Estudio DE VIABILIDAD PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE UN...

ESTUDIO DE VIABILIDAD PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA ÓPTICO DE ALTA VELOCIDAD (> 40 GBPS) ESPECTRALMENTE EFICIENTE PARA SU USO EN REDES DE

TRANSPORTE DE INFORMACIÓN DEL OPERADOR CLARO.

CHRISTIAN DAVID LEÓN PEDRAZA 20152197037

SARA MARÍA PÉREZ GUEVARA 20152197046

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA

ESPECIALIZACIÓN EN GESTIÓN DE PROYECTOS EN INGENIERÍA BOGOTÁ D.C. JUNIO 2016

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 5

1. FORMULACIÓN DEL PROYECTO ...................................................................................... 6

1.1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN .............................................................................. 6

1.2. JUSTIFICACIÓN Y PROPÓSITO ................................................................................ 7

1.3. HIPÓTESIS .................................................................................................................. 7

1.4. OBJETIVOS ................................................................................................................. 8

1.4.1. General.................................................................................................................. 8

1.4.2. Específicos ........................................................................................................... 8

2. ANTECEDENTES Y MARCO DE DESARROLLO ............................................................... 9

2.1. ESTADO DEL ARTE .................................................................................................... 9

2.1.1. Formatos de modulación .................................................................................... 9

2.1.2. Técnicas de compensación de dispersión ...................................................... 10

2.1.3. Marco Histórico .................................................................................................. 11

2.1.4. Marco Conceptual .............................................................................................. 12

2.1.4.1. Formatos de modulación .......................................................................... 12

2.1.4.1.1. Modulación De Intensidad .................................................................... 12

2.1.4.1.2. Modulación En Fase Diferencial ........................................................... 13

2.1.4.1.3. Modulación En Polarización ................................................................. 13

2.1.4.2. Dispersión en fibra óptica monomodo ..................................................... 14

2.1.4.2.1. Dispersión Cromática ............................................................................ 14

2.1.4.2.2. Compensadores de dispersión ............................................................ 15

3. IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO .................................................................................. 18

3.1. CLASIFICACIÓN DEL PROYECTO .......................................................................... 18

3.2. ORIGEN DEL PROYECTO ........................................................................................ 18

3.3. APLICACIÓN DEL SISTEMA DE MARCO LÓGICO ................................................. 18

3.3.1. Matriz de Marco Lógico ..................................................................................... 18

3.3.1.1. Árbol de Causas ......................................................................................... 18

3.3.1.2. Árbol de Efectos ........................................................................................ 19

3.3.1.3. Árbol Causa – Efecto ................................................................................. 19

3.3.1.4. Árbol de Fines y Medios ............................................................................ 20

4. ESTUDIO DE MERCADO ................................................................................................... 21

4.1. DEFINICIÓN DEL PRODUCTO ................................................................................. 21

4.2. ANÁLISIS DE LA DEMANDA .................................................................................... 21

4.2.1. Comportamiento histórico de la demanda ...................................................... 21

4.2.2. Participación en el Mercado .............................................................................. 23

4.2.3. Distribución geográfica del mercado de consumo ......................................... 25

4.2.4. Canales de Comercialización y distribución del producto ............................. 25

4.2.5. Levantamiento de información secundaria ..................................................... 25

4.3. ANÁLISIS DE LA OFERTA ....................................................................................... 26

4.4. ESTRATEGIA DE MERCADOTECNIA ...................................................................... 26

4.4.1. Tamaño y Estructura del mercado ................................................................... 26

4.4.2. Comportamiento del mercado .......................................................................... 27

4.4.3. Plan de posicionamiento del servicio .............................................................. 27

4.4.3.1. Segmentar el mercado ............................................................................... 27

4.4.3.2. Determinar el atributo más atractivo ........................................................ 27

4.4.3.3. Crear y Testear conceptos de posicionamiento ...................................... 27

4.4.3.4. Desarrollar un plan táctico para implantar el posicionamiento ............. 28

4.4.3.5. Diseñar un plan de evolución hacia el posicionamiento ideal ............... 28

4.5. ANÁLISIS DEL MERCADO INTERNACIONAL ......................................................... 28

4.5.1. Análisis de las exportaciones ........................................................................... 28

4.5.2. Análisis de condiciones comerciales futuras ................................................. 29

5. ESTUDIO TÉCNICO ........................................................................................................... 30

5.1. PROCESO DE PRODUCCIÓN .................................................................................. 30

5.2. DISPONIBILIDAD DE LA MATERIA PRIMA ............................................................. 30

6. ESTUDIO ADMINISTRATIVO ............................................................................................ 31

7. ESTUDIO LEGAL ............................................................................................................... 32

7.1. CRACIÓN DE LA EMPRESA .................................................................................... 32

8. ESTUDIO FINANCIERO ..................................................................................................... 34

8.1. LAS VENTAS ............................................................................................................. 34

8.2. LAS UTILIDADES ...................................................................................................... 34

8.2.1. El Precio.............................................................................................................. 34

8.2.2. Costos ................................................................................................................. 35

8.2.3. Cantidad.............................................................................................................. 35

8.3. FLUJO DE CAJA SIN CRÉDITO ............................................................................... 36

8.3.1. Escenario Optimista .......................................................................................... 36

8.3.2. Escenario Realista ............................................................................................. 36

8.3.3. Escenario Pesimista .......................................................................................... 37

8.3.4. VPN y TIR ............................................................................................................ 37

8.4. FLUJO DE CAJA CON CRÉDITO ............................................................................. 37

8.4.1. Escenario Optimista .......................................................................................... 37

8.4.2. Escenario Realista ............................................................................................. 38

8.4.3. Escenario Pesimista .......................................................................................... 38

8.4.4. VPN y TIR ............................................................................................................ 38

9. APORTES DEL PROYECTO .............................................................................................. 39

10. CONCLUSIONES ........................................................................................................... 40

REFERENCIAS ........................................................................................................................... 41

