Gestión de redes de fibra óptica

Javier A. Arango Tabares
Empresas Públicas de Medellín E.S.P.

Leonardo F. Echeverry C.
E-Global S.A.

Ana María Cárdenas Soto
Empresas Públicas de Medellín E.S.P.

El desarrollo de la transmisión por medio de fibras ópticas tuvo una evolución muy rápida en los últimos 30 años. Desde el inicio de la década de los 60 hasta la época presente, la atenuación fue reducida a órdenes de centésimas de decibelios, el ancho de banda de transmisión ha aumentado a gigabits por segundo y las aplicaciones difundidas por los más diversos campos de aplicación.
La evolución en el campo de las telecomunicaciones y de la fibra óptica ha llevado a la necesidad de gestionar redes de telecomunicaciones con infraestructura basada en fibras ópticas. Este artículo propone un modelo de gestión para estas redes.
Esta propuesta de gestión se subdivide en dos partes importantes: una que trata metodologías para el mantenimiento, prevención y detección de fallas, y otra que propone de manera integral un sistema de gestión de redes ópticas, que vinculando las metodologías anteriores, aporta distintas herramientas de gestión del mantenimiento como son: entrega de reportes, tiempos de servicio esperados y reales (“Acuerdos de Niveles de Servicio”), tiempo medio entre fallas (MTBF) y tiempo medio para reparar (MTTR).


1. INTRODUCCIÓN

La evolución en las técnicas de gestión de redes ha ido de la mano con la propia evolución de las mismas.
El progreso tecnológico de los últimos años ha conducido al desarrollo de las redes de comunicación de datos al interior de las organizaciones, sobre las cuales se asientan muchos de sus sistemas de gestión.
El abaratamiento de los costos del diseño y desarrollo de estas redes, y el aumento de las capacidades de procesamiento, han conducido a que muchas organizaciones se hayan planteado la viabilidad de migrar sus actuales sistemas de información de arquitecturas centralizadas a arquitecturas distribuidas.
En este sentido las redes de datos surgieron como el medio a través del cual se interconectan diferentes equipos que, instalados remotamente unos de otros, ofrecen capacidades de acceso a servicios entre redes, tales como capacidades adicionales de proceso, accesos a bases de datos internacionales, etc.
La existencia de dispositivos de comunicaciones dispersos sobre los que se interconectan todas estas redes y los enlaces de comunicaciones para el acceso a servicios avanzados de telecomunicaciones, obligan a disponer de sistemas de gestión para la configuración, supervisión, diagnóstico y mantenimiento de todos estos dispositivos.
Si bien en un principio gestión de red significaba gestión individualizada de los elementos que conforman la red, actualmente se tiende a tener una gestión unificada de red. En la transición a esta nueva visión de gestión, se ha pasado por la coexistencia de sistemas de gestión por elemento y por tipo de red y por la integración de los mismos.
En este artículo se expondrán los conceptos que involucra la gestión de redes en general, con el fin de establecer un marco de referencia, y se propondrá de manera sistemática un modelo de gestión especifico para las redes de fibra óptica.

2. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE REDES ÓPTICAS

La operación de redes de fibra óptica comienza desde el diseño mismo y de su instalación, cuidando de implementar las redes con los estándares adecuados para garantizar su vida útil. Las condiciones de operación de los diferentes elementos que conforman la red, establecidas por los fabricantes, deben considerarse durante su implementación y durante su operación. Teniendo en cuenta que se hará referencia a redes pasivas en general, las consideraciones se centrarán en la manipulación de los cables en diferentes etapas de la operación.
2.1. Instalación:
2.1.1. Pruebas en fábrica: Acerca de los cables de fibra óptica, los fabricantes señalan generalmente un límite de resistencia algo menor que los cables convencionales, en consecuencia, en determinadas circunstancias se necesitan precauciones y equipos especiales para asegurar la instalación con éxito de los cables.
La superficie de una fibra de vidrio puede contener imperfecciones (fisuras microscópicas) que pueden aumentar bajo el efecto de una fuerza aplicada y provocar la rotura de la fibra. Por consiguiente, es habitual comprobar la capacidad de soportar el esfuerzo de tracción de las fibras en fábrica, eliminando así las fibras con imperfecciones serias. Esta capacidad determina el índice de carga de los cables de fibra óptica, la cual tiene en cuenta las cargas a corto plazo, como la tracción durante la instalación, y las cargas a largo plazo como son las cargas residuales producidas por tracción o amarre del cable.
Las cargas que exceden el índice del cable pueden producir rotura de la fibra. Las fibras pueden fallar inmediatamente, o durante su vida de servicio. Los signos externos de deterioro no son necesariamente evidentes en ninguno de los casos, por lo tanto, el índice de carga de tracción de una fibra óptica no debe excederse en ninguna aplicación.
2.1.2. Transporte y embalaje del cable: Existen actualmente cables de fibra óptica con características de transmisión que permiten largas distancias entre regeneradores, en consecuencia, los fabricantes han previsto la construcción de tramos de cable de tal manera que resulte ventajoso utilizar longitudes mayores en las bobinas de cable para reducir el número de empalmes en un tramo entre regeneradores.
El carrete de cable de fibra óptica debe ser transportado de la misma forma que un carrete de cable de cobre, sin embargo, debido a su poco peso, se pueden encontrar varios problemas. No es aconsejable tirar el cable directamente al piso. Durante la carga o descarga, el carrete de cable no debe sufrir ninguna vibración o daño severo, y no debe dejarse rodar libremente cuesta abajo.
Los carretes no deben dejarse rodar con propósitos de transporte, excepto en tramos cortos alrededor de las cámaras o lugares de unión, siempre haciendo rodar los carretes en la dirección de la flecha marcada. Los carretes deben dejarse asegurados con listones hasta antes de comenzar el trabajo de instalación del cable.
2.1.3. Aspectos de instalación: Las herramientas y los métodos de instalación usados en el montaje de cables de cobre convencionales se puedan aplicar en la instalación del cable de fibra óptica, teniendo en cuenta algunas precauciones, tales como la tensión y el mínimo radio de curvatura del cable.
La carga máxima de tensión del cable es de 170 Kg. Los cables deben tenderse a la velocidad de tiro especificada o menor. Durante la instalación, debe evitarse tirar el cable con sacudidas o deteniendo el tiro repentinamente y debe mantenerse bajo tensión uniforme.
Comúnmente la fuerza de tiro es conseguida mediante fuerza humana, y debe ser sincrónica en la cámara o registro de alimentación, la cámara intermedia y la cámara de extremo de tiro. Otra forma de ejercer la fuerza de tiro es utilizando un equipo automático, el cual monitorea la fuerza de tiro y la regula.
2.2. Mantenimiento:
El mantenimiento debe efectuarse de manera regular en un sistema de fibra óptica, a fin de garantizar su funcionamiento. La mayor parte del trabajo de mantenimiento se puede llevar a cabo sin afectar la operatividad del sistema. Otras pruebas, como la medida de nivel de potencia óptica, requieren la interrupción del servicio.
