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

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

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Tkgune de Industrias Creativas

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

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Áreas de especialización del Tkgune de Industrias Creativas

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

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 RPK

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

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Motor BMW – B58

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

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Detalle del motor BMW B58

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Vista de la culata y la tapa de balancines seccionada

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Culata, tapa de balancines y bloque motor desmontados y seccionados

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

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

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

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

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

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Diodo LED iluminando el mecanismo de la mariposa de gases

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Diodo LED iluminando el resorte de accionamiento del termostado

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

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

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

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

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Propuesta del CIFP Tartanga para el sistema de control multimedia

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Tarjeta de entradas/salidas digitales con conexión Ethernet ETH8020

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Programación de la aplicación multimedia

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Aspecto inicial de la aplicación multimedia

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

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Ejemplo del código desarrollado por la empresa Irekisoft

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Construcción de un módulo de resistencias limitadoras para los diodos LED

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

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

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Cableado hacia los LED situados en el interior del motor

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Conexionado del módulo de control a los diodos LED del motor 

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

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Vídeo promocional de RPK Tecnological Center incluido en la aplicación

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

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Un ejemplo de los contenidos multimedia incluidos en la aplicación

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

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

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

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

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

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

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

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Controller mFi mPort y mFi -THS

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

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

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

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Destrenzado excesivo en ambas tomas de telecomunicaciones

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

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Cualificador Cable IQ de Fluke

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

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Parámetros a medir en la certificación de las diferentes categorías

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

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

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

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

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

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

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Pérdidas de retorno 

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

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

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

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

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Patch panel de los enlaces permanentes defectuosos

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

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

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

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 Fuente: www.diariovasco.com

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

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

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

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Rakomm Communications People

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

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

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

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

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

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Antenas utilizadas para la recepción de la señal desde las embarcaciones

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

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

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

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

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Ejemplo de utilización del radioenlace PowerBridge M10

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Vista frontal, lateral y trasera del radioenlace PowerBridge M10

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Radioenlace PowerBridge M10 del Instituto Tartanga instalado en el monte Urgull

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

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Equipos utilizados por la empresa Rakomm S.L.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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 Antenas en recepción situadas junto al ayuntamiento de Donosti

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

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

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

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

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

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

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

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Aplicación práctica de un equipo MVL-D  (Gigawave)

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PowerBridge M10 del Instituto Tartanga instalado en recepción

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

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

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

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TKgune: Colaboración entre la Formación Profesional y la empresa

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

Y este fue el resultado final……….

Vídeo de la Bandera de la Concha de EITB 

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

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

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 KGT Makusi

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

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

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

VSAT KGT Makusi octubre 2016_2

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

VSAT KGT Makusi octubre 2016_3

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

VSAT KGT Makusi octubre 2016_4

 Fijación de las antenas VSAT a los mástiles de antenas 

VSAT KGT Makusi octubre 2016_5

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

VSAT KGT Makusi octubre 2016_6

Conexión del cable IFL al TRIA

VSAT KGT Makusi octubre 2016_7

Ajustes finales del proceso de instalación de los sistemas VSAT

VSAT KGT Makusi octubre 2016_8

Aplicación ViaSat de Tooway para la configuración del modem VSAT

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

VSAT KGT Makusi octubre 2016_9

Red de Transferencia de Tecnología e innovación TKgune 

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

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

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

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

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

Nueva red wifi de Tartanga_1

Unifi UAP-PRO

Nueva red wifi de Tartanga_2

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

Nueva red wifi de Tartanga_3

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

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

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

Nueva red wifi de Tartanga_5

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

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

Nueva red wifi de Tartanga_6

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

Nueva red wifi de Tartanga_7

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

Nueva red wifi de Tartanga_8

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

Nueva red wifi de Tartanga_9

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

Nueva red wifi de Tartanga_10

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

Nueva red wifi de Tartanga_11

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

Nueva red wifi de Tartanga_12

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

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

Nueva red wifi de Tartanga_14

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

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

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

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

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

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

Nueva red wifi de Tartanga_20

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

Nueva red wifi de Tartanga_21

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

Nueva red wifi de Tartanga_22

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

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

Nueva red wifi de Tartanga_23

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

Nueva red wifi de Tartanga_24

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

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

Nueva red wifi de Tartanga_25

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

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

Nueva red wifi de Tartanga_27

El nuevo AP aparece como pendiente de adoptar

Nueva red wifi de Tartanga_28

Comienza el proceso de adopción

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AP adoptado pero pendiente de actualización software

