Sistemas de Telecomunicación 25 de Junio de 2009

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Cristián Aranda del Río
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1 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación Departamento de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones Sistemas de Telecomunicación 25 de Junio de 2009 Problema 1 Un operador de telecomunicaciones pretende migrar su red actual de ADSL2Plus a una red GPON. Para ello realiza una serie de medidas para conocer la calidad de su red, al tener ya varios años su instalación y realizar el diseño de las infraestructuras necesarias para ofrecer sus servicios mediante GPON, aumentando considerablemente la velocidad de coneión. La longitud de los bucles de abonado sobre los que quiere instalar dicho sistema presenta una distribución eponencial-negativa, de la que no se dispone de la media. El sistema ADSL2Plus presenta una densidad espectral de emisión de 36,5 dbm/hz, y se contempla, a situación final, un ruido total (AWGN+NEXT+.., supuesto plano ) de 90 dbm/hz. Asimismo, se calcula una atenuación de 12dB/Km en la frecuencia central. Se desea por lo tanto conocer: 1.- La variación de alcance máimo del servicio ADSL2Plus en cuestión junto con la longitud media de los bucles, si se sabe que debido al paso del tiempo y al envejecimiento de los equipos y del par metálico, la relación señal/ruido se ha reducido en 6 db, con lo que la cobertura del sistema ha evolucionado desde el 80% de los bucles (inicial) hasta el 70% actual. 2.- Si el servicio se quiere cambiar a una red GPON, se necesita conocer el diseño de la misma para ofrecer el servicio de datos con una velocidad mayor a la ofrecida. Para ello se pretende facilitar un servicio de televisión de alta definición a 10 Mbps, telefonía a 64 kbps y acceso a Internet a 50 Mbps, con una velocidad de subida de 12 Mbps a posibles suscriptores. Para ello se dispone de divisores de razón 1:64 y se desea realizar el diseño del sistema minimizando el número de OLT y ONT/ONUs necesarias, para un caudal de OLT de bajada de 2,488 Gbps o 1,244Gbps, con tasa de subida de 622Mbps. Asimismo, las OLTs se conectan con la red troncal con líneas 10 Gigabit Ethernet. Suponga una tasa de concurrencia del 20% y del 40%, y después calcule la máima tasa de concurrencia posible para que se equipare el número de

Para ello realiza una serie de medidas para conocer la calidad de su red, al tener ya varios años su instalación y realizar el diseño de las infraestructuras necesarias para ofrecer sus servicios

2 ONUs/ONTs por OLT, bien sea ésta de 2.4 Gbps o bien de 1.2 Gbps.para ofrecer el servicio con una calidad suficiente de acuerdo a los datos epresados. Como indicación, considerando las tasas de concurrencia anteriores del 20% y el 40%, calcule también el número de OLTs que se podrían transmitir por cada una de las líneas de 10 Gbps. 3.- Para realizar la inversión, la empresa desea realizar un caso de negocio simple, antes de realizar uno más complejo. Para ello pide comparar la instalación de una red de fibra frente a mantener la anterior. Suponga que el número de clientes de ambos sistemas es Suponga para el ADSL2plus costes de mantenimiento, personal y tráfico hacia Internet supone de 10 Millones de Euros al año, y que cada cliente produce unos ingresos de 480 Euros al año. Para GPON el coste de la red será de 90 millones de Euros, a acometer el primer año y el coste de mantenimiento, personal de 15 Millones de Euros al año. Suponga que se hace un esfuerzo mayúsculo y la migración de clientes a GPON se acomete el primer año (suponga que dichos clientes ya pagan la cuota de GPON durante el primer año también). Calcule la cuota mensual a pagar por usuarios de la red GPON para que la inversión en una nueva red sea al menos igual de rentable que mantener la anterior, al final del 5º año de operación del sistema. Además se desea conocer los beneficios el 5º año del antiguo y el nuevo sistema, y diga razonadamente si el caso de negocio es viable. Para ello tome como franja temporal 5 años y por simplicidad que los precios no varían de año en año y no son necesarios préstamos (p.ej. tasa de descuento 0%). Apartado Puntuación 3 4 3

- Para realizar la inversión, la empresa desea realizar un caso de negocio simple, antes de realizar uno más complejo.

3 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación Departamento de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones Sistemas de Telecomunicación 25 de Junio de 2009 Problema 1 (resolución) 1.- La variación de alcance máimo del servicio ADSL2Plus en cuestión junto con la longitud media de los bucles, si se sabe que debido al paso del tiempo y al envejecimiento de los equipos y del par metálico, la relación señal/ruido se ha reducido en 6 db, con lo que la cobertura del sistema ha evolucionado desde el 80% de los bucles (inicial) hasta el 70% actual. 0 0 l 1 1 e dl = 1 e = 0,8 = Ln(0,2) = 1,6 1 l 1 e dl = 1 e = 0,7 2 = Ln(0,3) = 1,2 S/N= -36, (-90) = y db S/N= -36, (-90) = (y-6) db S/N= -36,5 1,6 12 (-90) = y db S/N= -36,5 1,2 12 (-90) = (y-6) db = 1,25 Km (longitud media de los bucles). 1 = 2 Km 2 = 1,5 Km = (1,5-2)/2= -25% 2.- Si el servicio se quiere cambiar a una red GPON, se necesita conocer el diseño de la misma para ofrecer el servicio de datos con una velocidad mayor a la ofrecida. Para ello se pretende facilitar un servicio de televisión de alta definición a 10 Mbps, telefonía a 64 kbps y acceso a Internet a 50 Mbps, con una velocidad de subida de 12 Mbps a posibles suscriptores. Para ello se dispone de divisores de razón 1:64 y se desea realizar el diseño del sistema minimizando el número de OLT y ONT/ONUs necesarias, para un caudal de OLT de bajada de 2,488 Gbps o 1,244Gbps, con tasa de subida de 622Mbps. Asimismo, las OLTs se conectan con la red troncal con líneas 10 Gigabit Ethernet.

metálico, la relación señal/ruido se ha reducido en 6 db, con lo que la cobertura del sistema ha evolucionado desde el 80% de los bucles (inicial) hasta el 70% actual.

