La presente tesis tiene como objetivo principal diseñar un sistema de gestión de fallas para redes ópticas FTTH a través de un dispositivo móvil Android, con el fin de agilizar y mejorar el monitoreo de una planta externa FTTH. Actualmente, debido a los equipos que se utilizan, el tiempo para monitorear este tipo de redes es muy largo y los costos son elevados. Es por ello, que esta tesis presenta una alternativa para mejorar la atención de fallas y monitoreo, a través de una herramienta que es utilizada con mucha frecuencia hoy en día: el Smartphone. Para lograrlo, se ha adaptado una base de datos en la nube, debido a que esta ofrece grandes beneficios. Algunos de ellos son, por ejemplo, accesibilidad a cualquier hora del día, carencia de mantenimiento y grandes unidades de almacenamiento. Por otro lado, mediante un Smartphone, el personal de planta no solo tiene acceso rápido a información de gran importancia, sino que, además, puede trasmitir la ubicación de estos mediante GPS, con el propósito de asignar trabajos de manera más eficiente. Por último, para un mejor monitoreo de la red en planta externa, en el aplicativo móvil se ha diseñado un sistema de comunicación entre Big Data y analítica predictiva mediante el framework de software Hadoop para poder predecir atenuaciones en la red FTTH.

La presente tesis consiste en el diseño de una red de Fibra óptica hasta el hogar (FTTH, siglas en inglés) basada en el estándar GPON en el distrito de El Agustino. Asimismo, se plantea este diseño con una propuesta de tendido de fibra óptica mediante el sistema de alcantarillado. El trabajo se ha estructurado de la siguiente manera: en el primer capítulo, se presenta la situación actual del Perú y del distrito de estudio, respecto al acceso de servicios de telecomunicaciones y al nivel socioeconómico de la población. Al conocer dicha información, se define el problema a abarcar y se realiza una revisión del estado del arte. Posteriormente se presentan los objetivos del trabajo de tesis y se argumenta la elección de la solución propuesta. En el segundo capítulo, se presenta el marco teórico, el cual incluye el estudio de los elementos de redes ópticas involucrados en el desarrollo de la tesis, así como las topologías de red y un estudio de diseño hidráulico de alcantarillado. En el tercer capítulo, se realiza el diseño de la solución propuesta. Por un lado, se realiza el diseño de red GPON con los requerimientos de banda ancha. Por otro lado, se desarrollan las principales consideraciones para un despliegue a través del sistema de alcantarillado de la Zona I de El Agustino. Seguidamente, se desarrolla un análisis económico del diseño propuesto que incluye la evaluación del flujo de caja del proyecto, un análisis de sensibilidad y un análisis de riesgos. Finalmente, considerando los análisis realizados en cada uno de los capítulos, se presentan las recomendaciones a futuro y las conclusiones del presente trabajo de tesis. Con ello, se espera contar con las consideraciones necesarias para una posible implementación futura de red de fibra óptica a través de infraestructura de alcantarillado en el Perú.

El presente trabajo consta de tres capítulos: “Marco Teórico”, “Diseño de una red FTTH en un Campus Universitario y una Vivienda Residencial” y “Análisis Económico de la Factibilidad de redes FTTH vs. redes de cobre ADSL”. El primer capítulo abarca un estudio de las tecnologías involucradas en el despliegue de una red FTTH, de las cuales se destaca el empleo de las Redes Óptica Pasivas como solución económica y eficaz ante el problema del acceso de banda ancha en la última milla. Posteriormente, se detalla la descripción de sus estándares: APON, BPON, GPON, EPON y GEPON, como también los tipos de instalación y los servicios que pueden ofrecer esta tecnología. En el segundo capítulo se realiza el diseño de la red FTTH en dos escenarios: un campus universitario y una vivienda residencial, donde se detalla para cada uno las principales consideraciones técnicas a aplicar en su diseño, según las normas vigentes que regulan su implementación. El tercer capítulo consta de un análisis de la propuesta planteada a través del árbol de problemas y el árbol de objetivos como medio para justificar su desarrollo y posterior implementación. A continuación, se plantea la propuesta económica de la red para cada tipo de medio a utilizar en su implementación: fibra óptica (red FTTH) y cobre (red ADSL). Posteriormente, se realiza un estudio de mercado del servicio Triple Play a través de una encuesta a la comunidad universitaria de la Pontificia Universidad Católica del Perú para estimar el precio que el público estaría dispuesto a pagar por el servicio. Finalmente, para determinar la viabilidad del proyecto se lleva a cabo el análisis de los factores económicos a través de los criterios de evaluación de proyectos. Las conclusiones obtenidas al final de la propuesta reflejan la importancia que tiene este proyecto para la sociedad y la alta rentabilidad para las operadoras de telecomunicaciones que apuesten por esta tecnología, razones por las cuales hacen de esta propuesta una opción viable para su implementación en un futuro no muy lejano.