Nueva red wifi de Tartanga_30

AP actualizado y en funcionamiento 

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

Nueva red wifi de Tartanga_31

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

Nueva red wifi de Tartanga_32

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

Nueva red wifi de Tartanga_33

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

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

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

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

 

Distancia maxima en una red FTTH_1

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

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

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

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

Distancia maxima en una red FTTH_3

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

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

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

Distancia maxima en una red FTTH_4

Transporte en el canal descendente

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

Distancia maxima en una red FTTH_5

Transporte en el canal ascendente

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

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

Distancia maxima en una red FTTH_7

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

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

Distancia maxima en una red FTTH_8

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

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

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

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

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

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

Distancia maxima en una red FTTH_9

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

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

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

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

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

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

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

Como resumen, tenemos finalmente lo siguiente:

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

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

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

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

IPTV por radioenlace_1

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

IPTV por radioenlace_2

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

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

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

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

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Diagrama de conexiones en la cabecera de IPTV 

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Conexiones realizadas en la cabecera de IPTV

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

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Asignación y configuración IP de los canales IPTV

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

IPTV por radioenlace_7

Esquema general de la red con asignación de direcciones IP

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

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

IPTV por radioenlace_8

Pantalla de configuración del equipo Ubiquiti Rocket M5

IPTV por radioenlace_9

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

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

IPTV por radioenlace_10

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

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

IPTV a través de radioenlaces_11

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

IPTV por radioenlace_12

 Configuración del punto de acceso

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

IPTV por radioenlace_13

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

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

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Equipos utilizados en las instalaciones FTTH de Movistar (8ª parte): Conexión Punto a Punto del Instituto Tartanga a la red FTTH de Movistar

Como se ha visto repetidas veces en anteriores entradas de este blog, la actual red FTTH de Movistar tiene un nivel de “splitting” de 1:64, es decir, cada fibra que sale de un OLT situado en la central da servicio a un total de 64 usuarios. Este es el tipo de conexión que hasta hace pocos días tenía también el Instituto Tartanga

Conexiones punto a punto Instituto Tartanga_1

 Caja multipuerto con 4 conexiones FTTH en el Instituto Tartanga

Aunque en la actualidad las conexiones de datos del Instituto Tartanga se realizan únicamente a través del operador Euskaltel y su red HFC (sistema Connect LAN para la conexión a una red privada virtual del dpto. de Educación del Gobierno Vasco y varios cable-modem como conexiones de datos auxiliares), en breve se prevé que dicho servicio pase a ofrecerlo tanto al Instituto Tartanga como a otros centros educativos el operador Telefónica S.A.U. Para ello Telefónica utilizará en todos los casos en los que sea posible el despliegue de FTTH que ya tiene realizado por amplias zonas del País Vasco. El servicio ofrecido por Telefónica tendrá que permitir unir los diferentes centros educativos a una red privada virtual con conexión a internet. Este producto tiene el nombre comercial de MacroLAN

Conexiones punto a punto Instituto Tartanga_2

Servicio MacroLAN de Telefónica

 Entre las características más importantes de este servicio MacroLAN se pueden citar las siguientes:

  • Múltiples accesos a la RPV
  • Priorización del tráfico del cliente mediante clases de servicio
  • Gestión y mantenimiento integral de toda la RPV
  • Diferentes opciones para aumentar la disponibilidad de la RPV
  • Garantía de la confidencialidad de las comunicaciones mediante cifrado (IPSec)
  • Con acuerdos y objetivos de nivel de servicio (SLAs y SLOs)

Técnicamente la red MacroLAN es una red de tipo MPLS (Multiprotocol Label Switching – red de conmutación de paquetes por etiquetas y multiprotocolo) al igual que lo es también la red ConnectLAN de Euskaltel. En este tipo de redes el tráfico de distintos clientes es separado mediante técnicas de red privadas virtuales (VLAN) y protegido mediante potentes técnicas de encriptado. De la misma forma, la conexión a internet se asegura mediante un eficaz sistema de firewall. Además estas redes MPLS son extremadamente rápidas en la conmutación de paquetes entre routers ya que estos routers no tienen que examinar las cabeceras IP sino que únicamente examinan una pequeña etiqueta colocada a cada uno de los paquetes cuando entran en la red MPLS y retirada de los mismos cuando abandonan dicha red. Además, gracias a este sistema de etiquetado de los paquetes, es inmediato encapsular paquetes de distintos protocolos, como IP, ATM, FRAME RELAY, X-25 u otros.

