B_CINT_PTG_N_819_Mena_Salazar_George_Pier_Velasco_García_Jean_Carlos11

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS 
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES 
Diseño de infraestructura de red y simulación GPON FTTH para la migración de 
WIMAX a FIBRA ÓPTICA en la cooperativa 28 de agosto del cantón Durán 
 
PROYECTO DE TITULACIÓN 
Previa a la obtención del Título de: 
 
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES 
 
AUTOR(ES): 
MENA SALAZAR GEORGE PIER 
VELASCO GARCÍA JEAN CARLOS 
 
TUTOR: 
ING. WILLIAM ANDRES RODRIGUEZ LOPEZ 
 
GUAYAQUIL – ECUADOR 
2022
I 
 
 
 
 
 
 
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍAS 
FICHA DE REGISTRO DE TRABAJO DE TITULACIÓN 
TÍTULO: “Diseño de infraestructura de red y simulación GPON FTTH para la migración de 
WIMAX a FIBRA ÓPTICA en la cooperativa 28 de agosto del cantón Durán.” 
 REVISORES: 
INSTITUCIÓN: Universidad de 
Guayaquil 
FACULTAD: Ciencias Matemáticas y Físicas 
CARRERA: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones 
FECHA DE PUBLICACIÓN: N° DE PAGS: 
AREA TEMÁTICA: Redes Y telecomunicaciones. 
PALABRAS CLAVES: Wimax, GPON, FTTH, fibra óptica, red, simulación. 
RESUMEN: 
El presente trabajo de titulación tiene como objetivo principal el diseño de una nueva 
infraestructura de red basada en fibra óptica para los habitantes de la cooperativa 28 de agosto 
del cantón Durán. Este proyecto nace a partir de, que se identifica la falta de una red de fibra 
óptica, la cual se ideal para los estándares actuales de comunicación. La tecnología avanza de 
manera exponencial a través del paso de los años, cada vez se comparten mayor cantidad de 
información la cual necesita ser enviada y/o recibida en el menor tiempo posible. Para este trabajo 
se ha recaudado la mayor información posible y adecuada para poder implementar este diseño 
de red a una menor escala y dependiendo de su impacto o aceptación se podría considerar la 
expansión paulatina de la red para así poder llegar a beneficiar a más habitantes del sector. 
N° DE REGISTRO (en base de 
datos): 
N° DE CLASIFICACIÓN: 
DIRECCIÓN URL: (PROYECTO DE TITULACION EN LA WEB) 
ADJUNTO PDF SI 
 
NO 
CONTACTO CON AUTOR(ES): 
George Pier Mena Salazar 
Jean Carlos Velasco García 
Teléfono: 
0992830387 
0981981470 
Email: 
george.menas@ug.edu.ec 
jean.velascog@ug.edu.ec 
CONTACTO DE LA 
INSTITUCIÓN 
Nombre: Secretaría de la Facultad 
Teléfono: 
mailto:george.menas@ug.edu.ec
mailto:jean.velascog@ug.edu.ec
II 
 
Aprobación del tutor 
 
En mi calidad de Tutor(a) del trabajo de proyecto “Diseño de infraestructura de 
red y simulación GPON FTTH para la migración de WIMAX a FIBRA OPTICA 
en la cooperativa 28 de agosto del cantón Durán” elaborado por los Sres. Mena 
Salazar George Pier y Velasco García Jean Carlos, Alumnos no titulados de la 
Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones de la Facultad de 
Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil, previo a la 
obtención del Título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones, me 
permito declarar que luego de haber orientado, estudiado y revisado, la apruebo 
en todas sus partes. 
 
 
 
Atentamente 
 
 
 
 
Ing. William Andrés Rodríguez López, MSc. 
 
 
 
 
 
 
 
III 
 
Dedicatoria 
 
 
 
Dedico este trabajo primero a Dios por 
guiarme y permitir cumplir esta meta y 
obtener mi título. 
A mi esposa e hijos ya que son mi pilar 
fundamental para seguir adelante, 
gracias por su amor y paciencia en 
toda esta etapa. 
 
George Pier Mena Salazar 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
II 
 
Agradecimiento 
 
 
 
Agradezco a Dios por permitir llegar con 
fuerza y sabiduría a este escalón más de mi 
vida y no desmallar en el intento. 
A mi madre Gloria y padre Héctor, que fueron 
mi pilar inicial en mi carrera de Ingeniería, 
gracias por su ayuda y preocupación. 
A mi esposa Karen, por su apoyo 
incondicional durante toda esta etapa 
académica y personal. 
 
George Pier Mena Salazar 
 
 
 
 
 
 
 
 
III 
 
Dedicatoria 
 
 
 
Este trabajo de titulación está 
dedicado a alguien que ha sido una 
parte importante en todo mi proceso 
de formación como ser humano y 
estudiante, mi madre Gina. Gracias a 
ella y los valores que me ha sabido 
inculcar a través del paso de los años 
puedo decir que soy muy afortunado 
de tenerla y se merece tener el 
reconocimiento en esta etapa 
importante de mi vida. 
 
Jean Carlos Velasco García 
 
 
 
 
 
 
 
 
II 
 
Agradecimiento 
 
 
 
Gracias a mi familia, que han podido vivir 
conmigo de primera mano, mi experiencia 
universitaria además de ser gran ayuda en 
este proceso que felizmente está llegando a 
su fin. 
Gracias a mis amigos, los que conocí en la 
universidad y los que conocí fuera de ella, 
siempre me han alentado a seguir adelante y 
cumplir con todo lo que me he propuesto. Los 
llevo en el corazón. 
 
Jean Carlos Velasco García 
 
 
 
 
 
 
 
 
III 
 
Tribunal Proyecto de Titulación 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ing. Douglas Iturburu. MSc. 
DECANO DE LA FACULTAD 
CIENCIAS MATEMATICAS Y 
FISICAS 
 
Ing. Francisco Palacios Ortiz, MSc 
DIRECTOR DE LA CARRERA DE 
INGENIERÍA EN NETWORKING Y 
TELECOMUNICACIONES 
Ing. Segundo Francisco Contreras Puco, MSc. 
PROFESOR REVISOR 
TRIBUNAL 
Ing. William Andrés Rodríguez López, MSc. 
PROFESOR TUTOR DEL PROYECTO DE 
TITULACION 
Ab. Juan Chávez Atocha, Esp. 
SECRETARIO (E) FACULTAD 
Ing. Rosa Molina Izurieta, MSc. 
PROFESOR DEL ÁREA TRIBUNAL 
IV 
 
Declaración Expresa 
 
 
 
“La responsabilidad del contenido de 
este Proyecto de Titulación, nos corresponden 
exclusivamente; y el patrimonio intelectual 
de la misma a la 
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.” 
 
 
 
AUTORES: 
 
George Pier Mena Salazar 
Jean Carlos Velasco García 
 
 
 
 
 
 
 
V 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS 
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES 
 
Diseño de infraestructura de red y simulación GPON FTTH para la migración de 
WIMAX a FIBRA OPTICA en la cooperativa 28 de agosto del cantón Durán. 
 
Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el título de 
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES 
 
 AUTOR (ES): 
George Pier Mena Salazar 
C.I. 0925921272 
Jean Carlos Velasco García 
C.I. 0940425556 
 TUTOR: Ing. William Andrés Rodríguez López, MSc. 
 
 
Guayaquil, del 2022. 
 
 
VI 
 
Certificado de aceptación del tutor 
 
 
En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo 
Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de 
Guayaquil. 
 
CERTIFICO: 
Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por los estudiantes, Mena 
Salazar George Pier y Velasco García Jean Carlos como requisito previo para 
optar por el título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones cuyo tema 
es: 
Diseño de infraestructura de red y simulación GPON FTTH para la migración 
de WIMAX a FIBRA OPTICA en la cooperativa 28 de agosto del cantón Durán. 
Considero aprobado el trabajo en su totalidad. 
Presentado por: 
George Pier Mena Salazar C.I. 0925921272 
Jean Carlos Velasco García C.I. 0940425556 
 
 TUTOR: Ing. William Andrés Rodríguez López, MSc. 
 
 
Guayaquil, del 2022 
 
VII 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS 
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES 
 
Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato Digital 
 
1. Identificación del Proyecto de Titulación 
Nombre: George Pier Mena Salazar 
Dirección: Abel Gilbert, Durán 
Teléfono: 0992830387 E-mail: george.menas@ug.edu.ec 
 
Nombre: Jean Carlos Velasco García 
Dirección: Isla trinitaria, Guayaquil 
Teléfono: 0961961470 E-mail: jean.velascog@ug.edu.ecFacultad: Ciencias Matemáticas y Físicas 
Carrera: Ingeniería En Networking Y Telecomunicaciones 
Proyecto de título al que opta: Ingeniero en Networking y 
Telecomunicaciones 
Profesor tutor: Ing. William Andrés Rodríguez López, MSc. 
Título del Proyecto de Titulación: Diseño de infraestructura de red y 
simulación GPON FTTH para la migración de WIMAX a FIBRA OPTICA en la 
cooperativa 28 de agosto del cantón Durán. 
 
 Tema del Proyecto de Titulación: Wimax, GPON, FTTH, fibra óptica, red, 
simulación. 
mailto:george.menas@ug.edu.ec
mailto:jean.velascog@ug.edu.ec
VIII 
 
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de 
Titulación 
A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y 
a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica 
de este Proyecto de titulación. 
 
 Publicación electrónica: 
Inmediata Después de 1 año 
 
Firma Alumno: 
 
George Pier Mena Salazar Jean Carlos Velasco García 
3. Forma de envío: 
El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como 
archivo .Doc. O .RTF y .Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden 
ser: .gif, .jpg o .TIFF. 
 