2.2.1. Mantenimiento que no produce interrupción del servicio: El sistema de fibra óptica deberá ser inspeccionado visualmente al menos una vez al año. Los cables de interconexión y las curvaturas de los cables deberán ser comprobados para asegurar que no están comprometidos los valores de los radios de curvatura mínimos.
La atenuación óptica de las fibras que no están en servicio (fibras de respaldo) puede ser medida utilizando un generador de luz y un medidor de potencia y puede ser comparada con datos de la instalación registrados anteriormente para determinar el deterioro de la fibra óptica. Bajo condiciones normales, la atenuación de una fibra se mantiene constante durante muchos años.
El nivel de polarización de los equipos ópticos láser puede ser normalmente ensayado sin que afecten la operatividad del equipamiento. También deben consultarse las especificaciones del fabricante para determinar el nivel de trabajo adecuado del equipamiento.
2.2.2. Mantenimiento que produce interrupción del servicio: El mantenimiento que afecta el servicio debe ser realizado con la frecuencia que indica el fabricante en las especificaciones. Normalmente los cables de fibra y los equipos son estables durante varios años, dependiendo en gran medida de las condiciones ambientales a las que se someten durante su vida de operación.
2.3. Reparación
La reparación de los cables rotos debe planearse cuidadosamente. El cable no debe repararse en un ambiente húmedo. Para cables apantallados o con miembro central metálico, se recomienda esté conectado a tierra durante la reparación.
Para facilitar la ubicación exacta de la rotura de la fibra, conviene ayudarse de las medidas realizadas con un OTDR, el cual señalará la distancia de ocurrencia de la falla con cierto grado de precisión. Normalmente, no hay suficiente holgura en un cable instalado para realizar un empalme sin añadir un trozo de cable de conexión. Un cable de conexión introducirá en el enlace dos pérdidas adicionales por empalme, además de la atenuación del propio cable de conexión. De no ser posible la utilización de un cable de conexión, puede ser necesaria la sustitución del tramo de cable.
Una vez que se ha identificado el tramo de cable dañado, debe cortarse y eliminarse. Si se requiere una sustitución inmediata del cable de fibra óptica, se puede poner sobre el suelo un trozo corto de cable robusto (Figura 1) y empalmarlo de forma temporal (las uniones mecánicas pueden llevarse a cabo si las pérdidas introducidas aun hacen viable el enlace y las temperaturas no descienden por debajo del punto de congelación). Un cable apropiado de estilo robusto puede soportar sobrecargas, tales como pisadas de vehículos, arrollamientos y congelamiento por presencia de hielo.
2.4. Registros:
Se deberán realizar anotaciones y registros muy precisos de la instalación y de su mantenimiento para seguimiento, futuras reparaciones o modificaciones del sistema. Los siguientes son algunos de los registros que deben llevarse:
• Documentación de los ensayos periódicos realizados para inspeccionar y comprobar el sistema de fibra óptica, incluyendo datos como fecha, equipo humano de técnicos participantes y equipamiento empleado.
• Documentación de la medida de potencia inyectada y extraída a la fibra.
• Planos que incluyan detalles de la ruta de instalación real. Inclusión de las anotaciones sobre las condiciones físicas del cable y las estructuras de los soportes, obtenidas de una inspección del tendido o ruta del cable.
• Identificación y registro del Cable de fibra óptica incluyendo año de instalación, longitud, fabricante, enlaces soportados, etc.
• Especificaciones y catálogos del equipamiento de medida utilizado en la operación y el mantenimiento.
• Comparación de las lecturas obtenidas de los parámetros de desempeño de la instalación con los valores históricos registrados.
• Comprobación y marcación de las asignaciones de cada panel de conexiones y empalmes.
• Notas detallando cualquier problema adicional encontrado.
2.5. Prueba de componentes y de redes de fibra óptica:
Los parámetros de medición y los correspondientes puntos de medición pueden clasificarse cómo se muestran en la Tabla 1.
La medición de potencia óptica es una de las medidas más importantes para gestión de fibras ópticas. Esta medición se efectúa convirtiendo en una señal eléctrica a través de un convertidor óptico-eléctrico (O/E), bien sea el haz de luz de salida que se emite directamente desde diversos elementos de emisión de luz o bien sea en la salida de luz desde una fibra óptica. De acuerdo a cada propósito, se selecciona el elemento receptor de luz más adecuado.