Conexion a Intranet Gobierno Vasco del Instituto Tartanga_19

Esquema de una red MPLS

Pero de nada sirve una red capaz de garantizar una buena calidad de servicio si la conexión del cliente a dicha red no es capaz de garantizar la misma calidad de servicio. Por ello, este producto tiene también como característica que es necesaria una conexión punto a punto entre la central del operador y la sede del cliente, lo cual no es posible con una conexión estándar a la actual red FTTH. Es por ello que es necesario realizar una actuación sobre la conexión FTTH del usuario de tal forma que su conexión con la central sea exclusivamente por una fibra dedicada, sin pasar por ningún nivel de splitting. Esta actuación es la que se ha realizado recientemente en el Instituto Tartanga y a continuación se muestran algunas fotografías de los momentos principales del proceso:

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CTO de donde parten las cuatro fibras a la caja multipuerto del Instituto Tartanga

En la imagen anterior se observa el CTO del que dependen tanto el terminal multipuerto (4 conectores) del Instituto Tartanga como el terminal multipuerto situado en el cercano colegio Jado (también de 4 conectores). A este CTO llega un cable de 8 fibras, una de las cuales va conectada al splitter 1:16 y las otras 7 son fibras “en arrastre”, es decir, fibras que “no están iluminadas” pero que tienen continuidad hasta la central. Del splitter 1:16 salen dos cables de fibra óptica de 4 fibras cada uno para dar servicio a los terminales multipuerto citados anteriormente.

Conexiones punto a punto Instituto Tartanga_4CTO que alimenta al terminal multipuerto del Instituto Tartanga

Conexiones punto a punto Instituto Tartanga_5Detalle del conexionado del CTO

Pues bien, para dotar de conectividad punto a punto al Instituto Tartanga, la actuación a realizar consiste en desconectar una de las fibras que parte del CTO hacia el terminal multipuerto situado en la fachada del instituto y fusionarla directamente con una de las fibras “de arrastre”, que como ya es sabido, tienen continuidad hasta la central del operador (en concreto, hasta el ROM o Repartidor Optico Modular).

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Extracción de la fibra “en arrastre” para su fusionado con una fibra directa al terminal óptico multipuerto, sin pasar por el splitter 1:16

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 Proceso de fusionado

Una vez realizada la fusión, ya solo queda realizar una comprobación de pérdidas extremo a extremo entre el terminal multipuerto y la central del operador. Para ello se utiliza un OTDR conectado al conector del terminal multipuerto que tiene la conexión punto a punto con la central.

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 OTDR con la fibra de lanzamiento para evitar la ventana muerta del medidor

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 Conexión del otro extremo de la fibra de lanzamiento al terminal multipuerto

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Detalle de la conexión de la fibra de lanzamiento al conector con la conexión P-P

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 Preparación del OTDR para la realización de la medidas de pérdidas en las ventanas ópticas correspondientes

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 Señalización de los empalmes

En el proceso de medida, el OTDR está mostrando en pantalla los resultados para dos longitudes de onda a una determinada distancia (2980 metros). El operario detecta los puntos donde el medidor indica que puede haber un empalme y consultando el plano de la instalación, confirma (cursor vertical de color rojo) la presencia efectiva de un empalme. Esta información la necesita el OTDR para realizar el “presupuesto de pérdidas” y una vez comparado con la medida real de pérdidas, determinar si el enlace es correcto o no lo es.

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 Situación del último empalme antes de la entrada de la fibra en la ROM y finalización en la ROM de la fibra

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 Diagrama final del análisis realizado por el OTDR

Una vez realizadas las medidas de atenuación en las ventanas ópticas correspondientes, todas ellas han resultado satisfactorias por lo que la conexión realizada ha quedado plenamente operativa. El siguiente paso es ahora la conexión mediante una fibra óptica entre el terminal multipuerto y el CPD del Instituto Tartanga, pero esa labor corresponde a otra empresa. Cuando se produzca dicha actuación, se mostrará igualmente en este blog

Nota: Mi agradecimiento a los técnicos instaladores de la empresa “Cuarta Ventana” por las todas explicaciones y respuestas a las preguntas que les fui formulando durante su actuación en el Instituto Tartanga.

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El Centro de Formación Profesional de Tartanga pone a disposición de la empresa KGT Makusi su equipamiento VSAT

El Centro de Formación Profesional de Tartanga ha puesto a disposición de la empresa KGT Makusi su equipamiento VSAT (Very Small Aperture Terminal) con el objetivo de formar a futuros operadores de la empresa Live Audiovisual en la zona norte.

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Tal y como se indica en la web de la propia empresa, LIVE Audiovisual diseña contenidos,  los produce, los transmite con tecnología IP propietaria y los distribuye a sus clientes broadcast, on line y corporativos. Entre las múltiples tecnologías utilizadas para la transmisión de esos contenidos, se encuentran las soluciones VSAT.