DVDROM CDROM 
 
 
 
 
 
 
 
 
IX 
 
Índice General 
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR II 
DEDICATORIA III 
AGRADECIMIENTO IV 
DEDICATORIA V 
AGRADECIMIENTO VI 
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN VII 
DECLARACIÓN EXPRESA VIII 
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR X
 
AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN DE PROYECTO DE TITULACIÓN EN 
FORMATO DIGITAL XI 
ÍNDICE GENERAL 
ABREVIATURAS XVIII 
ÍNDICE DE GRÁFICOS XIX 
ÍNDICE DE TABLAS XXII 
RESUMEN XXIV 
ABSTRACT XXV 
INTRODUCCIÓN 1 
CAPITULO I 2 
 Planteamiento del problema 2 
 Situación de conflicto nudos críticos 3 
 Causas y consecuencias del problema 4 
 Delimitación del problema 4 
 Formulación del problema 4 
 Evaluación del problema 5 
 Objetivos 6 
 Alcance del problema 6 
 Justificación e Importancia 7 
 Metodología del proyecto 8 
CAPITULO II 9 
X 
 
 Marco teórico 9 
 Antecedentes del estudio 9 
 Antecedentes Internacionales 9 
 Antecedentes Nacionales 11 
 Antecedentes Locales 12 
 Fundamentación teórica 13 
 IEEE 802.16 13 
 WIMAX 14 
 Características principales de WIMAX 15 
 Comparativa WIMAX con WIFI 15 
 Técnicas de Multiplexación 16 
 OFDM 16 
 OFDMA 16 
 SOFDMA 17 
 Topología Punto a Punto (PTP) 18 
 Topología mesh o malla 18 
 Antenas o Torres de Telecomunicaciones 19 
 Parámetros de una antena 20 
 Tipos de antenas 20 
 Antenas de hilos 21 
 Antenas YAGI-UDA 21 
 Antenas Planas 22 
 Antenas de Apertura 22 
 Antenas Parabólicas 23 
 Historia de la fibra óptica 24 
 Usos de la fibra óptica 24 
 Tipos de fibra óptica (según su construcción) 24 
 Construcción del cable de fibra óptica 25 
 Fibra suelta en tubo 26 
 Fibra restringida o ajustada 26 
 Tipos de fibra óptica según su propagación 27 
XI 
 
 Monomodo 27 
 Multimodo 27 
 Índice de refracción en la fibra óptica 29 
 Reflexión interna total en la fibra óptica 30 
 Fibra de índice escalonado 30 
 Fibra de índice graduado 31 
 Dispersión Modal 32 
 Dispersión Cromática 33 
 Redes PON 34 
 Tipos de redes PON 34 
 APON 34 
 BPON 35 
 EPON 35 
 GPON 35 
 Arquitectura de una red GPON 36 
 Elementos de una red GPON 37 
 OLT 37 
 ONT 38 
 Divisor óptico o Splitter 39 
 Tipos de splitter 40 
 Por estilo de embalaje/paquete 40 
 Por medio de transmisión 40 
 Por la técnica de manufacturación 40 
 FTTx 41 
 GPON FTTH 42 
 Fundamentación Legal 43 
 Pregunta científica a contestarse 45 
 Definiciones conceptuales 45 
 WIMAX 45 
 Fibra óptica 45 
 GPON 45 
XII 
 
 FTTH 45 
CAPITULO III 46 
 Propuesta tecnológica 46 
 Análisis de Factibilidad 46 
 Factibilidad Operacional 46 
 Factibilidad Técnica 47 
 Factibilidad Legal 47 
 Factibilidad Económica 49 
 Etapas de la metodología del proyecto 53 
 Inicio 53 
 Características principales de la antena Mikrotik CPE SXTsq-2nD 55 
 Planificación 55 
 Ejecución 55 
 Equipos para el diseño propuesto 57 
 Simulación 59 
 Transmisión 61 
 Fibra 66 
 Recepción 68 
 Análisis de la simulación 73 
 Entregables del proyecto 78 
 Criterios de validación de la propuesta 78 
 Procesamiento y análisis 79 
 Técnicas para el procesamiento y análisis de datos 79 
 Técnica 79 
 Instrumentos 79 
 Recolección de información 79 
 Población y Muestra 80 
 Población 80 
 Muestra 80 
 Pregunta #1 81 
 Pregunta #2 82 
XIII 
 
 Pregunta #3 83 
 Pregunta #4 84 
 Pregunta #5 85 
 Pregunta #6 86 
CAPITULO IV 87 
 Criterios de aceptación de la propuesta 87 
 Conclusiones 88 
 Recomendaciones 89 
 Bibliografía 90 
 Anexos 94 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
XIV 
 
 
Abreviaturas 
WIMAX Interoperabilidad mundial para acceso 
por microondas 
APON Red óptica pasiva de transferencia asíncrona 
BPON Red óptica pasiva de banda ancha 
EPON Red óptica pasiva con capacidad de ethernet 
GPON Red Óptica Pasiva con Capacidad de Gigabit 
FTTH Fibra hasta el hogar 
dB decibelios 
OLT Terminal óptica de línea 
ONT Terminación óptica de red 
ISP Proveedor de servicios de internet 
PON Redes Ópticas Pasivas 
PSTN Red Telefónica Pública Conmutada 
RTB Red de telefonía básica 
QoS Calidad de servicio
UIT Unión Internacional de Telecomunicaciones 
PDH Jerarquía digital plesiócrona 
SDH Jerarquía digital síncrona 
ATM Modo de transferencia asincrónica 
MGCP Media Gateway Controller Protocol 
 
 
https://es.wikipedia.org/wiki/Microondas
XIX 
 
Índice de gráficos 
Topología de red basada en WIMAX 14 
WIMAX 15 
Espectros de una señal OFDM 16 
Espectros de una señal OFDMA 17 
Topología mesh en Wimax 18 
Antena de Telecomunicaciones 19 
Tipos de antenas de hilos 21 
Antena YAGI-UDA 21 
Tipos de antenas de apertura 22 
Antena Plana 23 
Antena Parabólica 23 
Interior de cable de fibra óptica 26 
Fibra monomodo 27 
Fibra multimodo 28 
Índice de refracción 29 
Reflexión interna total 30 
Fibra índice escalonado 31 
Fibra de índice graduado 32 
Dispersión Modal 33 
Espectro Visible 33 
Arquitectura PON 34 
Arquitectura de red GPON 36 
Terminal de Línea Óptico 37 
XX 
 
Terminal de Red Óptico 39 
Funcionamiento de splitter 40 
Tipos de FTTx 42 
Funcionamiento FTTH 43 
Dimensión de la cooperativa 28 de agosto 53 
Torre de transmisión 54 
Caja NAP 56 
Diseño micro 56 
Bit Rate 60 
Diagrama de ojo 61 
Generador de bits aleatorios 62 
Generador pulsos NRZ 62 
Modulador Mach-Zehnder 63 
Configuración del láser 63 
Configuración buffer selector 64 
Configuración filtro Butterworth 64 
Filtro pasa bajo Gaussiano 65 
Regenerador 3R 65 
Etapa de transmisión 66 
Fibra Bidireccional 67 
Filtro y optical delay 67 
Splitter 68 
Etapa de fibra 68 
Fotodetector PIN 69 
XXI 
 
Filtro pasa bajo Gaussiano 69 
Regeneradorde señal 69 
Diagrama de ojo 70 
Fase de recepción. 70 
Diseño final 72 
Potencia de la red 73 
Señal óptica en el dominio del tiempo 74 
Señal eléctrica 75 
Diagrama de ojo, Q. factor 76 
Diagrama de ojo. Min BER. 77 
Diagrama de ojo. Threshold. 77 
Diagrama de pastel, pregunta 1 81 
Diagrama de pastel, pregunta 2 82 
Diagrama de pastel, pregunta 3 83 
Diagrama de pastel, pregunta 4 84 
Diagrama de pastel, pregunta 5 85 
Diagrama de pastel, pregunta 6 86 
 
 
 
 
 
 
 
XXII 
 
Índice de tablas 
Comparativos de WIMAX con WIFI 15 
Comparativa de fibra multimodo vs monomodo 28 
Sustancias con su índice de refracción 29 
Comparativa de Splitter 41 
Presupuesto cuarto de equipos 49 
Presupuesto elementos pasivos 50 
Presupuesto herramientas 50 
Presupuesto materiales para tendido 50 
Presupuesto equipo de trabajo 51 
Presupuesto de obra civil 52 
Presupuesto total 52 
Características de antena 55 
Características Fusionadora FST-16S 57 
Características de splitter 1x16 57 
Características Router Mikrotik Routerboard 1200 57 
Características V-SOL OLT GPON 4 puertos 58 
Características caja NAP 58 
Características ONU 58 
Características fibra ADSS 59 
características Patch Cord 59 
Análisis diagrama de ojo 75 
Encuestados presencialmente 80 
Encuestados vía correo electrónico 80 
XXIII 
 
Análisis pregunta 1 81 
Análisis pregunta 2 82 
Análisis pregunta 3 83 
Análisis pregunta 4 84 
Análisis pregunta 5 85 
Análisis pregunta 6 86 
Criterios de aceptación de la propuesta 87 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
XXIV 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS 
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES 
 
Diseño de infraestructura de red y simulación GPON FTTH para la 
migración de WIMAX a FIBRA OPTICA en la cooperativa 28 de agosto del 
cantón Durán. 
Autor/es: George Pier Mena Salazar 
Jean Carlos Velasco García 
Tutor: Ing. William Andrés Rodríguez López, MSc. 
 
RESUMEN 
El presente trabajo de titulación tiene como objetivo principal el diseño de una 
nueva infraestructura de red basada en fibra óptica para los habitantes de la 
cooperativa 28 de agosto del cantón Durán. Este proyecto nace a partir de, que 
se identifica la falta de una red de fibra óptica, la cual se ideal para los estándares 
actuales de comunicación. La tecnología avanza de manera exponencial a través 
del paso de los años, cada vez se comparten mayor cantidad de información la 
cual necesita ser enviada y/o recibida en el menor tiempo posible. Para este 
trabajo se ha recaudado la mayor información posible y adecuada para poder 
implementar este diseño de red a una menor escala y dependiendo de su impacto 
o aceptación se podría considerar la expansión paulatina de la red para así poder 
llegar a beneficiar a más habitantes del sector. 
 
Palabras claves: fibra óptica, diseño de infraestructura de red, implementación 
XXV 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS 
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES 
 
Design of network infrastructure and GPON FTTH simulation for the 
migration of WIMAX to OPTICAL FIBER in the cooperative August 28 of the 
Duran canton. 
Autor/es: George Pier Mena Salazar 
Jean Carlos Velasco García 
Tutor: Ing. William Andrés Rodríguez López, MSc. 
 
ABSTRACT 
The main objective of this degree work is the design of a new network infrastructure 
based on fiber optics for the inhabitants of the august 28 cooperative in the Duran 
canton. This project was born from, which identifies the lack of a fiber optic network, 
which is ideal for current communication standards. Technology advances 
exponentially over the years, more and more information is shared which needs to 
be sent and / or received in the shortest possible time. For this work, as much 
information as possible and adequate has been collected to be able to implement 
this network design on a smaller scale and depending on its impact or acceptance, 
the gradual expansion of the network could be considered to benefit more 
inhabitants of the sector. 
 
