realidad al momento de resolver problemas Reflectometría (TDR) Esta prueba muestra gráficamente el fin del cable y posibles fallas en éstos conductores. A continuación en el gráfico 3.4 se muestra la gráfica en donde se presenta un conductor en circuito abierto. Figura Prueba TDR.

59 42 Para graficar el fin del cable, el CableShark envía una señal por el par de cobre y toma el tiempo que tarda en regresar, es así que como genera la gráfica en la pantalla. El pico más pronunciado indica que en ese lugar se encuentra en circuito abierto, si se tuviera ese pico hacia abajo se lo interpretaría como un corto circuito, los resultados de esta prueba son en tiempo real. El CableShark es capaz de detectar los empalmes, si se observa en la figura 3.4 se puede ver esas pequeñas deformaciones las cuales son interpretadas como empalmes. El CableShark cuenta con dos cursores los mismos que son muy útiles al momento de resolver problemas relacionados con cortes de cables, corto circuitos, etc. También entrega numéricamente la diferencia que existe entre el cursor y marcador lo cual es bastante útil para resolver los problemas en una forma más rápida y eficiente Respuesta de frecuencia. (EFR) La prueba de respuesta de frecuencia muestra en una forma gráfica la atenuación que tiene la señal en las diferentes frecuencias, en la figura 3.5 se puede observar claramente la atenuación de la señal, ésta termina en un margen de 28 a 30 db a 2001 KHz.

60 43 Figura Prueba EFR. El umbral al cual se puede llegar es 40 db, uno de los principales factores para que los niveles de respuesta de frecuencia pasen los 40 db es que la distancia a la que se encuentra el final del cable sea demasiado grande, es decir más de 2500 metros. Esta gráfica es la que ayuda a estimar el ancho de banda al cual trabajaría con completa normalidad un par de cobre, en este caso se puede observar que un enlace 1536/384 Kbps trabajaría con total normalidad ya que todas las portadoras se encontrarían en perfecto estado para transportar todos esos bits Medida de ruido (NSD) En esta prueba se puede apreciar el ruido que se encuentra alterando el buen funcionamiento del servicio, en la figura 3.6 se observa una muestra del ruido que generalmente se presenta en la mayoría de casos.

61 44 Figura Prueba NSD. Este gráfico muestra la energía (RMS) que está alcanzando en determinada frecuencia, la misma que no puede sobrepasar los -40 dbm ya que si esto sucediera el ruido se anularía con la portadora y no se podría transmitir ningún dato. Adicional a esto también se puede medir el poder de la densidad espectral (PSD), éste valor variará dependiendo de donde se encuentre el cursor. Como se pueden observar en el gráfico existen picos elevados aproximadamente entre los 550 KHz y los 1800 KHz; si se recuerda el rango de frecuencias que utilizan las radiodifusoras de amplitud modulada en se concluirá que el par de cobre está captando todas esas señales las mismas que van a interferir en el buen funcionamiento del servicio, en este caso no causan mayor daño, pero si en un determinado tiempo la chaqueta que cubre a los conductores pierde sus características estos serían mucho más susceptibles a estas señales.

62 Ruido impulsivo. (VFI) Para realizar la prueba del ruido impulsivo es necesario setear al equipo, éste tiene varias opciones las cuales son de uno, cinco, diez, quince, sesenta minutos y veinticuatro horas en los cuales el equipo va a enviar impulsos de ruido a través del par de cobre Figura Prueba VFI. Esta prueba indica la cantidad de picos de energía que se presentan en el par, ya sea alto, mediano o bajo, durante un intervalo de tiempo que se puede asignar; este tiempo indica el parámetro: Tiempo restante ; Lo ideal para que un cable se encuentre en condiciones de funcionamiento con respecto a cables adyacentes que estén generando ruido, es que el Ruido Impulsivo Alto, Mediano y Bajo tengan un valor de 0 y se mantenga en este valor durante el tiempo determinado mediante el intervalo asignado. Si estos contadores comienzan a registrar los impulsos a una velocidad parecida a un cronómetro podría ser que exista un daño en el cobre (corto circuito) o que existe contacto entre tierra y alguno de los hilos.

63 Balance longitudinal. (LBA) Figura Prueba LBA. El balance capacitivo indica la resistencia a la inducción de ruido por cada par, este debe ser mayor a 40 db, o debe tener un rango 40 db. B.L. 60 db. En este caso la figura 3.8 muestra que el par de cobre se encuentra balanceado. Al tener un par balanceado se interpreta que ambos hilos en una longitud similar con referencia a tierra, el pico más alto no debería ser menor a los 40 db, caso contrario se debería revisar el par de cobre Diafonía (XTK) Para realizar esta prueba es necesario tener un par de cobre libre adicional al que se está probando.