Para hacer medidas de pérdida óptica o atenuación en fibras, cables y conectores, se debe tener una fuente señal estándar así como un medidor de potencia de FO. La fuente debe escogerse de manera que sea compatible con el tipo de fibra en uso (monomodo o multimodo, con el diámetro del núcleo apropiado) y con la longitud de onda deseada para realizar la prueba. La mayoría de las fuentes utilizados en estos equipos de medición son LEDs o láseres de los tipos normalmente usados como transmisores en sistemas de fibra óptica, haciéndolos representativos de aplicaciones reales y ampliando la utilidad de la prueba. Algunas pruebas, tales como la medición de la atenuación espectral de la fibra requiere una fuente de longitud de onda variable, que es usualmente una lámpara de tungsteno con un dispositivo para variar la longitud de onda de salida.
Las longitudes de onda típicas de fuentes son 665 nm (fibra de plástico), 820, 850 y 870 nm (fibra de vidrio de longitud de onda de primera ventana), 1300 y 1550 nm (longitud de onda de segunda y tercera ventana respectivamente). Los LEDs son usados típicamente para prueba de fibra multimodo y los láseres se usan para fibra monomodo. La longitud de onda de la fuente puede ser un factor crítico en la realización de medidas de pérdida exactas, dado que la atenuación de la fibra depende de la longitud de onda. Por ello todas las fuentes de prueba deben calibrarse acorde con la longitud de onda de trabajo.
2.5.1. El OTDR (Optical Time Domain Reflectometer): Es un instrumento de soporte para la operación y el mantenimiento. Cuando se aplica luz dentro de la fibra óptica, la retrodispersión y la refracción de luz de Fresnel hacen que parte de la luz se regrese hacia la fuente emisora. Utilizando este fenómeno, es posible hacer una evaluación de los siguientes aspectos: Localización de la falla, pérdida óptica entre dos secciones transversales y pérdida en la unión (empalme).
El OTDR es un instrumento usado para probar cables de fibras ópticas. Mientras los instrumentos de hoy son precisos y fáciles de usar, todos ellos exigen el conocimiento adecuado de su operación y funcionamiento y “trucos” para conseguir buenos resultados.
Si se está instalando una red de planta externa con empalmes entre cables, se verificará con el OTDR el estado de las fibras y empalmes. El OTDR puede verificar la calidad del empalme después de que se hace; también puede encontrar problemas de tensión y curvatura en los cables causados por manejo inadecuado durante la instalación. Si se va a restaurar un cable después de un corte, el OTDR ayuda a localizar el corte, y a confirmar la calidad de empalmes temporales y permanentes previa su entrada en operación. En fibras monomodo donde las reflexiones del conector son una preocupación, el OTDR localiza fácilmente los conectores con desempeño deficiente.
Los OTDR no deben ser usados para medir pérdidas en los cables. Esta es la labor de la fuente y los medidores de potencia, los cuales simulan el enlace real de fibra óptica.
A diferencia de las fuentes y los medidores de potencia que miden la pérdida del cable directamente, el OTDR trabaja indirectamente. La fuente y el medidor de potencia simulan el transmisor y el receptor del enlace de la fibra, tal que la medida se correlaciona bien con la pérdida del sistema real. 
El OTDR, por su parte, opera basado en la retrodispersión de la luz ocurrido en la fibra, para realizar la medición de la pérdida. La operación se describe a continuación: el OTDR envía un pulso de muy alta potencia y mide la luz que retorna. En cualquier instante de tiempo, la luz que el OTDR sensa es la luz esparcida del pulso que atraviesa una región de la fibra. El pulso del OTDR es como una “fuente virtual” que está probando toda la fibra. Puesto que es posible calibrar la velocidad del pulso cuando pasa a través de la fibra, el OTDR puede correlacionar lo que sensa en la luz de retrodispersión con una ubicación real en la fibra. Luego puede crear un despliegue de la cantidad de luz de retrodispersión en cualquier punto en la fibra como se muestra en la Figura 2.

