Formación orientada a retos con los alumnos de 1 STI del CIFP Tartanga: Instalación, configuración y puesta en marcha de aplicaciones informáticas en un entorno virtualizado

Durante el presente curso 2016/17 en el Centro Integrado de Formación Profesional Tartanga (CIFP Tartanga) hemos llevado a cabo con los alumnos del primer curso del ciclo formativo de grado superior de “Sistemas de Telecomunicación e Informáticos” una nueva experiencia relacionada con la formación orientada a retos. Esta nueva metodología de formación pretende conseguir que la formación académica de los alumnos no dependa únicamente de los contenidos transmitidos por el profesor y de las actividades prácticas propuestas para su realización en las diferentes clases, sino que se pretende que el alumno adquiera parte de sus conocimientos enfrentándose a problemas reales relacionados con las asignaturas o módulos que estudia, proponiendo soluciones a los mismos y trabajando en equipo con sus compañeros. Además también se pretende mejorar aspectos de la formación transversal que hoy en día es demandada por las empresas a los nuevos trabajadores, como son la capacidad de innovar, de proponer soluciones, de liderazgo, de responsabilidad, de saber comunicar  y otras.   

Formación Orientada a Retos

Puesto que estos alumnos durante su primer curso deben de estudiar, entre otros, los módulos o asignaturas de “Sistemas Informáticos y Redes Locales” y de “Sistemas de Telefonía Fija y Móvil”  se les planteó para su resolución un reto que incluyera contenidos teóricos y actividades prácticas relacionadas con ambos módulos, de tal manera que pudieran adquirir esos conocimientos o “resultados de aprendizaje” con esta nueva metodología de formación.  El reto planteado ha consistido en la instalación, configuración y mantenimiento de un pequeño data center, incluyendo los equipos y aplicaciones informáticas habituales hoy en día en este tipo de instalaciones de las pequeñas y medianas empresas. Siguiendo el modelo de empresas de referencia en el sector como Irontec, Sarenet, Arsys y otras, en el reto se les pedía a los alumnos que las aplicaciones de servidor incluidas fueran tanto de software libre como propietario y funcionando totalmente sobre una infraestructura virtualizada.

Aplicaciones, equipos y soluciones tecnológicas relacionadas con el reto

El reto se ha desarrollado durante un total de 120 horas lectivas y en ellas los alumnos han trabajado, entre otras, con las siguientes aplicaciones, equipos y soluciones tecnológicas:

  • Sistema de virtualización de servidor open source Proxmox.
  • Controlador de dominio, servidor DHCP, servidor de DNS y almacenamiento local  mediante Windows server.
  •  Almacenamiento en la nube mediante el sistema open source Owncloud
  • Servicio para blogs corporativos mediante Word Press.
  • Servidor de correo mediante Zimbra
  • Servicio de copias de seguridad y backup mediante FreeNAS
  • Solución de PBX IP mediante Asterisk
  • Trabajo con servidores físicos HP DL380G5.
  • Configuración del sistema RAID incluyendo disco de “spare”.
  • Utilización de servicios contratados por el CIFP Tartanga con empresas como Arsys (registro de dominios) y Sarenet (conectividad IP).
  • Consulta a la web de Irontec como ejemplo de empresa innovadora que instala y configura múltiples aplicaciones de tipo Open Source. 

En las siguientes fotografías se muestran algunos momentos del desarrollo del reto:

 

Los alumnos de 1 STI en el aula donde han llevado a cabo el reto

Trabajando en el reto. Al fondo, el profesor Endika López

A la izquierda de la imagen,  uno de los servidores HP DL380G5 utilizados en el reto

Interior de los servidores HP DL380G5 utilizados en el reto

Detalle del servidor HP DL380G5 con doble CPU, 8 discos duros SAS, controladora RAID por hardware, doble fuente de alimentación, memoria de tipo ECC y Buffered

Arranque del servidor HP DL380G5

Configuración de un sistema RAID 5 con 7 discos SAS y un disco de reserva o “Spare”

Arranque del entorno de virtualización de servidor Proxmox

Alumnos de 1STI trabajando con diversas aplicaciones virtualizadas en el server desde la consola de configuración y mantenimiento de Proxmox

Los alumnos han instalado diversas aplicaciones Open Source y propietarias utilizando tanto la tecnología de máquinas virtuales (VM) como la de contenedores 

En la instalación de las aplicaciones han configurado la asignación de recursos del servidor (memoria, número de CPU y núcleos, tamaño en disco, etc)

Cada aplicación una vez instalada ha requerido de su posterior configuración. En la imagen se muestra la conexión al server de Asterisk mediante la consola de Proxmox

Configuración Proxmox de otro de los grupos de trabajo con máquinas virtuales y contenedores de Moodle, Asterisk, WordPress, Owncloud y Windows Server

Una característica de la formación orientada a retos es que los alumnos deben de encontrar por si mismos las soluciones a los diferentes problemas que van apareciendo en el transcurso de los mismos. En nuestro caso, aunque todos los grupos debían de instalar las mismas aplicaciones ( Asterisk, Zimbra, Moodle, Owncloud y Windows Server), han tenido libertad tanto para elegir la versión de sistema operativo como la versión de la aplicación, lo que ha dado lugar a todo tipo de problemas y con ello, a múltiples oportunidades para resolver dichos problemas y para aprender. Tal y como se pretende con la formación orientada a retos, los alumnos han tenido que consultar de forma intensiva la abundante información existente en Internet acerca de la configuración y puesta en marcha de estas aplicaciones y servicios, buscando las soluciones por si mismos, probando, experimentando, cometiendo fallos, eligiendo caminos equivocados, hasta encontrar las soluciones correctas. En todo este proceso han contado con la colaboración y la ayuda de los profesores encargados del reto, Endika López y Enrique del Río. 

Después de instalar y configurar las diferentes aplicaciones y servicios, los alumnos debían de llevar a cabo una prueba funcional. En la imagen se muestra la prueba de uno de los servidores de blogs WordPress instalados por estos alumnos de 1 STI

Durante el transcurso del reto también se han realizado múltiples actividades relacionadas con la configuración IP y el direccionamiento de los diferentes equipos conectados a una red de área local. Todos los alumnos han instalado un server DHCP, configurado para suministrar direcciones IP a  las diferentes máquinas virtuales puestas en marcha, creando con ello una pequeña red de área local con un rango de direcciones IP privadas específico. Puesto que los ordenadores cliente desde donde se han probado las aplicaciones estaban conectados en la red de área local del instituto, los alumnos de 1STI han debido de configurar un router y el NAT del mismo para lograr que dichas aplicaciones fueran visibles “desde el exterior”, en este caso, desde la LAN del instituto. 

Montaje realizado con un servidor DHCP y un router, simulando una red de área local conectada a una red WAN a través de un router

Como meta final del reto se pretendía que al menos una de las aplicaciones instaladas fuera visible realmente desde el exterior de la LAN del instituto, es decir, desde cualquier equipo conectado a internet. Para lograr este último requisito, se contó con la colaboración del responsable de las TIC del CIFP Tartanga y también director del mismo, José Ramón Ibabe, el cual registró el subdominio reto1sti.tartanga.eus en Arsys, asignando a dicho subdominio una IP pública propiedad del CIFP Tartanga. De la misma manera configuró el NAT en el firewall del instituto para que cualquier petición con esa IP pública como destino fuera “traducida” a una IP privada compatible con las direcciones IP privadas utilizadas en la DMZ del instituto. Finalmente, como responsable de las TIC del CIFP Tartanga explicó a los alumnos de 1 STI con el mayor detalle posible todos los pasos realizados y respondió a todas las preguntas y dudas formuladas. Los detalles de la configuración realizada son los siguientes:

  • Para la prueba práctica se eligió la aplicación de almacenamiento en la nube Owncloud
  • Se registró en ARSYS el subdominio reto1sti.tartanga.eus
  • Se asignó el subdominio anterior a la IP pública 194.30.93.108, la cual es una de las 16 IPs públicas de las que dispone el CIFP Tartanga mediante contrato con Sarenet.
  • Se programó el NAT del firewall para realizar la conversión de la IP pública 194.30.93.108 en la  IP privada 192.168.1.108, que está en el rango de las direcciones IP utilizadas por los equipos de la DMZ
  • Se conectó el server de uno de los grupos de alumnos de 1STI participantes en el reto a la DMZ del CIFP Tartanga
  • Se arrancó la aplicación Owncloud desde la consola de Proxmox correspondiente
  • Se probó el acceso a esa aplicación de Owncloud en los smartphones de los alumnos de 1STI utilizando exclusivamente la conexión de datos de dichos teléfonos móviles.

El resultado: Un smartphone conectado a Owncloud mediante datos

Infraestructura de comunicaciones del CIFP Tartanga y situación del servidor instalado por los alumnos de 1STI para permitir el acceso desde el exterior a la aplicación de almacenamiento en la nube Owncloud

Para finalizar, se debe de mencionar que la formación orientada a retos en la Comunidad Autónoma del País Vasco forma parte de las diferentes propuestas de trabajo de la Viceconsejería de Formación Profesional para los centros de F.P. y está siendo impulsada desde Tknika mediante el modelo ETHAZI (Etekin Handiko Zikloak – Ciclos de alto rendimiento)

ETHAZI en Tknika

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Equipos utilizados en las instalaciones FTTH de Movistar (10ª parte): CTOs en armarios de pedestal

Uno de los elementos más visibles en el reciente despliegue de redes FTTH por parte de los diferentes operadores son las Cajas de Terminación Ópticas (CTO) que en muchos casos aparecen claramente instaladas en las fachadas de los edificios. Esta situación no es ni mucho menos la ideal y en realidad se debe únicamente a que un 78% de los edificios de España no disponen de una instalación de infraestructura de telecomunicaciones (ICT) ni tampoco las canalizaciones adecuadas para tender las fibras ópticas por su interior.

La ICT en los edificios (Colegio oficial de Ingenieros de Telecomunicación – 2013)

Atendiendo a esta disponibilidad de infraestructura de telecomunicaciones y de canalizaciones adecuadas, se tienen los siguientes casos:

  • Si el edificio cuenta con ICT, las CTO se instalan en el recinto de instalaciones de telecomunicaciones inferior (RITI) de dicha ICT.

  • Cuando el edificio no cuenta con ICT ni canalizaciones adecuadas en el interior del edificio para la instalación de las acometidas, las CTO se instalan en la fachada a una altura mínima de 2,5 m, colocando cables y acometidas siempre verticales u horizontales, siguiendo el resto de cableados ya existentes.

