Descripción general

Además, debido a la complejidad creciente de la red, al incremento de la velocidad de bits, a la introducción de servicios de alta calidad y elevado ancho de banda, comunicaciones multimediales y así sucesivamente, se volvió de extremada importancia la reducción de las interrupciones de servicio determinadas por cualquier tipo de fallos. En particular, es importante determinar si la interrupción se debe a un fallo del equipo de transmisión o a un fallo de los cables. También resulta esencial detectar cualquier daño o degradación de la fibra óptica en su estado inicial, con el objeto de evitar una posible futura interrupción de línea.

Por ello, el cable de fibra óptica en sí mismo se ha transformado en un elemento de red fundamental, tal vez el más importante y ciertamente el que se supone que debe durar muchos años antes de su sustitución.

El sistema de monitoreo de redes de cable óptico de Nicotra Sistemi que ahora llega a su tercera versión es una solución sistémica completa que detecta cualquier anomalía en una fibra en el modo más rápido posible, ocupándose del análisis de la fibra, la localización del fallo y la notificación de alarma a los apropiados centros de control, cuando así se lo requiere.

Nicotra Sistemi ha elegido un criterio diferente con respecto a la mayoría de los otros proveedores de RFTS (Remote Fiber Test System), proveedores que son productores de instrumentos de prueba. Nicotra Sistemi se ha ocupado de la actividad de los sistemas de monitoreo de cables para telecomunicaciones ya desde los primeros años de la década 1980, comenzando como proveedor de sistemas para monitoreo de cables presurizados para muchas compañías de telecomunicaciones en todo el mundo.

De esta forma hemos podido adquirir los diferentes requisitos manifestados por los departamentos de mantenimiento de nuestros clientes, perimitiéndonos así consolidar una considerable experiencia en el campo, experiencia que nos enorgullece.

Consideramos haber atesorado esta experiencia general y la hemos utilizado para actualizar nuestro sistema de monitoreo de cables de fibra óptica según el avance de la tecnología y las necesidades del Cliente. Más detalladamente, con esta nueva versión hemos introducido las siguientes características:

• amplia gama de soluciones de comunicación
• funcionalidad agent TMN
• Gestión mejorada de una base de datos común compartida
• Modulos OTDR de alta dinámica según los últimos avances
• Interfaces de usuario mejoradas (con GIS opcional)
• ...

El sistema de monitoreo de cables ópticos (OCN-MS) de Nicotra se basa en la bien conocida técnica óptica reflectométrica en el dominio temporal (Optical Time Domain Reflectometry). El sistema realiza mediciones OTDR muy precisas y complejas para evaluar la calidad y disponibilidad de un enlace óptico. Se pueden efectuar mediciones en ambos tipos de fibras, activas (ON service) y de repuesto (OFF service). Cada medición (OTDR trace) se compara con una referencia memorizada (trace) y se la analiza por medio de un algoritmo apropiado rastreador automático de fallos (Automatic Fault Finder), a continuación denominado AFF.

El OCN-MS Nicotra trabaja según tres diferentes modalidades operativas:

El segundo nivel consiste en todo el conjunto de equipos de medición, mientras que los niveles tercero y cuarto son las estaciones secundaria (local) y principal de control denominadas SCU (Supervisory Control Unit). Estas máquinas son estaciones potentes, basadas en PC que operan bajo Windows NT. Para el 4to. nivel podemos proporcionar una máquina UNIX que actúa como gateway hacia la jerarquía TMN superior. Nicotra proporciona el agent TMN que soporta la comunicación de una interfaz Q3 para el gestor TMN del Cliente.

La conexión entre el segundo nivel y la red de fibra óptica se obtiene por medio de apropiados componentes ópticos pasivos que constituyen el enlace físico entre el equipo de monitoreo y los cables.

La comunicación entre los otros niveles está soportada con los protocolos PSTN, DDN, X.25 y otros, tal como se puede observar en la siguiente fig.2. El protocolo utilizado en la LAN virtual, lado Nicotra, es TCP/IP.

Para implementar la función arriba descrita se ha desarrollado un nuevo software, formado por cuatro módulos principales; cada módulo se ocupa de una de las subclases de operaciones necesarias para realizar las operaciones del sistema.