3. ESTIÓN DE REDES DE FIBRA ÓPTICA

3.1. Conceptos Generales:
La ISO (International Standard Organization) define la gestión de red como: “El conjunto de elementos de control y supervisión de los recursos que permiten que la comunicación tenga lugar sobre la red”. La gestión de redes comprende las herramientas necesarias para realizar las siguientes funciones:
• Supervisión de la red
• Control de los dispositivos de la red
• Administración de la red
Los componentes de un sistema de gestión de red y las relaciones entre ellos se representa en el siguiente diagrama (Figura 3):
Cada uno de los elementos tiene el siguiente significado:
• Objeto gestionable: representa cualquier dispositivo físico o lógico de la red y el equipamiento lógico relacionado con él, tal que permita su gestión.
• Agente: es el equipamiento lógico de gestión que reside en el objeto gestionable.
• Protocolo: utilizado por el agente para pasar información entre el objeto gestionable y la estación de gestión.
• Objeto ajeno: se define como un objeto gestionable que utiliza un protocolo ajeno, es decir un protocolo distinto al de la estación de gestión.
• Agente conversor: actúa de conversor entre el protocolo ajeno y el protocolo utilizado por la estación de gestión. 
• Estación de gestión: está formada por varios módulos o programas corriendo en una estación de trabajo u ordenador personal.
Las tres principales arquitecturas de gestión de red son:
• Modelo OSI: ISO ha definido una arquitectura de gestión OSI (Open Systems Interconnection) cuya función es permitir la supervisión, control y mantenimiento una red de datos. Está dividida en cinco categorías de servicios de gestión denominadas Áreas Funcionales Específicas de Gestión (Specific Management Functional Areas, SMFA). Estas categorías son las siguientes: Gestión de configuración, Gestión de fallos, Gestión de prestaciones, Gestión de contabilidad y Gestión de seguridad
• Modelo TMN: El término TMN (Telecommunications Management Network) fue introducido por la ITU-T, y está definido en la recomendación M.3010. Fueron incorporados varios conceptos del modelo OSI al estándar TMN: se adoptó el modelo gestor-agente del modelo OSI; se siguió el paradigma de la orientación a objetos de la arquitectura OSI; se trabajó conjuntamente en el desarrollo del concepto de dominios de gestión.
Un aspecto diferenciador de ambos modelos consiste en la introducción, en el modelo TMN, de una red separada de aquella que se gestiona, con el fin de transportar la información de gestión.
A diferencia del modelo OSI, en el cual se definen cinco áreas funcionales, el estándar TMN no entra en consideraciones sobre las aplicaciones de la información gestionada. Por el contrario, se definen las siguientes funcionalidades: el intercambio de información entre la red gestionada y la red TMN, el intercambio de información entre redes TMN, la conversión de formatos de información para un intercambio consistente de información, la transferencia de información entre puntos de una TMN, el análisis de la información de gestión y la capacidad de actuar en función de ella, la manipulación y presentación de la información de gestión en un formato útil para el usuario de la misma; el control del acceso a la información de gestión por los usuarios autorizados.
En el estándar TMN se define una serie de capas o niveles de gestión mediante las cuales se pretende abordar la gran complejidad de la gestión de redes de Telecomunicaciones. Cada uno de estos niveles agrupa un conjunto de funciones de gestión (Figura 4). El estándar LLA define cuáles son esos niveles y las relaciones entre ellos.
• Modelo Internet (SNMP): En 1988, el IAB (Internet Activities Board, Comité de Actividades Inter-red) determinó la estrategia de gestión para TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol, Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Inter-Red). Esto significó el nacimiento de dos esfuerzos paralelos: la solución a corto plazo, SNMP, y la solución eventual a largo plazo, CMOT (CMIP Over TCP/IP). SNMP está dirigido a proporcionar una gestión de red centralizada que permita la observación, el control y la gestión de las instalaciones. Utilizando SNMP, un administrador de red puede direccionar preguntas y comandos a los dispositivos de la red. SNMP se ha convertido, debido al enorme éxito que ha tenido desde su publicación, en el estándar de facto de gestión de redes. Prácticamente todo el equipamiento de redes puede ser gestionado vía SNMP.
Las funciones básicas que contempla un sistema de gestión, dependiendo del tipo de red en dónde se utilice, son:
• Gestión de redes pequeñas: En redes con pocos usuarios, con un número de dispositivos de red bajo, es suficiente con un sistema de gestión que ofrezca las funciones básicas de supervisión: supervisión y presentación en tiempo real de los componentes individuales de la red, presentación de la información de la configuración, representación gráfica de los nodos instalados en la red, indicación del estado de los componentes individuales (cuáles están activos y cuáles inactivos), en caso de avería, indicación del tipo de ésta, notificación automática de errores, posibilidad de acceso automático a los elementos de la red desde la consola de gestión de red, filtrado de alarmas, supervisión y determinación de los valores de rendimiento para la totalidad de la red, así como en los diversos componentes de la red, modificación de la configuración de la red y establecimiento de los derechos de accesos a los diversos sistemas, aislamiento de errores de equipo físico respecto a los errores de equipo lógico.