Pasados los 80’s el incremento en la demanda del ancho de banda por el uso de Internet, así como las comunicaciones internacionales privadas de la industria de las Telecomunicaciones, han ocasionado que las redes basados en Satélites colapsen, ya que esta tecnología no podía brindar la tecnología (ancho de banda) que se necesitaba y otro, su costo es significativamente mayor. Razón por el cual, se inicio el uso de las redes por cable submarino aumentando considerablemente su demanda, hasta que el día la mayoría de las comunicaciones internacionales se hacen a través de este medio. Los grandes cables submarinos en las telecomunicaciones, tiene la misión de unir los continentes entre si a través de los océanos y soportan el 90% del tráfico de la red, trasmitiendo hasta más de 7 Terabits por segundo (Tbps); es decir, más de siete billones de bits cada segundo. El uso de este medio de transmisión tiende a ser vulnerable por el medio ambiente, los daños y el uso inadecuado que se le brinde; es por eso que, la Operación y Mantenimiento de una Red de Cable Submarino es de suma importancia para prevenir y actuar al momento que se presente algún deterioro o rotura, esto es un problema que conlleva perdida económica, por cuanto la rotura de sólo un cable afectaría a millones de usuarios, Para fines de mantenimiento preventivo y correctivo es necesario realizar mediciones y enviar órdenes a los repetidores que están bajo el mar. Esto se realiza variando levemente (sobre-modulando) la señal luminosa de acuerdo a la señal de datos de baja velocidad que contiene los mensajes enviados o recibidos hacia o desde los repetidores.

Los insumos de voladura como fulminantes o explosivos usados en la minería y construcción pueden presentar problemas debido a procesos de producción inadecuados, condiciones ambientales adversas y mala manipulación en el transporte y almacenaje. La velocidad de detonación, llamada comúnmente VOD (Velocity of Detonation), es la velocidad a la cual las ondas de detonación viajan a través de un producto explosivo y es uno de los principales métodos para determinar las prestaciones de los explosivos y fulminantes.

El presente documento es el resultado de la investigación realizada en la Subestación Eléctrica de San Juan y la Central Térmica de Chilca para el diseño de un enlace de comunicaciones privado entre ellas, que permita transmitir la información del sistema de teleprotección, del sistema SCADA y del sistema de telefonía privada. Dada la necesidad de interconectar las instalaciones eléctricas en cuestión, para gestionar de manera óptima el servicio de energía, automatizando y controlando a distancia dichas instalaciones eléctricas, se requiere de un enlace de comunicaciones de alta confiabilidad y económicamente factible. El contenido de esta investigación abarca la problemática de las instalaciones eléctricas, los problemas en la red eléctrica, las tecnologías empleadas en enlaces de comunicaciones privados; así como la elección y el diseño del enlace por fibra óptica entre la S.E. San Juan y la C.T. Chilca como solución a la problemática existente. Se concluye que el diseño del enlace de comunicaciones por fibra óptica es altamente confiable, se proyecta a necesidades futuras que se presenten y tanto el costo de instalación, montaje e ingeniería, así como el costo de mantenimiento, son económicamente factibles.