INTRODUCCIÓN

Debido a diversos factores, los sistemas de telecomunicaciones ópticos en la actualidad, están orientados a brindar una mayor capacidad de la red. Tal demanda, está impulsada por factores como: el crecimiento de tráfico de Internet, el número de usuarios y el ancho de banda disponible para cada uno de ellos. Hace unos años atrás, las tecnologías de acceso de banda ancha, tales como la Línea de Abonado Digital (DSL) y los módems de cable, podían ofrecer anchos de banda de alrededor de 1 Mbps por usuario, en comparación con la tecnología de acceso a través de líneas telefónicas que brindaban tasas de transmisión de 28 y hasta 56 Kbps. Es por esto que FTTH (Fiber to the Home) ha mostrado un crecimiento constante en los mercados más importante alrededor del mundo [1]. En la actualidad, el tráfico en una red está dominado por el flujo de datos y no, por el tráfico de voz tradicional. Por el contrario, las redes tradicionales que se desarrollaron en las últimas décadas, se diseñaron para brindar mayor eficiencia al flujo de voz que al flujo de datos. Hoy en día, los servicios de transporte de datos brindan tal calidad de servicio que soportan aplicaciones sensibles como la voz y el video en tiempo real. Debido a esto, se ha impulsado enormemente el desarrollo de redes ópticas de alta capacidad, velocidad y que cubren largas distancias. Las redes ópticas ofrecen una solución prometedora a los problemas antes mencionados, debido a que además de proporcionar gran capacidad de la red, también proporcionan una infraestructura común, sobre la cual se pueden entregar una gran variedad de servicios. Estas redes, a su vez, son cada vez más eficientes, cuando de entregar ancho de banda de una manera flexible se trata. Es por esto, que el uso de la fibra óptica ha aumentado considerablemente en los últimos años, puesto que ofrece mayor ancho de banda en comparación con los cables de cobre, y es menos susceptible a otros efectos indeseables, como la interferencia electromagnética. Es por esto que el actual gobierno, en cabeza del Ministerio de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones a través del “Proyecto Nacional de Fibra Óptica” busca promover la ampliación de la infraestructura de fibra óptica existente en el país, para así llegar a un mayor número de colombianos con mejores servicios, condiciones técnicas y económicas. Para ello, el proyecto fomenta el despliegue de infraestructura óptica en el país, con puntos de llegada en las cabeceras municipales de cada uno de los municipios a beneficiar en el proyecto. La expansión, la cobertura y la comercialización de servicios de telecomunicaciones (banda ancha, televisión, telefonía, y otros) en cada uno de los municipios, estará a cargo del proponente que ejecute el proyecto u otros operadores interesados en la prestación de estos servicios [2]. Con lo anterior se espera brindar una base sólida de estudio que permita confirmar las hipótesis sobre los beneficios que traerían consigo la implementación de un enlace óptico de alta velocidad espectralmente eficiente en las redes del operador claro a nivel local.

1. FORMULACIÓN DEL PROYECTO

1.1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN A partir del diseño de un sistema óptico de alta velocidad (> 40 Gbps) y espectralmente eficiente, evaluar en términos técnicos y económicos la posibilidad de su implementación, teniendo en cuenta la generación de las señales, el tipo de modulación y el método de compensación empleados, con el fin de aumentar la eficiencia espectral de una red de transporte ya implementada, dada la necesidad de atender la creciente demanda de tráfico de datos (telefonía fija, telefonía móvil, TV digital, internet, etc…). En los recientes años, el incremento de tráfico de datos a través de internet y la necesidad de poder llevar toda esta información hasta lugares muy distantes, ha hecho que se logren importantes avances en la tecnología DWDM y en su implementación, en variedad de escenarios. Además, los usuarios requieren cada vez más de mayores anchos de banda y mayores tasas de transmisión para suplir los requerimientos de las nuevas aplicaciones, como lo es video en tiempo real. Esto ha hecho, que se haga énfasis en el rendimiento de los sistemas de trasmisión por fibra óptica, los cuales, en términos generales, deben presentar poca atenuación y exhibir características que soporten las altas tasas de bits y las grandes distancias, ya sea en sistemas terrestres o submarinos [3]. En la actualidad y con el objetivo de aumentar aún más capacidad, las tecnologías de trasmisión ópticas están involucrando velocidades de transmisión de 100 Gbps (o mayor) con el compromiso de tener un rendimiento similar comparado con los canales a 10 Gbps. Para esto, se han planteado esquemas de modulación multinivel, en particular QPSK, Multiplexación por Polarización (PM), detección coherente, Procesamiento Digital de Señales (DSP) para la recuperación de la señal y Códigos de Corrección de Errores (FEC). Con el uso de la modulación QPSK y con canales a 100 Gbps, se logra aumentar la capacidad del sistema a 10 Tbps sobre la misma infraestructura de fibra, lo cual permite incrementar la eficiencia espectral del sistema de transmisión [4].

En este sentido, se identificaron las siguientes topologías de sistemas ópticos, las cuales fueron evaluadas teniendo en cuenta la capacidad de transmisión (Gbps), distancia máxima (Km), tipo de modulación y método de compensación de la dispersión cromática:

Enlace con una portadora (10 Gbps y Modulación OOK) y Enlace con 10 portadoras sin F.O (10 Gbps y Modulación OOK): Con el análisis de estas dos tipologías de transmisión se concluye que no basta con adicionar canales al enlace (con el objetivo de aumentar la SE), sino que también es necesario reducir el ancho de banda empleado. Es por esto que, se hace necesario e indispensable utilizar formatos de modulación multinivel robustos al ruido, con los cuales se logra aumentar la tasa de transmisión y a su vez reducir la tasa de símbolos del enlace. También es necesario hacer uso de métodos de compensación de dispersión cromática, con el fin de elevar el rendimiento del sistema.

Enlace a 100 Gbps, separación ente portadoras de 25 GHz y compensación de dispersión cromática por medio de FBG: Este enlace haciendo uso del método de

modulación PolMux-DQPSK-RNZ, logra una ⁄ para una longitud máxima del enlace de 700 Km.

Enlace a 40 Gbps, separación ente portadoras de 10 GHz y compensación de dispersión cromática por medio de FBG: aunque, con el uso de este esquema se

obtiene una ⁄ (igual que la tipología anterior), la longitud máxima alcanzada es de 500 Km, debido a que se presenta una alta Interferencia entre Símbolos, causando degradaciones en la señal, razón por la cual no es viable implementar un enlace WDM Long Haul con estas características

1.2. JUSTIFICACIÓN Y PROPÓSITO

Gracias a los criterios y diseño de sistemas ópticos de alta velocidad espectralmente eficientes obtenidos en nuestra tesis de pregrado, hemos decidido realizar un estudio de viabilidad económica y técnica de su implementación en redes de trasporte de información del operador claro, con el fin de acercarnos a los diseños actuales de los países desarrollados del mundo y con esto mejorar y ampliar los servicios actualmente ofrecidos por este operador. Este estudio tendrá en cuenta la topología y diseño actual del operador y pretenderá adicionar conceptos y características propias de los sistemas ópticos de alta velocidad espectralmente eficientes obtenidos como resultado de nuestra tesis de pregrado.