• Gestión de redes medianas y grandes: En redes de mayor complejidad son necesarias funciones de gestión más avanzadas al estar formadas por diferentes tipos de redes, con diferentes protocolos y con elementos de diversos fabricantes. A las funciones descritas anteriormente hay que añadir las siguientes: capacidad de supervisar el rendimiento y generar estadísticas dando una valoración de los resultados, evitar averías, pérdidas de rendimiento y problemas de configuración mediante políticas preventivas de gestión, recuperación automática ante fallos, provisión de los mecanismos avanzados para la seguridad de la red y de los datos, capacidad para representar gráficamente en tiempo real la totalidad de la red, partes de la misma y los sistemas conectados en cada punto, de forma que la gestión no se convierta en una tarea excesivamente compleja, capacidad para supervisar desde una única estación la totalidad de los tipos de red que puedan existir (Ethernet, Token Ring, FDDI, etc.), posibilidad de intercomunicación local y remota con cualquier elemento de la red, proporcionar interfaces con otros entornos, recolección y análisis de datos de gestión, escalabilidad del sistema de gestión para responder adecuadamente al crecimiento de la red, capacidad para integrar equipos de múltiples fabricantes y que soportan diversos protocolos.
Tendencias tecnológicas y del mercado: Las redes de comunicaciones de datos se han convertido en un componente fundamental dentro de la infraestructura corporativa, imponiendo a su vez unas exigencias muy altas a los sistemas de gestión de dichas redes. Las plataformas de gestión actuales se quedan cortas a la hora de responder a estas necesidades, especialmente cuando se aplican a redes a gran escala y en aplicaciones críticas. Las principales tendencias que se detectan en el segmento de la gestión de redes para dar solución a estos problemas son: Sistemas distribuidos, Gestión orientada a servicios, Gestión basada en Web y Gestión inteligente.
3.2. Consideraciones para Redes de Fibra Óptica:
Un sistema de supervisión a distancia de fibra óptica (RFTS) debe ofrecer un acceso fácil e inmediato a las unidades remotas. Dichas unidades deben poder ser instaladas en puntos estratégicos para caracterizar el estado de las fibras a través de pruebas OTDR y de pérdidas. El sistema RFTS debe determinar la naturaleza y localización de una falla sobre el camino óptico de una manera más rápida y efectiva en costos que la operación y verificación tradicionales realizadas por los grupos de mantenimiento.
El sistema debe ser capaz de realizar pruebas regularmente en búsqueda de posibles fallas antes de su aparición, en cuyo caso debe contar con la posibilidad de emitir alarmas identificando las anomalías antes de que afecten la transmisión de la señal.
Una vez instalado, el sistema debe ofrecer las siguientes posibilidades:
• Reducción drástica del tiempo de atención a las averías.
• Supervisión remota de trabajos de construcción o mantenimiento.
• Control remoto completo de las unidades remotas ofreciendo acceso a todas las funciones de las mismas.
• Dotar a los equipos de trabajo con unidades que pueden funcionar tanto de manera remota como de manera local sin realizar modificaciones al equipo.
• Capacidad de controlar remotamente la unidad para realizar soporte técnico, entrenamiento, asesoría o reconfiguración de las unidades.
• El software debe usar un sistema operativo ampliamente conocido y validado y de operación sencilla.
• El sistema debe ser escalable, permitiendo la rápida implementación de nuevos puntos de prueba o el aumento de la cantidad de fibras a supervisar sin afectar el funcionamiento de los puntos de prueba ya implementados.
El sistema de gestión propuesto debe contar, por lo menos, con los siguientes elementos: Unidad controladora (TSC), Unidades Remotas (RTU), Unidades de Acceso a las fibras (OTAU). software de control remoto, software de administración de pruebas, gaveta o “rack” de instalación.
Se recomienda que el sistema de gestión cuente con la capacidad de operar en por lo menos tres modos principales, estos modos de operación se describen como modo de monitoreo, modo de intervención y modo de supervisión.
Las características, tales como rango dinámico, zonas muertas, resolución en distancia y pérdida o longitud de onda a usar dependen de las características de las fibras a supervisar y varían con cada punto de prueba. La especificación de estas características depende del presupuesto de pérdida y la longitud de las fibras.
3.3. Confiabilidad del Sistema y Calidad del Servicio: MTBF y MTTR:
Para mantener una alta confiabilidad y buena calidad de señal, se debe implementar un programa de mantenimiento sistemático para la planta externa de fibra óptica, con planes para que los más eficientes métodos de restauración de emergencia puedan ser implementados. A continuación se revisarán la frecuencia y los costos de las interrupciones del cable de fibra óptica, así como el costo efectivo de la restauración de emergencia. Se presentarán algunas de las herramientas disponibles para mantenimiento proactivo de la red de fibra óptica y los ahorros del costo potencial, al realizar mantenimiento preventivo.
Efecto de la fibra en la confiabilidad: El incremento resultante en la confiabilidad del sistema debido a la instalación de fibra óptica ha sido bien documentado durante los últimos años. Un ejemplo de ello ha sido el aumento en la confiabilidad del orden del 500% que ha sido alcanzado por el despliegue de fibras en sistemas de redes HFC[CHA96].
No debería olvidarse, sin embargo, que aunque los componentes de fibra son inherentemente más confiables, ellos también inherentemente toman mas tiempo para la restauración en caso de una interrupción.
Teóricamente hasta el 40% del tiempo por fuera en sistemas HFC será causado por los componentes ópticos debidos a su alto tiempo medio de reparación (MTTR: Mean Time To Repair), del cual un 30% será debido al cable mismo.
Resultados de fallas de cable de fibra también han sido analizados. Bellcore presentó un documento y la NRC (Network Reliability Council) de la FCC publicó un reporte referente a las fallas de campo de la fibra. Las causas de las fallas se resumen en la Figura 5.
Confiabilidad y Disponibilidad de la red de fibra: La confiabilidad de la red es la probabilidad de que un sistema no fallará en un período de tiempo definido. Otro concepto importante es la disponibilidad de la red, que es definido como “una medida de la capacidad de una red o una unidad para realizar una función requerida en un instante de tiempo dado”. La disponibilidad de la red puede ser expresada en términos matemáticos como:

Donde:

MTBF: tiempo medio entre fallas
MTTR: tiempo medio para reparar.
Esta fórmula demuestra que la disponibilidad de la red puede ser mejorada por: el incremento del MTBF el cual representa confiabilidad y/o la disminución del MTTR el cual representa tiempo de reparación.
Incremento de la disponibilidad por incremento del MTBF: Los componentes instalados hoy en sistemas de fibra óptica tienen ya un alto grado de confiabilidad. Para maximizar el MTBF se deben implementar programas de mantenimiento proactivo y así alcanzar la confiabilidad predicha de los componentes. Otra forma también efectiva pero más costosa para incrementar el MTBF de la red es tener elementos y rutas de redundancia.
Incremento de la disponibilidad por disminución del MTTR: La otra forma para maximizar la disponibilidad de la fibra es disminuir el tiempo medio de reparación (MTTR). Una vez una red falla, se requiere la recuperación más rápida posible para maximizar la disponibilidad y recuperar los ingresos. La consideración clave para la reducción del MTTR es la creación de un plan de contingencia amplio, apoyado por un sistema de gestión. Gran parte del plan puede ser realizado durante el diseño del sistema, sin embargo un plan completo no puede ser presentado hasta que no se conozcan los recursos (personas, equipos, etc.) y se tengan los registros “según lo planeado” del sistema. El plan de contingencia debe tener siete componentes: Facilidades de administración, Equipo de trabajo (personas), Entrenamiento, Equipos (dispositivos), Plan de acción, Simulacros de fallas y Mejora continuada de procesos.
3.4. Definición de Políticas y Procesos de Gestión:
Las propuestas de elaboración de procesos intentan conciliar los conceptos de TMN y a partir de éstos definir una serie de políticas para la gestión.
Premisas fundamentales en el diseño de los procesos: Conciliar los componentes funcionales de TMN con la realidad de la implementación de Gestión de redes de fibra óptica. La conciliación con dicha realidad implica definiciones de procesos eficientes y prácticos. Dentro de los criterios de orden práctico a tener en cuenta se sugieren los siguientes:
• Todas las acciones que se tomen deben garantizar un proceso “fluido”. Ninguna acción que no agregue valor al proceso se realizará.
• El proceso debe garantizar el mantenimiento actualizado de la información en el sistema (la acción o evento que genera la modificación de un recurso es la acción o evento que genera la actualización en el sistema).
• Se debe minimizar la existencia y presencia de información impresa debido a la carga operativa adicional que genera, ya que se hace inmanejable con el tiempo y no todos los implicados en la operación, generalmente distribuidos geográficamente, pueden acceder a dicha información.
• Las acciones operativas que efectúan las personas involucradas deben tender a su mínimo posible.
• Es deseable que el flujo de procesos sea provisto por las herramientas de gestión y no dependan de la memoria o conocimiento del operador o de su eficiencia.
• El proceso pretende utilizar, en la medida de los posible, los recursos de informática existentes en el área encargada de la Gestión.
Definición de procesos: Se sugiere que se establezcan claramente al menos los siguientes procesos dentro de la gestión de redes de fibra óptica:
• Gestión del Inventario. Este proceso pretende establecer el uso de recursos y equipos en la red así como encargarse de gestionar y administrar los mismos; se parte de que el proceso de adquisición de equipos está cubierto previamente (este proceso deberá interactuar directamente con compras, manejo de órdenes de trabajo y área financiera).
• Gestión proactiva de nodos y enlaces. Este proceso permitirá la posibilidad de incorporar estrategias de planificación y de mantenimientos preventivos dentro de la operación de la red para la verificación de la operatividad de equipos instalados, equipos de respaldo, nodos operativos y nodos de respaldo.
• Gestión de fallos. La gestión de fallos comprende la detección, el aislamiento y la corrección de fallas que se presenten en la red; éstos pueden ser persistentes o transitorios. 
• Gestión de la calidad de funcionamiento. Permite evaluar el comportamiento de los recursos y la efectividad de las actividades de la red de fibra óptica. 
• Gestión de Configuración. La gestión de configuración identifica, ejerce control sobre, toma datos de, y proporciona datos para sistemas abiertos, con el fin de preparar, inicializar, poner en marcha y tener en cuenta la operación continua y la terminación de servicios de interconexión.
• Criterios y Lineamientos para la Presentación de Informes. Los informes deben tener claramente definidos los criterios sobre los que se basará su presentación. Algunos de esos lineamientos son: portada, introducción, conclusiones del análisis final, y recomendaciones finales en el caso que las amerite.
Todos estos procesos generan procedimientos que se reflejan en actividades a ejecutar para la gestión adecuada de redes.