Los cuatro módulos mencionados son los siguientes:

En los siguientes subpárrafos se describen las principales características de los módulos; para mayores informaciones a propósito de uno o más módulos, el lector deberá consultar la correspondiente nota aplicativa.

La base de información del sistema incluye toda la información relativa a la red monitoreada y al mismo sistema de monitoreo (que denominaremos "Datos de sistema"), más un conjunto incorporado de rutinas que garantiza todas las operaciones automáticas que se realizan sobre los datos (de aquí en adelante denominado "Procedimientos Db").

Los datos de sistema son una representación virtual de todo el sistema, es decir, toda operación ejecutada en el sistema, tanto desde el usuario como desde la red, está representada en Datos de sistema; además, constituyen el único canal de comunicación entre todos los procesos y usuarios del sistema de monitoreo.

Los procedimientos Db realizan dos tareas principales: transforman la estructura real del sistema en reglas de consistencia de los datos de sistema y, por otro lado, proporcionan automatismos de propagación de datos e interacciones con otros módulos cuando se produce un suceso específico en el sistema virtual.

La distribución de los datos a lo largo de la red es la siguiente:

Si a primera vista esta estrategia de replicación puede parecer bastante compleja, precisamos que hemos decidido adoptarla pensando en la redundancia, porque esta estructura permite tener siempre una salida impresa de los datos en por lo menos dos sitios distintos, e implementar el automatismo de recuperación de fallos.

El acceso de datos está previsto tanto con la interfaz GIS, descrita en un anexo de este documento como con formatos estándar.

Los procedimientos Db y la comunicación con los otros procesos han sido desarrollados mediante herramientas SQL, incorporadas en el paquete base de datos.

La base de información se ha desarrollado utilizando ORACLE, proporcionando al Cliente la garantía de mantener sus datos almacenados con una herramienta estándar abierta, fiable, potente y bien conocida.

Las herramientas de backup y mantenimiento estándar se ofrecen también como accesorios incorporados en el paquete ORACLE.

Esta parte del software Nicotra, codificada en C++ como un paquete de servicios de Windows NT, se activa a partir de un suceso en los datos de sistema (cambio en la configuración de un dispositivo, petición de mediciones, etc).

Más precisamente, esta porción de nuestro software se ocupa de traducir las instrucciones macro dirigidas a los dispositivos de red en un conjunto de mandos "dependientes del dispositivo" y, en la otra direccción, escribe en la base de datos local los datos provenientes de la red. También proporciona la adecuada interfaz y gestión de protocolo para las líneas de comunicación específicas con los dispositivos de la red.

Alojado en la gateway, está formado por 4 módulos:

• El MIB, una base de datos orientada a objetos que contiene los datos de sistema en un formato compatible TMN;
• El mapador, que mantiene al MIB alineado con la base de datos fusionada;
• El mismo Agent, que proporciona acceso TMN al MIB y se ocupa de notificaciones de sucesos espontáneos;
• La pila Q3 ISO-OSI.

Como el MIB mapea todos los datos de sistema, un gestor externo puede acceder a todo elemento de red, así como a toda información de nivel superior. Nicotra puede, a pedido del Cliente, personalizar el agent con el objeto de satisfacer específicas necesidades de gestión de acuerdo con las específicas necesidades de una compañía Telecom.

Además, creemos que el uso del estándar TMN es el criterio correcto para satisfacer las principales necesidades de la mayor parte de las compañías teléfonicas, en cuanto concierne a configuración y monitoreo de sus propias redes ópticas.

El software agent TMN presenta las siguientes características:

• Interfaz Q3 estándar TMN.
• Respeta la Recomendación ITU-T G.773.
• Respeta la Recomendación ISO 10164 (Función de gestión objetos, Función de gestión de estado, Función de gestión alarmas, Función de control recolección, etc.).
• Modelo de red descrito con sintaxis GDMO (Guía para la definición de objetos tratados) y semánticas derivadas de las Recomendaciones CCITT M.3100, X.7xx.