  • En entornos de edificación dispersos y cuando no existe continuidad entre las diferentes edificaciones de la zona ni canalizaciones comunes entre ellas, es posible instalar las CTO sobre postes. Este caso se da en zonas con viviendas unifamiliares.

  • En entornos de edificación dispersos donde el promotor inmobiliario si ha desplegado una red de canalizaciones entre viviendas y existen ademas uno o varios recintos de intemperie para albergar los diferentes equipos de telecomunicaciones, las CTO se instalarán en el interior de estos recintos de intemperie, denominados armarios de pedestal. Este caso se da preferentemente en urbanizaciones de viviendas adosadas.

 

Armario de pedestal

En esos armarios de pedestal se instalan también equipamiento de telecomunicaciones de otras redes de acceso, como las regletas de conexión para la red de pares de cobre o los diferentes equipos de las redes híbridas de fibra y cobre (HFC ). Puesto que cada operador instala su equipamiento en un armario de pedestal de su propiedad,  si varios operadores han desplegado sus redes de acceso en la zona, existirán varios de estos armarios de pedestal en la misma ubicación.

Armarios de pedestal de dos operadores en una zona de viviendas adosadas

Interior de un armario de pedestal con la CTO y las regletas de la red de pares de cobre

Detalle del equipamiento situado en el interior del armario de pedestal

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Curso de Instalación de Redes FTTH en el Instituto Tartanga

El Centro Integrado de Formación Profesional Tartanga (CIFP Tartanga) participa en el programa Hobetuz (Fundación Vasca para la Formación Profesional Continua) ofreciendo diversos cursos de formación y entre ellos, en la convocatoria del presente curso 2016/17 hemos comenzado a impartir recientemente un curso dedicado en exclusiva a la Instalación de redes FTTH. En este curso se está estudiando tanto de forma teórica como práctica los diversos aspectos que intervienen en una instalación de FTTH y con dicha formación se pretende cumplir los siguientes objetivos:

  • Conocer las ventajas de las redes FTTH respecto de otras tecnologías actuales
  • Identificar las principales características de las redes FTTH
  • Conocer los principales aspectos de diseño de una red FTTH
  • Conocer las características de las fibras ópticas monomodo utilizadas en redes FTTH
  • Identificar los elementos que intervienen en una red FTTH desde el operador hasta el usuario: OLT, ROM, Registros, CTO, ONT, Roseta óptica, Modem GPON, Router, etc
  • Realizar un diseño básico de una red FTTH
  • Realizar el montaje práctico de una caja de terminación óptica (ONT)
  • Comprobar el estado de una CTO
  •  Realizar el montaje de una roseta óptica

En este curso de instalación de redes FTTH se está utilizando el equipamiento de fibra óptica disponible en el CIFP Tartanga y además se ha solicitado equipamiento de FTTH a diversas empresas instaladoras, de tal forma que los alumnos puedan manejar materiales homologados por los principales operadores de FTTH. Además, el ingeniero de telecomunicaciones y profesor encargado de la formación en dicho curso, D. Vicente Llarena, ha procedido a la construcción de diversos paneles didácticos en los que se reproduce una instalación FTTH desde la OLT del operador hasta la roseta óptica del cliente. En las siguientes fotografías se muestran diversos momentos del curso, materiales y equipamiento utilizados y los mencionados paneles didácticos de instalaciones FTTH:

Curso Instalacion Redes FTTH_1

 Panel didáctico con los diversos elementos que integran una red FTTH

Curso Instalacion Redes FTTH_2

El profesor Vicente Llarena en un momento de la impartición del curso

Curso Instalacion Redes FTTH_3

Paneles didácticos con CTO´s de exterior y CTO´s de interior

Curso Instalacion Redes FTTH_6

 Mangueras de fibras ópticas homologadas para operadores de FTTH

Curso Instalacion Redes FTTH_7

Manguera de fibras homologada para el operador Movistar

Curso Instalacion Redes FTTH_8

Manguera de fibras ópticas homologada para el operador Orange

Curso Instalacion Redes FTTH_9

Cable de fibra óptica de Telnet RI  con un diseño especial para conductos saturados y utilizado por el operador Movistar en sus instalaciones de FTTH

Curso Instalacion Redes FTTH_10

Caja de derivación con 8 salidas ópticas en conector SC/APC

Curso Instalacion Redes FTTH_11

Caja de derivación con 8 salidas ópticas en conector SC/APC

Curso Instalacion Redes FTTH_12

Alumnos del cursillo realizando diversas prácticas de fusionado de fibras ópticas

Curso Instalacion Redes FTTH_13

Corte de fibra óptica 

Curso Instalacion Redes FTTH_14

Preparación de la roseta óptica y comprobación mediante una fuente de luz

Una instalación de red FTTH puede tener una longitud típica de varios kilómetros de fibra óptica y contener varias cajas de empalme además de la caja donde está situado el divisor o splitter 1:4 y de la CTO donde habitualmente existe un divisor 1:16. La comprobación de esta compleja instalación se realiza mediante un medidor de pérdidas de potencia óptica (OLTS) el cual nos indicará si la atenuación total está dentro de los límites previstos o no.

Elementos que introducen atenuación en un enlace FTTH (Telnet ri)

Cuando la atenuación es superior a la calculada en el denominado “presupuesto de pérdidas de potencia óptica”, es necesario determinar con precisión el lugar donde se está produciendo esa atenuación excesiva y para ello, el OLTS o Medidor de Pérdidas de Potencia Óptica no es el instrumento adecuado, sino el OTDR (Optical Time Domain Reflectometer). Este aparato nos permite medir la atenuación total a lo largo del enlace FTTH y también la atenuación particular de cada elemento del mismo. Un OTDR es un instrumento de medición fundamental en la instalación y comprobación de redes FTTH y por ello, el Instituto Tartanga ha alquilado uno de ellos a la empresa CABELEC para su utilización durante este curso de Instalación de redes FTTH.

Cabelec, una de las empresas con las que colabora el CIFP Tartanga

OTDR modelo AFL M210 

Configuración inicial del OTDR: Longitudes de onda de prueba y bobinas de lanzamiento y final para evitar las “zonas muertas” del OTDR

 Configuración inicial del OTDR: Índice de refracción de la fibra óptica a las longitudes de onda de medida y valor estimado de Retrodispersión 

Utilización práctica del OTDR durante el cursillo

Un OTDR basa su funcionamiento en la emisión de un pulso de luz láser muy estrecho (desde 10 ns hasta 10 microsegundos en el caso del AFL M210)  a lo largo de la fibra y en la observación posterior de la luz reflejada en la misma debida fundamentalmente al efecto conocido como dispersión de Rayleigh y también debido a otros efectos como reflexiones por cambios locales del índice de refracción, variaciones del diámetro modal y reflexiones de Fresnel producidas cuando la luz pasa de un medio óptico a otro de índice de refracción distinto, como es el caso de los conectores ópticos. La cantidad de luz que es captada hacia atrás debido al efecto de dispersión de Rayleigh es muy pequeña, del orden de una parte por millón de la luz incidente (< -79 dB), y por eso los OTDR son aparatos muy sofisticados, con un sistema de detección de luz extremadamente estable y preciso. 

Efectos que producen un retroceso de parte de la luz  inyectada en una fibra óptica (Corning)

El OTDR una vez emitido el pulso de luz va midiendo a lo largo del tiempo la luz reflejada en la fibra y de esta forma, conociendo el índice de refracción en la fibra y por lo tanto, conociendo la velocidad de la luz en la fibra, es capaz de establecer con precisión la posición en el enlace de fibra óptica de cada “evento” reflexivo. Cada uno de estos eventos tiene una “huella” particular en el trazado del OTDR y un técnico experto podrá determinar cual de ellos corresponde a una fusión, a un conector, a una atenuación debida a un radio de curvatura incorrecto o a una rotura de la  propia fibra.Distintos eventos que pueden ser observados en una traza de OTDR (Anritsu)

Como se observa en la imagen anterior, los eventos reflexivos tienen una “huella” en la traza totalmente distinta a los eventos no reflexivos. Un evento reflexivo corresponde habitualmente a un conector de fibra óptica y un evento no reflexivo corresponde a un empalme por fusión. De la misma forma, la pendiente de la traza nos va indicando la atenuación a lo largo de la fibra, ya que después de todo esta atenuación es también un evento no reflexivo continuo. Un OTDR también nos mostrará con precisión el final de la fibra o en caso de rotura de la misma, el punto de fallo. En ambos casos aparecerá un evento reflexivo mucho más intenso que el debido a un simple conector.

Traza característica en el fin de una fibra (Anritsu)

Todos los OTDR disponen de unos cursores de medida que permiten medir con precisión las pérdidas de atenuación detectadas a lo largo del enlace óptico. Para ello solo es necesario colocar el primero de los cursores al comienzo del evento deseado y colocar el segundo cursor al final de dicho evento. El OTDR automáticamente nos mostrará en pantalla la atenuación o pérdidas de inserción (IL = Insertion Loss)  entre ambos cursores.

Medida de pérdidas de inserción (IL) con la utilización de los cursores del OTDR

Todas estas medidas del OTDR requieren en cualquier caso un ajuste inicial preciso del aparato, ya que en caso contrario el resultado mostrado en pantalla puede ser confuso o incluso puede que el OTDR no sea capaz de detectar los eventos que estamos buscando. Los parámetros más importantes de ajuste son la longitud del enlace óptico a medir (Range), el ancho del pulso láser producido por el OTDR (Pulse width) y el tiempo durante el cual se realizarán múltiples medidas antes de que el OTDR presente los resultados en pantalla (Averages -Time)

Resultados en pantalla en función de la longitud de enlace seleccionado

Como se muestra en la imagen anterior, si seleccionamos una longitud de enlace demasiado corta no veremos aquellos eventos que están mas lejos de la longitud seleccionada. Si por el contrario seleccionamos una longitud de enlace demasiado larga, todos los eventos estarán “comprimidos” en la zona izquierda de la pantalla y no serán claramente visibles. En este último caso tampoco bastará con hacer un zoom de esa zona de la pantalla, ya que realmente habrá insuficientes puntos de muestreo para mostrar una imagen clara y detallada. El fabricante del OTDR AFL M210 recomienda seleccionar una longitud de entre 1,5 y 2 veces la longitud del enlace óptico a medir

Resultados en pantalla en función del ancho del pulso láser utilizado

En el caso del ancho del pulso láser, si seleccionamos un pulso demasiado estrecho, la energía luminosa que estaremos enviando hacia la fibra será demasiado pequeña y las reflexiones recibidas por el OTDR debidas a la dispersión de Rayleight, reflexiones de Fresnel u otras, serán demasiado pequeñas para medirlas con nitidez, pudiendo estar incluso por debajo de los límites de medida del aparato. La consecuencia es la mostrada en la figura anterior: la traza y los eventos detectados “desaparecen” dentro del nivel de ruido del propio aparato. Por el contrario, si el pulso de luz láser es demasiado amplio, los eventos producirán una fuerte reflexión de luz hacia el OTDR provocando la saturación de su detector óptico. Esto hace que el OTDR se quede prácticamente “ciego” durante un determinado tiempo, perdiendo en ese intervalo la capacidad para detectar nuevos eventos.