Este trabajo intenta determinar la factibilidad económica de la construcción de un tramo de fibra óptica que atravesara territorio Peruano con el objetivo de brindar una alternativa rentable de interconexión de datos al mercado boliviano. De este modo diversificar la oferta de servicios de transporte internacional de datos permitiendo reducir el costo de acceso a internet para la población boliviana. La velocidad de penetración de Internet de Banda Ancha y su difusión en la región se deben a varios factores uno de ellos es el costo por el servicio y su asequibilidad. Otro factor está relacionado con la calidad de las conexiones de banda ancha. En ambos casos un elemento común que juega un papel crucial son los enlaces internacionales de interconexión. Esto influye en la calidad de conexión tornándolos en retrasos para acceder a contenido local o externo, con el subsecuente impacto en el costo de los servicios, en la medida en que los enlaces internacionales pueden significar entre el 20% y el 40% de la tarifa de acceso [9] el despliegue de estos es fundamental y necesario en toda la región. Desde otro punto de vista se puede considerar a estos enlaces como los elementos que aproximen a los proveedores de internet (ISP) a los puntos de Interconexión (IXP) utilizando cables de fibra óptica de alta capacidad. En el caso de países mediterráneos como Bolivia el problema se multiplica ya que la capacidad de interconexión de los proveedores de servicios de internet (ISPs Bolivianos) depende de la infraestructura desplegada en los países vecinos para acceder a estos IXPs. Como se podrá observar en los siguientes capítulos hasta el día de hoy no hay suficientes alternativas para proveer de capacidad de transporte de interconexión +internacional que cubra la demanda actual pero sobretodo futura de Bolivia. Para ello en los siguientes apartados se desarrollan diferentes ángulos de afrontar el problema y una serie de estrategias para brindar una alternativa económicamente factible, de este modo multiplicar el acceso internacional de datos en Bolivia. Dando mayor importancia al despliegue de fibra entre dos puntos (Desaguadero – Moquegua) en territorio Peruano para solventar la escases de oferta de interconexión previamente comentada. Después de detallar la tecnología y describir el estado actual de las redes de interconexión y capacidad de transmisión de datos tanto peruana como la boliviana. Se presenta una propuesta de diseño de un enlace Punto a Punto con tecnología de Multiplicación WDM que permitirá integrar esta conexión con el resto de la red troncal de proveedores de capacidad establecidos en el Perú. En los capítulos finales del documento se encuentra el análisis económico que intenta en su desarrollo justificar la inversión desde varias escenarios. Finalmente en el último apartado se pueden leer las conclusiones, recomendaciones y trabajos futuros relacionados con el despliegue de este backhaul de interconexión. / Tesis

As redes de telecomunicações se dividem em redes de longa distância, redes metropolitanas e redes de acesso. As redes de longa distância e metropolitana usufruem a alta capacidade de largura de banda da fibra óptica, enquanto nas redes de acesso há um gargalo de largura de banda por causa do uso de pares de fios e cabo coaxial. Para solucionar este problema e oferecer aos usuários acesso banda larga de baixo custo foram propostas as redes ópticas passivas (passive optical network - PON). A PON é formada por dois elementos básicos, a unidade de rede óptica (optical network unit - ONU), localizada perto dos assinantes, e o terminal de linha óptica (optical line terminal - OLT), localizado próximo ao provedor de serviços. Dentre os padrões disponíveis para redes PON, o Ethernet (EPON), padronizado pelo grupo IEEE 802.3ah, é opção atraente porque ele é bastante difundido nas redes locais. O protocolo de controle multiponto (multipoint control protocol - MPCP), já especificado, é responsável pelo controle de acesso ao meio, fornecendo infra-estrutura de sinalização para transmissão entre OLT e ONUs. Entretanto, o algoritmo de alocação de largura de banda, que realiza o controle de acesso ao meio com base no MPCP, foi considerado fora do escopo de trabalho do grupo de trabalho, permitindo que seja desenvolvido pelos fornecedores de equipamentos. Neste trabalho, arquiteturas de rede EPON e o protocolo MPCP são descritos e algoritmos de alocação de largura de banda são avaliados mediante simulação computacional. São abordados os algoritmos de alocação de largura de banda que integram multiplexação estatística e técnicas para o suporte a classes de serviços diferenciados, com base no esquema de multiplexação por divisão no tempo (time division multiplexing - TDM). Algoritmos que integram a multiplexação por divisão em comprimento de onda (wavelength division multiplexing - WDM) à arquitetura EPON TDM são também investigados. Os algoritmos WDM-TDM permitem a atualização progressiva da EPON que emprega o esquema TDM para WDM. / Telecommunication networks are divided into core, metropolitan and access networks. The core and metropolitan networks use high capacity bandwidth optical fibers, while the access networks have bandwidth bottlenecks because of the use of twisted-pair wires and coaxial cable. To solve this problem and to offers the users broadband access at low cost the use of passive optical networks (PON) is proposed. A PON is formed by two basic elements, the optical network unit (ONU), positioned close to the customers and the optical line terminal (OLT), located close to the service provider. Within the available standards for PON networks, the Ethernet (EPON), standardised by the IEEE group 802.3ah, is an attractive option because it is already widely used in local networks. The multipoint control protocol (MPCP), already specified, is responsible for the media access control, providing signaling infrastructure for transmission between OLT and ONUs. However, the bandwidth allocation algorithm, that controls access based on MPCP, was considered outside the scope of the work group, permitting that this be developed by equipment providers. In this work, EPON architectures and the MPCP protocol are described and bandwidth allocation algorithms are evaluated with computational simulation. Bandwidth allocation algorithms which integrate statistical multiplexing and techniques to support for differentiated classes of service, based on time division multiplexing (TDM) scheme are investigated. Algorithms that integrate wavelength division multiplexing (WDM) to the EPON TDM architecture are also investigated. The WDM-TDM algorithms permit the progressive upgrade of EPON based TDM to WDM schemes.