• Capacidad de localización de fallos (es decir interrupción de fibra o degradación) mejorada y más sencilla. En particular, los fallos de fibras pueden ser directa e inmediatamente referidos a su ubicación geográfica - indicada en un mapa - permitiendo de esta manera una acción correctiva rápida y eficaz.
• Una herramienta flexible, potente, de uso sencillo para programación, gestión y análisis de la red de fibra óptica.
• Dado que existen mapas digitales de diferentes formatos, cuando el Cliente ya dispone de ellos, los puede fácilmente importar en el sistema GIS de Nicotra.
• Si el Cliente no dispusiera de mapas en formato digital, Nicotra Sistemi puede proporcionar un servicio para explorar con scanner mapas impresos ya existentes.

Las descripciones hasta aquí presentadas pueden dejar al lector sin una clara noción de lo que sucedería realmente en el sistema cuando se aprieta un botón o falla una fibra.

Analizaremos un ejemplo para proporcionar un cuadro de fácil comprensión: supongamos que un operador (el señor Doe) presente en la sede de la SCU de 4to. nivel solicite una medición "a pedido" sobre una determinada fibra: ¿cuáles son los pasos fundamentales que esta operación generará en el software y cuáles los que el operador deberá cumplir?

1. El señor Doe selecciona la fibra deseada en un Mapa (si su compañía dispone de GIS) o en un formato alfanumérico y elige los parámetros de medición (si necesarios)
2. Un procedimiento Db provee la conexión (mediante un recuadro de diálogo o una ficha) con la tabla de datos de sistema relativa a aquella fibra y aquella configuración de medición;
3. El señor Doe aprieta el botón "measure now";
4. Un procedimiento Db controla si el señor Doe está autorizado para ejecutar dicha operación; si es así, escribe en los datos de sistema que se requiere una medición específica inmediata sobre una determinada fibra;
5. Un procedimiento Db alínea la base de datos de la SCU del usuario y de la SCU que está actualmente gobernando dicha fibra;
6. Un procedimiento Db pide al server de red de la SCU remota de configurar la adecuada RTU y solicitar una medición inmediata;
7. El server de red se comunica con el dispositivo de red mediante la WAN, y envía adecuadas instrucciones;
8. El dispositivo de red ejecuta la medición y envía los datos hacia atrás, al server de red;
9. El server de red escribe, en los datos de sistema, el resultado de la operación y los datos correspondientes;
10. Un procedimiento Db activa el proceso de análisis de los datos sobre los datos recibidos; este procedimiento a su vez registra los resultados del análisis como propriedades y estado de la fibra, en los datos del sistema;
11. Un procedimiento Db controla si existen condiciones de atención o de alarma en la fibra virtual;
12. Un procedimiento Db activa la alineación de las bases de datos;
13. Supongamos que se ha generado una alarma: un procedimiento Db activa (tanto en la SCU local como en la remota) la generación de un informe y la notificación de la alarma;
14. Un procedimiento Db activa la actualización de GIS;
15. El señor Doe sabe así exactamente adonde enviar a su escuadra de mantenimiento.

Durante todo el proceso, cada modificación de los datos de sistema ha sido notificada al Agent TMN.

A su vez, el Agent ha notificado al gestor externo TMN, de acuerdo con sus instrucciones, todos los sucesos significativos.

El hardware OCN-MS puede ser subdividido en dos grupos principales:

• Hardware de la Unidad central de supervisión (PC, workstation y marcadores de itinerario y adaptadores externos)
• Equipos de medición

Las siguientes son las características mínimas de las máquinas de los centros de control para máquinas de 3er. y 4to. nivel (nota: recordamos que estas son máquinas que operan con el sistema operativo WINDOWS NT, con Oracle Work group Server 7.3, SW Nicotra y opcionalmente interfaz GIS incorporada):

• Basado en PC Pentium
• CPU 166 MHz
• RAM 64 Mbytes o superior
• HD 2 Gb o superior
• Unidad CD, unidad FD
• Tarjeta de red IEEE 802.3
• Sistema operativo Windows NT.