1.3. HIPÓTESIS Utilizar una sola fuente óptica para la generación de las señales portadoras haciendo uso de la modulación robusta PM-RZ-DQPSK junto con Redes de Difracción de Bragg como método de compensación de dispersión cromática, aumenta la eficiencia espectral de una red de transporte. La evaluación de las características actuales de los sistema ópticos desplegados por el operador claro en Bogotá D.C; tasa de transmisión, métodos de modulación, fuentes ópticas, métodos de compensación de dispersión cromática, longitud máxima de transmisión, tipo de amplificadores ópticos; permitirá formular un proyecto factible, en términos económicos y técnicos, de la implementación de un enlace óptico de alta velocidad espectralmente eficiente, transmitiendo a 100 Gbps, con una solo fuente óptica, con compensación de dispersión cromática por medio de FBG y haciendo uso del método de modulación PolMux-DQPSK-RNZ. A partir de este análisis, se podrá corroborar que este tipo de sistemas es posible implementar y será beneficioso económicamente para incursionar y lograr posicionamiento en la adición de nuevos servicios en el mercado de las telecomunicaciones, y cubrirá los requerimientos y necesidades de la población, que cada vez son mayores y más exigentes.

1.4. OBJETIVOS

1.4.1. General Estudiar la viabilidad de la implementación de un sistema óptico de alta velocidad (> 40 GBPS) espectralmente eficiente para su uso en redes de transporte de información del operador CLARO.

1.4.2. Específicos

Evaluar el impacto, en términos técnicos y económicos, que conlleva la generación de señales portadoras, a partir de una sola fuente óptica.

Determinar la capacidad total (bps) de acuerdo a la demanda actual de usuarios

de internet en la ciudad de Bogotá D.C.

Dar a conocer los beneficios del uso de sistemas ópticos espectralmente eficientes a las empresas prestadoras del servicio de internet en la ciudad de Bogotá D.C.

2. ANTECEDENTES Y MARCO DE DESARROLLO

2.1. ESTADO DEL ARTE

En esta sección se resumen algunos experimentos relacionados con sistemas ópticos de transmisión espectralmente eficientes, donde se encontrará, por ejemplo, el impacto que tiene el formato de modulación y la técnica de compensación de dispersión cromática empleados con respecto al desempeño del sistema, que por lo general es medido a partir del BER y a partir de la eficiencia de ancho de banda. Además, en muchos de los casos aquí estudiados, la longitud máxima del enlace que se alcanza es un resultado importante a la hora de realizar el diseño de los sistemas de transmisión espectralmente eficientes y está determinado por la tecnología empleada en los moduladores tanto como en los receptores. Esto es un factor muy importante dados los costos en que se incurren al utilizar tecnología de última generación.

2.1.1. Formatos de modulación

Uno de los formatos de modulación más robustos utilizado actualmente y con el cual se logra aumentar considerablemente la SE, es el formato de modulación POLMUX-RZ-QPSK. Dicho formato es empleado en [5], donde se utiliza la detección coherente junto con DSP para realizar la compensación de dispersión por medio de la manipulación de la ecuación de Schrödinger en el dominio del tiempo (TDE) y en el domino de la frecuencia (FDE). El experimento consta de varios ECL, un modulador MZM con un reloj de 27,75 GHz, donde las señales moduladas se dividen en 2 polarizaciones ortogonales, para luego ser moduladas cada una con DQPSK, obteniendo así el formato de modulación POLMUX-RZ-DQPSK a 111 Gbps. Cuando la señal llega al receptor es adecuada para poder realizar los procesos de FDE y TDE, por medio de software, y así mitigar la dispersión cromática y el DGD. Por otro lado, en recientes transmisiones transoceánicas se ha demostrado que al incrementar la constelación de la modulación de 2 (BPSK) hasta 16 (16QAM), se incrementa a su vez, la eficiencia espectral de 0,8 Bit/s/Hz a la más reciente que es de 5,2 Bit/s/Hz; y la capacidad total en la banda C paso de 3 Tbps a la más reciente 25 Tbps. En la Tabla # 1 se muestran los resultados obtenidos recientemente para SE y capacidad para transmisiones por encima de 100 Gbps con trasmisión coherente [6].

Fuente: [100G Transmission over transoceanic distance with high spectral efficiency and large capacity, pág. 3]

Tabla # 1 Producto Distancia Capacidad Para Transmisiones a 100 G

Desde 2009, se han hecho experimentos a 100 Gbps con una eficiencia espectral de 2 Bit/s/Hz usando una y dos portadoras con PDM-QPSK, pero para obtener una eficiencia mayor se deben implementar técnicas para reducir la diafonía inter canal y la ISI intra canal [4]. A continuación se resume, con más detalle, las eficiencias espectrales alcanzadas empleando diferentes técnicas de modulación y codificación.

2.1.2. Técnicas de compensación de dispersión Por otro lado, se debe tener en cuenta el efecto de la dispersión cromática en el diseño de sistemas ópticos espectralmente eficientes, puesto que esta impone una limitación con respecto a la distancia máxima del enlace que se puede alcanzar. Es por esto, que se han empleado diferentes técnicas de compensación, como lo son las FBGs y las DCFs, las cuales permiten mitigar dicha problemática. A continuación se enuncian algunos de los resultados obtenidos experimentalmente utilizando dichas técnicas de compensación de dispersión. En primer lugar, se muestran varios experimentos en los cuales se hace uso de FBG, para mitigar y compensar la dispersión cromática, en transmisiones a altas tasas de bits. Existen dos métodos de compensación de dispersión; uno llamado pre compensación, en donde se realiza la compensación en el lado del transmisor antes de transmitirse los datos a través de la fibra óptica, y el segundo es la post compensación, que se realiza en el lado del receptor cuando los datos han viajado a través de la fibra. Tales métodos son puestos a prueba usando FBG con tasas de bits de 10 y 40 Gbps. Por ejemplo, en [7] se utiliza un enlace que varía de 10 a 50 Km con SMF, un generador pseudoaleatorio de secuencias de bits, un generador NRZ, una fuente laser, un MZM y un EDFA seguido de una FBG. La tasa de datos a la que se transmite es de 10 Gbps y la frecuencia central del láser es de 193,1 THz. Se decide utilizar FBG puesto que comprado con DCF tiene menores perdidas de inserción, tamaño pequeño y no linealidades insignificantes. Los resultados muestran que utilizando pre compensación, el BER que se obtiene es muy pequeño, alrededor de 1x10-321, para una longitud de 30 Km, además con una adecuada selección de la longitud de FBG, este valor se puede disminuir aún más. Otro ejemplo de compensación de dispersión cromática para un sistema WDM-PON de 16 canales, se muestra en [8], donde utiliza el método de pre y post compensación por medio de CDF y FBG. El experimento se configura de la siguiente manera: fibra monomodo, tasa de bits de 10 Gbps, frecuencia central del láser 193,1 THz, separación entre canales de 100 GHz; con esto se pretende alcanzar un BER de 10-9 o menor. Las simulaciones fueron hechas con el software OptSim 5.2, haciendo uso del algoritmo Split-Step. Primero se realiza la simulación sin ningún tipo de compensación arrojando como resultado una longitud máxima del enlace de 57 Km y un nivel de BER de 1,4x10-17 en el peor de los casos. Luego se realiza la compensación por medio de CDF, tanto en pre como en post compensación, donde se observa que en la pre compensación muestra un mejor desempeño alcanzando una longitud máxima de enlace de 68 Km y una dispersión acumulada de 1,1 ps/nm. Por último, se utiliza una FBG (con los dos métodos de compensación), siendo el de mejor rendimiento el esquema con pre compensación, donde se alcanza una longitud máxima de enlace de 72 Km. Es por esto que las redes PON en sistemas WDM son una muy buena alternativa para cumplir con requisitos de altas velocidades