4 Suponga una tasa de concurrencia del 20% y del 40%, y después calcule la máima tasa de concurrencia posible para que se equipare el número de ONUs/ONTs por OLT, bien sea ésta de 2.4 Gbps o bien de 1.2 Gbps.para ofrecer el servicio con una calidad suficiente de acuerdo a los datos epresados. Como indicación, considerando las tasas de concurrencia anteriores del 20% y el 40%, calcule también el número de OLTs que se podrían transmitir por cada una de las líneas de 10 Gbps. a) Número de ONU/ONT: Número de ONU/ONT por OLT: - Caso de factor de concurencia 0,4: GPON 2.4Gbps (downstream) -> mín [2.488 = Capc. NONU/ONT 0,4], 64 GPON 1.2Gbps (downstream) -> mín [1.244 = Capc. NONU/ONT 0,4], 64 GPON 622Mbps (upstream) -> mín [622 = Capc. NONU/ONT 0,4], 64 -> Bajada: En GPON 2.4Gbps se permite tener 64 sistemas (~1537Mbps de tasa) En GPON 1.2Gbps se puede máimo 51 sistemas. -> Subida: El máimo es 64 sistemas en ambos casos - Caso de factor de concurrencia 0,2: Tanto en bajada como en subido son 64 sistemas. Número total: -> Caso de GPON 1.2 Gbps con concurrencia 0,4 -> / 51 = 1372,54 -> 1373 OLT -> Caso de GPON 2.4 Gbps con concurrencia 0,4 y 0,2 y GPON1.2Gbps con concurrencia 0,2 -> / 64 = 1093,75 -> 1094 OLT b) La tasa de concurrencia máima para que se equipare el número de ONTs/ONus por OLT en 2,4 y en 1,2 será calculado en el caso más restrictivo, GPON 1.2Gbps -> 1244/(60,064*64) = 32,36% c) Coneión con la red troncal a 10Gbps -> La bajada es la mayor restricción - Caso de factor de concurrencia 0,4: En GPON 2.4 Gbps -> Conectaríamos 6 OLTs al tener una tasa de 1537Mbps En GPON 1.2Gbps -> Conectaríamos 8 OLTs, al tener una tasa de 1244Mbps

Como indicación, considerando las tasas de concurrencia anteriores del 20% y el 40%, calcule también el número de OLTs que se podrían transmitir por cada una de las líneas de 10 Gbps.

5 - Caso de factor de concurrencia 0,2: En GPON 2.4Gbps -> Conectaríamos 13 OLTs al tener una tasa de 768,6Mbps. En GPON 1.2Gbps-> Conectaríamos 13 OLTs, al tener una tasa de 768,6Mbps. 3.- Para realizar la inversión, la empresa desea realizar un caso de negocio simple, antes de realizar uno más complejo. Para ello pide comparar la instalación de una red de fibra frente a mantener la anterior. Suponga que el número de clientes de ambos sistemas es Suponga para el ADSL2plus costes de mantenimiento, personal y tráfico hacia Internet supone de 10 Millones de Euros al año, y que cada cliente produce unos ingresos de 480 Euros al año. Para GPON el coste de la red será de 90 millones de Euros, a acometer el primer año y el coste de mantenimiento, personal de 15 Millones de Euros al año. Suponga que se hace un esfuerzo mayúsculo y la migración de clientes a GPON se acomete el primer año (suponga que dichos clientes ya pagan la cuota de GPON durante el primer año también). Calcule la cuota mensual a pagar por usuarios de la red GPON para que la inversión en una nueva red sea al menos igual de rentable que mantener la anterior, al final del 5º año de operación del sistema. Además se desea conocer los beneficios el 5º año del antiguo y el nuevo sistema, y diga razonadamente si el caso de negocio es viable. Para ello tome como franja temporal 5 años y por simplicidad que los precios no varían de año en año y no son necesarios préstamos (p.ej. tasa de descuento 0%) ADSL2plus Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Ingresos 70000* * * * *480 Gastos Beneficio anual Beneficio acumulado

Para ello pide comparar la instalación de una red de fibra frente a mantener la anterior. Suponga que el número de clientes de ambos sistemas es 70000.

6 GPON Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Ingresos X*70000 X*70000 X*70000 X*70000 X*70000 Gastos Beneficio anual Beneficio acumulado Para rentabilidad igual -> = con lo que da un total de 808,57 Euros anuales, es decir una cuota mensual de 67 Euros al mes, lo que más o menos razonable suponiendo una velocidad mayor a la actual.

140000-210000- 280000-350000- 120 10 6 135 10 6 150 10 6 165 10 6 Para rentabilidad igual -> 118 10 6 = 350000-165 10 6 con lo que da un

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