4. CONCLUSIÓN

La gestión de redes va mucho más allá que el desarrollo y la implementación de un software, es el conjunto de recursos tecnológicos, humanos y de procedimientos para lograr el funcionamiento apropiado de una red según unos parámetros preestablecidos o niveles de servicio ofrecido a los clientes de la red.

5. REFERENCIAS

[ATT94] AT&T. Interconexión de fibras ópticas. Atlanta: AT&T, 1994. [50p.]
[CHO98] CHOMYCZ, Bob. Instalaciones de fibra óptica, fundamentos, técnicas y aplicaciones. Madrid: McGraw Hill, 1998. 225p.
[EMP94-1] EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN ESP. Fibra óptica y usos. Medellín: EEPPM, 1994. [12p.]
[EMP96] EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN ESP. Operación y mantenimiento de la fibra óptica. Medellín: EEPPM, 1996. [62p.]
[EMP94-2] EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN ESP. Interconexión de fibras ópticas. Conectores mecánicos. Medellín: EEPPM, 1994. [60p.]
[EXF98] EXFO. Sistema de supervisión de redes de fibra óptica. Quebec: EXFO, 1998. [80p.]
[FAC92] FACOMEC. Fibra óptica. Cali: FACOMEC, 1992. 64p.
[FUJ87] FUJIKURA. Manual de mantenimiento y descripción técnica del sistema de cable de fibra óptica. Tokio: FUJIKURA, 1987. 2v
[LUC99] LUCENT TECHNOLOGIES. Sistema smart LGX de prueba y vigilancia de fibra. Atlanta : Lucent Technologies, 1999. [50p.]
[CHA96] Chamberlain, John and Patton Jerry. Optimizing Fiber Optic Cable Availability.. Cable-Tec Expo 96. Exton: SCTE, 1996. 113-120p.
[WAV98] WAVETEK. Sistema remoto de pruebas de fibras para la instalación, mantenimiento y control de redes. París: WAVETEK, 1998. [80p.]
http://bugs.wpi.edu:8080/EE535/
hwk97/hwk3cd97/husain/
husain.html
http://www.recitronic.com.br/
c1.html
http://www.snmp.com
http://www.map.es/csi/silice/
Redges3.html 
6. C.V.
Javier Alonso Arango Tabares: Ingeniero Electricista y Especialista en Telecomunicaciones de la Universidad Pontificia Bolivariana. Desempeñó cargos en la Unidad de Planeación Distribución Energía, División Operativa de Redes Telecomunicaciones de Las Empresas Públicas de Medellín ESP, también como encargado de la Gerencia Operativa de EPM-TV. Ha realizado estudios de: Demanda Telefónica, Protecciones y Puestas a Tierra en las Redes de Telecomunicaciones, Seminario Digital Network Management (DNM), Diseño Gestión y Operación de Redes HFC. Actualmente se desempeña como Coordinador de la Red de Banda Ancha Operación de Las Empresas Públicas de Medellín ESP
Leonardo Fabio Echeverry Cardona: Ingeniero Electrónico y Especialista en Telecomunicaciones de la Universidad Pontificia Bolivariana. Desempeñó diferentes cargos en CompuRedes S.A., así como en la Gerencia de Informatica de Susalud EPS, también se ha desempeñado como Ingeniero de Proyectos de Impsat S.A.; ha sido profesor de cátedra en el área de Comunicaciones de Datos de la Universidad Católica de Oriente (Facultad de Ingeniería de Sistemas). Ha realizado estudios de: Productos de Cisco Systems, Productos de Novell Inc., Microsoft, Newbridge, Diseño de Redes TDM y Frame Relay, Internetworking, Productos Satelitales Vsat y SCPC Actualmente se desempeña como Gerente de Operaciones de E-Global S.A.
Ana María Cárdenas Soto: Ingeniera Electrónica de la Universidad de Antioquia. Ha trabajado en el diseño de redes de telecomunicaciones en la Subgerencia Técnica Telecomunicaciones de las Empresas Públicas de Medellín ESP Actualmente se desempeña como Coordinadora de la Red de Banda Ancha Desarrollo de la misma empresa. Ha dictado la cátedra de comunicaciones ópticas en la Universidad de Antioquia y en la Universidad Pontificia Bolivariana. Realiza estudios de postgrado en la Universidad Politécnica de Valencia, España.