de transmisión. Además, con el uso de estos sistemas se pueden proporcionar 32, 64, 128 o más longitudes de onda.

2.1.3. Marco Histórico La eficiencia espectral o de ancho de banda de una señal digital se define como: la relación entre la tasa de bits y el ancho de banda utilizado por la señal. La SE depende del tipo de modulación, del esquema de codificación y obviamente del ancho de banda disponible en la fibra óptica, que en la actualidad está alrededor de 50 THz. Por ejemplo, con el uso de codificación OOK, en la práctica, se alcanza una eficiencia espectral de alrededor de 0,4 Bit/s/Hz, lo que se traduce en una capacidad máxima de la fibra de 20 Tbps. La eficiencia de ancho de banda puede mejorarse con el uso de esquemas de modulación y codificación sofisticados, como lo es la modulación óptica dúo binario, la modulación de banda lateral única y la modulación multinivel [9]. Por otro lado, se define la capacidad de un sistema se define como el producto del ancho de

banda óptico del sistema y la SE. Un valor típico de ⁄ es de 100, con el cual se alcanza, teóricamente, una eficiencia de 7 Bit/s/Hz. Cabe aclarar que tales eficiencias solo pueden lograrse por medio del uso de esquemas de modulación multinivel, además si se reduce el nivel de ruido del sistema podría, eventualmente, incrementarse la capacidad del canal [5]. En la Fig. 1 se muestran las capacidades de transmisión sobre distancias transoceánicas alcanzadas desde la invención de los OA. Tal capacidad se duplico cada año en los primeros 10 años, debido a avances en tecnología WDM, manejo de la dispersión, tecnología de amplificadores, formatos de modulación y Codificación de Corrección de Errores Hacia Adelante (FEC). En 1999, la primer transmisión mayor a 1 Tbps (1,8 Tbps) sobre una distancia de 7.000 km fue demostrada usando toda la banda C, la cual provee alrededor de 5,2 THz de ancho de banda. En aras de extender el ancho de banda utilizable más allá de 5 THz, fueron desarrolladas tecnologías de amplificación con EDFAs en la banda C/L, con EDFAs asistidos por Raman o amplificación Raman pura. Todas las capacidades alcanzadas hasta antes de 2002 fueron logradas usando codificación simple ON-OFF (OOK). Desde la introducción de la modulación de fase en 2002, la mejora en la capacidad total ha estado impulsada principalmente por los avanzados formatos de modulación que logran una mayor SE. Los formatos de modulación han evolucionado ampliamente, desde la codificación simple OOK hasta codificaciones más robustas como lo es la DPSK, que incluye BPSK y QPSK, ambas con detección diferencial. Gradualmente, la modulación de la señal ha avanzado desde la modulación en amplitud o fase hasta la combinación de amplitud, fase y polarización. Sin embargo, la modulación de fase y la QAM no se pueden detectar fácilmente con detección diferencial.

Fuente: [100g Transmission over transoceanic distance with high spectral efficiency and large capacity, pág 1]

Figura #1 Capacidad de Transmisión Experimental

Con la llegada de la tecnología de detección coherente, se puede hacer frente a los inconvenientes nombrados anteriormente, lo que finalmente permite, incrementar drásticamente la eficiencia espectral. En 2009, se alcanzó la primera transmisión mayor a 10 Tbps (13,5 Tbps de capacidad) sobre una distancia de 6250 Km usando amplificación Raman distribuida. En ese mismo año, se demostró una capacidad de 15,5 Tbps sobre 7200 km usando EDFA asistido por Raman en la banda C/L. ambos resultados fueron alcanzados con una eficiencia espectral de 2 bit/s/Hz y usando amplificación Raman para incrementar la OSNR recibida. De esta manera, para lograr una capacidad mayor a 10 Tbps en la banda C, la eficiencia espectral debe ser mayor a 2 bit/s/Hz. Por esto, muchas tecnologías han sido investigadas para incrementar la eficiencia espectral, como lo son conformación espectral, QPSK, 16-QAM, OFDM, súper canales ópticos, entre otras.

2.1.4. Marco Conceptual

2.1.4.1. Formatos de modulación La modulación es el proceso de convertir una señal en formato digital a una señal en formato óptico, para luego ser transmitida por medio de la fibra. Existen dos tipos de modulación: la modulación directa, donde la fuente laser es modulada directamente por los datos y la modulación externa, donde la modulación se realiza antes de la fuente óptica, la cual permite una disminución en la dispersión y en el nivel de Chirp, lo cual es deseable para trasmisiones a altas tasa de bits y largas distancias. En fibras ópticas, el campo óptico tiene tres atributos que se usan para transmitir información: 1) Intensidad, 2) Fase y 3) Polarización. Así las cosas, se pueden distinguir varios formatos de modulación dependiendo de qué atributo se utilice para transmitir la información [11]. Algunos de los esquemas más utilizados en la actualidad son:

2.1.4.1.1. Modulación De Intensidad Este tipo de modulación es similar a la modulación analógica AM, con la diferencia que la naturaleza de la señal no es eléctrica si no que es óptica.

RZ OOK (Return To Zero On-Off Keying), es este tipo de codificación la señal óptica es conmutada de manera On/Off (Luz emitida / Luz apagada) para transmitir usando un simple código binario 1/0. El pulso de un bit ocupa solo una fracción del intervalo de bit y además requiere un pico de potencia más alto con el fin de mantener la misma energía por bit [9], [10].