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Servicios ofrecidos por Live Audiovisual

En las transmisiones VSAT, la empresa Live Audiovisual utiliza tanto sistemas en banda Ka como sistemas en banda Ku, siempre con tecnología IP. Mediante la utilización de equipos en movilidad (IPSNG),  LIVE puede transmitir vídeo desde cualquier lugar de Europa y Norte de África siguiendo la huella de Eutelsat Ka-Sat, ya sea para transmisión de eventos comerciales o como transmisión de noticias. Como complemento a estos servicios, y allí donde la tecnología KA no llega, LIVE dispone de medios DSNG para la transmisión con la convencional tecnología KU.

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Sistemas VSAT de Live Audiovisuales

En las transmisiones de vídeo y audio en directo, también se dispone de soluciones portátiles que utilizan las redes de telefonía móvil 3G y 4G y también disponen de conexiones Wifi, Wimax y Ethernet para transmitir las señales en modo IP. Utilizando las redes 3G y 4G  es posible alcanzar directamente el centro de control de destino y cuando eso no es posible, se acopla mediante Wifi o Ethernet con un equipo VSAT. Estos equipos normalmente se acoplan directamente a las cámaras de TV y un ejemplo de ello es el modelo de Live denominado Live U LU200.

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Sistema LU200 con las especificaciones técnicas de conectividad

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Utilización del LU200 en tranmisión en directo para una cadena de TV de ámbito nacional

De la mano de la mano del Director de Proyectos de KGT Makusi, Vicente Llarena Arroyo, se han utilizado las instalaciones VSAT del Instituto Tartanga con el objetivo de formar a profesionales en la tecnología necesaria para los sistema de transmisiones en directo LiveU. Esta iniciativa de formación se va a seguir llevando adelante en el futuro.

La formación impartida tiene como objetivo formar al operador en el manejo de los sistemas VSAT, incluyendo, entre otros, los siguientes aspectos:

  • Técnicas de localización del satélite en la banda correspondiente, Ka o Ku.
  • Métodos de orientación precisa de la parábola.
  • Procedimientos de configuración del modem satelital.
  • Forma de proceder al alta del servicio.
  • Identificación de problemas más comunes en enlaces VSAT.
  • Procedimientos y precauciones en las tareas de mantenimiento del equipamiento.

El motivo de esta formación se debe a una de las muchas actividades de la empresa Live Audiovisual, en concreto del sistema de transmisión de señales de vídeo y audio para directos en HD desde cualquier lugar del mundo, cuya denominación comercial es LiveU. Televisiones como Antena 3, La Sexta o Cuatro son clientes de Live Audiovisual y utilizan sus servicios de broadcaster.

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Sistema LiveU

Se trata de un sistema de transmisión broadcast de señales de vídeo y audio.  Está basado en un conjunto de interfaces que permiten tanto la transmisión por las redes de telefonía móvil actuales como por las redes de fibra óptica o circuitos satelitales por IP. Es en esta última opción donde se pone de relieve el curso impartido en las instalaciones del Instituto de Formación Profesional Tartanga. En aquellos lugares donde las redes 4G no existen, las señales 3G necesitan del complemento de ancho de banda aportado por las redes satelitales IP, en este caso VSAT.

El sistema LiveU utiliza el Servicio NewsSpotter facilitado por Skylogic, filial del operador de satélites Eutelsat. Este servicio se caracteriza por la conexión rápida y eficiente y por garantizar el ancho de banda contratado.

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En las siguientes fotografías se muestran diversos momentos de trabajo con equipos VSAT durante la impartición de la formación:

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Descripción de un modem VSAT utilizado en las prácticas

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Montaje inicial de la antena VSAT en la terraza de antenas del Instituto Tartanga

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Ajuste del sistema VSAT

VSAT y comunicaciones IP_9Configuración del sistema VSAT. En primer plano un modem ViaSat SurfBeam 2 Pro

VSAT y comunicaciones IP_10 Modem SurfBeam 2 Pro y antena VSAT de ViaSat

VSAT y comunicaciones IP_11Prácticas con el sistema VSAT en campo abierto

VSAT y comunicaciones IP_12Orientación de la antena VSAT

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Pruebas con el sistema VSAT en un entorno urbano

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Montaje del sistema VSAT en la cubierta de un edificio

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Sistema VSAT y equipos de transmisión en la cubierta de un edificio

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Configuración del modem VSAT con los parámetros facilitados por el operador

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Terraza de antenas del Instituto Tartanga 

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