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Performance de La Red Óptica: Dependencia directa y excluyente con la calidad de elementos de red y el entrenamiento del capital humano

by todofibraoptica

Tanto la calidad de elementos de red como el entrenamiento del capital humano determinarán la confiabilidad y la disponibilidad de la red durante su vida útil, y lo que sigue a continuación, es la explicación científica de tal realidad.

Debido a lo sostenido desde hace más de 15 años, y en forma consistente por las empresas que desarrollan y fabrican equipos de medición de pruebas para redes ópticas, aproximadamente 3/4 de las fallas en una red de acceso óptico se origina en uniones conectorizadas. Si aceptamos esto cabe preguntarnos: 

“¿Ese alto porcentaje de fallas en los conectores se debe: a la mala calidad de los mismos, a errores inducidos por los instaladores y/o a los operadores de la red?”

A esta altura del partido, y con la experiencia ganada en redes PON a nivel internacional con cientos de millones de usuarios, podemos decir con certeza que todos los factores pesan casi lo mismo.

Escenario con mala calidad de conectores:

En el artículo anterior vimos la importancia crítica de las tolerancias estrictas en las dimensiones físicas y en los parámetros ópticos, por ejemplo, atenuación y reflectancia de conectores y sus adaptadores correspondientes.

Los conectores son una necesidad justificada en acceso de pruebas, en sectorización y aislación de tramos específicos de red, simplicidad y rapidez de instalación en segmentos y componentes de la red. Cuando diseñamos una red óptica, deseamos y proyectamos según las reglas del arte una vida útil no menor a 20 años.

Siendo los conectores junto a los divisores ópticos los dos responsables de la mayor pérdida por atenuación en el enlace, es necesario asegurar no solamente una baja atenuación y reflectancia aceptable iniciales en los conectores, sino que esos valores se mantengan a lo largo de la vida útil esperada.

Si imaginamos que contamos con un plantel de construcción y operación de red altamente capacitado y con más de 10 años de experiencia en el arte, entrenados, certificados, y recertificados periódicamente por la FBA (Fiber Broadband Association) o la FOA (Fiber Optic Association), en cuanto el Departamento de ingeniería o el de Compras de la Operadora quiera ahorrar unos pocos dólares por abonado en el enlace, la red dejará de operar correctamente por la inestabilidad en el tiempo de los parámetros críticos como atenuación y reflectancia producida por baja calidad en la manufactura de los conectores. Nuevamente resaltamos entonces en este escenario, exigir y verificar cumplimiento estricto de las normas más ajustadas aplicables a dichos elementos de red.

Escenario con mala capacitación del capital humano:

Imaginemos en este caso que exigimos especificación de diseño y de compra verificable, ajustadas a los más reconocidos y estrictos estándares como Atenuación Grado B según IEC 61300-3-34 y Reflectancia Grado 1 según IEC 61300-3-6 acompañados de confiabilidad funcional según TELCORDIA GR-326; estamos especificando y comprando conectores de alto grado para garantizar enlaces ópticos confiables durante al menos 20 años ¿verdad?

¡Sí! Es verdad, sólo si el equipo de construcción que los instala, está capacitado en el procedimiento correcto sobre los cuidados inherentes a este tipo de unión de fibras ópticas en planta interna o externa, incluyendo las inspecciones y pruebas de campo, y ¡Sí! sólo si el equipo de Operación y Mantenimiento no daña inadvertidamente la férula del conector, o ligeramente contamina la cara del conector luego de la famosa secuencia de Inspeccionar-Limpiar-Inspeccionar-Reconectar, o no inspecciona y limpia la camisa adaptadora, o varias otras alternativas de procedimientos incorrectos; causadas por falta de capacitación y certificación recurrente adecuadas.

Capilaridad de Red:

Es muy importante este concepto a la hora de entender la probabilidad de falla de un enlace óptico. El Indice de Capilaridad Relativa (Nu) de un enlace óptico se define como el Número de Uniones “U”(donde “U” = cantidad de empalmes de fusión, más empalmes mecánicos, más conectorizaciones) dividido por el Número de Kilómetro-Fibras “km.f” en el enlace referido (donde “km.f” = kilómetros de cubierta de cable por la cantidad de fibras individuales dentro de dicho segmento de cubierta de cable).”Nu” entonces la expresamos en unidades de [ U/km.f ]

Comparemos tres tipos muy diferentes de enlaces ópticos distinguibles entre sí, como son: TIPO 1 o Enlaces de Transporte (Core links), TIPO 2 o Enlaces de Acceso Punto a Punto  (o Point to Point links, P2P ) TIPO 3 o Enlaces de Acceso Punto a Multipunto como en el caso de las redes PON (Point to Multi Point, P2MP).