Debe ser una máquina UNIX con instalados a bordo SUN Solaris 2.5 OS, SUN Solstice Q3 stack, ORACLE Workgroup server 7.3,DSET TMN Toolkit, SW Nicotra (incluyendo Agent TMN) y con las siguientes características:

• Workstation SPARC Ultra 1
• RAM de CPU 143 MHz
• HD SCSI 2.1 Gb o superior
• Unidad CD, DAT, unidad FD
• Tarjeta de red IEEE 802.3

El hardware para mediciones OCN-MS NICOTRA se basa en el uso de una unidad principal denominada RTU (Remote Test Unit = Unidad remota de prueba) y una RTU remota.

• Controlador RTU
• Módulo OTDR
• Módulo multiplexor óptico OTAU
• Interfaz unidad alarmas OASI
• Módulo de comunicación
• Alimentador PS

Nota: el módulo OASI y el módulo de comunicación pueden no estar incluidos si no se lo solicita.

Este submódulo representa el núcleo del sistema de monitoreo, con un microprocesador inteligente que supervisa todas las funciones de la unidad.

Se lo puede programar para realizar una medición en tiempo real (medición "a pedido") y para la exploración periódica de conjuntos seleccionados de fibras, eligiendo para cada fibra todos los parámetros a medir.

Esta RTU es la última versión de la unidad de prueba diseñada por Nicotra para satisfacer las necesidades del Cliente para RTFS (Remote Test Fiber System).

La unidad ha sido diseñada para garantizar un elevado grado de flexibilidad, expansibilidad y permitir fácil mentenimiento y actualización.

El Controlador está equipado con un adaptador de red con estándar IEEE 802.3 para la comunicación con la SCU.

Esta unidad consiste en un módulo que se inserta en el bastidor RTU. Los módulos OTDR se pueden elegir en base a las siguientes opciones:

También se dispone de módulos ópticos dobles, con longitudes de onda de 1310/1550 y 1550/1625. La RTU se puede equipar con un segundo módulo OTDR con propósitos de back-up.

Para mayores detalles sobre los módulos OTDR, consultar nuestra especificación técnica.

En cuanto se refiere a la comunicación con la SCU, la RTU está equipada con modem para línea conmutada (PSTN) o bien con el apropiado adaptador de red para conexiones LAN, DDN.

Este módulo está equipado con un conmutador óptico para conectar la salida OTDR con las fibras monitoreadas. En su configuración estándar el número de puertas varía entre 4 y 25; a pedido se lo puede equipar con un máximo de 100 puertas.

Para conseguir la capacidad requerida se pueden usar varios OTAU conectados en cascada, de manera que en principio se puede obtener una capacidad ilimitada de conexión.

Los módulos OTAU Nicotra están disponibles en dos versiones básicas :

• OTAU/E controlado eléctricamente:

• OTAU/O controlado ópticamente (patente Nicotra):

Esta última característica permite instalar conmutadores remotos en la red y distribuir la señal de monitoreo a toda la red óptica que ha de ser monitoreada. El control de estos módulos OTAU, realizado en "modo óptico" y sin necesidad de modems ni otros dispositivos de comunicación de red, confiere grandes ventajas en materia de velocidad, fiabilidad y, por último, en las características globales del sistema.

Se utiliza esta unidad para recolectar las alarmas provenientes de los paneles de alarmas del equipo de transmisión, con el objeto de dar comienzo al monitoreo de una fibra cuando se detecta una condición anómala (consultar la operación modalidad en caso de fallo).

Como ejemplos de alarmas que se pueden monitorear podemos citar: nivel BER, alimentación del equipo de transmisión, apagado portadora, apagado láser, etc.

La unidad OASI está disponible con 32 puertas de entrada alarma.

Este módulo vuelve disponible un Modem para conexión a través de PSTN.

La tarjeta interfaz LAN está integrada en el controlador RTU.

La RTU está dotada de un alimentador para todos los equipos instalados en el bastidor. Esta unidad está disponible en dos versiones:

• entrada 48 V DC
• entrada 220 V AC

En el último caso podemos suministrar una UPS (sistema de alimentación continuo) para garantizar la operatividad de la unidad de monitoreo en caso de fallo de alimentación.

Esta unidad se instala en centrales remotas; se la utiliza para distribuir la señal óptica a las fibras remotas.