Resultados en pantalla en función del tiempo durante el cual se realizan medidas

 Por último, es necesario seleccionar el tiempo de medida antes de que el OTDR muestre el resultado en pantalla. Contrariamente a lo que se pudiera pensar a simple vista, el OTDR no envía un solo pulso de luz láser para realizar la traza del enlace óptico sino que en realidad, debido a la propia incertidumbre del proceso de medida, para asegurar una mayor precisión, la traza mostrada en pantalla corresponde a la media de cientos o miles de medidas. Si seleccionamos un tiempo de medida corto (pocas medidas para hacer la media), la traza final aparecerá rápidamente en pantalla, pero tendrá un “ruido” notable a lo largo de la longitud de la misma, ya que desde un valor a otro valor contiguo, la variación puede ser notoria. Si seleccionamos un tiempo suficiente, la traza será correcta ya que al hacer la media entre un conjunto elevado de medidas, no se producirán saltos importantes entre valores contiguos. Lógicamente, si seleccionamos un tiempo demasiado largo, la traza obtenida también será correcta, pero habremos perdido un tiempo innecesario para ello. El OTDR AFL M210 permite seleccionar tiempos de medida de 5, 10, 30, 60, 90 y 180 segundos

En cualquier caso, una vez que se disponga de la experiencia suficiente en el manejo de un OTDR, se podrán obtener trazas de enlaces ópticos donde se podrán identificar con precisión los conectores, las fusiones, los doblados excesivos de la fibra y el final de la propia fibra o una rotura de la misma, tal y como se muestra en la siguiente imagen

Ejemplo de traza de OTDR con eventos de conectores, fusiones, curvaturas y fin de fibra

Por último, en el caso concreto de las redes FTTH, un OTDR también nos permitirá detectar y comprobar el correcto funcionamiento de los splitters ópticos. Las medidas con el OTDR se pueden realizar en ambos sentidos, OLT hacia ONT y ONT hacia OLT, pero los resultados obtenidos serán muy diferentes. Cuando la medida se realiza en el sentido de bajada o downstream (OLT hacia ONT) el resultado será algo parecido al mostrado en la siguiente traza:

Traza en el sentido downstream.  La zona marcada corresponde al splitter 

En el sentido downstream el OTDR suma la luz recibida por dispersión de Rayleight de todas las salidas ópticas del splitter. El resultado es que el OTDR no puede ver un evento de una salida óptica en particular, como una fusión, un conector o unas pérdidas por exceso de curvatura, a menos que exista una documentación detallada de la posición de dichos eventos. En la siguiente figura tenemos un evento a observar en la rama 3 del splitter óptico. Si hacemos la medida con el OTDR en sentido downstream la traza obtenida no mostrará dicho evento

Un evento en la rama 3 del splitter pasará inadvertido para el OTDR

Traza real correspondiente a un splitter en el sentido downstream

Por el contrario, si realizamos la medida en el sentido ascendente o upstream (ONT hacia OLT) la traza obtenida será mucho más clara y el evento anterior en la rama 3 del splitter se detectará sin dificultad, ya que aparecerá en la traza antes del propio splitter óptico

En sentido ascendente un evento en la rama 3 del splitter si aparecerá en la traza

Traza real correspondiente a un splitter en el sentido upstream

 (Trazas anteriores del splitter e información técnica obtenida de:  www.foa.org)

Las trazas mostradas anteriormente son solo ejemplos de lo que un OTDR puede visualizar en el diagnóstico de una red FTTH, trazas que un técnico instalador debe de saber interpretar con precisión. Por nuestra parte solo podemos decir que a pesar de la dificultad inicial que presenta el manejo de un OTDR, una vez que se entiende su funcionamiento se convierte en un instrumento extremadamente preciso y versátil en el diagnóstico de redes FTTH y en general de cualquier enlace de fibra óptica. La experiencia ha sido, sin duda, muy satisfactoria y esperamos repetirla en posteriores cursillos. 

Nota técnica: Aunque la instalación de pruebas sea de tipo didáctico, recomendamos la utilización de bobinas de fibra de varios cientos de metros o incluso kilómetros entre la simulación del OLT, el divisor 1:4 y el divisor 1:16 situado en la CTO.  Hemos comprobado, como no podía ser de otra manera, que con tendidos cortos la atenuación en la fibra es muy pequeña y las trazas obtenida son prácticamente horizontales, muy diferentes de las imágenes de trazas tan contundentes y claras que aparecen en los diversos documentos técnicos que pueden ser consultados en internet. 

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Colaboración del Centro Integrado de Formación Profesional Tartanga con la empresa RPK dentro del Tkgune de Industrias Creativas

El Centro Integrado de Formación Profesional Tartanga (CIFP) forma parte de la red Tkgune, constituida por diversos institutos de formación profesional del País Vasco, la cual tiene como objetivo la transferencia de tecnología e innovación desde los Institutos de FP a las pequeñas y medianas empresas y desde éstas hacia la FP.

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Tkgune de Industrias Creativas

Nuestro instituto forma parte del Tkgune denominado de “Industrias Creativas”, el cual está especializado en el modelado 2D y 3D, la virtualización de productos, las soluciones gráficas en 3D, el desarrollo de aplicaciones informáticas, la implantación de soluciones Open Source. También es cometido de este Tkgune todo lo relacionado con las infraestructuras de telecomunicaciones que sirven para soportar aplicaciones como las citadas anteriormente.

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Áreas de especialización del Tkgune de Industrias Creativas

Dentro del marco de colaboración entre los distintos Tkgunes, recibimos hace ya casi un año una propuesta de colaboración desde el Tkgune de Automoción. Esta propuesta pretendía llevar a cabo un proyecto de didactificación de un motor de combustión interna para la empresa RPK, especializada en todo tipo de resortes para el sector de la automoción, el sector eléctrico, el sector médico o la industria en general.

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 RPK

La empresa RPK participa actualmente en nueva línea de negocio con BMW, pasando a fabricar para ellos diversos componentes de un nuevo motor de la multinacional alemana. Dentro de una iniciativa tendente a mejorar tanto la formación como la implicación en el proceso productivo de los trabajadores de RPK, los responsables de la empresa planearon didactificar un motor BMW, el modelo B58, de tal forma que pudiera verse, de forma sencilla y atractiva,  la colocación de los diversos resortes fabricados así como su función. RPK  es una empresa que históricamente ha apostado por la colaboración con los centros de FP y por ello contactaron con el Centro Integrado de Formación Profesional Don Bosco, en Rentería (Gipuzkoa). El encargo consistió en la realización de diversas secciones o cortes a un nuevo motor BMW -B58, donado por BMW, de tal manera que fuera posible la visualización de las partes internas más significativas del mismo, junto con los resortes fabricados por la propia RPK.

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Motor BMW – B58

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Motor BMW B58 en el taller de automoción del CIFP Don Bosco

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Detalle del motor BMW B58

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Vista de la culata y la tapa de balancines seccionada

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Culata, tapa de balancines y bloque motor desmontados y seccionados

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Sección en tapa de balancines para mostrar la posición de un resorte fabricado por RPK

Finalizada la tarea de realización de cortes o secciones en diversas zonas del motor, José Luis Pérez, responsable del Tkgune de Automoción en dicho instituto y dentro del ámbito de colaboración entre los diversos Tkgunes, propuso al CIFP Tartanga el diseño e instalación de un sistema de control que permitiera iluminar diferentes resortes del motor mediante iluminación LED desde un panel táctil. El CIFP Tartanga aceptó el encargo y acometió como primera tarea la selección del tipo de LED más adecuado por tamaño y eficiencia luminosa. Una vez elegido el tipo de LED ya solo quedaba colocarlos en el motor y para dicha tarea se contó con la inestimable colaboración de Esteban Ibarrola, también profesor del departamento de automoción del CIFP Don Bosco, el cual realizó un trabajo en extremo detallado y meticuloso a fin de mimetizar al máximo la presencia de dichos LED en las diversas zonas de interés del motor. En las siguientes fotografías se muestran varios ejemplos  del delicado trabajo realizado.

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Diodo LED iluminando el actuador eléctrico de la válvula de Wastegate (Válvula que regula el volumen de gases de escape que actúan sobre el turbo)

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Diodo LED iluminando el sistema Vanos del lado de escape (sistema que desplazan de forma dinámica tanto el árbol de levas de admisión como de escape)

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Diodo LED iluminando el tensor de la cadena de distribución (el diodo LED se ha ocultado en el interior del tornillo señalado en la fotografía)

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Diodo LED iluminando el mecanismo de la mariposa de gases

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Diodo LED iluminando el resorte de accionamiento del termostado

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Diodo LED iluminando el sistema Valvetronic (sistema que mediante un servomotor permite modificar de forma dinámica la carrera de las válvulas de admisión)

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Diodo LED iluminando el pequeño resorte que existe en el interior de cada uno de los inyectores. Como se aprecia en la fotografía, el bloque motor fue seccionado para mostrar con todo detalle elementos como las válvulas de admisión y escape

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Diodo LED iluminando uno de los resortes del conjunto de la bomba de gasolina

Una vez instalados estos LED, desde la propia RPK y a través de su director de desarrollo de negocios internacionales, D. Iñigo Fernandez de la Peña, se vio con claridad que el diseño inicial podía y debía de ser mejorado: Un simple panel táctil que se limitara a encenderlos y apagarlos estaba bien, pero sería mucho mejor si al mismo tiempo en algún sistema de visualización se mostraran diferentes contenidos multimedia relacionados con las diversas partes del motor. El CIFP Tartanga propuso una solución basada en un controlador de entradas/salidas digitales con conexión a ethernet para el encendido y apagado de los LEDs y un ordenador de tipo All-in-One, con pantalla táctil para el encendido y apagado de los LEDs situados en el interior del motor y para la presentación de los contenidos multimedia, tal y como se muestra en el siguiente diagrama:

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Propuesta del CIFP Tartanga para el sistema de control multimedia

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Tarjeta de entradas/salidas digitales con conexión Ethernet ETH8020

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Programación de la aplicación multimedia

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Aspecto inicial de la aplicación multimedia

El diseño de la aplicación multimedia y la elaboración de los contenidos fueron realizados en colaboración entre el CIFP Don Bosco y el CIFP Tartanga.  Para la programación de la aplicación se contó con la colaboración de la empresa Irekisoft, especializada en desarrollo e implantación de soluciones basadas en software libre y de todo tipo de aplicaciones orientadas a la web. Esta empresa fue creada en 2006 por ex-alumnos del CIFP Tartanga.