Intuitivamente nos podremos imaginar que la Nu-sub3 de las redes PON es superior a la Nu-sub1 de las redes de transporte (ver Fig 1).

Del mismo modo podremos observar que la cantidad de personal involucrado en la fase de construcción de una red TIPO 1 es mucho menor que la cantidad de técnicos involucrados en la construcción de una red TIPO 3 debido a que en este último caso, la capilaridad de red es superior y la cobertura geográficamente dispersa es mayor, lo cual requiere, por tiempos de ejecución de proyecto, una mayor cantidad de pies y manos en el campo al mismo tiempo. (ver Fig. 2)

Esto se complica un poco más en las redes del TIPO 3 a la hora de habilitar servicios comparado con una red TIPO 1. En la mayoría de los casos en las redes TIPO 3 esto implica la instalación de una acometida o bajante (drop) desde una caja terminal NAP (o Network Access Point) que puede involucrar tareas en exteriores e interiores, hasta dentro de la casa del abonado y la habilitación del terminal óptico de red (Optical Network Terminal u ONT) con el distribuidor de servicios residenciales (RG o Residential Gateway), el o los routers (NAPs o Network Access Points) y repetidores o extensores inalámbricos que casi siempre hacen falta para una mejor cobertura hogareña de los usuarios en distintos ambientes del hogar.

En general en ambientes urbanos o metropolitanos se presentan los siguientes tipos de Nu para los tres tipos de Red mencionados:

Red TIPO 1,     Nu varía entre 4 y 6 U/km.f

Red TIPO 2,     Nu varía entre 6 y 8 U/km.f

Red TIPO 3,     Nu varía entre 8 y 12U/km.f  (En una distribución de acceso PON típica con tres segmentaciones a saber de alimentación primaria a una primera etapa de división óptica1:8 seguida de una distribución secundaria hasta una segunda etapa de división óptica en una NAP con un divisor de 1:8 seguido de 8 acometidas a 8 hogares podemos encontrar valores típicos de Nu(primario)= 9U/km.f, Nu(distrib)= 4U/km.f, y Nu(acometida)= 12U/km.f. En este mismo ejemplo, el Nu total de enlace para cada abonado es de aproximadamente Nu total = 9.5U/km.f.

Basándonos en el conocimiento que posee la IEC sobre las probabilidades de falla de elementos de red expresables como FIT (Faliures In Time o Fallas en el Tiempo) definido 1 FIT como la cantidad de fallas por dispositivo o elemento de red en servicio durante 10 E+9 horas, y descartando las fallas por mortalidad infantil de productos nuevos con poca historia de mercado o experiencia en su uso masivo, se aceptan en general para redes de fibra los siguientes valores de FIT para fallas aleatorias o Random en su vida ύtil:  (ver Fig. 3)

  • Empalmes por fusión FIT < 1
  • Empalmes mecánicos FIT< 5
  • Conectores pulidos y terminados en fábrica permanentemente acoplados FIT < 5
  • Conectores pulidos en fábrica terminados en campo SOC, FIT<50
  • Conectores terminados mecánicamente en campo permanentemente acoplados FIT < 150

(NOTA: los valores de FIT anteriores son para condiciones ambientales de 25º C y 70% de Humedad Relativa).

De todo lo anterior, resulta obvio que las probabilidades de al menos una falla en cualquiera de los tramos de fibra en un enlace se incrementan notablemente al pasar de REDES TIPO 1 a REDES TIPO 3 y, dentro de estas últimas, las probabilidades de al menos una falla se incrementan al pasar del primario al secundario y del secundario a la acometida final hasta el abonado donde es muy común y aceptado el uso de al menos uno o dos empalmes mecánicos por cada abonado, o del al menos uno o dos conectores terminados en campo por cada abonado, o una combinación de ambos.