Key words: optical Fiber, network infrastructure, implementations
1 
 
INTRODUCCIÓN 
A lo largo de la historia, han existido diversas formas de comunicación, pero sin 
duda alguna, el internet causó y sigue causando una revolución en la forma de 
enviar, recibir y buscar información. En el Ecuador, de acuerdo a, la ARCOTEL 
(ARCOTEL, 2020) la primera empresa en proporcionar el acceso a internet fue 
Ecuanex con un nodo establecido en el año 1991 por la Corporación 
Interinstitucional de Comunicación electrónica, pero no es hasta 1992 y según 
relata el diario EL Comercio (Comercio, 2021), se hace uso del internet cuando el 
Banco del Pacífico introduce este servicio por medio de una red proporcionada 
por el gobierno de los Estados Unidos de nombre ARPANET. 
Sabiendo eso, existen varias formas de conectarse a internet, entre ellas destaca 
las tecnologías inalámbricas las cuales se refieren a no usar un cable para hacer 
uso de la conexión a internet, además de, permitir al usuario el libre movimiento 
sobre el área que cubre la red. Estas redes, son gravemente afectadas por 
problemas como la interferencia debido a que las ondas electromagnéticas viajan 
por el aire provocando colisiones, lo cual se traduce en mala calidad de la señal. 
Por otra parte, existen las redes alámbricas las cuales hacen referencia al uso de 
un cable para hacer uso de la conexión a internet. Este trabajo de titulación se 
centra en el diseño de una red con estas características, específicamente basada 
en fibra óptica. 
La red de fibra óptica ofrece mejores prestaciones con respecto a otras redes 
cableadas y no cableadas debido a que no es afectadas por interferencias 
electromagnéticas. Al trabajar con fibra óptica se pueden crear varias 
configuraciones para ofrecer al usuario la mejor calidad posible. 
En la provincia del Guayas, precisamente en la cooperativa 28 de agosto del 
cantón Durán, no existe una red de fibra óptica por lo cual se identifica una 
oportunidad para el desarrollo este proyecto. A lo largo de los siguientes capítulos 
se encuentra detallada toda la información necesaria para entender este proyecto, 
pasando por, la razón de crear este proyecto, la información teórica necesaria y el 
diseño y simulación de la red creada. 
 
2 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO I 
 
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
UBICACIÓN DE UN PROBLEMA EN UN CONTEXTO 
Con la gran demanda de conectividad y las mayores velocidades de transmisión 
de datos, las cargas de trabajo en los Centros de Datos crecen rápidamente año 
con año. Los operadores y administradores ya no sólo deben preocuparse por 
soportar la carga y velocidades actuales, sino que deben preparar la 
infraestructura de red para soportar aplicaciones a futuro, un panorama donde la 
fibra óptica se presenta como una solución eficiente. 
Actualmente en la cooperativa 28 de agosto del cantón Durán la empresa 
SMITELK SA brinda el servicio de internet a los habitantes mediante la tecnología 
WIMAX la cual se basa en la emisión de ondas de radio a través de radioenlaces 
por parte de dos antenas, una emisora y otra receptora. Esta tecnología tiene una 
gran desventaja con respecto a la fibra ya que la instalación de la antena receptora 
debe tener línea de vista directa con la antena emisora lo cual es complicado 
debido a la ubicación geográfica del lugar. El servicio se vuelve muy inestable 
además de que entrega velocidades de trasmisión muy bajas generando molestias 
con los usuarios. 
La conexión a Internet por fibra óptica mejora considerablemente la velocidad de 
información, elimina el problema de que la red caiga continuamente, nos permite 
trabajar con gran rapidez en entornos multimedia, por lo que ha ganado gran 
3 
 
importancia en el campo de las redes de área local, permitiendoa su vez una 
comunicación libre de interferencias donde no hace falta el empleo de 
amplificadores de señal solo a cierta cantidad de kilómetros. 
A mediados de la década de 1990, un grupo de proveedores de servicios de red 
internacionales se unieron para crear documentos estándar que finalmente 
definirían una nueva red óptica pasiva para el hogar, y no fue hasta 1999 que el 
instituto introdujo Ethernet PON (EPON). La arquitectura GPON se considera una 
red óptica pasiva (PON) que permite su uso con múltiples clientes de alta 
velocidad a través de una sola conexión de red. Reconociendo la necesidad de 
mejorar las comunicaciones y el acceso a Internet, se propuso desarrollar una red 
de fibra óptica que ampliaría la gama de servicios y mejoraría su calidad. 
Actualmente, la necesidad de servicios de telecomunicaciones de la empresa es 
muy alta, especialmente en el área de servicios de Internet, lo que obliga a los 
operadores a adoptar nuevas tecnologías para mejorar la calidad de los servicios 
prestados. En el caso específico de la cooperativa del 28 de agosto con visión 
futurista, le gustaría migrar su infraestructura WIMAX por la red de fibra óptica 
para convertirse en una empresa más competitiva con los servicios del cantón de 
Durán. Debido a que la fibra óptica ofrece un excelente desempeño y ventajas 
sobre todos los demás medios portátiles, busca expandir su mercado y brindar la 
calidad y confiabilidad que demandan sus clientes y la sociedad. 
1.1 Situación Conflicto Nudos Críticos 
Hoy en día la demanda existente de la sociedad sobre los servicios de 
telecomunicaciones es bien amplia específicamente en el servicio de Internet, esto 
hace que a su vez los operadores implementen nuevas tecnologías con el 
propósito de mejorar la calidad de sus servicios ofertados. En el caso puntual de 
la cooperativa 28 de agosto, con visión futurista ha determinado la migración de 
su infraestructura de WIMAX por una red cableada de fibra óptica lo cual permitirá 
ser una empresa más competitiva con sus servicios ofertados en el Cantón Durán. 
Considerando que la fibra óptica presenta las mejores características y ventajas 
frente a cualquier otro medio de transmisión, esta pretende ampliar su mercado y 
proveer de sus servicios con calidad y confiabilidad que sus clientes y la sociedad 
4 
 
así lo demandan. 
1.2 Causas y Consecuencias del Problema 
Causas Consecuencias 
Carencia de recursos tecnológicos 
en Durán. 
Falta de inversión y desarrollo 
tecnólogo en Durán. 
Desconocimiento de los beneficios 
que implica tener acceso a internet 
de manera ilimitada con la 
implementación de fibra óptica. 
Atraso en la innovación de red para la 
cooperativa 28 de agosto. 
Difícil acceso técnico. Proveedores de internet por fibra óptica 
no cuenta con la suficiente cobertura 
en el cantón. 
 
1.3 Delimitación del Problema 
Campo: Infraestructura de red 
Área: Fibra óptica 
Aspecto: Red 
Tema: Diseño de infraestructura de red y simulación GPON FTTH para la 
migración de WIMAX a fibra óptica en la cooperativa 28 de agosto del cantón 
Durán. 
1.4 Formulación del Problema 
¿Cómo contribuye el diseño de infraestructura de red a fibra óptica a beneficio de 
la cooperativa 28 de agosto del cantón Durán? 
5 
 
¿Qué tan importante es para la cooperativa 28 de agosto del cantón Durán la 
implementación de este cambio de diseño de infraestructura de red? 
1.5 Evaluación del Problema 
Examinando la problemática obtenemos los siguientes aspectos generales a 
evaluar: 
Delimitado: Este problema se presenta en la infraestructura actual que maneja 
la cooperativa 28 de agosto del cantón Durán limitando su red WIMAX a un 
punto en el que no pueden abastecer a toda la red. 
Claro: Se elabora un diseño de infraestructura de red y simulación GPON FTTH 
para la migración a fibra óptica. 
Evidente: El problema es perceptible con facilidad ya que no se cuenta con la 
debida infraestructura para compartir debidamente la red de la institución. 
Concreto: Mediante el desarrollo de la infraestructura se podrá registrar la 
información relacionada para tomar las mejoras vías a la implementación de 
este. 
Relevante: Es de gran importancia la implementación de esta actualización de 
la infraestructura que maneja la cooperativa 28 de agosto para mejorar la 
eficiencia de su institución. 
Original: Este proyecto surge de acuerdo con la investigación en campo de 
cómo la actual estructura de red de la empresa está trayendo problemas a 
esta. 
Contextual: Que pertenece a la práctica social del contexto educativo. 
Mediante esta implementación se realizar las mejoras respectivas en 
beneficio a la cooperativa. 
Variables: 
Dependiente 
6 
 
Implementación de diseño de infraestructura de red. 
Independiente 
Migración a fibra óptica. 
1.6 OBJETIVOS 
1.6.1 Objetivo General 
Diseñar la infraestructura de red y simulación GPON FTTH para la migración de 
WIMAX a fibra óptica en la cooperativa 28 de agosto del cantón Durán. 
1.6.2 Objetivos Específicos 
• Evaluar el estado actual del servicio y la red para identificar las falencias 
de la tecnología actual. 
• Diseñar una infraestructura de red GPON para la migración de WIMAX a 
fibra óptica y realizar la implementación a menor escala para la empresa 
SMITELK SA. 
• Simular el óptimo funcionamiento de la red con ayuda de un software. 
• Establecer un presupuesto económico para la migración de WIMAX a 
GPON FTTH. 
• Analizar y discutir los resultados obtenidos 
1.7 Alcances del Problema 
Actualmente en la cooperativa 28 de agosto del cantón Duran, una cierta parte 
de los habitantes se conecta a internet en base a la tecnología Wimax 
proporcionada por la empresa SMITELK SA y también se conectan por medio 
de tecnología ADSL. El uso de la fibra óptica es nulo por este sector por lo cual 
se prevé una gran oportunidad para el desarrollo de este proyecto. 
La situación actual y fundamental en la que se centra este proyecto es la de 
buscar un mejor diseño de infraestructura de red para así migrar de Wimax a 
7 
 