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Ejemplo del código desarrollado por la empresa Irekisoft

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Construcción de un módulo de resistencias limitadoras para los diodos LED

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El motor BMW – B58 en el CIFP Don Bosco, listo para su conexión al módulo de control

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Trabajando sobre una mesa de un taller de automoción: una nueva experiencia !!!!

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Cableado hacia los LED situados en el interior del motor

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Conexionado del módulo de control a los diodos LED del motor 

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Pruebas finales de la instalación en el taller de automoción del  CIFP Don Bosco

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Vídeo promocional de RPK Tecnological Center incluido en la aplicación

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Aspecto de la aplicación una vez finalizada. Cada uno de los botones enciende un diodo LED en el interior del motor y muestra contenidos multimedia relacionados

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Un ejemplo de los contenidos multimedia incluidos en la aplicación

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¡¡¡¡ Y por fin el montaje terminado y funcionando en la sede de RPK !!!!

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Parte de las personas que han intervenido en el trabajo: Directivos de RPK, los profesores de automoción del CIFP Don Bosco Jose Luis Pérez y Esteban Ibarrola y el profesor de electrónica del CIFP Tartanga Enrique del Río

Como resumen, solo podemos decir que todos los que hemos participado en esta colaboración hemos acabado orgullosos del trabajo realizado y nos consta que esta satisfacción ha sido compartida igualmente por parte de los responsables de RPK. Esta actividad es solo una pequeña muestra de las cosas que se pueden hacer en colaboración entre la formación profesional y la empresa. Esperamos que en un futuro surjan más colaboraciones similares dentro de la red de Tkgunes, promovida por el Departamento de Educación del Gobierno Vasco e impulsada y mantenida desde Tknika, el centro de investigación e innovación aplicada a la FP del País Vasco

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Tknika: Centro de Investigación e Innovación Aplicada De La FP Del País vasco

Agradecimientos:    En la fotografía final solo aparecen dos profesores del CIFP Don Bosco y uno del CIFP Tartanga, pero más profesores han participado en esta tarea.  Desde el CIFP Tartanga queremos agradecer la colaboración del profesor Miguel Ángel Pérez, el cual ha ayudado de forma precisa y clara con el conexionado de los diferentes elementos electrónicos y también queremos agradecer el inestimable apoyo que en todo momento hemos recibido el resto de participantes por parte del director del CIFP Tartanga, Jose Ramón Ibabe, para que este proyecto llegara a buen puerto.

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Las importantes diferencias entre la cualificación y la certificación de un enlace permanente

En el cuarto de telecomunicaciones de nuestro instituto, el Centro Integrado de Formación Profesional Tartanga,  está ubicado el rack que contiene al distribuidor de edificio y al distribuidor de planta, junto con la electrónica de red asociada. En otros rack situados en el mismo local se encuentran la mayoría de los servidores del instituto, la centralita telefónica y los diferentes cable modems, routers, firewall, ont y demás elementos necesarios para el correcto funcionamiento del sistema de comunicaciones. Puesto que todos estos equipos generan en conjunto una importante cantidad de calor, el local cuenta con una instalación de aire acondicionado que mantiene la temperatura dentro de valores razonables. Como complemento al sistema de aire acondicionado, hemos instalado recientemente un sistema de monitorización de la temperatura, el cual nos permite ver su valor en tiempo real mediante una aplicación instalada en el PC del administrador de las TIC y además envia, de forma automática y a intervalos de 30 minutos, una alarma a una lista de correos predefinidos, en el supuesto de superarse un determinado valor umbral, que en nuestro caso ha sido fijado en 25º.

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Controller mFi mPort y mFi -THS

El equipamiento utilizado esta compuesto por controlador mFi mPort junto con el sensor de temperatura mFi-THS, ambos de Ubiquiti. Como se observa en la fotografía anterior, el sensor de temperatura está conectado a un puerto ethernet del controlador y éste a su vez esta conectado mediante otro puerto ethernet a la red local del edificio. Pues bien, esta conexión entre el controller mFi-mPort y la LAN del edificio se ha realizado, al igual que con el resto de equipos del instituto, aprovechando la instalación de cableado estructurado existente en el mismo. En este caso, se dispone de varios enlaces permanentes de pequeña longitud que unen el distribuidor de planta con tomas de telecomunicaciones situadas en diferentes puntos del cuarto de telecomunicaciones.

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Conexión del controller mFi-mPort a la toma de telecomunicaciones 153 

Mientras realizabamos la instalación mostrada en la fotografía, fue necesario retirar provisionalmente la caja de enchufes y tomas de telecomunicaciones, y para nuestra sorpresa, apareció ante nuestros ojos un acabado en la conexión del cable UTP a la toma de telecomunicaciones claramente defectuoso

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Destrenzado excesivo en ambas tomas de telecomunicaciones

Como se observa a simple vista, ambas tomas presentan un destrenzado excesivo en todos los pares. Este fallo de instalación suele provocar de forma inevitable un exceso de diafonía, el cual puede, en determinados casos, impedir la comunicación entre el switch situado en un extremo y el equipo activo situado en el otro extremo. Para asegurarnos de cual era el verdadero estado de esta instalación procedimos a realizar una cualificación de ambos enlaces permanentes defectuosos, utilizando para ello un cualificador modelo Cable IQ, de Fluke Networks

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Cualificador Cable IQ de Fluke

Como se observa en la pantalla del Cable IQ, el enlace permanente analizado funciona correctamente mediante los estándares Ethernet de 10, 100 y 1000 Mbps, pero no debemos olvidar que el cualificador solo nos dice que el enlace “funciona”. En ningún caso el cualificador nos está diciendo que el enlace permanente está bien realizado. Recordemos que los cualificadores se limitan a realizar una prueba de funcionamiento del enlace permanente bajo análisis mediante el envío y recepción de tramas digitales a diferentes velocidades, según los estándares ethernet 10 BASE-T, 100 BASE-TX y 1000 BASE-T. Si las tramas recibidas están libres de errores, el cualificador asignará un estado correcto a dicho enlace permanente, pero en ningún caso realizará las diversas medidas de atenuación, diafonía, diafonía power sum, elfext, pérdidas de retorno y otras más que son necesarias en un proceso de certificación.

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Parámetros a medir en la certificación de las diferentes categorías

A fin de verificar la importancia de ese destrenzado excesivo apreciable a simple vista, utilizamos también un certificador Lantek II 500 Mhz para realizar una certificación de categoría 5e a ambos enlaces permanentes. Los resultados fueron concluyentes, como no podía ser de otra forma……….

 Fallo de diafonia y diferencias entre cualificacion y certificacion_6Certificador Lantek II 500 MHz

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Fallo de diafonía entre los pares 3,6 -5,4

Como se observa en el resultado del certificador, hay un fallo por exceso de diafonía entre los pares 3,6 -5,4 del lado de la unidad de display (DH). Recordemos que siempre que hay un fallo de diafonía, es mas probable que se produzca entre pares que están cercanos entre sí. Es decir, es más difícil que se produzca diafonía entre los pares 1,2 – 7,8 que están situados en ambos extremos del conector, que entre los pares 3,6 -5,4, que están muy próximos entre sí.

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Diafonía entre los pares 3,6-5,4 del lado de la unidad con display (DH)

En la fotografía anterior se observa además que el fallo de diafonía se produce prácticamente a lo largo de todo el ancho de banda permitido en la categoría 5e, es decir, desde 0 Hz a 100 MHz. Además, continuando con las sorpresas, en ambos enlaces permanentes analizados se observa igualmente un fallo en las pérdidas de retorno (Return Loss),  siendo más notorias en el lado de la unidad remota (RH).

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Pérdidas de retorno 

Las pérdidas de retorno son debidas principalmente a cambios en la impedancia característica a lo largo del enlace permanente. Esos cambios de impedancia pueden ser debidos a modificaciones en la geometría del cable (bridas demasiado apretadas, giros a 90º, etc) y también se puede producir pérdidas de retorno en los puntos de conexión de elementos que tienen diferente impedancia característica (unión entre el cable UTP y el patch panel, unión entre el cable UTP y la toma de telecomunicaciones, puntos de consolidación si los hay, etc). Las pérdidas de retorno son especialmente críticas en los estándares 1000 BASE-T y 10 GBASE-T, ya que en ambos se utilizan los 4 pares de forma bidireccional.

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Posibles causas de fallo en las pérdidas de retorno (Fluke Networks)

En la tabla anterior se muestran algunas de las causas que pueden provocar un fallo en las pérdidas de retorno y también las causas que pueden provocar la obtención de un resultado de “pasa” cuando se esperaba un resultado de “fallo”.  En cuanto a los posibles fallos que pueden producir pérdidas de retorno, son especialmente importantes los siguientes:

  • Impedancia no uniforme del cable debido a tolerancias durante su proceso de fabricación en el diámetro de los hilos, el diámetro de los aislamientos, el centrado de los hilos dentro de sus respectivos aislamientos y la regularidad del trenzado entre pares.
  • Diferencias de impedancia en la unión entre el patch panel y el cableado horizontal y entre el cableado horizontal y las tomas de telecomunicaciones.
  • Malas prácticas de instalación del cableado horizontal con cables doblados en ángulo recto, bridas muy apretadas o cables dañados por otros motivos.

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Patch panel de los enlaces permanentes defectuosos

Si examinamos atentamente el patch panel correspondiente a los enlaces permanentes defectuosos, rápidamente observamos, además de un acabado poco cuidadoso en general, una brida apretada en exceso. Esperamos en un plazo breve corregir este tipo de fallos y repetiremos la certificación de ambos enlaces permanentes.

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Radioenlaces en la “Bandera de la Concha” y colaboración del Instituto de Formación Profesional Tartanga con la empresa Rakomm

El pasado 11 de septiembre de 2016 se ha celebrado en aguas de la bahía de la Concha la prueba deportiva de remo más importante de la temporada: La Bandera de la Concha.