NRZ OOK (No Return To Zero On-Off Keying), es este tipo de codificación el pulso de un bit ocupa todo el intervalo de bit, lo que conlleva a que se ocupe menor ancho de banda, pero en larga cadenas de unos y ceros es difícil para el receptor recuperar la señal de reloj [9], [10].

Dada la información anterior, se define la SE de una señal digital como la razón entre la tasa de bits y el ancho de banda utilizado por la señal, la cual depende del tipo de modulación y el esquema de codificación utilizados. En la práctica, la eficiencia espectral de los sistemas que

utilizan OOK está alrededor de los 0,4 Bit/s/Hz, y dado que en la actualidad el ancho de banda disponible en una fibra óptica de silicio esta alrededor de los 50 THz, esto nos lleva a que la capacidad máxima de una fibra óptica esta alrededor de los 20 Tbps [9].

2.1.4.1.2. Modulación En Fase Diferencial

Esta modulación es esencial debido a que la fase óptica en el receptor no tiene referencia y por esto tiene que ser proporcionada por la propia señal. Se han definido varios formatos, como:

DPSK (Differential Phase Shift Keying), en donde la información se codifica en la fase de la señal óptica y puede ser implementada con codificación RZ o NRZ. Esta técnica mejora el OSNR y es más tolerante a deficiencias del sistema que OOK. En la actualidad los transmisores son más convenientes cuando se implementan con un MZM [10].

DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying), este es el único formato de modulación multinivel real, es decir, más de un bit por símbolo y la técnica es básicamente la misma que para DPSK, a diferencia en que la fase se divide por 4 y no por 2. Esta técnica de modulación mejora la tolerancia a la Dispersión Cromática (CD) y debido a la larga duración del símbolo, es más robusto al PMD. La forma del espectro óptico de este tipo de modulación, es un espectro comprimido en frecuencia, lo que es beneficioso para mejorar y obtener un SE alto en sistemas WDM.

PM-QPSK (Polarization Multiplexing QPSK), es un formato de modulación multinivel

en conjunto con la PM, con el fin de reducir la velocidad de transmisión por canal.

2.1.4.1.3. Modulación En Polarización

Con el advenimiento de sistemas de trasmisión ópticos a 100 Gbps, las tecnologías de modulación han avanzado a tal punto que usan dos diferentes planos de polarización [10].

POLMUX-QPSK o DP-QPSK (Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying), en este esquema, dos señales ópticas independientes y de la misma frecuencia se combinan con polarizaciones ortogonales, donde cada una se modula independientemente para transportar la mitad de la información total. Esto permite reducir la tasa de datos a la mitad, para una polarización, lo que conlleva a que el ancho de banda óptico también se reduzca y es por esto que es una técnica utilizada para trasmisiones a 100 Gbps. La combinación de polarización dual y QPSK, reduce la tasa de símbolos por un factor de 4. Sin embargo, reducir la velocidad de transmisión conlleva a que el transmisor y el receptor tengan mayor complejidad.

POLMUX-RZ-QPSK (Dual Polarization Return To Zero Quadrature Phase Shift Keying), con este formato de modulación se logran transmisiones a 111 Gbps, con solo 27,75 Gbaudios codificando 4 bits por símbolo. Esto incrementa la SE y la tolerancia a CD y a PMD.

2.1.4.2. Dispersión en fibra óptica monomodo

2.1.4.2.1. Dispersión Cromática La dispersión cromática es un término dado para el fenómeno por el cual, las diferentes componentes espectrales de un pulso óptico viajan a diferentes velocidades a través de la fibra. La dispersión cromática se origina por dos razones; la primera, porque el índice de refracción del núcleo de la fibra depende de la frecuencia, ocasionando que diferentes componentes de frecuencia viajen a diferentes velocidades. A este tipo de dispersión se le denomina, Dispersión del Material. La segunda razón, es debida a la Dispersión de Guía de Onda, que por lo general es la principal componente de la dispersión cromática para la mayoría de fibras [9]. A continuación se muestra la característica de dispersión en una fibra SSMF.

Fuente: [Optical Networks a Practical Perspective, pág. 76]

Figura #2 Dispersión de Material, de Guía de Onda y Total para una SSMF

Para entender el fenómeno de la dispersión cromática, es importante recordar, que el índice efectivo de un modo se encuentra entre el índice de refracción del revestimiento y del núcleo, es decir, si la mayor parte de la potencia se propaga en el núcleo, el índice efectivo estará cercano al índice de refracción del núcleo, por el contrario, si la mayor parte de la potencia está contenida en el revestimiento, el índice efectivo estará cercano al índice de refracción del revestimiento. Así las cosas, la distribución de potencia depende de la longitud de onda, ya que a mayor longitud de onda mayor será la potencia que se propagará en el revestimiento [9]. En resumen, si la longitud de onda cambia, entonces la distribución de potencia del pulso también lo hace, lo que ocasiona un cambio en el índice efectivo o constante de propagación del modo. Debido a la dispersión cromática, los pulsos que se propagan por medio de la fibra, cambian su forma (se ensanchan). Como se dijo anteriormente, el fenómeno de dispersión cromática es debido a que la constate de propagación ( ) no es proporcional a la frecuencia angular ( ), es decir, no se cumple que:

Entonces, es pertinente caracterizar la dispersión cromática, con el fin de mitigarla, y así elevar la capacidad de los sistemas ópticos de transmisión. Se observa entonces, que las limitaciones por dispersión cromática son menos exigentes para fuentes con anchura espectral angosta. Por esto, se usan moduladores externos para los sistemas de trasmisión de larga distancia y altas tasas de bits de comunicación.

2.1.4.2.2. Compensadores de dispersión Con el objetivo, de aumentar la capacidad en sistemas WDM, se han propuesto varias técnicas orientadas a la compensación de dispersión cromática, dentro de las cuales se encuentran fibras de compensación de dispersión (DCF), módulos de compensación de dispersión (DCM), fibras especializadas, como por ejemplo, las de apertura efectiva grande (LEAF), las de dispersión desplazada (DSF) y redes de difracción de Bragg (FBG), entre otros. A continuación, se muestra un estudio de algunos de estos compensadores.