fibra óptica tomando en cuenta la recolección de información necesaria para 
la implementación a realizar. 
Otro apartado que se toma en cuenta es la de la simulación de la red con 
ayuda de un software. Para este proyecto se trabaja con la ayuda del software 
Optisystem, un programa con muchos recursos y librerías que contienen todos 
los elementos pensados para el mejor diseño posible, así como, elementos 
que ayudan a medir factores como la potencia, para así tener una idea real de 
lo que puede suceder al momento de la implementación. 
Sin dudas, realizar el presupuesto económico es de suma importancia ya que 
en estos proyectos de redes suelen haber muchos cambios o errores que se 
encuentran a medida que se desarrollan. Por eso en el capítulo tres de este 
documento se detalla de manera ordenada el presupuesto económico 
pensado para este proyecto. 
Claramente, todos los resultados obtenidos en la simulación de la red son 
analizados mediante los gráficos obtenidos, así como, con los valores que 
arroja el simulador. 
1.8 Justificación e Importancia 
Sabiendo las diferentes prestaciones que tiene una infraestructura de red GPON 
FTTH versus la tecnología alámbrica como WIMAX, se obtiene una mejora en la 
calidad del servicio. Dando a los abonados acceso a una conexión vanguardista y 
que se presta para el intercambio rápido de información. 
El ISP SMITELK S.A, actualmente cuenta con 130 clientes en el sector Coop. 28 
de agosto ubicado en el cantón Duran, todos los clientes o abonados obtienen el 
servicio de internet por medio de antenas receptoras que se instalan con una 
tubería galvanizada en la parte más alta de las casas, se usan como antenas 
receptoras marca Mikrotik SXT HP 5.8 Ghz. 
La finalidad de este proyecto realizar el diseño de la infraestructura de red para 
así realizar una implementación a menor escala y poderbeneficiar a la comunidad 
con un mejor servicio de internet promoviendo el rápido y eficaz acceso a los 
8 
 
servicios ya que a diario cada vez más realizan actividades virtuales que dependen 
de un mayor ancho de banda. 
A su vez se beneficia a la empresa SMITELK SA con un diseño de red que puede 
ser de gran ayuda para sus aspiraciones de crecer en el futuro y expandir sus 
horizontes en el mundo de la provisión de servicios de telecomunicaciones. 
 
1.9 Metodología del Proyecto 
PMI, basada en la metodología PMBOk 
1. El inicio 
Inicialmente se realizará el planteamiento del problema para realizar la 
formulación del proyecto además de realizar una visita al lugar de la 
implementación y a su vez delimitar la zona. 
2. La planificación 
Después se llevará a cabo una indagación sobre el estado actual del servicio de 
internet para definir la solución más adecuada. En este apartado también se 
realiza un diseño macro y micro de la infraestructura de red. 
3. La ejecución 
En la fase de ejecución se procede a diseñar la infraestructura de red GPON FTTH 
para luego realizar la simulación y una posterior implementación a menor escala. 
4. El cierre 
Se realizará un análisis de los resultados obtenidos en la simulación además de 
establecer las conclusiones y recomendaciones del proyecto. 
 
 
9 
 
 
 
 
 
CAPITULO II 
MARCO TEÓRICO 
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO 
 
Debido a la constante evolución tecnológica en la que nos envolvemos día a día 
y por los distintos, modernos y eficientes dispositivos tecnológicos que requieren 
de acceso a una conexión de internet y de alta velocidad se presenta este proyecto 
para beneficio de la comunidad ya antes mencionada. 
Actualmente existen varias tecnologías que permiten el acceso a internet, así 
como también distintos medios de transmisión, al hablar de los medios guiados 
nos referimos a: cable de par trenzado, cable coaxial y fibra óptica; por otro lado, 
están los medios no guiados que se tratan de los sistemas de microondas, 
satélites u ondas de radio. 
A continuación, se presentan diversos estudios antecedentes al desarrollo de la 
presente investigación: 
1.1 Antecedentes Internacionales 
En el vecino país de Perú en el año 2013 se propuso el “Diseño de una red Wimax 
para el valle de Churín – Lima” para una operadora existente que quiere ofrecer 
sus servicios con dicha red. En este diseño se toma en cuenta no sólo a la 
población que habita el valle, sino también a aquellas que visitan a menudo el 
mismo. En este proyecto, se analiza la situación y problemática actual tanto en la 
provincia a la cual pertenece Churín, al valle en mención y porqué se desea 
insertar este diseño a Churín. Además de realizarse un análisis de demanda del 
10 
 
mercado WIMAX para el valle de Churín, para de esta manera identificar a los 
potenciales clientes y los tipos de servicios a ofrecer y, por último, un estudio 
donde se calcula la cantidad de estaciones Base a utilizar en la red, la topología, 
la red de transporte, la red de acceso, la infraestructura y equipos a emplear para 
la misma. (Pijo Pérez, 2020) 
Luego, un “Diseño de una red de fibra óptica para el suministro de internet hogar 
en la comunidad del barrio Altos de Aeromar - Santa Marta, Magdalena” realizado 
en Colombia nos relata la necesidad de satisfacer la necesidades de acceso a 
internet en la comunidad del Barrio Altos de Aeromar, ubicado vía al Aeropuerto 
Internacional Simón Bolívar, debido a su ubicación geográfica aislada del sector 
urbano municipal, tal población no cuenta con una gran eficiencia de internet por 
ello; la importancia y la innovación de este proyecto radica en gestionar acceso a 
internet de alta velocidad, mediante el tratado de la fibra óptica, seleccionada 
como medio de trasmisión. (Altramar Carrillo & Puerta Lozano, 2021) 
Realizando una extensa búsqueda por distintos repositorios académicos 
encontramos con un estudio realizado en la Universidad Politécnica de Madrid en 
donde como nos relata su autor, tiene como objetivo principal mostrar de forma 
detallada todo el proceso de diseño de una red FTTH, para dar servicio a un área 
de cobertura de 479 hogares situada en el municipio de Salou, en la provincia de 
Tarragona. (Barrío García, 2020) 
En el municipio de Valencia, España se realizó un estudio para dotar de una 
infraestructura de red basada en fibra óptica en el cual este proyecto abarca el 
estudio previo, el posterior diseño y su ampliación, desde la central óptica donde 
se ubica el OLT hasta el hogar del usuario donde termina la red de fibra óptica en 
el dispositivo ONT. (Romero Tonda, 2020) 
En la actualidad, la tecnología y la conectividad están avanzando rápidamente, 
esto hace que las redes de acceso que se dispone no sean suficientes para 
cumplir la demanda de ancho de banda ergo estudiantes de la Universidad Blas 
Pascal en Argentina desarrollaron el diseño e implementación de una red FTTH 
en la ciudad de Coronel Moldes. En primera instancia se planteó cubrir a los 
usuarios del barrio Parque que no contaba con servicios de cable, telefonía e 
internet . Por lo que se proyecta brindar estos dos últimos mediante la nueva red 
11 
 
de acceso, a través de fibra óptica. Se utiliza los tres tipos de Splitter, una terminal 
de usuario y una terminal de línea óptica entre la cooperativa y el abonado. Con 
la implementación de fibra óptica en la ciudad, cada cliente podrá conectarse a un 
servicio de internet de 20 Mbps de subida y 40 Mbps de bajada, consecuencia de 
que es el único medio capaz de soportar estas velocidades de transmisión sobre 
grandes distancias. (Díaz Martín, 2021) 
1.2 Antecedentes Nacionales 
En nuestro país también existen trabajos relacionados con este proyecto ese el 
caso de un análisis técnico y financiero para migrar la red de acceso de cobre a 
una red GPON de la Corporación Nacional de Telecomunicaciones del Ecuador 
en el cantón Azogues. En este trabajo se analizan los aspectos más importantes 
del proceso de diseño de red de fibra óptica de la CNT. E.P. para el Cantón 
Azogues, se describen las etapas del diseño de manera general, comenzando en 
la recolección de información hasta la obtención de una conclusión técnica y 
financiera que determina la viabilidad del proyecto. (Argüello Moscoso & Burneo 
Echeverría, 2021) 
Así mismo, en el cantón Cañar, en la provincia de su mismo nombre el ISP 
(Internet Service Provider) TroncalNet empresa nueva con visión futurista ha 
determinado la migración de su infraestructura de red inalámbrica por una red 
cableada de fibra óptica considerando que la fibra óptica presenta las mejores 
características y ventajas frente a cualquier otro medio de transmisión por lo que 
esto le da una ventaja competitiva con respecto a las empresas que prestan el 
mismo servicio en dicho cantón. Así lo detalla (León Araujo, 2021) en su trabajo 
de maestría “Análisis y diseño de red FTTH con tecnología GPON para el ISP 
TroncalNet en el cantón Cañar”. 
En la Universidad de las Fuerzas Armadas se realizó un interesante trabajo el cual 
se enfoca en el diseño y dimensionamiento de una central y planta externa en la 
Corporación Nacional de Telecomunicaciones Cotopaxi, para la atención de 
servicio telefónico e internet en la localidad de Palama, perteneciente al cantón 
Salcedo. Se considera necesario ya que el diseño de una planta externa es 
importante para la creación de la infraestructura de fibra óptica y como indican los 
autores en su trabajo el diseño de planta externa establece principalmente la red 
12 
 
primaria, la red secundaria y la red de distribución, con un total de 24 cajas ópticas 
cada una con una capacidad para 12 abonados ya que es en sí el pilar 
fundamental de un sistema de telecomunicaciones. (Chicaiza Gallo & Villacís 
Damacela, 2021) 
De la misma manera en la ciudad de Loja se realizó un diseño y simulación para 
la ampliación de la redFTTH de la Empresa Cable Express en el sector suroriental 
en el que realiza estudio de mercado básico el cual sirvió de sustento para la 
viabilidad del proyecto, en el cual se involucra el nivel de aceptación de la 
tecnología FTTH. También se considera como una solución óptima a la 
implementación de red GPON como última milla en los sectores de interés de la 
empresa Cable Express, donde se considera el despliegue de Red Feeder, 
Distribución y Dispersión, bajo la normativa de redes GPON de a ITUT-G984x. 
(Alavarez Enriquez & Samaniego Rojas, 2020) 
Otro estudio en Ecuador, precisamente en la ciudad de Cuenca refleja el diseño 
de una red FTTH para la utilización de servicios de los operadores de 
telecomunicaciones y su objetivo principal es llevar a los hogares un gran volumen 
de información; tomando en cuenta que cada vez existen servicios de 
telecomunicaciones que requieren un mayor ancho de banda. Por tanto, se 
consideró una tecnología que permita llegar a la mayor parte de hogares con el 
menor costo de implementación, y respetando las normativas técnicas/estéticas 
para el tendido de cables en la urbe. (Heredia Sandoval & Atudillo Salinas, 2021) 
1.3 Antecedentes Locales 
En relación con el presente trabajo de titulación en el año 2014 en la ciudad de 
Guayaquil se realizó el “Análisis de los modos de acceso en los servicios de 
internet y telefonía mediante las redes WIMAX” en el cual se estudia la forma en 
que las redes WIMAX pueden ser una solución para acceder a internet por medio 
de tecnologías inalámbricas en donde el despliegue de fibra óptica o cable coaxial 
no resulte conveniente por motivos económicos. (Mosquera Castro, 2022) 
Por otra parte, un estudio realizado en la provincia del Guayas por ingenieros de 
la Universidad de Guayaquil en el año 2018 llamado “Diseño de una red FTTH en 
Urbanización Villas del Rey etapa Carlos mejorando el servicio de internet” analiza 
13 
 
la factibilidad de implementar una estructura de red FTTH y propone un diseño de 
red para garantizar un servicio de calidad y cubrir con la demanda de los usuarios 
en el que se utiliza un tipo de medio de transmisión guiado el cual es fibra óptica. 
(Moreno Ortega & Moran Domenech, 2021) 
Por último, ingenieros de la Escuela Superior Politécnica del Litoral realizaron un 
análisis comparativo de la operación y rentabilidad de la tecnología Wimax en 
Guayaquil su objetivo radica en conocer si esta tecnología cumple o no con todas 
las expectativas en términos económicos, técnicos y de escalabilidad que generó 
cuando se conoció su desarrollo. (Yépez Flores & Mayorga Naranjo, 2021) 
 