64 47 Figura Realización de la prueba de diafonía con un par libre. Como se puede observar en la figura 3.9, existe un par de cobre que viene desde el cliente y otro que está llegando desde la caja de dispersión, los mismos que llegan al equipo de certificación. Es necesario que se encuentren conectados a dos pares de cobre para que el CableShark envíe por el par secundario ráfagas de ruido y se pueda evaluar en cuanto afecta al par primario (certificado). La figura 3.10 muestra la influencia de ruido de un cable adyacente al par certificado, este valor es indicado por el parámetro Diafonia Atenuación el cual debe estar en el rango 40 < Diafonía Atenuación, para que la señal a ser transmitida no tenga problemas.

65 48 Figura Prueba XTK. Si los valores que se obtienen son menores a 40 db quiere decir que existen problemas con la chaqueta de los conductores ya que la misma no está cumpliendo su función, si la caja de distribución no tiene muchos clientes puede que trabaje con normalidad pero si los clientes se incrementaran el servicio va a tener serios problemas Factibilidad de la línea. (DMT) En esta prueba se puede ver claramente la factibilidad que podría tener la línea de cobre, el CableShark genera bins (Portadoras) es decir simula una señal DMT (Discret Multi Tone), en la figura 3.11 se observa la gráfica obtenida en el equipo de certificación.

66 49 Figura Prueba DMT. El equipo de certificación muestra las portadoras que está generando el mismo equipo, el ruido que se tiene en la línea de cobre y la atenuación; como se puede observar el ruido que se encuentra en la línea no altera casi en nada al servicio, el número de bits que se puede enviar por cada portadora será en promedio de 11, este valor varía según se mueva el cursor en las diferentes portadoras, adicional a esto se debe recalcar que la distancia a la que se pasó esta prueba tiene 1148 metros, detalle que es bastante beneficioso al momento de brindar el servicio.

67 50 Figura Atenuación de la señal. En la figura 3.12 se puede ver la atenuación que sufre no sólo por el ruido que se tiene presente en la línea sino también por la distancia a la que se encuentra el cliente del nodo, como se había mencionado en el capítulo 1 la distancia es un factor muy importante al momento de ofrecer determinado ancho de banda Detección espectral. (PSD) Esta prueba a diferencia de las anteriores se la realiza cuando el servicio se encuentra operativo, el CableShark es conectado en forma paralela al CPE para que no altere el servicio del cliente y se pueda monitorear la señal, con esta prueba se pueden detectar ráfagas de ruido que se introducen en determinados tiempos lo que provocaría un servicio defectuoso. En la figura 3.13 se aprecia claramente una ampliación de parte de las portadoras que se encuentran funcionando.

68 51 Figura Prueba PSD. En este caso el ruido se encuentra bastante elevado en las frecuencias más altas pero como solo se está trabajando hasta los 1110 KHz no va a alterar al servicio. A continuación en la figura 3.14 se muestra la gráfica de una ráfaga de ruido que se encuentra alterando el buen funcionamiento del servicio ADSL. Figura Ráfaga de ruido en la señal ADSL.

69 52 Una vez que esta ráfaga de ruido se presenta en el servicio éste inmediatamente pierde el mismo ya que no discrimina la información del ruido. Cabe señalar que estas gráficas son capturadas en los instantes que se producen estos sucesos ya que la prueba se la realiza en tiempo real y los formatos que graba este equipo de certificación son JPEG SUNSET xdsl (TELECOM) El Sunset xdsl de los fabricantes Telecom es otro equipo de certificación de líneas de cobre, en comparación con el CableShark es mucho más pequeño y manejable y las pruebas son muy similares. La desventaja que tiene este equipo es que tarda mucho al momento de presentar los resultados en la pantalla lo cual es esencial al momento de atender una emergencia, otra desventaja de este equipo es que presenta los resultados en su pantalla por parámetro, es decir solo voltaje, resistencia, capacitancia, etc. A parte de estos detalles el Sunset y el CableShark cumplen la función de certificar y garantizar el buen estado y funcionamiento de una línea de cobre. En la figura 3.15 se visualiza al equipo de certificación Sunset xdsl. Figura Equipo de certificación de líneas de cobre (Sunset xdsl).

70 TIPOS DE FALLAS EN CABLES Una vez analizadas las principales pruebas que certifican y garantizan el buen estado y funcionamiento de las líneas de cobre se procede a realizar un análisis de las posibles fallas que se pueden presentar en las mismas. Las fallas físicas que se presentan en el par de cobre se las clasifica en los siguientes dos grupos. 1. Fallas resistivas. 2. Fallas capacitivas FALLAS RESISTIVAS Tierra Es la falla de aislamiento que existe entre el conductor A, conductor B o ambos hilos y tierra. Esta falla puede darse debido a que la chaqueta que protege a uno o a los dos conductores se encuentre deteriorada y por esa causa tenga contacto con tierra. Como se puede ver en la figura 3.16 el conductor B se encuentra en contacto con la pantalla que está conectada a tierra. Figura Contacto con tierra.