Básicamente, la RTU remota de Nicotra es similar a la RTU, salvo que no contiene los módulos OTDR, pero recolecta la señal de monitoreo de una fibra entrante y la distribuye a las puertas de salida, es decir, a la fibras que han de ser monitoreadas.

Consiste en un bastidor estándar de 19" que contiene todo lo siguiente:

• Multiplexores ópticos OTAU (el primero es un conmutador ópticamente controlado OTAU/O; los otros están controlados eléctricamente por el primero)
• OASI interfaz de la unidad alarmas
• Módulo de control
• Alimentador PS

Como para la RTU, se suministra un bastidor 19" para módulos WDM.

Para la descripción de los módulos mencionados, consultar los puntos E.2.1 hasta E.2.5 precedentes.

Las unidades RTU remotas se utilizan principalmente en el caso de "redes de distribución" (red ciudadana), más que en las redes troncales; en las primeras la longitud del cable es limitada y el número de fibras a ser monitoreado es alto. En estos casos, al diseñar un proyecto de monitoreo se puede reducir el número de módulos OTDR siempre y cuando el budget de potencia del sistema de monitoreo sea suficiente.

Se trata de un bastidor dedicado de 19" que puede situarse por encima de la RTU. Contiene hasta 20 submódulos, que incluyen componentes ópticos pasivos tales como WDM (Wave Division Multiplexer), filtros y módulos WDM dobles (una combinación de dos WDM utilizada para realizar el by-pass de una central remota).

Se suministra este bastidor solamente cuando los clientes desean monitorear fibras "en servicio". Se puede suministrar un bastidor similar (con capacidad inferior) para instalación en red (fuera del bastidor BOM).

Consultar la especificación técnica para conocer los diferentes tipos de WDM disponibles.

Las conexiones desde las unidades de monitoreo (RTU) hacia la fibra bajo prueba se obtienen por medio de componentes pasivos (segmentos de interconexión, WDM, etc.) según el esquema siguiente:

Se han insertado componentes pasivos adicionales tales como filtros elimina-banda, para impedir que la señal de monitoreo llegue al receptor del equipo de transmisión del Cliente y afecte las características de transmisión del sistema. El número y el tipo de WDM y filtros dependen básicamente de dos parámetros: las longitudes de onda TX y la posibilidad de insertar la señal de monitoreo desde el lado TX o desde el lado RX.

En el interior de la RTU se ha previsto un filtro elimina-banda para impedir que la señal de transmisión llegue al receptor OTDR y reduzca o anule las características del sistema de monitoreo. Para ulteriores detalles observar el esquema de la fig.3.

Como el anterior, excepto:

1550/1625 nm, 1310 & 1550/1625 nm

(dispositivos fibras fusionadas)

(dispositivos basados en filtro)

Estos filtros permiten la transmisión en solamente una o dos ventanas de transmisión, tanto 1310 nm y/o 1550 nm, y con el resto de la banda bloqueada (o bien una banda adicional como la 1625 nm).

Los filtros elimina-banda se pueden suministrar incorporados en un panel adaptador, con conector o como dispositivos conectorizados en línea.

Esencialmente este componente está formado por dos WDM ya preensamblados en un único módulo; se lo utiliza para realizar el by-pass de un regenerador o de una estación remota.

Para las características técnicas, consultar las características del WDM, con la siguiente excepción:

La pérdida de inserción arriba indicada se refiere a la señal de monitoreo mientras que la pérdida de inserción para la señal de transmisión, que es el único parámetro relevante para las compañías telefónicas, está limitada a la de un solo dispositivo WDM.

Como ya ha sido especificado, la conexión con el ODF del Cliente se realiza por medio de adecuados segmentos de interconexión, con la posible inserción adicional de WDM y filtros para monitoreo de fibras en servicio. Nicotra puede proveer una elevada variedad de segmentos de interconexión de tipo uniforme (mismo tipo de conector en ambos extremos del empalme) o segmentos híbridos (diferentes tipos de conectores en los dos extremos) como por ejemplo FC/SPC, SC/SPC, SC2, Mini -SC, ST/PC, DIN, HMS, E2000 , etc.

• Las longitudes estándar son: 10 m o 20 m; otras a pedido.