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 
2.1 IEEE 802.16 
El estándar IEEE 802.16 conocido comúnmente como Wimax se trata de una 
tecnología considerada de última milla que permite la recepción de datos por 
microondas y retransmisión de ondas de radio. Uno de sus principales usos es dar 
servicios de banda ancha en zonas de baja densidad poblacional donde el 
despliegue de cobre o fibra representa unos costos por usuario demasiado 
elevados. 
Esta tecnología ha ido evolucionando constantemente desde sus inicios en el año 
2001, en donde alcanzaba velocidades de transmisión de hasta 134 Mbps en un 
ancho de banda de 28 MHz, las bandas de frecuencia de operación estaban en el 
rango desde los 10 GHz hasta los 66 GHz y requería Línea de Vista (LOS). (Yánez 
Castellano, 2021) 
14 
 
Gráfico N°1 Topología de red basada en WIMAX 
 
 
 
 
 
 
Fuente: (Enriquez, Hamilton Ortiz, & Ahmed, 2021) 
Elaborado por: (Enriquez, Hamilton Ortiz, & Ahmed, 2021) 
2.2 WIMAX 
Al hablar de WIMAX se refiere Interoperabilidad Mundial para Acceso por 
Microondas el cual es definido por el estándar IEEE 802.16. Este estándar fue 
creado para brindar una solución de bajo costo a los usuarios que requieren poder 
acceder a redes de alta velocidad en lugares de difícil acceso. (Enriquez, Hamilton 
Ortiz, & Ahmed, 2021) 
La velocidad de transmisión dependerá del nivel de obstrucción que presente el 
nodo principal hacia la antena receptora, algunos factores que influyen son los 
edificios, arboles, cerros, entre otras, teniendo en cuenta la modulación OFDM-
256 en la que trabaja WiMAX le permite operar en condiciones de propagación N-
LoS y LoS, entre el equipo terminal del usuario y la estación base transmisora 
soportando diversas aplicaciones como voz, datos, videos gracias a las 
características del QoS. 
 
15 
 
Gráfico N°2 WIMAX 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: (Enriquez, Hamilton Ortiz, & Ahmed, 2021) 
Elaborado por: Pedro Magdaleno 
2.2.1 Características principales de WIMAX 
• Puede ser implementado en zonas rurales y metropolitanas. 
• Conexión con distancia mayores a 70 km. 
• Mejor tasa de bits/segundos/HZ en distancias largas. 
• Anchos de bandas flexibles que permiten usar espectros licenciados y no 
licenciados. 
• Define una capa MAC que soporta múltiples especificaciones físicas 
(PHY). 
 
2.3 Comparativa WIMAX con WIFI 
Tabla N°1 Comparativos de WIMAX con WIFI 
Fuente: WIMAX Forum 
Elaborado por: Mena George, Velasco Jean 
 WIMAX IEEE 802.16 WIFI IEEE 802.11 
Cobertura 40-70 Km 100 m 
Velocidad 134 M/bits 11-50 M/bits 
Ventaja Velocidad, alcance Precio 
Desventaja Precio elevado Bajo alcance 
16 
 
 
2.4 Técnicas de multiplexación 
Las técnicas de multiplexación utilizadas por la tecnología Wimax son: OFDM 
(Multiplexación por División de frecuencia Ortogonal), OFDMA (Acceso Múltiple 
por 22 División de frecuencia Ortogonal) y SOFDMA (Acceso Múltiple por División 
de frecuencia Ortogonal Escalable). 
2.4.1 OFDM 
OFDM se trata de una de las técnicas empleadas en Wimax para ofrecer enlaces 
a altas velocidades conjuntamente con características como la resistencia a 
desvanecimientos por multi trayectorias e interferencias. Esta técnica básicamente 
divide un canal de frecuencia en un número determinado de bandas de 
frecuencias equiespaciadas, a su vez en cada banda se transmite una 
subportadora que transporta una porción de la información del usuario. Cada 
subportadora es ortogonal al resto, dándole el nombre a esta técnica de 
multiplexación por división de frecuencia ortogonal. (Pozo Rodriguez, 2020) 
Gráfico N°3 Espectros de una señal OFDM 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: (Rosales, 2020) 
Elaborado por: (Rosales, 2020) 
 
2.4.2 OFDMA 
OFDMA consiste en una técnica de multiplexación que permite la transmisión de 
grandes cantidades de información a través de ondas de radio, para lograr esto 
17 
 
divide a una señal portadora en varias subportadoras que pueden ser transmitidas 
simultáneamente empleando frecuencias diferentes. Esta técnica se emplea 
especialmente en entornos inalámbricos los cuales presentan desventajas 
significativas con respecto a otras tecnologías cableadas. 
Esta técnica permite la transmisión de varias señales de información al mismo 
tiempo y empleando un solo canal de información. Utiliza señales ortogonales las 
cuales son moduladas con los esquemas de modulación QPSK, 16QAM y 64QAM, 
permitiendo un ahorro de ancho de banda debido a que entre una señal y otra no 
se emplea las tradicionales bandas de guarda, sino la sobreposición entre las 
subportadoras. El espaciamiento entre subportadoras debe ser seleccionado 
cuidadosamente para que cada subportadora se ubique en los puntos nulos o 
cruce por cero a fin de evitar que las mismas sufran solapamiento. (Carrión 
Gordillo & Poma Ordoñez, 2020) 
Gráfico N°4 Espectros de una señal OFDMA 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: (Rosales, 2020) 
Elaborado por: (Rosales, 2020) 
 
2.4.3 SOFDMA 
SOFDMA Escalable es el concepto sobre el cual también está basado el estándar 
IEEE 802.16e ya que al tener que utilizar diferentes tamaños de subportadoras, 
nace la necesidad de usar OFDMA en forma flexible. Esta técnica entrega la 
flexibilidad necesaria para todo tipo de despliegues y servicios, permitiendo a los 
18 
 
operadores desplegarredes con capacidades de acuerdo a su plan de negocios, 
tomando en cuenta que el número de subportadoras depende del ancho de banda 
que se utilice, pudiendo así realizar despliegues más eficientes. (Pozo Rodriguez, 
2020) 
2.5 Topología de Punto a Punto (PTP) 
Se trata del modelo más simple de red inalámbrica utilizado en Wimax, está 
compuesto por dos radios y dos antenas en comunicación directa entre ambas. 
Este tipo de enlaces se utiliza habitualmente en conexiones dedicadas de alto 
rendimiento o enlaces de interconexión de alta capacidad. Son fáciles de instalar, 
pero difíciles de crear con ellos una red grande. El uso habitual de esta topología 
es para enlaces punto a punto con clientes finales o para realizar un backhaul de 
redes. (Rangel, 2021) 
2.6 Topología Mesh o Malla 
Los elementos que componen una red mesh son llamados nodos, cada nodo 
actúa como un emisor y receptor y puede crear su propia comunicación con otro 
nodo vecino. Así en una red mesh cada nodo puede actuar como un ruteador 
simple. Una ventaja de este tipo de redes es que el alcance de una estación base 
puede ser mucho mayor dependiendo del número de saltos posibles, otra ventaja 
es que puede rodear grandes obstáculos como una montaña. (Rangel, 2021) 
Gráfico N°5 Topología mesh en Wimax 
 
 
 
 
 
 
Fuente: (IntechOpen, 2021) 
Elaborado por: (IntechOpen, 2021) 
19 
 
2.7 Antenas o Torres de Telecomunicaciones 
Para recibir o emitir señales radioeléctricas a través de un medio aéreo son 
necesarios unos dispositivos especiales, denominados antenas, de los que hay 
muchos tipos y variedades, que dependiendo de sus características constructivas 
tendrán mayor o menor potencia (ganancia) y precisión (directividad), así como 
soportarán unas bandas u otras de frecuencia. 
Una antena es un dispositivo diseñado con el objetivo de emitir y/o recibir ondas 
electromagnéticas hacia/desde el espacio libre. Una antena transmisora 
transforma corrientes eléctricas en ondas electromagnéticas, y una receptora 
realiza la función inversa. En el caso de que las antenas estén conectadas por 
medio de guía ondas, esta función de transformación se realiza en el propio emisor 
o receptor. El elemento radiante (dipolo, bocina, o cualquier otro) es capaz, al 
mismo tiempo, de captar energía que, tras ser amplificada convenientemente, 
llega al receptor y puede ser tratada para su utilización. (Hidrovo, 2020) 
 
Gráfico N°6 Antena de Telecomunicaciones 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: (Google, 2019) 
Elaborado por: (Google,2019) 
 