71 54 Este problema es el motivo para que ingrese ruido a la línea de cobre y el funcionamiento del servicio comience a tener intermitencias o lentitud en el servicio. En la figura 3.17 se observa que no necesariamente tiene contacto con tierra pero aún así representa un problema grave, similar al Figura Contacto con tierra. Este problema se lo tiene más comúnmente en las cubiertas de empalmes (mangas) y cajas de dispersión, como consecuencia de una mala impermeabilidad en las mismas. Este caso en particular se presenta en la época de invierno cuando la planta externa se ve azotada por continuas lluvias Corto Este daño al igual que el caso anterior se produce cuando las chaquetas que protegen a los conductores sufren un daño o al momento de realizar un empalme la chaqueta fue pelada demasiado y se produce el contacto físico entre los conductores. En la figura 3.18 se observa el daño.

72 55 Figura Corto circuito. Estos problemas son muy comunes cuando se realiza el cableado interno en el lugar del cliente; también pueden detectarse en las cubiertas de empalmes y cajas de dispersión, a causa de la humedad que pueden tener en su interior. Figura Corto circuito. Como se puede observar en la figura 3.19 no existe un contacto físico pero la humedad hace que se cree una resistencia virtual que une a los dos conductores.

73 56 Figura Prueba del TDR mostrando humedad en una manga. En la figura 3.20 se puede observar claramente el corto que existe entre los dos cables a causa del contacto directo entre los conductores o debido a la humedad Cruce Este daño que se tiene en los cables puede ser producido por daños en la chaqueta de dos cables de pares diferentes, en este caso en particular no solo se tiene el daño en un solo par de cobre sino en dos pares. Esto puede ser en los lugares donde se realicen uniones o empalmes como los ya mencionados anteriormente cajas de dispersión y cubierta de empalmes.

74 57 Figura Falla de cruce. Figura Falla de cruce. En raras ocasiones estos daños vienen dentro de los multipares en cuyo caso no se puede hacer nada ya que la reparación de estos pares saldría mucho más costoso que perder los mismos. En la figura 3.21 se observa el contacto físico que se tiene entre los dos conductores y en la figura 3.22 se muestra el contacto que se tiene por consecuencia de la humedad. En la figura 3.23 se observa la gráfica obtenida para estos casos, en la misma no se puede mirar ningún corto circuito o circuito abierto. Las ondas presentadas en tiempo real son aleatorias por lo que en éste caso la prueba del TDR no sería de mucha utilidad.

75 58 Para este caso se debe recurrir a la prueba del multimetro (DMM) la cual toma una muestra para realizar los cálculos y presentar los mismos como se observa en la figura La prueba DMM entrega datos de distancia (capacitivos) los mismos que son muy útiles para encontrar el daño. Figura Gráfica obtenida en la prueba de reflectometría. Figura Datos obtenidos en la prueba DMM cuando el TDR no funciona.

76 FALLAS CAPACITIVAS Abierto completo Es una falla donde se presenta discontinuidad total de uno o los dos conductores. La única forma de saber este problema es cuando no se ve reflejado en el equipo de certificación un corto circuito que se realiza en el otro extremo del par de cobre. En la figura 3.25 se observa una de las posibilidades que se puede tener. Figura Abierto completo Abierto parcial Es una falla donde se presenta una discontinuidad de alta resistencia en un hilo, este caso se presenta cuando se tiene un conector corroído por la humedad, generalmente se pueden observar en las mangas cuando el conector UY ha perdido su gel protector por efectos de la humedad. En la figura 3.26 se observa claramente un esquema del problema detallado.

77 60 Figura Abierto parcial Abierto sucio Es cualquier combinación de falla de continuidad y falla resistiva, a continuación se presentan los casos posibles, los mismos que están graficados en las figuras 3.27 / 3.28 / 3.29 / 3.30 / Figura Falla de capacitiva y resistiva. Figura Falla de capacitiva y resistiva.

78 61 Figura Falla de capacitiva y resistiva. Figura Falla de capacitiva y resistiva. Figura Falla de capacitiva y resistiva Split (Trocado) Es una falla causada por un error de empalmería, donde el hilo de un par (normalmente A, debido a la similitud de color) es empalmado con el A de otro Par. Este caso se observa en la figura 3.32

79 Figura Split (Trocado) 62