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 Fuente: www.diariovasco.com

Este evento deportivo siempre ha sido retransmitido en directo por las principales emisoras de radio y televisión, cada año con un despliegue de medios más importante que el anterior, incluyendo el uso de helicópteros para la toma de imágenes aéreas durante el transcurso de la prueba. Siguiendo con esta tendencia, en los últimos años se habían hecho intentos más o menos satisfactorios de introducción de cámaras de TV en las propias embarcaciones, con el objeto de poder mostrar  de la forma más cercana posible el intenso esfuerzo desarrollado por los remeros y patrones.

En la Bandera de la Concha de 2014 se colocó una cámara de televisión en una sola de las embarcaciones participantes, decidida por sorteo antes del comienzo de la prueba y los resultados obtenidos fueron muy positivos.  En la prueba de este 2016 se ha optado por introducir cámaras de televisión motorizada y con control remoto en dos de las  cuatro embarcaciones participantes para el caso de la prueba de hombres y en una de las cuatro embarcaciones participantes en el caso de la prueba de mujeres. En los dos casos, las embarcaciones que iban a llevar las cámaras se decidían igualmente por sorteo antes del comienzo de cada prueba,  todo ello de la mano de EITB (Euskal Irrati Telebista – Radio Televisión Vasca).

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Dada la singularidad del evento, EITB ha contado a su vez con otros colaboradores como es el caso de Rakomm S.L., empresa altamente especializada en todo tipo de comunicaciones inalámbricas.

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Rakomm Communications People

Como se ha indicado anteriormente, la retransmisión en directo desde dentro de las embarcaciones exigía la colocación de unas pequeñas cámaras motorizadas, que fueron instaladas en la popa o parte trasera de las mismas, junto al timonel o patrón. Esta cámara, del fabricante Marshall Electronics y, evidentemente, a prueba de entrada de agua, generaba una salida de tipo HD-SDI, la cual a su vez se encontraba conectada a un transmisor situado también en popa de la embarcación y emitiendo en RF en la banda de 2,5 GHz y con tecnología DVB-T .

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Situación de la cámara de vídeo motorizada y del transmisor en 2,5 GHz (Fuente: www.eitb.eus)

La recepción de la señal enviada desde cada una de las dos embarcaciones para el caso de la prueba de hombres se efectuaba desde un receptor DVB-T con diversidad 2, con una antena sectorial y una antena parabólica, ambas en 2,5 GHz y situadas en el monte Urgull

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Radioenlaces situados en el monte Urgull para la transmisión de la prueba

Una vez recibida la señal mediante las antenas situadas en el monte Urgull, se procedía a una demodulación de la señal DVB-T ( Digital Video Broadcasting – Terrestrial. Señal digital codificada mediante el estandar MPEG-2) a banda base (señal digital sin codificar) y después de una nueva modulación en DVB-T, retransmitirse hacia una unidad móvil situada junto al ayuntamiento de la ciudad de San Sebastian. En esta unidad móvil se pasaba de nuevo la señal de DVB-T a banda base y se entregaba a EITB en formato HD-SDI (High Definition Serial Digital Interface)  para su mezcla con sus cámaras propias y posteriormente ser retransmitida la señal a través de su red propia distribuida por todo el País Vasco.

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Antenas utilizadas para la recepción de la señal desde las embarcaciones

En la imagen anterior se observan las antenas utilizadas para recibir la señal de las dos embarcaciones que llevaban las cámaras de TV instaladas así como las antenas de tipo Yagui utilizadas para el envío de órdenes de control remoto a dichas cámaras. Cada una de las antenas parabólicas junto con la respectiva antena sectorial están configuradas en modo de diversidad 2 en antena, tecnología MRC (Maximal Ratio Combining).

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En el diagrama anterior se muestra el motivo por el que se han utilizado antenas diferentes para seguir a cada embarcación.  Debido a que son antenas muy direccionales, con una sola antena es muy difícil hacer un seguimiento correcto cuando las embarcaciones se encuentran a cierta distancia entre sí y relativamente próximas a la antena, ya que el ángulo con el que “son vistas” por la antena es muy grande.

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Situación del monte Urgull, el campo de regatas y el ayuntamiento de Donosti

Como medida de seguridad, además de la retransmisión mediante DVB-T desde el monte Urgull hasta la unidad móvil situada junto al ayuntamiento de Donosti – San Sebastian, también se instalaron sendos radioenlaces de respaldo mediante transmisión IP en las bandas de 5 GHz y de 10 GHz. Este último radioenlace de 10 GHz corresponde con el modelo PowerBridge M10 de Ubiquiti y fue puesto por el Instituto de Formación Profesional Tartanga a disposición de la empresa Rakomm S.L. dentro del programa TKgune que promueve la colaboración entre la Formación Profesional y la empresa.

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Ejemplo de utilización del radioenlace PowerBridge M10

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Vista frontal, lateral y trasera del radioenlace PowerBridge M10

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Radioenlace PowerBridge M10 del Instituto Tartanga instalado en el monte Urgull

Todo este montaje de antenas en recepción y en transmisión exige equipos demoduladores de DVB-T a banda base con salida HD-SDI y los correspondientes moduladores de HD-SDI a DVB-T. También son necesarios encoder de HD-SDI a IP para su retransmisión en este formato y en las bandas de 5 GHz y 10 GHz a la unidad móvil situada junto al ayuntamiento de Donosti.

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Equipos utilizados por la empresa Rakomm S.L.

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Detalle de los equipos utilizados por la empresa Rakomm S.L.

Radioenlaces en la Bandera de la Concha 2016_12Puesto de control de las dos cámaras situadas en las embarcaciones

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Antena de bajada en 2,5 GHz hacia la unidad móvil situada junto al ayuntamiento

Respecto a la bajada de la señal en 2,5 GHz y modulación DVB-T desde los equipos del monte Urgull hacia la unidad móvil situada junto al ayuntamiento de Donosti, se empleó una antena parabólica con doble polarización, circular a izquierdas y circular a derechas. De esta forma, con una sola antena se bajaron las señales de DVB-T de cada una de las cámaras situadas en las embarcaciones.

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Situación de los Up-Converters en la parte posterior de las antenas parabólicas

En la fotografía anterior se observan los equipos de tipo up-converters situados en la parte posterior de la antena parabólica utilizada en el enlace de bajada para la señal en DVB-T a 2,5 GHz. Estos equipos son los encargados de subir la señal en frecuencia intermedia (FI) producida en los moduladores DVB-T situados en el rack de comunicaciones a una señal en radiofrecuencia (RF) de 2,5 GHz. Esta banda de 2,5 GHz realmente ocupa las frecuencias entre 2500 a 2690 MHz y es una banda destinada a cubrir servicios de comunicaciones fijas y móviles y de radiodifusión siendo “neutra” respecto a la tecnología empleada y respecto al servicio ofrecido.

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Cabe citar también que la banda de 2,5 GHz presentaba una saturación de espectro demasiado alta por lo que, finalmente, se optó por utilizar el radioenlace de backup de 10 GHz como enlace principal entre los equipos situados en el monte Urgull y la unidad móvil situada junto al ayuntamiento de Donosti. En cualquier caso, la transmisión entre el monte Urgull y la unidad móvil situada junto al ayuntamiento de Donosti estaba diseñada con el suficiente respaldo para evitar cualquier problema en el transcurso de la transmisión.

  • Cam 1 y Cam 2 en DVB-T y señal RF a 2,5 GHz
  • Cam 1 y Cam 2 en IP por radioenlaces Ubiquiti a 5 GHz y 10 GHz

Técnicamente se ha utilizado transmisón DVB-T entre las embarcaciones y la unidad móvil situada en el monte Urgull y entre el monte Urgull y la unidad móvil situada junto al ayuntamiento de Donosti por las especiales características de codificación de canal y de modulación que la hacen extremadamente robusta frente a interferencias y frente al ruido:

  • Codificación de canal con dispersión de energía, convirtiéndose en una señal “cuasi aleatoria” en la que nunca existen largas secuencias de “ceros” o de “unos”. Para ello se utilizan circuitos “aleatorizadores” en transmisión y circuitos “desaleatorizadores” en recepción.
  • Codificación externa de tipo Reed-Solomon mediante la cual se añaden 16 bytes de paridad a los 188 bytes de cada paquete de transporte. Este sistema permite detectar y corregir hasta 8 bytes erróneos en cada paquete de datos.
  • Diferentes métodos de entrelazado, los cuales permiten que ante una brusca caída de la relación señal a ruido en el canal de transmisión, esta caída afecte a varios bytes consecutivos de la trama útil de datos (similar al entrelazado utilizado en el sistema GSM de telefonía móvil)
  •  Modulación OFDM donde se reparte el flujo de datos entre múltiples portadoras (2K = 1705 portadoras y 8k = 6817 portadoras) aumentando con ello la separación entre símbolos y consiguiendo por tanto una señal muy robusta frente a interferencias por multitrayecto (cuando la misma señal llega a la antena receptora por “diferentes caminos” y por tanto, con un cierto retardo entre sí).

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 Antenas en recepción situadas junto al ayuntamiento de Donosti

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Vista trasera de las antenas en recepción. En primer término el equipo Powerbridge M10

En la fotografía anterior se pueden observar parte de las antenas situadas junto al ayuntamiento de Donosti para la recepción de las señales retransmitidas desde el monte Urgull. Se observa en primer plano la antena con doble polarización circular a izquierdas y a derechas, idéntica a la situada en el monte Urgull.

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Conexiones en el panel trasero de la antena de doble polarización circular

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Detalle de los equipo situados en el panel trasero de la antena

En la imagen anterior se observan los dos equipos Gigawave MVL-D Receive Head conectados directamente a la antena parabólica con doble polarización circular. Estos equipos son básicamente receptores digitales para DVB-T y sus características principales son las indicadas a continuación:

  • Banda de frecuencia desde 1,3 a 15 GHz
  • Demodulaciones soportadas: QPSK, 16QAM y 64 QAM
  • Demodulador integrado COFDM DVB-T para sistema 2k
  • Salida de vídeo SDI a 270 Mbps y vídeo compuesto
  • Disponibles para antenas de tipo parabólico
  • Permite hasta 600 metros de Triax

Cada uno de los equipos MVL-D Head Unit se conecta mediante un cable Triax a un equipo MVL-D Control Unit, donde se obtienen finalmente las salidas deseadas, tanto de vídeo como de audio.

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Aplicación práctica de un equipo MVL-D  (Gigawave)

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PowerBridge M10 del Instituto Tartanga instalado en recepción

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Monitorización del radioenlace a 5GHz realizado con el sistema NanoBridge M5

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Monitorización de los enlaces de 10 GHz (Powerbridge M10) y 5 GHz (Nanobridge M5)

No queremos terminar esta entrada del blog sin dejar de reconocer que para el Instituto de Formación Profesional Tartanga esta colaboración con la empresa Rakomm S.L. ha sido muy beneficiosa, ya que nos ha permitido obtener información de primera mano acerca de todo el montaje y de los equipos necesarios para una retransmisión mediante radioenlaces de un evento deportivo tan importante como es la Bandera de la Concha. Por tanto, nuestro más sincero agradecimiento a Rakomm S.L. y en particular a D. Vicente Llarena, ingeniero de telecomunicaciones.