 
20 
 
2.7.1 Parámetros de una antena 
Los más importantes a nivel eléctrico se enlistan a continuación: 
Directividad: Es la relación entre la densidad de potencia radiada en la dirección 
de máxima radiación, a una cierta distancia R, y la potencia total radiada dividida 
por el área de la esfera de radio R. La directividad se puede calcular a partir del 
diagrama de radiación. 
Ganancia: Es la relación entre la densidad de potencia radiada en la dirección del 
máximo a una distancia R y la potencia total entregada a la antena dividida por el 
área de una esfera de radio R. La eficiencia es la relación entre la ganancia y la 
directividad, que coincide con la relación entre la potencia total radiada y la 
potencia entregada a la antena. 
Ancho de banda: Es el margen de frecuencias en el cual los parámetros de la 
antena cumplen unas determinadas características. Se puede definir un ancho de 
banda de impedancia, de polarización, de ganancia o de otros parámetros. 
Rendimiento en la antena: El rendimiento de una antena transmisora es la relación 
entre la potencia de radiación y la potencia total aplicada a la antena, en la cual 
se toma en cuenta, además de la potencia de radiación, la potencia de pérdida. 
Impedancia: Una antena se tendrá que conectar a un transmisor o a un receptor 
y deberá recibir el máximo de potencia posible con un mínimo de perdidas. Se 
deberá adaptar el transmisor o receptor a la antena para una máxima transferencia 
de potencia, que se suele hacer a través de una línea de transmisión. 
2.8 Tipos de Antenas 
El tamaño de las antenas está relacionado con la longitud de onda (λ) de la señal 
de radiofrecuencia transmitida o recibida, debiendo ser, en general, un múltiplo o 
submúltiplo exacto de esta longitud de onda y es por eso que, a medida que se 
van utilizando frecuencias mayores, las antenas disminuyen su tamaño. (Hidrovo, 
2020) 
 
 
21 
 
2.8.1 Antenas de Hilos 
Las antenas de hilo están formadas por hilos conductores, eléctricamente finos, 
cuyos diámetros << λ. Se modelan como un conductor de sección infinitesimal. 
Pueden estar formadas por hilos rectos (dipolos, rombos), espirales (circular, 
cuadrada o cualquier forma arbitraria) y hélices. 
Gráfico N°7 Tipos de antenas de hilos 
Fuente: (Hidrovo, 2020) 
Elaborado por: (Hidrovo, 2020) 
 
2.8.2 Antenas YAGI-UDA 
Las antenas Yagi, se componen de elementos autónomos, donde solo uno de 
ellos transmite las ondas de radio. El número de elementos determina 
la ganancia y directividad. Las antenas Yagi, no son tan direccionales como las 
antenas parabólicas, pero son más directivas que las antenas panel. (Cuenca, 
2022) 
Gráfico N°8 Antena YAGI-UDA 
 
 
 
 
 
Fuente: (Cuenca, 2022) 
Elaborado por: (Cuenca, 2022) 
22 
 
2.8.3 Antenas de Apertura 
Las antenas de apertura se caracterizan por emitir la energía a la superficie que 
las rodea a traves de una apertura, en algunos casos la apertura está delimitada 
por paredes metálicas mientras que en otros casos la apertura se define como la 
parte del espacio frontal plano en la que los campos de la onda colimada por 
aquellos toman valores apreciables. (Ruiz Cruz & Masa Campos, 2021) 
Gráfico N°9 Tipos de antenas de apertura 
 
 
 
 
 
 
Fuente: (Ruiz Cruz & Masa Campos, 2021) 
Elaborado por: (Ruiz Cruz & Masa Campos, 2021) 
 
2.8.4 Antenas Planas 
Las antenas planas están formadas por un conjunto de radiadores (parches) y un 
circuito que envía la señal entre ellos. Su diseño se acopla de forma que la 
estructura dispersar la potencia en forma de radiación. Ambos, parches y circuito, 
se elaboran usando técnicas de fotograbado sobre un sustrato dieléctrico 
laminado en cobre por ambas superficies. Al ser una tecnología plana, facilita su 
incorporación con el resto del sistema, favoreciendo la reducción del tamaño y 
peso global. Presentan la desventaja de su estrecho ancho de banda. (Hidrovo, 
2020) 
23 
 
Gráfico N°10 Antena Plana 
 
 
 
 
Fuente: (Sierra Castañer, Sierra Pérez, Álvarez Fernández, & Vera Isasa, 2021) 
Elaborado por: (Sierra Castañer, Sierra Pérez, Álvarez Fernández, & Vera Isasa, 2021) 
 
2.8.5 Antenas Parabólicas 
El objetivo principal de las antenas parabólicas es la de captar señales en forma 
de ondas electromagnéticas, desde un satélite. El proceso comienza con la 
emisión desde cualquier lugar de la Tierra de una señal hacia un satélite. 
Las antenas parabólicas suministran una ganancia y una directividad 
considerablemente altas y son muy populares para las microondas y el enlace de 
comunicaciones por satélite. Una antena parabólica se compone de dos partes 
principales: un reflector parabólico y elemento activo llamado mecanismo de 
alimentación. (Networks, 2021) 
Gráfico N°11 Antena Parabólica 
 
 
 
 
 
 
Fuente: (Networks, 2021) 
Elaborado por: (Networks, 2021) 
 
24 
 
3 Historia de la fibra óptica 
Esta fue desarrollada conceptualmente en el siglo XIX y la investigación formal se 
inició hace 70 años, pero el “boom” tecnológico lleva tan solo unas 3 décadas. La 
fibra óptica ha sido el principal pilar del desarrollo de las telecomunicaciones con 
su abismal impacto: Internet de masiva velocidad, redes sociales, teléfonos 
inteligentes y en definitiva el convertir al planeta en una gran aldea. (Morera, 2020) 
La historia de la fibra óptica se inicia cuando el físico irlandésJohn Tyndall 
descubrió, en el siglo XIX, que la luz puede viajar a través de agua. Casi un siglo 
más tarde, en 1952, otro físico, Narinder Singh Kapany, se apoyó en los estudios 
de Tyndall e inventó la fibra óptica. Sin embargo, en esa época no existía la fibra 
que hoy conocemos. Además, los usos que se le dio no son los de la actualidad. 
Al principio, se utilizó para la transmisión de imágenes en el endoscopio médico. 
(Velasco, 2020) 
3.1 Usos de la fibra óptica 
A continuación, se detallan varios usos con respecto a la fibra óptica, 
Sensores: las fibras ópticas se utilizan como sensores para calcular la 
temperatura, la presión, la tensión, así como otros parámetros. Estos sensores se 
usan esencialmente para la industria del petróleo. 
Iluminación: este sistema se usa de forma ecológica para recoger la luz natural de 
la azotea de los edificios y trasmitirla a cualquier lugar del inmueble. Además, se 
puede cambiar el color de la iluminación sin necesidad de cambiar la lámpara. 
Telecomunicaciones: Internet es el principal beneficiario de este sistema de 
comunicación de alta tecnología. 
 Medicina moderna: las fibras ópticas también se usan para la creación 
de endoscopios muy útiles en la cirugía moderna. 
3.2 Tipos de fibra óptica (según su construcción) 
Se define a partir del material que compone al núcleo de la fibra. (Schmindberg, 
2020) 
25 
 
Fibra de silicio: es la forma cristalina más pura del vidrio, son muy buenas 
conductoras y poseen unas características fascinantes como vehículo de 
transmisión de luz. 
Fibra de vidrio: posee tanto el núcleo como la envoltura óptica de vidrio, con 
índices de refracción diferentes. En general, suelen tener un diámetro 
comprendido entre 50 y 70 micras. 
Fibra de plástico: está formada por un núcleo de polimetacrilato de metilo y una 
envoltura óptica de polímero plástico con índice de refracción diferente. Este tipo 
de fibra ofrece ventajas en cuanto a uniformidad de transmisión del espectro 
visible, filtración de rayos ultravioletas e infrarrojos, resistencia mecánica, 
flexibilidad, peso reducido y facilidad de instalación. 
Fibra de núcleo líquido: son de tecnología más reciente, y están formadas por un 
núcleo líquido con una envoltura óptica de polímero plástico. Su grosor es superior 
al de los otros tipos de fibras (entre 3 y 8 mm). 
3.3 Construcción del cable de fibra óptica 
Para la construcción de fibra óptica existen varios métodos: 
• Suelta en tubo 
• Fibra restringida o ajustada 
• Fibras múltiples 
El cable de fibra óptica está compuesto en su interior por: 
• Núcleo 
• Revestimiento 
• Tubo protector 
• Amortiguadores 
• Chaqueta de protección 
• Aislante 
26 
 
Gráfico N°12 Interior de cable de fibra óptica 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: (Rodriguez, 2020) 
Elaborado por: (Rodriguez, 2020) 
 
 
3.4 Fibra suelta en tubo 
Son los cables más utilizados para plantas exteriores porque suministran la mejor 
protección para las fibras bajo altas tensiones de tracción y pueden resguardarse 
fácilmente de la humedad con gel de bloqueo de agua o cintas Estos cables están 
formados de varias fibras juntas dentro de un pequeño tubo de plástico, que a su 
vez están enrolladas alrededor de un miembro de resistencia central, rodeadas 
por miembros de resistencia de aramida y revestidas, ofreciendo un cable 
pequeño de alto conteo de fibra. En los cables de tubos sueltos, la fibra recubierta 
“flota” dentro de un tubo resistente, resistente a la abrasión y de gran tamaño que 
originalmente se llena con gel óptico. Como el tubo no tiene contacto de primea 
mano con la fibra, cualquier expansión o contracción del material del cable no 
causará tensión en la fibra. (Marín Salazar & Vélez Cano, 2020) 
3.5 Fibra restringida o ajustada 
Este tipo de fibra tienen un amortiguador primario (Silastic0.4mm) y uno 
secundario (Hytrel1mm), que rodean al cable de fibra(0.23mm). Los 
amortiguadores cubren a la fibra de influencias mecánicas externas que logran 
27 
 
causar ruptura o atenuación. Algunas fibras contienen kevlar que ayuda a la 
resistencia del cable por tensión. (Marín Salazar & Vélez Cano, 2020) 
 
3.6 Tipos de fibra óptica según su propagación 
 
3.6.1 Monomodo 
Dispone de un modo de propagación: una sola longitud de onda de luz en el núcleo 
de fibra. Esto significa que no hay interferencias ni solapamientos entre las 
distintas longitudes de onda de luz que pudieran distorsionar sus datos a grandes 
distancias, como ocurre con el cable multimodo. (Chomycz, 2020) 
La fibra monomodo tiene un núcleo de vidrio pequeño (8-10 micras), que es mucho 
más pequeño que el multimodo, y solo una ruta para la luz o modo de propagación. 
Con una sola longitud de onda de la luz transmitiéndose a través de su núcleo, la 
fibra monomodo realinea la luz hacia el centro del núcleo en vez de simplemente 
rebotarla desde el borde del núcleo como lo hace el cable multimodo. 
Gráfico N°13 Fibra monomodo 
 