Redes de Difracción de Bragg (FBG) Las fibras con redes de Bragg son elementos claves que han revolucionado la tecnología de los componentes ópticos y son utilizadas como filtros en telecomunicaciones y como sensores. Además, éstas tienen bajas pérdidas de potencia, alta estabilidad y son fáciles de configurar en términos de la respuesta en frecuencia, lo que reduce su mantenimiento. Una FBG es una modulación periódica del índice de refracción de la fibra, que produce un acoplamiento entre señales que van en distinto sentido. Las condiciones necesarias para que esto se cumpla, son:

(1)

( ) (2)

Dónde:

Las aplicaciones de las FBG son muchas, como por ejemplo:

Filtros Espejos selectivos Compensador para dispersión y polarización Acoplamiento entre modos. Pueden ser redes no uniformes Sensores

Una aplicación interesante de la FBG es la compensación de dispersión, puesto que, cuando un pulso de luz se propaga por la fibra óptica este sufre de dispersión por lo tanto el pulso se ensancha. Esto es debido, a que la longitud de onda más larga del pulso de luz se retrasa con respecto a la componente de longitud de onda más corta. En consecuencia a velocidades de datos lo suficientemente altas y/o longitudes de fibra, los pulsos empezarán a superponerse, lo cual limita máxima tasa de transmisión de datos en la fibra. Cuando un pulso de luz incide sobre la red, su componente de longitud de onda mayor se refleja en la parte delantera de la dicha red, mientras que la longitud de onda más corta se reflejará en la parte trasera. Por lo tanto, las componentes de las longitudes de onda corta se retrasan con respecto a las componentes de las longitudes de ondas más larga, logrando así compensar la dispersión de un pulso de luz.

Fibra Compensadora de Dispersión (DCF) Las fibras compensadoras de dispersión se caracterizan, por tener un parámetro de dispersión cromático elevado y de signo opuesto al de las fibras convencionales, que operan en la tercera ventana. Por ejemplo, las fibras convencionales tienen una dispersión alrededor de 16 ps/nm*Km y una pendiente de dispersión de 0,07 ps/nm*Km2, en 1550 nm. Estas dispersiones de primer y segundo orden son compensadas por medio de DCFs, con un rango de dispersión de -80 hasta -100 ps/nm*Km y con pendientes de dispersión de aproximadamente de -0,2 ps/nm*Km2. Con el fin de conservar la operación monomodo de la fibra, los diámetros del núcleo son usualmente pequeños (< 4 µm), resultando un área efectiva modal, en el orden de 25µm2 [7]. El principio básico de la DCFs se muestra en la ¡Error! No se encuentra el origen de la eferencia.3, dónde la dispersión positiva de la SSMF es compensada por un tramo de fibra DCF,

la cual es insertada dentro del enlace de transmisión. Si denominados , y como la dispersión cromática, la longitud y la atenuación de la SSMF, respectivamente, y , y

como la dispersión, la longitud y la atenuación de la DCF, respectivamente, entonces la dispersión y la atenuación total del enlace, están dadas por:

(3)

(4)

De (4) se obtiene la longitud del tramo de fibra compensadora, esto es:

( )

(5)

En la práctica se desea que sea lo más pequeño posible, lo cual obliga a que el parámetro de dispersión de la DCF sea lo mayor posible (en valor absoluto) [8].

Figura #3 Sistemas de comunicaciones ópticas de larga distancia como compensación de dispersión con

DCFs

Es por esto, que las DCFs son una solución óptima cuando se utilizan en conjunto con fibras de tipo NZDSF, puesto que, permiten compensar la dispersión acumulada en dichas fibras y a su vez las NZDSF minimizan los efectos no lineales. Por ejemplo, en un enlace convencional, se alternan tramos de fibra con las compensadoras, de forma que la dispersión media total del enlace sea lo más cercana a cero posible. Esto permite aumentar la capacidad de transmisión de un sistema óptico de forma significativa [11].

3. IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO 3.1. CLASIFICACIÓN DEL PROYECTO

El proyecto aquí mencionado es en definitiva de carácter financiero ya que su factibilidad depende de una demanda real en el mercado del bien o servicio a producir, y que en este caso se trata de un servicio enmarcado en el sector de las Telecomunicaciones. Por otro lado, este es un proyecto de infraestructura económica dado que está orientado a proporcionar a la actividad económica un servicio que permite aumentar la capacidad de transmisión de información de los sistemas de telecomunicaciones desplegados en la actualidad a nivel de la ciudad de Bogotá. De acuerdo con el objetivo de este proyecto, éste se puede clasificar como uno de prestación de servicios dentro de la categoría de “Otros servicios”, puesto que está orientado al trasporte de información. Además, por la necesidad de la intervención de empresas de economía mixta, tanto del Estado quien es el que regula las Telecomunicaciones, como el sector privado que en este caso es el Operador de telefonía, el proyecto es de carácter mixto, y en un principio su área de influencia es en términos locales y es considerado como un proyecto de gran tamaño.

3.2. ORIGEN DEL PROYECTO Este proyecto surge al detectar la necesidad de ofrecer un servicio existente ubicado en un mercado existente pero que presenta un diseño mejorado, razón por la cual, dicho servicio puede competir exitosamente con servicios similares presentes en el mercado de las Telecomunicaciones.

3.3. APLICACIÓN DEL SISTEMA DE MARCO LÓGICO A continuación se presentan los resultados obtenidos luego de aplicar la metodología del Marco lógico al proyecto en mención:

3.3.1. Matriz de Marco Lógico

3.3.1.1. Árbol de Causas

Figura #4. Árbol de Causas

3.3.1.2. Árbol de Efectos

Figura #5. Árbol de Efectos

3.3.1.3. Árbol Causa – Efecto

Figura #5. Árbol de Causa – Efecto

3.3.1.4. Árbol de Fines y Medios

Figura #6 Árbol de Fines y Medios

Figura #7 Medio Fundamental

4. ESTUDIO DE MERCADO

4.1. DEFINICIÓN DEL PRODUCTO Para nuestro caso de estudio el producto del proyecto está formado por un servicio, el cual es de tipo tangible para el sector de las Telecomunicaciones: Sistema óptico de alta velocidad espectralmente eficiente, el cual permite aumentar la capacidad de transmisión de datos en las redes de transporte de los operadores de telecomunicaciones que operan en la ciudad de Bogotá. Además, se cataloga según nuestro criterio, en un producto de consumo ya que es un servicio especializado de Telecomunicaciones, y a su vez, es también un producto de capital porque implica el uso de equipamiento tecnológico para poder brindar el servicio nombrado anteriormente.

4.2. ANÁLISIS DE LA DEMANDA Con base en el texto de Germán Arboleda [12] la demanda de nuestro proyecto se puede clasificar como una demanda potencial ya que si se logra suplir la necesidad de ofrecer capacidad de datos adicional, para que los consumidores finales puedan disfrutar de todo un portafolio de servicios: voz, datos, video y audio en tiempo real, etc., a las empresas de telecomunicaciones y, en ciertas condiciones según las leyes que rigen el sector de las Telecomunicaciones y las Tecnologías de la Información, tal demanda podría eventualmente volverse una demanda real.