Este trabalho teve por objetivo desenvolver e caracterizar um sensor de força utilizando uma fibra óptica modificada pelo processo conhecido como Fiber tapering. A fibra quando modificada deixa exposto o campo evanescente, o que a torna sensível a influências externas, e a luz guiada na fibra pode vir a sofrer reflexão interna total frustrada ao entrar em contato com materiais. Ao envolver a região modificada por um material elastomérico, a área de contato e consequentemente a atenuação torna-se uma função da intensidade da força aplicada, possibilitando então relacionar a força a atenuação da luz. Baseando-se nesse efeito, foi criado um sensor de dimensões reduzidas, de rápida resposta, linear, altamente sensível e de boa repetibilidade. Foi criado também um circuito eletrônico utilizando amplificadores operacionais para a aquisição e processamento do sinal proveniente da fibra e selecionado um sensor comercial comum para a realização de experimentos e comparações. Ambos os sensores foram posicionados sobre uma balança de precisão e submetidos a diversos esforços obtendo-se dados sobre a resposta estática. Em seguida utilizando um shaker eletrodinâmico foram medidos os tempos de resposta a uma entrada degrau, e realizando esforços repetitivos foram analisados os desvios das medidas lidas pelos sensores. / The aim of this research was to develop and characterize a force sensor using a modified optical fiber by a process known as Fiber tapering. The modified fiber leaves the evanescent field exposed and prone to external influences and the guided light may suffer frustration of total internal reflection upon contact with materials. When covering the modified fiber section with an elastomeric material, the contact area and therefore the attenuation becomes a function of the applied pressure, making it possible to relate force to attenuation in light intensity. Based on this effect, a small sensor was created, having a quick response time, with high linearity, high sensitivity and good repeatability. Along with the sensor, an electronic circuit using operational amplifiers was designed for acquisition and processing of the signal obtained from the optical fiber. In addition, in order to perform experiments and comparisons, a standard force sensor was chosen. Both sensors were placed over a precision weighing scale and had different intensities of force applied on them, and after that, data regarding static measurements was gathered. The response time was obtained using an electrodynamic shaker and applying a step input. Furthermore, data was gathered about the deviations on the measurements by performing a repetitive set of compressions.

A transmissão de dados e informação na fibra óptica vem aumentando nos últimos anos. O interesse para avaliar melhor a confiabilidade mecânica tomou-se uma necessidade, depois que uma fibra, de um cabo instalado, estava se partindo com muita facilidade. O foco principal deste trabalho foi voltado para estabelecer metodologias para avaliar o estado de degradação dos polímeros usados. Através destas técnicas, buscou-se encontrar parâmetros (E\', E\", tan &#948, Tg, etc.) que pudessem indicar o estado de degradação dos revestimentos. Diferentes técnicas foram empregadas para avaliar o revestimento das fibras tais como: calorimetria exploratória diferencial (DSC), diferencial fotocalorimetria (DPC), análise térmica dinâmico mecânico (DMTA) e espectroscopia na região do infravermelho (FIIR). A partir da técnica desenvolvida, DMTA, esta pode ser empregada para avaliar a confiabilidade mecânica de várias fibras comercias. As técnicas DMTA e FIIR mostraram ser muito promissoras, pois consegue-se, através delas, obter muitos dados a respeito das características dos polímeros. / The datas and information transmission in the optical fiber have been increasing in the last years. The interest to evaluate the mechanical reliability became necessary, after that a optical fiber, from a cable installed, was cracking very easily. The principal aim of this work was establishing methodologies to evaluate the polymer degradation state. Through of this techniques we search to find out parameters (E\', E\", tan &#948, Tg. etc) that could denote the degradation state of the coatings. Different techniques were utilized to evaluate the coating of the optical fibers such as: differential scanning calorimeter (DSC), differential photocalorimeter (DPC), dynamic mechanic thermal analyzer (DMTA) and infrared spectroscopy (FIIR). From the method development (DMTA), it was possible to evaluate the mechanical realiability of many commercial fibers. DMTA and FTIR techniques shown to be very promising to obtain very dates to respect of polymer characteristics.