Comenzamos a observar la necesidad imperiosa de no solamente especificar y procurar elementos de red confiables – ¡Y de calidad comprobada, por favor! – así como también lo importante y crítico de un entrenamiento adecuado del personal de planta de Construcción, de Operación y Mantenimiento de Redes.

Cuando Ingeniería o Compras deciden adoptar un elemento de menor calidad o de menor confiabilidad en su vida útil (o sea un elemento de red con mayor FITs) se acortará notablemente la vida útil de la red, la confiabilidad y disponibilidad de la misma para brindar servicios facturables a los abonados, o sea servicios que brinden una Quality of Experience (QoE) aceptable para los clientes de la Operadora de FTTH.

Cuando las Operadoras dejan de capacitar, certificar y poner al día a su personal de planta interna y externa (o recertificarlos anualmente), ocurren dos fenómenos que juegan en contra de la QoE de los clientes:

1) El personal de Planta de la Operadora no está al día con las tecnologías más recientes disponibles en el mercado (y a veces disponibles dentro de la misma compañía) que pueden ayudar a mejorar la confiabilidad de los enlaces ópticos por mejora en los FITs de elementos utilizados, por ejemplo: uniones reforzadas preconectorizadas en fábrica o variantes como los SOCs (Splice On Connectors o Conectores ensamblados en fábrica con cola de fibra empalmable por fusión); que son muy superiores generalmente a un SOC por empale mecánico. (aquí no se si sea empalme la palabra).

2) El personal de Planta de la Operadora desarrolla vicios en los procedimientos de Construcción u Operación que no son detectados a tiempo para evitar degradación progresiva de la QoE de los clientes. Por ejemplo, asumir que todos los conectores nuevos a ser instalados y recién salidos de una bolsa sellada y una caja de cartón están limpios sin contaminación alguna, sin rayaduras o micro fisuras en la fibra o en la férula. Los hay inmaculados (y existen en varios casos gracias a marcas y fabricantes muy respetables y reconocidos en el mercado), pero no todos los fabricantes en el mercado son respetables.

Dependiendo de cada país, los médicos deben recertificarse cada 2 a 4 años con las autoridades del consejo profesional que les corresponde para seguir trabajando, los pilotos de aeronaves comerciales se recertifican en su condición de salud y en conocimientos y destreza operativos cada 6 meses, los pilotos privados (en USA) nos recertificamos en salud y en destrezas operativas cada 2 años (Las escuelas de vuelo, en su amplia mayorίa cada 90 dίas que pasamos sin ejecutar vuelos debemos acceder a volar con un Instructor Certificado a bordo para verificar que “no estamos oxidados” ni en destreza operativa ni en conocimientos técnicos y regulaciones vigentes). Si tanto de nuestra sociedad (sufrido en carne propia y a la fuerza a través de nuestra experiencia humana con el COVID-19) dependiera en el futuro de las redes de comunicación que estamos construyendo hoy con fibra óptica, ¡Es hora de tomarnos la capacitación del capital humano en serio… COMO EN TODAS LAS DEMÁS PROFESIONES!

CONCLUSIÓN: 

BUENO, BONITO Y BARATO… ¡NO EXISTE!

Debemos lograr una red confiable y disponible en el tiempo mediante el control crítico de los dos variables que dan forma a la QoE de los clientes, y que permiten ventajas de una Operadora sobre otra: Calidad de los elementos de red utilizados para reducir los FITs que siempre existen al ser aleatorios en la vida útil de ellos, así como la capacitación con recertificación permanentes del personal humano, que es la única manera de mejorar en forma continua los procedimientos de Construcción, Operación y Mantenimiento.

NOTA DEL AUTOR: En el próximo nύmero trataremos a fondo el tema vida útil de red y confiabilidad de elementos de red (Por qué hablamos de 20 años, y cómo es que podemos “predecirlos”).

El Ing. Gilberto “GG” Guitarte es un experimentado líder de fibra óptica, fue presidente del Fiber to the Home Council Latin America (ahora Fiber Broadband Association LATAM Chapter). Actualmente es instructor certificado por la Fiber Optic Association (FOA) y consultor en Redes de Acceso de Fibra y Redes Pasivas Ópticas (Passive Optical LANs).

gguitarte@gmail.com | Tel. +1 (919) 795-1906

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