 
 
 
Fuente: (BlackBox, 2020) 
Elaborado por: (BlackBox, 2020) 
 
Ventajas: Dispersión modal mínima y mayor ancho de banda. 
Desventajas: Difícil acoplamiento de la luz por su pequeña abertura, se necesita 
un láser bidireccional. Costosas y caras de fabricar. 
3.6.2 Multimodo 
El cable multimodo dispone de un núcleo de mayor diámetro que permite el paso 
de múltiples modos de luz. Esto quiere decir que se pueden transmitir más tipos 
de datos. 
28 
 
Los cables de fibra multimodo se presentan en dos tamaños de núcleo y cinco 
variantes: 62,5 micras OM1, 50 micras OM2, 50 micras OM3, 50 micras OM4 y 50 
micras OM5. Todos disponen del mismo diámetro de revestimiento de 125 
micrones, pero el cable de fibra de 50 micras tiene un núcleo más pequeño. 
(Crawford, 2020) 
 
Gráfico N°14 Fibra multimodo 
 
 
 
Fuente: (BlackBox, 2020) 
Elaborado por: (BlackBox, 2020) 
 
 
Ventajas: Su fabricación es barata y sencilla. Es de fácil acoplación por su mayor 
abertura. 
Desventajas: Las múltiples trayectorias producen diferencias en los tiempos de 
propagación, además posee mayor dispersión modal y ancho de banda menor. 
Tabla N°2 Comparativa de fibra multimodo vs monomodo 
Características Multimodo Monomodo 
Tamaño de 
núcleo/revestimiento 
50/125 micras o 
62.5/125 micras 
9/125 micras 
Longitud de ondas 
850 nm, 1300 nm 
Fuentes LED 
1310 nm, 1550 nm, 
Fuentes Láser 
Ancho de banda Hasta 4GHZ Hasta 100.000 GHZ 
Distancia 2km aproximados más de 2 km 
Beneficios 
Inmune a la 
contaminación. Mas 
barato. Menor costo de 
producción 
Poca pérdida. Calidad de 
señal alta. Mayor ancho 
de banda 
Fuente: (BlackBox, 2020) 
Elaborado por: (Mena George, Velasco Jean) 
 
 
29 
 
3.7 Índice de refracción en la fibra óptica 
El índice de refracción es una forma de medir la propagación de la luz a través de 
un material. Cuanto más elevado sea el índice de refracción, más lento viaja la 
luz, lo que provoca un cambio correspondientemente mayor en la dirección de la 
luz dentro del material. Lo que esto significa para las lentes es que un material de 
índice de refracción más elevado puede doblar más la luz y permitir que el perfil 
de la lente sea más bajo. (Elgin, 2020) 
El menor índice de refracción del revestimiento hace que los rayos de luz se 
curven a medida que pasan del núcleo al revestimiento, lo que genera una 
reflexión interna total que atrapa la luz hasta cierto ángulo en el núcleo, lo que 
define la apertura numérica de la fibra. (FOA, 2020) 
Gráfico N°15 Índice de refracción 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: (FOA, 2020) 
Elaborado por: (FOA, 2020) 
En la siguiente tabla se muestran algunas sustancias con su respectivo índice de 
refracción: 
Tabla N°3 Sustancias con su índice de refracción 
 
 
 
 
 
 
Fuente: (Rodriguez, 2020) 
Elaborado por: (Mena George, Velasco Jean) 
Sustancias Índice 
Aceite 1,51 
Agua 1,33 
Aire 1 
Cuarzo 1,54 
Diamante 2,42 
Glicerina 1,47 
Hielo 1,3130 
 
3.8 Reflexión interna total en la fibra óptica 
Según María España, se define como el fenómeno que se genera cuando un haz 
de luz, atraviesa de un medio de índice de refracción n más grande que el índice 
de refracción en el que este se encuentra, se refracta de tal modo que no es capaz 
de atravesar la superficie entre ambos medios reflejándose completamente. La 
reflexión interna total solamente ocurre en rayos viajando de un medio de alto 
índice refractivo hacia medios de menor índice de refracción. (España Boquera, 
2021) 
Gráfico N°16 Reflexión interna total 
 
Fuente: (FOA, 2020) 
Elaborador por: (FOA, 2020) 
 
 
3.9 Fibra de índice escalonado 
En fibras ópticas, una fibra de índice escalonado es una fibra donde existe un 
índice de refracción homogéneo dentro del núcleo y existe un índice de refracción 
muy limitado en la interfaz de revestimiento del núcleo debido al índice de 
refracción más bajo en revestimiento para la fibra multimodo de índice de pasos, 
la luz se propaga en forma de zigzag a lo largo del eje fibra / núcleo de acuerdo 
con el principio de reflexión total. La luz que ingresa a la fibra en diferentes ángulos 
de incidencia viajará por diferentes caminos. No obstante, las luces incidentes se 
propagan a la misma velocidad en la entrada, el tiempo para lograr la salida de la 
fibra es distinto, lo que resulta en una dispersión temporal llamada dispersión 
modal. (Spencer, 2021) 
31 
 
Gráfico N°17 Fibra índice escalonado 
 
 
 
 
 
Fuente: (Spencer, 2021) 
Elaborado por: (Spencer, 2021) 
 
3.10 Fibra de índice graduado 
Según Larry Spencer, es un tipo de fibra óptica donde el índice de refracción es 
superior en el eje del núcleo y luego decrece gradualmente hacia la interfaz de 
revestimiento del núcleo. Es decir, el índice de refracción de una fibra de índice 
graduado disminuye gradualmente desde su centro, y eventualmente disminuye 
al mismo valor que el revestimiento en el borde central. El cambio en el índice de 
refracción provoca refracción en lugar de reflexión interna total. Cuando la luz pasa 
a través de una capa con un índice de refracción más bajo, la luz se plegará 
nuevamente al eje de la fibra. (Spencer, 2021) La reflexión interna total no sucede 
porque la refracción pliega la luz nuevamente dentro del eje de la fibra antes de 
que alcance el límite del revestimiento. La luz viaja hacia adelante en forma de 
oscilación sinusoidal. Al igual que las fibras multimodo de índice escalonado, 
diferentes luces en una fibra multimodo de índice gradual viajan a lo largo de 
diferentes caminos. 
 
Las fibras de índice graduado se consideran en término medio entre las ventajas 
y desventajas de las fibras de índice escalonado monomodo y multimodo. Hoy en 
día casi todas las fibras multimodos son graduadas. (Rodriguez, 2020) 
 
 
 
 
 
32 
 
Gráfico N°18: Fibra de índice graduado 
 
Fuente: (Spencer, 2021) 
Elaborado por: (Spencer, 2021) 
 
 
3.11 Dispersión Modal 
Es causada por la desigualdad en los tiempos de propagación de los rayos de luz 
que toman diferentes trayectos por una fibra. Obviamente, la dispersión modal 
puede suceder sólo en las fibras multimodo. Se puede disminuir 
exponencialmente empleando fibras de índice gradual y casi se elimina totalmente 
usando fibras de índice escalonado. 
La dispersión modal puede generar que un pulso de energía de luz se disperse 
conforme se propaga por una fibra. Si el pulso que está propagándose es lo 
suficientemente severo, un pulso puede sobreponerse sobre el próximo pulso. En 
una fibra de índice de escalón multimodo, un rayo de luz que se esparce por el eje 
de la fibra requiere de la menor cantidad de tiempo para viajar a lo largo de la fibra. 
Un rayo de luz que choca con el núcleo/cubierta en el ángulo crítico sufrirá la 
cantidad más elevada de reflexiones internas y, por consiguiente, tomar la mayor 
cantidad de tiempo para viajar a lo largo de la fibra. (Martinez, 2022) 
33 
 
Gráfico N°19 Dispersión Modal 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: (Martinez, 2022) 
Elaborado por: (Martinez, 2022) 
 
3.12 Dispersión Cromática 
Se relaciona con el retardo espectral de un pulso óptico mientras se propaga por 
la fibra. La fibra óptica común tiene un coeficiente de dispersión positivo; Esto 
quiere decir que a mayores longitudes de ondas se tiene un mayor tiempo de 
tránsito a través de la fibra comparado con las longitudes de ondas cortas. (Urrutia 
Sanhueza, 2021) 
La dispersión cromática se genera cuando los rayos de luz que inyectamos en el 
extremo de un cable llegan al otro lado en distintos momentos, recibiendo una 
señal levemente alterada. 
Se mide en ps/nm·km, que indica que un pulso con una anchura espectral de 1 
nanómetro se ensanchará 1 picosegundo, por cada kilómetro que viaje. 
 
Gráfico N°20 Espectro Visible 
 
Fuente: (Urrutia Sanhueza, 2021) 
Elaborado por: (Urrutia Sanhueza, 2021) 
34 
 
4 Redes PON 
Las redes PON o también conocidas como redes ópticas pasivas, son redes que 
emplean como medio de transmisión la fibra óptica con una topología de punto a 
multipunto para poder logar transmisión de información de un punto central a 
varios puntos finales. Las redes PON trasmiten un gran ancho de banda lo que 
permite que diversos servicios puedan converger. (VIAVI, 2021) 
Gráfico N°21 Arquitectura PON 
Fuente: (Mera, 2020) 
Elaborado por: (Mera, 2020) 
 
4.1 Tipos de redes PON 
 
4.1.1 APON 
A finales de la década de 1990, la UIT planteó por primera vez APON, que usa el 
modo de transferencia asíncrono para la comunicación por paquetes. APON utiliza 
la multiplexación centralizada y estadística de ATM, combinada con el efecto de 
compartir divisores pasivos en terminales de línea de fibra y óptica, de modo que 
el costo es 20-40% más bajo que el sistema de acceso PDH / SDH tradicional 
basado en conmutación de circuitos. (Hayes, 2021) 
 