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TKgune: Colaboración entre la Formación Profesional y la empresa

Por último, hacemos constar de nuevo que esta actividad se ha realizado dentro del programa TKgune, el cual promueve de forma activa la colaboración entre la Formación Profesional y la empresa. Siendo uno de los objetivos del proyecto TKgune la transferencia de conocimiento entre la empresa y la formación profesional, esperamos transmitir los conocimientos adquiridos en este evento a nuestros alumnos de los ciclos formativos de Sistemas de Telecomunicación e Informáticos y de Mantenimiento Electrónico en sus respectivos módulos de Sistemas de Radiocomunicaciones y de Mantenimiento de Equipos de Radiocomunicaciones.

Y este fue el resultado final……….

Vídeo de la Bandera de la Concha de EITB 

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Nueva actividad de formación en sistemas VSAT de la empresa KGT Makusi en el Instituto de Formación Profesional Tartanga

Al igual que en pasado mes de diciembre de 2015, de nuevo en este mes de octubre de 2016, la empresa  KGT Makusi ha llevado a cabo dos jornadas de formación sobre instalación y configuración de sistemas VSAT en las instalaciones del Instituto de Formación Profesional Tartanga.

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 KGT Makusi

Esta formación ha sido impartida por el especialista en sistemas de radioenlaces y VSAT de KGT Makusi, D. Vicente Llarena, ingeniero de telecomunicaciones. Además de impartir a los asistentes una formación teórica sobre los fundamentos de los sistemas VSAT y las particularidades propias de dichos sistemas respecto de otros sistemas de telecomunicaciones, se ha llevado a cabo varias actividades prácticas referentes a la instalación y configuración de sistemas VSAT. Los principales aspectos técnicos analizados en dichas actividades han sido, entre otros, los siguientes:

  • Selección del satélite VSAT a partir de las características técnicas del enlace
  • Establecimiento de las coordenadas de localización del equipo VSAT
  • Establecimiento del ángulo de elevación y del azimut para la antena VSAT
  • Procedimientos de anclaje y sujeción de la antena VSAT al mástil de la antena
  • Localización del satélite mediante el sistema de radiolocalización incluido en el propio equipo TRIA del equipo VSAT y mediante un medidor de campo
  • Análisis de los niveles de señal a ruido obtenidos y de las atenuaciones producidas en el cable IFL de conexión entre el equipo VSAT y el modem VSAT
  • Configuración del modem VSAT
  • Conexión del modem VSAT al router y configuración de éste último

Para la formación en sistemas VSAT se ha utilizado el sistema VSAT de la empresa Quantis disponible en el Instituto Tartanga  (satélite Ka-Sat) y otro sistema VSAT propiedad de la empresa KGT Makusi. En las siguientes fotografías se muestran algunos momentos de dicha actividad de formación:

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Terraza de antenas del Instituto Tartanga con los dos sistemas VSAT instalados

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El profesor D. Vicente Llarena explicando la forma de conexión del TRIA al cable IFL

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 Fijación de las antenas VSAT a los mástiles de antenas 

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Colocación del TRIA ( conjunto formado por el LNB, el BUC y la bocina)

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Conexión del cable IFL al TRIA

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Ajustes finales del proceso de instalación de los sistemas VSAT

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Aplicación ViaSat de Tooway para la configuración del modem VSAT

Por último, desde el Instituto de Formación Profesional Tartanga queremos agradecer a la empresa KGT Makusi el haber contado con nuestro instituto para impartir estas jornadas de formación en sistemas VSAT.  También queremos dar a conocer que dichas jornadas se han llevado a cabo dentro del programa TKgune, destinado a promover la colaboración entre las empresas y la Formación Profesional. Nuestro instituto participa dentro de dicho programa en el TKgune de “Industrias Creativas“, el cual tiene como función la colaboración con empresas del mundo de la animación 3D y de la creación de contenidos multimedia así como la colaboración  con empresas del sector de las telecomunicaciones y de los sistemas informáticos.

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Red de Transferencia de Tecnología e innovación TKgune 

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Instalación de una nueva red Wifi en el Instituto de Formación Profesional Tartanga

Hace un par de meses, el departamento de las TIC del Instituto de Formación Profesional Tartanga ha procedido a la instalación de una nueva red Wifi, en sustitución de la vieja y ya obsoleta red Wifi que ha estado en funcionamiento estos últimos años. Esta nueva red Wifi incorpora, entre otras, las siguientes mejoras:

  • Soporte del estandar Wifi n
  • Transmisión de forma simultánea en las bandas de 2,4 GHz y 5 GHz
  • Puntos de acceso con antenas de tipo 3×3 MIMO y 2×2 MIMO con diversidad espacial
  • Interfaces de red en los puntos de acceso Gigabit Ethernet
  • Alimentación de todos los puntos de acceso mediante PoE con el estandar 802.3af
  • Soporte de nuevos sistemas de seguridad wireless (WEP, WPA-PSK, WPA-Enterprise
    (WPA/WPA2, TKIP/AES)
  • Control centralizado de todos los puntos de acceso mediante la aplicación UniFi Controller

Esta red Wifi, al igual que la anterior, tiene como misión dar servicio a las zonas comunes del instituto, como son la biblioteca, el hall del edificio y las zonas de descanso y reunión. Es una red wifi abierta para cualquier alumno y también para las visitas que recibimos en el centro, pero es una red en la que está implantado un control de contenidos y en la que todo el tráfico entrante y saliente es filtrado a través de un cortafuegos configurado al efecto. Además, con el nuevo control centralizado UniFi Controller, hemos podido implantar fácilmente un sistema de control horario, desactivando automáticamente todos los puntos de acceso cuando finaliza la actividad académica en el centro y también es posible, de forma sencilla, limitar el volumen de datos de cada usuario conectado así como bloquear a determinados usuarios el uso de la red.

Los puntos de acceso instalados, 8 en total, son del modelo UAP-PRO de UniFi. En las siguientes fotografías se muestran algunos de ellos:

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Unifi UAP-PRO

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Punto de acceso instalado en el cuarto de telecomunicaciones de la planta 3ª

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Punto de acceso instalado en la planta 2ª, dando servicio al Hall del instituto

Nueva red wifi de Tartanga_4Punto de acceso instalado en la planta 3ª

Como se ha indicado anteriormente, todos los APs soportan la alimentación PoE mediante el standard 802.3af. Por ello, se han colocado en cada distribuidor horizontal o distribuidor de planta del edificio los respectivos inyectores PoE. En la siguiente fotografía se muestran dos de ellos:

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Inyectores PoE para los APs situados en el Hall y en el aula de Videoconferencia

En cuanto a la puesta en marcha de los puntos de acceso, es preciso indicar que al estar bajo un control centralizado, el proceso de configuración de los mismos es totalmente diferente al que hemos realizado otras muchas veces con puntos de acceso “convencionales”. Estos puntos de acceso UAP-PRO de UniFi no debemos de conectarlos directamente a un PC para su configuración manual sino que debemos de conectarlos obligatoriamente a una red donde exista un servidor DHCP en funcionamiento y donde esté conectado también el PC que está ejecutando la aplicación UniFi Controller. Esta aplicación se encargará de “buscar” el punto de acceso y de “adoptar” dicho AP en su red gestionada. Por lo tanto, se empieza por instalar la aplicación UniFi Controller, la cual puede ser descargada de forma gratuita desde la web de Ubiquiti

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Una vez finalizado el proceso de instalación de esta aplicación, disponemos de un botón para lanzar un navegador y entrar en un asistente que nos ayudará a realizar una configuración inicial de la aplicación UniFi Controller

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En esta configuración inicial debemos de indicar en primer lugar el país en el que estamos y nuestra zona horaria. Una vez hecho esto, UniFi Controller buscará en la red todos los puntos de acceso que pueden ser adoptados para su control

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En la imagen anterior se observa como ha sido detectado un AP en la dirección IP 192.168.1.37. A continuación debemos de crear obligatoriamente una red privada segura y opcionalmente una red abierta para los usuarios invitados

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Y también debemos de crear un nombre para el usuario que tendrá permisos de administración y el password correspondiente

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Y con esto habremos finalizado el proceso de configuración inicial de la aplicación UniFi Controller

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Una vez pulsado el botón de FINISH se abrirá una nueva ventana en el navegador donde se nos solicitará el nombre de usuario y contraseña para proceder a la configuración y gestión de la red wifi controlada por UniFi Controller

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Y al entrar en la aplicación disponemos de un completo panel de herramientas para la configuración y control de todos los puntos de acceso de la red wifi.

Nueva red wifi de Tartanga_13Para una explicación detallada de todas las opciones que ofrece esta aplicación se recomienda consultar la documentación al respecto disponible en la web de Ubiquiti. No obstante, a continuación se ofrece una breve explicación sobre las funciones principales de la misma y en especial, sobre aquellas funciones que diferencian con claridad a una red wifi gestionada desde un controlador centralizado respecto de una red wifi gestionada de forma manual. Para ello, en primer lugar debemos de acceder a la opción de Settings donde nos aparecerá una nueva pantalla de configuración con un buen número de posibilidades:

Nueva red wifi de Tartanga_14

Si accedemos a la opción de Wireless Networks podemos configurar el SSID de cada AP situado en cada una de las redes gestionadas, el tipo de seguridad y una serie de políticas para aplicar a los distintos usuarios. Es importante señalar que en las redes Wifi con controlador centralizado, el SSID, el tipo de seguridad y otros parámetros se programan una sola vez en dicho controlador y posteriormente, éste se encarga de asignar dichos valores de forma automática a cada punto de acceso incorporado a la red. Sin duda, una gran ventaja respecto a las redes Wifi gestionadas de forma manual

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Otra gran ventaja de las redes Wifi con control centralizado es que también podemos controlar fácilmente en que intervalos de tiempo estarán activos los puntos de acceso y cuando estarán desactivados. En el caso concreto del Instituto de Formación Profesional Tartanga, se ha fijado que los puntos de acceso estarán activos únicamente mientras haya actividad docente en el edificio, apagándose automáticamente dichos APs a partir de las 9 de la noche todos los días de la semana excepto los viernes, que se apagarán a las 3 de la tarde. Los fines de semana permanecerán dichos APs completamente apagados. (Atención: Para que esto funcione correctamente es imprescindible que los APs estén en la hora correcta. La hora la cogen automáticamente de un servidor NTP y para ello se utiliza el puerto UDP 123, que tendrá que estar abierto en el cortafuegos de la red. En una posterior entrada de este mismo blog se dará una información mas detallada sobre la configuración particular de cada AP, accediendo a los mismos mediante una conexión SSH)

Nueva red wifi de Tartanga_16Si hemos creado una red para invitados, desde la opción Guest Control se puede establecer fácilmente que a los usuarios de la red, cada cierto intervalo de tiempo, les aparezca una web promocional. En el ejemplo mostrado en la siguiente captura de pantalla está programado que aparezca la web de CIFP Tartanga,  www.tartanga.eus, cada 8 horas.