4.2.1. Comportamiento histórico de la demanda Dado que este proyecto está dirigido especialmente a los operadores de telefonía que actúan en la ciudad de Bogotá se decide por mostrar el comportamiento de dicho mercado desde el año 2000 en adelante. De acuerdo a estudios realizados con anterioridad, la telefonía y el internet móvil, a pesar de haber sido declarados mercados relevantes diferentes por la Comisión de Regulación de Comunicaciones en 2009, se relacionan por el tipo de infraestructura, las franjas de espectro que se utilizan actualmente para la provisión de ambos servicios y la convergencia de servicios. Los operadores de telefonía móvil no sólo ofrecen servicios de voz, sino también servicios de internet móvil a través de tecnología de tercera generación (3G) y cuarta generación (4G). Los mercados de telefonía e internet móvil se relacionan también gracias a la creciente cantidad de dispositivos (smartphones y PDAs entre otros) móviles en el mercado cuyas mejoras tecnológicas permiten acceder a los dos tipos de servicio de forma inalámbrica, incentivando la demanda conjunta. El sector de telefonía móvil se ha expandido hasta alcanzar una cobertura de 98.45 líneas por cada 100 habitantes; es decir, 46.2 millones de abonados a nivel nacional de los cuales el 20.2% se encuentra en la Costa Atlántica, el 30.5% en la en la región oriental y 49.3% en la región occidental. Sin embargo, el internet móvil aún no alcanza tal cobertura puesto que su nicho de mercado está en las grandes ciudades en las cuales se ha comenzado a ofrecer con tecnología de tercera y cuarta generación, y hasta ahora logra una baja penetración de 3.68 usuarios por cada 100 habitantes a nivel nacional. No obstante, se espera que esta situación mejore en los próximos años debido a la velocidad de expansión esperada de las TIC’s a través del uso eficiente del espectro de frecuencias destinado para la telefonía móvil.

Al respecto, la Asociación Iberoamericana de Centros de Investigación y Empresas de Telecomunicaciones, AHCIET, estimó que para el 2020 con la migración a las tecnologías de 3G y 4G la capacidad instalada de telefonía móvil en Latinoamérica ascendería a 117% para 2016, de las cuales se espera que al menos el 46.2% tengan acceso a 3G y 4G; es decir que tengan acceso a internet móvil. El aumento de la capacidad adquisitiva de los consumidores conducirá a aumentar los smartphones y PDAs en el mercado y la demanda por acceso a internet móvil. Al respecto, a nivel regional se espera que en 2016, los smartphones alcancen los 157.4 millones de unidades de tráfico intensivo de datos y los 9 millones de PC y PDA de dispositivos corporativos móviles. En esta situación de avance en cobertura de la telefonía móvil, pero de retraso en el uso de la banda ancha, el presente capítulo analiza la estructura del mercado de telefonía y del internet móvil en Colombia. Lo anterior, con el fin de identificar los hechos estilizados del sector tomando como referencia el contexto internacional. Entre los indicadores frecuentemente utilizados en la literatura para analizar la estructura de mercado de la telefonía móvil se encuentran la penetración por número de usuarios, los niveles de precios para los diferentes servicios, la composición del mercado en términos del número de operadores y la capacidad de acceso de la población a este servicio, algunos de los cuales se muestran a continuación.

Fuente: Proyección de población DANE 2014 -2015 y datos reportados por los proveedores de redes y servicios al SIUST – Colombia TIC

Figura #9 Suscriptores de internet fijo dedicado e índice de penetración

Fuente: Datos reportados por los proveedores de redes y servicios al SIUST – Colombia TIC

Figura #10 Variación porcentual % y suscriptores de internet fijo dedicado

Fuente: MINTIC

Figura #11 Ranking de penetración de capitales departamentales I trimestres 2015 y IV trimestre de 2014 – Suscriptores internet fijo dedicado

4.2.2. Participación en el Mercado

Para estimar la participación en el mercado de este proyecto, observemos primero a la demanda, vista desde la perspectiva de aquellos clientes beneficiados indirectamente con este proyecto, por ejemplo, en el uso de internet por fibra óptica. El comportamiento de dicha demanda se muestra a continuación:

Según cifras del Ministerio de tecnologías de la Información y las Comunicaciones (MINTIC), a fecha de 2015, los suscriptores a Internet fijo dedicado al término del primer trimestre de 2015 continúan con la tendencia creciente, presentando una variación porcentual del 5,1% con relación al cuarto trimestre de 2014 y del 13,3% con referencia al mismo trimestre del año inmediatamente anterior, alcanzando un total de 5.311.059 suscriptores. (Ver Figura #10). Al finalizar el primer trimestre de 2015, el mayor índice de penetración de Internet fijo dedicado por Departamentos y Distrito Capital, lo lidera el departamento de Risaralda, con una penetración del 22,3%, seguido por Bogotá D.C. (19,4%) y el Departamento de Antioquia con (14,3%). (Ver Figura #11). Si se mantiene la misma variación porcentual, dado que para los 3 años de estudio tiene un comportamiento casi lineal, la variación entre trimestres corresponde al 5%. De esta manera se espera un comportamiento de la demanda para el período comprendido entre el inicio del tercer trimestre de 2016 y el final del tercer trimestre de 2017 de la siguiente manera:

Figura #12 Demanda proyectada de usuarios de internet

Como resultado del estudio de mercado, realizado en un trabajo anterior, se evidenció que el número de competidores en este sector de la industria para la ciudad de Bogotá es relativamente bajo, alrededor de 10 empresas dedicadas a brindar asesorías de este tipo. Por tal razón, y con base en lo anterior, se prevé que la participación en el mercado de este proyecto, si se lleva a cabo, será de alrededor del 10%, con la salvedad de que si se analiza por el lado de la cantidad de clientes que se verán beneficiados por el aumento de la capacidad en las redes de transporte de datos representa atender una demanda de por lo menos 700 mil habitantes de la ciudad de Bogotá. Tal cifra es producto de la demanda proyectada para usuarios de internet en la capital para el tercer trimestre del año en curso.

4.2.3. Distribución geográfica del mercado de consumo Este proyecto tiene contemplado desarrollarse en la ciudad de Bogotá, por lo cual la disponibilidad de enlaces por medio de fibra óptica es bastante alta, gracias al “Proyecto Nacional de Fibra Óptica” y al respaldo de empresas aliadas como la ETB, quienes han implantado todos sus esfuerzos en desplegar fibra óptica en toda la cuidad, alcanzando hoy en día una cobertura de casi el 60% de la cuidad. Es por esto que la distribución geográfica del mercado de consumo es la ciudad de Bogotá.