35 
 
4.1.2 BPON 
Según relata Jim Hayes en su libro, con el rápido desarrollo de la tecnología 
Ethernet, APON básicamente ya no se usa. En aquel momento, se propuso el 
concepto de Red Óptica Pasiva de Banda Ancha (BPON). BPON es una mejora 
después del estándar APON. También se llamó APON al principio, y luego se 
cambió a BPON para la diferenciación. BPON se basa en el protocolo ATM, con 
velocidades de enlace ascendente y descendente de 155 y 622 Mbps, 
respectivamente, además de, asignación dinámica de ancho de banda, protección 
y otras funciones. Puede proporcionar servicios como acceso Ethernet, 
transmisión de video y líneas arrendadas de alta velocidad. (Hayes, 2021) 
4.1.3 EPON 
Debido al alto costo de la implementación de BPON, luego fue reemplazado por 
EPON, que es más rentable y rápido. EPON es una red óptica pasiva Ethernet. 
EPON se basa en la tecnología Ethernet PON, que combina las ventajas de la 
tecnología PON y la tecnología Ethernet, acoge la estructura punto a multipunto, 
la transmisión pasiva de fibra óptica y proporciona múltiples servicios en Ethernet. 
Debido a que la implementación de EPON es económica y eficiente, es el método 
de comunicación más efectivo para realizar "tres redes en una" y "última milla". 
(Hayes, 2021) 
4.1.4 GPON 
Las siglas GPON hacen referencia Red Óptica Pasiva con Capacidad de Gigabit, 
una tecnología de acceso a las telecomunicaciones que nos permite llevar, a 
través de una misma instalación de fibra óptica, los servicios de voz, datos y TV 
de alta velocidad hasta el hogar, con una velocidad garantizada superior a 1 Gbps. 
(Cale, Salihovic, & Ivekovic, 2022) 
GPON ofrece mayor velocidad sobre el mismo medio físico, y tiene grandes 
ventajas sobre redes de telecomunicaciones. (Hayes, 2021) 
• Aumenta los límites de ancho de banda y supera la distancia de los 
tendidos de fibra óptica. 
36 
 
• Las redes ópticas GPON disponen de un modelo de Calidad de Servicio ó 
QoS, que garantiza el ancho de banda necesario para cada aplicación y 
usuario.• Para aumentar la seguridad, la información transmitida a través de la fibra 
óptica viaja cifrada por medio del Estándar Avanzado de Encriptación. 
4.2 Arquitectura de una red GPON 
La red de GPON consta de una OLT colocada en las premisas del proveedor de 
servicios, y de las ONT en las facilidades de los abonados para FTTH. 
La OLT consta de varios puertos para líneas de la red GPON, y cada uno de estos 
componentes soporta hasta 64 ONT. Aunque depende del proveedor, existen 
sistemas que pueden alojar hasta 7.168 ONTs en un pequeño espacio físico, lo 
que habla de la miniaturización de componentes y la evolución de los sistemas. 
En una red GPON se asigna una longitud de onda para el tráfico de datos de carga 
y descarga. 
Gráfico Nª22 Arquitectura de red GPON 
Fuente: (Millán Tejedor, 2021) 
Elaborado por: (Millán Tejedor, 2021) 
 
 
 
37 
 
4.3 Elementos de una red GPON 
4.3.1 OLT 
El Terminal de Línea Óptico es un dispositivo de oficina central importante. Se 
puede enlazar por un cable de red y convertirlo en una señal óptica. La fibra óptica 
única está interconectada con el divisor óptico en el extremo del usuario. 
En el gráfico n°23 podemos observar un OLT que se puede utilizar para este 
proyecto. 
De acuerdo con lo manifestado por Huawei, la OLT convierte las señales estándar 
utilizadas por el servicio de fibra óptica a la frecuencia y el marco utilizados por el 
sistema PON, además de coordinar la multiplexación entre los dispositivos de 
conversión ONT. (Huawei, 2020) 
Gráfico N°23 Terminal de Línea Óptico 
 
 
 
 
 
Fuente: (FOCC, 2021) 
Elaborado por: (FOCC, 2021) 
 
 
Los OLT manifiestan ciertos objetivos como: 
• Controlar en la red la distribución de las potencias enviada y receptada, 
mitigando los errores que se presenten. 
• Realizar la coordinación de la multiplexación de los canales ascendente y 
descendente. 
Cada OLT, adquiere datos de tres fuentes diferentes de información, actuando 
como concentrador de todas ellas. Así pues, el OLT de cabecera tiene conexión 
con las siguientes redes (Prat, 2020) 
38 
 
• PSTN o RTB para los servicios de voz; el OLT se conecta a través de un 
router de voz o un gateway de voz mediante interfaz correspondiente 
MGCP. 
• Internet, para los servicios de datos o VoIP; el OLT se enlaza por medio 
un router o gateway IP/ATM de voz, mediante encapsulamiento IP sobre 
ATM. 
• Video broadcast, para los servicios de video difusión; el OLT se conecta 
directamente, o bien indirectamente a través de un router. 
Según Selmanovic y Skalijo nos relatan que, también hay que destacar que los 
OLT no distribuyen a la misma potencia a todos los ONT, sino que lo hacen 
dependiendo de la distancia a la que se encuentren de la central. Esto se da 
gracias a los dimensionadores de distancia que poseen los OLT, que son capaces 
de calcular la distancia existente entre el usuario final y la central. (Selmanovic & 
Skalijo, 2020) 
 
4.3.2 ONT 
El terminal de red óptica es un módem óptico que se conecta al punto de 
terminación con un cable óptico. Se utiliza en las instalaciones del usuario final 
para conectarse a la red PON en un lado e interactuar con el usuario en el otro 
lado. Los datos recibidos del cliente final son enviados, agregados y optimizados 
por la ONT a la OLT ascendente. ONT también se conoce como unidad de red 
óptica (ONU). (TPLINK, 2021) 
Esto quiere decir que la ONT se encarga de conectar la red de tu casa hasta el 
proveedor de servicios. 
 
 
 
 
 
 
39 
 
Gráfico N°24 Terminal de Red Óptico 
 
Fuente: (FOCC, 2021) 
Elaborado por: (FOCC, 2021) 
4.3.3 Divisor Óptico o Splitter 
El splitter de fibra óptica, conocido como divisor de fibra o divisor de haz, es un 
dispositivo de partición de energía óptica y de guía de onda integrado que contiene 
múltiples extremos de entrada y salida. La finalidad del splitter fibra óptica es dividir 
un haz luminoso incidente en dos o más haces luminosos y viceversa. El splitter 
fibra óptica desempeña un papel importante en las redes ópticas pasivas al 
permitir que una sola interfaz PON sea compartida por muchos abonados. 
Según relata Asís Rodríguez en su informe, el splitter de fibra óptica pasivo puede 
dividir o separar un haz luminoso incidente en varios haces luminosos en una 
cierta proporción. A continuación, se presenta un splitter fibra 1x4 y su estructura 
básica: separar un haz luminoso incidente de un solo cable de entrada en cuatro 
haces de luz y transmitirlos a través de cuatro cables de salida, por ejemplo: si el 
cable óptico de entrada es de un ancho de banda de 1000 Mbp, cada usuario de 
los cables de fibra de salida puede utilizar la red con un ancho de banda de 250 
Mbp. (Rodríguez, 2021) 
40 
 
Gráfico N°25 Funcionamiento de splitter 
Fuente: (Community, 2020) 
Elaborado por: (Community, 2020) 
 
4.4 Tipos de splitter 
4.4.1 Por estilo de embalaje/paquete 
La terminación del splitter fibra óptica se puede realizar mediante distintas formas 
de conectores y el embalaje principal puede ser del tipo caja o del tipo tubo 
inoxidable. (Huawei, 2020) 
4.4.2 Por medio de transmisión 
Según los distintos medios de transmisión, existe el splitter fibra óptica 
monomodo y el splitter fibra óptica multimodo. El splitter fibra óptica 
multimodo implica que la fibra está optimizada para trabajar entre 850 nm y 1310 
nm, mientras que el monomodo significa que la fibra está optimizada para el 
funcionamiento de 1310 nm y 1550 nm. 
4.4.3 Por la técnica de manufacturación 
Existe el FTB que está diseñado para dividir y aprovechar la energía en los 
equipos de telecomunicaciones. Por otra parte, existe el PLC que se usa para 
combinar o repartir las señales ópticas. (FOCC, 2021) 
 
 
41 
 
Tabla N°4 Comparativa de Splitter 
 
Fuente: (Community, 2020) 
Elaborado por: (Mena George, Velasco Jean) 
 
 
4.5 FTTx 
Dentro de las tecnologías de FTTx se combinan una serie de técnicas de acceso 
basadas en el uso de fibra óptica hasta la proximidad del usuario. Estas 
tecnologías de acceso por medio de fibra óptica presentan una serie de ventajas 
sobre las demás. 
FTTx ofrece la capacidad de mayor ancho de banda y amplia diversidad de 
servicios a costo más bajo, así nos indica (Jhonson, 2020) 
Nuevos estándares establecidos por la IEEE e ITU han expandido la capacidad, 
seguridad y versatilidad de PONs, creando una oportunidad para las economías 
de escala masiva y bajo costo. (Jhonson, 2020) 
A continuación, se detalla la clasificación de redes FTTX: 
• FTTH (Fiber To The Home): Es la fibra óptica por excelencia y conecta 
la central del proveedor con nuestro hogar. Es la forma más directa, 
rápida y confiable de conectarse a Internet. 
• FTTB (Fiber To The Building): la conexión por fibra óptica llega hasta 
el edificio y desde ahí se distribuye a través de cable de cobre o coaxial 
hasta cada casa o habitación, dependiendo del tipo de edificio. 
 Splitter PLC Splitter FTB 
Longitud de onda 1260nm - 1650nm 
850nm - 1310nm - 1490nm - 
1550nm 
Proporción de división 
Misma proporción de 
división 
Se puede personalizar 
proporción de división 
Entrada/Salida 
Una o dos entradas 
con una salida 
máxima de 64 fibras 
Hasta 1:8 
Carcasa 
Fibra desnuda, 
blockless, módulo 
ABS, caja LGX, tipo 
mini Plug-in 
Fibra desnuda, blockless, 
módulo ABS 
42 
 
• FTTC (Fiber To The Curb o Fiber To The Cabinet): el cable de fibra 
óptica llega hasta una central. Con él se da servicio a varias manzanas 
y precisa de un cable de red para llegar hasta el hogar. 
• FTTN (Fiber To The Node): a conexión de cable de fibra óptica llega 
desde la central principal del operador hasta un nodo intermedio. 
Gráfico N°26 Tipos de FTTx 
 
Fuente: (Sopto, 2020) 
Elaborado por: (Sopto, 2020) 
 
4.6 GPON FTTH 
La creciente difusión de Internet es el mayor impulsor para la creación de nuevas 
tecnologías de acceso que exigen más capacidades de ancho