Nueva red wifi de Tartanga_17De la misma manera, se pueden establecer Grupos de usuarios y a cada grupo se le puede asignar una velocidad máxima de datos tanto en bajada como en subida. Esto permite repartir de forma eficiente el ancho de banda entre los diversos grupos de usuarios creados

Nueva red wifi de Tartanga_18Cuando se crea un nuevo grupo de usuarios, lógicamente es necesario fijar a que red inalámbrica se conectará y en su caso, establecer el sistema de seguridad adecuado y la contraseña de acceso. En la siguiente captura de pantalla se muestra un ejemplo donde se ha creado un nuevo grupo de usuarios denominado alumnos y se le ha asignado unos determinados límites de ancho de banda:

Nueva red wifi de Tartanga_19Si vamos ahora a la opción Wireless Network debemos de crear en primer lugar una nueva red inalámbrica a la cual se conectarán únicamente los usuarios de este nuevo grupo creado:

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Siguiendo con el ejemplo, creamos una nueva red inalámbrica de nombre Wifi_alumnos_Instituto_Tartanga

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Y para esa nueva red inalámbrica creada, desplegando la opción ADVANCED OPTIONS  le asignamos el grupo de usuarios a los cuales dará servicio.

Nueva red wifi de Tartanga_22

Vemos también que la opción Enable WLAN schedule está igualmente disponible para esta nueva red inalámbrica creada. Es decir, podemos conseguir fácilmente que los puntos de acceso se apaguen a una determinada hora para un grupo de usuarios y que continúen dando servicio para otros grupos de usuarios activos en la organización.

Una vez vistas las funciones principales que ofrece esta nueva red Wifi instalada con puntos de acceso UAP-PRO de UniFI y gestionada mediante la aplicación UniFi Controller, es necesario señalar también la gran cantidad de información que ofrece dicha aplicación de control desde el punto de vista de la monitorización del estado de la red. Así por ejemplo, en la opción de Maps es fácil ver el estado de los diferentes puntos de acceso junto con el número de clientes conectados en ese momento a cada uno de ellos, tal y como se muestra en la siguiente captura de pantalla:

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Vemos que los puntos de acceso están situados sobre un plano a escala del Instituto Tartanga, en este caso en concreto, la planta primera del mismo. Estos mapas a escala se incorporan de forma sencilla a la aplicación UniFi Controller. La aplicación muestra una estimación de la cobertura de cada uno de los puntos de acceso en función del nivel de señal que son capaces de detectar los equipos receptores. También se observa fácilmente los casos en los que un punto de acceso está fuera de servicio, como sucede por ejemplo en el punto de acceso situado en la zona inferior del mapa, correspondiente a la biblioteca del instituto y que al estar actualmente en obras por remodelación de dicho espacio, se ha desconectado y retirado físicamente de ese lugar.

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La cobertura mostrada es una estimación en función de la sensibilidad del receptor

En la siguiente captura de pantalla se muestra como para cada punto de acceso podemos ver fácilmente cuantos usuarios están conectados al mismo, tanto en la banda de 2,4GHz como en la banda de 5GHz

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Con la opción DEVICES se muestra en una sola pantalla toda la información relativa al estado de los puntos de acceso de la instalación

Nueva red wifi de Tartanga_26Si ampliamos la instalación, para cada nuevo punto de acceso a la red que se añade a la red, hay que realizar un proceso de adopción:

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El nuevo AP aparece como pendiente de adoptar

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Comienza el proceso de adopción

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AP adoptado pero pendiente de actualización software

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AP actualizado y en funcionamiento 

La opción de CLIENTS muestra para cada cliente conectado en un determinado momento información sobre el AP al cual está conectado, el volumen de datos en bajada y en subida y el tiempo que lleva de conexión. También existe la opción para cada uno de los clientes de bloquear su conexión de forma temporal o no autorizarle su conexión en ningún otro momento. En la siguiente captura de pantalla se muestra un ejemplo de la información mostrada por la opción Clientes

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La opción de STATISTICS muestra de forma gráfica las estadísticas de uso de la red, pudiendo fijarse el intervalo de muestreo en 24 horas, una semana o un mes. En la siguiente captura de pantalla se muestra un ejemplo de ello

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Por último, en la opción INSIGHT, que podríamos traducir como “detalles internos” podemos ver para cada uno de los usuarios información extra, como por ejemplo el fabricante del dispositivo, la última vez que se conectó al sistema y el volumen total de datos en bajada y en subida.

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Y con esto damos por terminado la muestra sobre las características principales y posibilidades de gestión de la nueva red Wifi instalada en el Instituto de Formación Profesional Tartanga por los profesores asignados al departamento de las TIC del mismo. Fieles a nuestra política de aprendizaje, pensamos que si los profesores de un centro de FP no sabemos hacer este tipo de cosas. tampoco podremos seremos capaces de enseñarlas correctamente a nuestros alumnos. Por ello, todas las instalaciones y aplicaciones de informática y comunicaciones del instituto (servidores, virtualización, aplicaciones OpenSource, cableado estructurado, redes wifi, telefonía, mantenimiento hardware de los PCs, control antivirus….) han sido puestas en marcha por profesores asignados al departamento de las TIC, los cuales se encargan igualmente de su mantenimiento y de la reparación de las averías que puedan surgir en las mismas.

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Equipos utilizados en las instalaciones FTTH de Movistar (9ª parte): Distancia máxima en una red FTTH

Una de las preguntas que surge de forma habitual cuando se habla de redes FTTH es la distancia máxima a la que puede estar la ONT de un cliente respecto de la OLT que le da servicio. Para responder a esta cuestión se van a utilizar los datos técnicos correspondientes a la red FTTH del operador Movistar. En primer lugar, accedemos al documento de Movistar que contiene las principales características técnicas de su red FTTH, basada en el estandar GPON y que puede ser localizado en la web donde Telefónica publica la información técnica  de sus diferentes interfaces

 https://www.telefonica.es/es/acerca_de_telefonica/interfaces/

 

Distancia maxima en una red FTTH_1

Interfaz de Línea para el Acceso a la Fibra de Abonado con Tecnología GPON

En este documento encontramos en primer lugar que la red FTTH de tipo GPON de Telefónica está construida de acuerdo a las siguientes recomendaciones de UIT-T: G.983.3 G.984.1[1], G.984.2 [2], G.984.3 [4], G.984.3 Enmienda 1 [5], G.984.4 [6], G.984.4 Enmienda 1 [7] (y su evolución, G.988 [9]) y G.984.5 [8]. Estos documentos de UIT-T contienen un conjunto de recomendaciones acerca de los diferentes aspectos de las redes GPON, siendo los principales los de la serie G.984, los cuales se indican a continuación:

  • Recomendación G.984.1 de la UIT-T [1] (03/2008) “Redes Ópticas Pasivas con Capacidad de Gigabits: Características Generales”
  • Recomendación G.984.2 de la UIT-T [1] (03/2003) “Redes Ópticas Pasivas con Capacidad de Gigabits: Especificación de la Capa Dependiente de los Medios Físicos”
  • Recomendación G.984.3 de la UIT-T [1] (03/2008) “Redes Ópticas Pasivas con Capacidad de Gigabits: Especificación de la Capa de Convergencia de Transmisión”
  • Recomendación G.984.4 de la UIT-T [1] (02/2008) “Redes Ópticas Pasivas con Capacidad de Gigabits: Especificación del interfaz de Control y Gestión de la ONT”

Si examinamos el primero de los documentos, el G.984.1, correspondiente a las características generales de las redes GPON, veremos que en su página 7 se establecen  las distancias máximas permitidas en dichas redes:

Distancia maxima en una red FTTH_3

Vemos pues que dentro del estandar GPON se establecen dos límites de distancia:

  • Límite “lógico” de 60 km y que viene dado por la compleja estructura de sincronización de tramas en el estandar GPON, en especial en el canal ascendente.
  • Límite físico, que viene dado por la propia atenuación de la fibra óptica y por la dispersión que se produce en las fibras monomodo, la dispersión cromática y la dispersión por polarización modal (PMD). Este límite físico tiene dos opciones, 10 km o 20 km. La distancia de 10 km es la que se asume como máxima cuando se utilizan láser de tipo FP-LD (Fabry-Perot Laser Diode), permitiendo con dichos láser velocidades de 1,25 Gbit/s o superiores.

Como ya se ha indicado, el límite “lógico” viene impuesto por la compleja estructura de tramas tanto en sentido descendente como en sentido ascendente, en ambos casos con unos requisitos de temporización extremadamente precisos. Conviene recordar que todo el tráfico tanto en sentido descendente como en sentido ascendente se basa en unas tramas denominadas “Tramas GTC” de 125 microsegundos de duración cada una de ellas. Estas tramas contienen una cierta información de cabecera y un contenido útil denominado “Tramas GEM”, las cuales a su vez contienen también una información de cabecera y un contenido útil que son por fin las tramas ethernet que recibe y envía el usuario. En el siguiente diagrama elaborado por la empresa Telnet-Ri se observa la estructura básica del transporte en el canal descendente:

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Transporte en el canal descendente

Así como las tramas en sentido descendente llegan a todos los usuarios que comparten la misma fibra que sale de la OLT, en sentido ascendente los ONT de los usuarios solo colocan sus tramas de subida cuando tienen información para transmitir y dentro de la ventana temporal asignada para ello por el OLT mediante una información de control enviada de forma regular a cada ONT. En este otro diagrama elaborado igualmente por la empresa Telnet-Ri se observa la estructura básica del transporte en el canal ascendente:

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Transporte en el canal ascendente

Respecto del límite “físico” del estándar GPON, si examinamos de nuevo el documento de la Interfaz de Línea para el Acceso a la Fibra de Abonado con Tecnología GPON, encontramos en su apartado número 5 lo siguiente:

Distancia maxima en una red FTTH_6En relación a la potencia óptica de dichos láser, el cuadro III.1 de la recomendación G.984.2 Enmienda 1, es el mostrado a continuación:

Distancia maxima en una red FTTH_7

Vemos que tanto en el lado del OLT como en el lado del ONU (ONT) la máxima potencia media inyectada es de 5 dBm. Por otro lado, tanto el OLT como el ONU deben de ser capaces de detectar niveles ópticos tan bajos como -28 dBm y -27 dBm.

El cuadro del “balance de atenuación” es el siguiente:

Distancia maxima en una red FTTH_8

En este cuadro vemos que, tanto en el sentido descendente (1490 nm) como en el sentido ascendente (1310 nm), la máxima atenuación óptica permitida es de 28 dB.   Por lo tanto, examinando el sentido descendente tenemos que en el peor de los casos el OLT inyecta una potencia media mínima de 1,5 dBm. En este caso la potencia óptica que alcanzará al ONT será de:

Potencia óptica media mínima recibida en el ONT=  1,5 dBm – 28 dB = -26,5 dBm

Y este nivel es 0,5 dB superior a la mínima potencia que debe de ser capaz de detectar  el ONT, que es de -27 dBm. Es decir, el ONT podrá recibir correctamente la señal óptica del OLT en el peor de los casos.  Si examinamos ahora el sentido ascendente tenemos que el ONT inyecta una potencia media mínima de tan solo 0,5 dBm. Después de sufrir una atenuación en el peor de los casos de 28 dB, al OLT llegará una potencia media mínima de:

Potencia óptica media mínima recibida en el OLT = 0,5 dBm – 28 dB = -27,5 dBm

De nuevo comprobamos que el OLT será capaz de reconocer correctamente dicha señal óptica ya que la sensibilidad mínima del OLT debe de ser de -28 dBm.

Como norma general de los instaladores de Movistar se considera que la atenuación máxima permitida desde la CTO hasta la ONT es de 2 dB. Por lo tanto queda un margen de 28 – 2 = 26 dB para la atenuación máxima de la red GPON. Esta red GPON contiene como elementos principales divisores ópticos o splitters, empalmes por fusión, conectores y fibra óptica. Para estos elementos se tienen en cuenta las siguientes atenuaciones mínimas y máximas:

Distancia maxima en una red FTTH_9

A la hora de calcular cual es la longitud máxima de fibra que se puede instalar se debe de tener en cuenta que, como norma general, nos encontraremos los siguientes elementos desde la salida óptica de la OLT hasta la entrada óptica de la ONT y viceversa:

  • Un conector óptico en el OLT
  • Un empalme por fusión entre cada fibra que sale del OLT y cada fibra que forma el cable de fibras ópticas que sale desde la central del operador.
  • Un empalme por fusión cada 500 metros
  • Dos empalmes por fusión en la caja de empalmes en cámara de registro donde se encuentra el splitter 1:4
  • Un splitter 1:4 (el splitter 1:2 solo se utiliza en casos excepcionales)
  • Dos empalmes por fusión en la CTO de exterior
  • Un splitter 1:16 en el interior de la CTO
  • Un conector óptico en la salida del CTO
  • Una fusión en la entrada de la roseta óptica del usuario
  • Un conector óptico en la salida de la roseta óptica del usuario
  • Un conector óptico en la entrada de la ONT del usuario

Siguiendo el listado anterior y exceptuando las pérdidas debidas a la propia fibra y a los empalmes por fusión cada 500 metros en la fibra,  en el peor de los casos tenemos unas pérdidas máximas fijas de:

Pérdidas  = 0,3 + 0,1 + 0,1 + 0,1 + 7,3 + 0,1 + 0,1 + 13,5 + 0,3 + 0,1 + 0,3 + 0,3 = 22,6 dB

Quedan por lo tanto tan solo 26 dB – 22,6 dB = 3,4 dB para la atenuación de la fibra y de los respectivos empalmes cada 500 metros en dicha fibra. Si cogemos de nuevo el peor de los casos que es de 0,35 dB cuando se utiliza longitud de onda de 1310 nm y llamamos L a la longitud de la fibra en km, podemos escribir la siguiente ecuación:

3,4 dB = (o,35 x L ) + (0,1 x L/2)

de donde obtenemos L = 8,5 km. Por ello, Movistar no despliega bucles de fibra óptica de más de 8 km. En aquellos casos donde la distancia al usuario sea mayor, Movistar opta por “abrir” nuevas centrales al servicio FTTH y solo en aquellos casos excepcionales donde esto no es posible, utiliza un primer nivel de splitter de 1:2. Con esta última medida se puede conseguir un alcance teórico máximo de 17,5 km, pero como ya se ha indicado, solo se utiliza en casos excepcionales.

Como resumen, tenemos finalmente lo siguiente:

  • Existe un límite “lógico” de 60 km
  • Existe un límite “físico” de 10 km en el estandar GPON cuando se utilizan láser de tipo FP-LD (Fabry-Perot Laser Diode).
  • Con la configuración práctica de los diferentes elementos de la red GPON (conectores, empalmes, splitters), el límite en la actual red GPON desplegada por Movistar es de 8,5 km
  • Técnicamente no hay nada que impida ampliar este último límite si así lo desea el operador. Para ello basta con utilizar un nivel de splitter inferior  tanto en el primer nivel de división (1.4) como en el segundo nivel de división situado en la CTO (1:16).
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Prácticas con radioenlaces de los alumnos de 2 STI: Transmisión remota de una señal IPTV a través de radioenlaces

El pasado mes de febrero de 2016, a propuesta de su profesor Jon Goikolea, los alumnos del segundo curso del ciclo formativo de grado superior de Sistemas de Telecomunicaciones e Informáticos afrontaron los dos siguientes retos:

  • extender una señal de televisión a un punto remoto y desde allí visualizarlo, en alta definición, utilizando todo tipo de dispositivos móviles
  • extender la conexión VSAT disponible en la terraza de antenas del instituto a un punto remoto y desde allí permitir la navegación por internet a cualquier dispositivo móvil.

La actividad práctica, enmarcada dentro del módulo Sistemas de Radiocomunicaciones, consistía en el análisis del reto planteado, la planificación de la solución, el montaje y la comprobación del óptimo funcionamiento de la ejecución del proyecto.

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Radioenlaces a 10 GHz y a 5 GHz con los equipos PowerBridge M10 y Rocket M5 en la terraza de antenas del Instituto Tartanga 

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Equipos PowerBridge M10 y Rocket M5 en el punto remoto. Al fondo, entre las dos antenas, el Instituto Tartanga.

El esquema básico del montaje realizado para el primero de los retos se compone de los siguientes equipos:

  • Una antena Yagi TDT
  • Una antena parabólica SAT.
  • Cabeceras digitales de IP-TV
    • Alcad ST-100 (Terrestre)
    • Alcad SS-100
  • Equipos de red
    • Switch 4 puertos D-link
    • Puntos de acceso inalámbricos Netgear
  • Equipos de radioenlaces digitales Ubiquiti
    • Rocket M5 (5 GHz)

En el apartado de la captación se transmitieron señales de televisión, tanto terrestre como satélite. Por tanto, la primera parte de la instalación consistió en configurar correctamente  las cabeceras IPTV, Alcad ST-100 y Alcad SS-100 situadas en el instituto y comprobar mediante un ordenador portátil el correcto funcionamiento de estas.

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Diagrama de conexiones en la cabecera de IPTV 

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Conexiones realizadas en la cabecera de IPTV

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Configuración del canal de frecuencia de la cabecera ALCAD ST-100

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Asignación y configuración IP de los canales IPTV

El esquema general de red propuesto es el siguiente, donde se pueden observar los diferentes elementos y sus correspondientes direcciones identificativas del nivel de red.

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Esquema general de la red con asignación de direcciones IP

Al configurar el radioenlace las consideraciones principales a tener en cuenta fueron la distancia y la visibilidad radioeléctrica entre las antenas y por otro lado, el troughput requerido transmitir al menos dos canales de televisión en condiciones de calidad aceptables tanto en la capacidad del canal como en la estabilidad del mismo. La distancia entre el instituto Tartanga donde se encontraba la antena emisora y el punto remoto, donde se encontraba la antena receptora se estimó en unos 650 metros.

En la siguiente imagen podemos ver la pantalla de configuración del equipo Ubiquiti Rocket M5. En él los alumnos definieron las principales características del radioenlace.

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Pantalla de configuración del equipo Ubiquiti Rocket M5

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Gráfico que muestra la tasa de transferencia de datos del lado emisor, en este caso la antena situada en el instituto Tartanga, transmitiendo las señales de IPTV

Como se observa en la figura anterior, el equipo transmisor Rocket M5 está configurado en modo Access Point WDS (Wireless Distribution System). En este modo, la comunicación entre el transmisor y el receptor se establece solamente a nivel de capa 2, es decir, solo intervienen las direcciones MAC de ambos equipos. Si se desactiva este modo de comunicación, lo cual en un enlace punto a punto solo está justificado cuando en el otro extremo hay un equipo no compatible con el sistema WDS, entonces para cada paquete transmitido, el equipo emisor debe de realizar la conversión IP – MAC, consumiendo con ello más ciclos de CPU y pudiendo llegar a ralentizar el enlace.

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Medidas del test de velocidad del radioenlace realizados con un esquema de modulación MCS7 (El más bajo para esquemas de transmisión MIMO 2×2, lo que garantizaba a los alumnos una comunicación más robusta)

En el lado receptor, el esquema de montaje seguido fue el siguiente, con acceso a la red a través del switch y a través del punto de acceso inalámbrico a 2,4GHz.

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En la configuración del punto de acceso optaron por una red WIFI 802.11ng (2,4GHz) situado en el canal 3, con un ancho de banda por canal de 20MHz.

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 Configuración del punto de acceso

En las siguiente pruebas de funcionamiento del radioenlace podemos comprobar cómo en el lado cliente, el equipo Rocket M5 está configurado en modo Station WDS. Con esta configuración y estando el transmisor en el modo  Access Point WDS, se establece una comunicación punto a punto a nivel de capa 2.

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La comprobación de la correcta transmisión de los canales TDT se realizó a través de la aplicación VLC player instalada en dispositivos móviles Android. Conectados a través del punto de acceso remoto Netgear, se accedió al contenido multimedia facilitado por las cabeceras IPTV situadas en el interior del Instituto Tartanga

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Comprobación práctica de la transmisión de los canales TDT mediante la aplicación VLC para dispositivos Android. A la derecha, el profesor responsable del módulo de Sistemas de Radiocomunicaciones,  Jon Goikolea

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