Fuente: ETB

Figura #12 Distribución geográfica del mercado de consumo es la ciudad de Bogotá

4.2.4. Canales de Comercialización y distribución del producto

Se piensan utilizar las compañías proveedoras de equipamiento tecnológico y suministros para las telecomunicaciones por fibra óptica, como lo son: Huawei, Nokia, Ericcson, Optix, entre otros, los cuales son los principales distribuidores de toda la tecnología que este proyecto implica.

Canales de distribución Los canales de distribución de nuestro producto se tomarán directamente de los operadores de telefonía, en primera instancia. Como segunda alternativa, se ha determinado hacer uso de la internet para dar a conocer a los interesados nuestro servicio, a través de páginas Web donde se muestre que tipo de servicio se ofrece, cuales son las ventajas de utilizar nuestro producto y cuáles son las condiciones necesarias para llevar a cabo la implementación de éste.

4.2.5. Levantamiento de información secundaria Dado que el levantamiento de información sobre la tecnología empleada para este tipo de productos en el sector de las telecomunicaciones es limitado, ya que tanto como los operadores como los distribuidores no brindan de primera mano información relacionada con sus productos, dadas las políticas de privacidad en la información que estos manejan, se hace indispensable buscar otras fuentes de información derivadas de: la experiencia laboral adquirida en el sector,

por parte de los proponentes de este proyecto, bases de datos en internet y el conocimiento adquirido en los cursos de pregrado, especializaciones, certificaciones y cursos referentes al tema, con el fin de complementar la información que se requiera para la ejecución del proyecto en mención.

4.3. ANÁLISIS DE LA OFERTA En la actualidad y a nivel nacional, son pocas las empresas que ofrecen servicios de asesoría en Telecomunicaciones para aumentar la eficiencia espectral de los sistemas ópticos de alta velocidad en redes de transporte. Sin embargo, hay empresas reconocidas y muy bien posicionadas en el sector que ofrecen servicios y soluciones similares a los operadores de telecomunicaciones en el país. Tales son:

REDCOM LTDA – Área de consultaría Esta compañía está encaminada a plantear y generar soluciones prácticas y métodos de mayor viabilidad para el desarrollo de proyecto en el sector de las telecomunicaciones, cuya estrategia de mercado es de fomento, con el fin de poder atraer clientes de la demanda latente de dicho mercado, mediante el establecimiento de condiciones de participación, clasificación y calificación de proponentes, selección y establecimiento de condiciones de desarrollo de los proyectos.

DIALNET DE COLOMBIA SA – Área de consultoría Esta compañía está orientada a brindar un diseño lógico que incorpore las especificaciones técnicas, lista de materiales e infraestructura necesaria para las soluciones en el sector de las telecomunicaciones y en la actualidad, está implementando, al igual que REDCOM, una estrategia de fomento mediante el aseguramiento de los siguientes puntos clave:

Velocidad de transmisión de datos Confiabilidad en el servicio Monitoreo y control

4.4. ESTRATEGIA DE MERCADOTECNIA

4.4.1. Tamaño y Estructura del mercado

La naturaleza misma del sector TIC demarca las características de la organización industrial propia de estos mercados. El tal sentido, siendo el sector TIC intensivo en capital y por ende en cuantiosas inversiones necesarias para el despliegue de redes y servicios, resulta natural que el tamaño en el número oferentes sea reducido. En Colombia, la estructura de mercado asociada a la provisión de los distintos servicios TIC se encuadra en el contexto anterior. En virtud de ello y de las numerosas transformaciones acaecidas en el sector tras la oleada de privatizaciones y apertura de los mercados en la década de los 90’s, actualmente es posible hablar de una estructura de mercado en la cual coexisten pocos jugadores. De esta manera, el país cuenta con dos grandes grupos empresariales como proveedores de servicios en el sector TIC. De un lado se encuentra América Móvil, casa matriz de las filiales locales de servicios móviles COMCEL y de servicios fijos TELMEX. De otra parte se encuentra el

Grupo Telefónica, dueño de las filiares locales de servicios móviles MOVISTAR y fijos COLOMBIA TELECOMUNICACIONES. En el ámbito de servicios existen otros jugadores de menor tamaño como lo son TIGO, UNE, ETB, EMCALI. En materia de redes portadoras se encuentran los proveedores INTERNEXA y GLOBALCROSSING.

4.4.2. Comportamiento del mercado Para analizar el comportamiento del mercado es necesario responder las siguientes preguntas:

¿Qué compra? Servicio de asesoría para el mejoramiento de la infraestructura óptica; con el fin de brindar más servicios y de mayor calidad a los clientes finales.

¿Quién compra? Empresas prestadoras del servicio de telecomunicaciones por medio de fibra óptica.

¿Por qué compra? Con el fin de brindarle a sus clientes mejores y mayores servicios de telecomunicaciones, sin necesidad que realizar grandes cambios en su estructura actual.

¿Cuándo lo compra? Una asesoría por red de trasporte, sujeta a soportes a los que haya lugar.

¿Cuánto compra? Dependiendo de los Mbps que quiera aumentar en cada canal de trasporte. Mínimo se realizan asesorías para aumentar en 10 Mbps de la capacidad actual.

4.4.3. Plan de posicionamiento del servicio

4.4.3.1. Segmentar el mercado El segmento de mercado que se desea atender apunta a las empresas de telecomunicaciones que prestan el servicio de internet por medio de fibra óptica; dado que la demanda de este servicio cada día va en aumento y que las exigencias del cliente cada vez son mayores, estas empresas deberá adaptar su actual infraestructura con el fin de ofrecer mayores servicios y de mejor calidad.

4.4.3.2. Determinar el atributo más atractivo Ya que el servicio que ofrecemos, garantizará aumentar la capacidad de transmisión de las redes de transporte de los operadores de telecomunicaciones sin necesidad de cambiar su actual infraestructura, identificamos los siguientes atributos:

Mayor capacidad de transmisión con la misma infraestructura. Aumento en los servicios que la empresa de telecomunicaciones ofrece

4.4.3.3. Crear y Testear conceptos de posicionamiento

El servicio fue modelado y simulado en un proyecto anterior, con lo cual se deberá visitar a las empresas para determinar el tipo de infraestructura desplegada en la actualidad, con esto ajustar el modelo a la red de transporte real. Una vez ajustada, se realizan las simulaciones necesarias y se brinda la asesoría con respecto a los ítems a mejorar y los procesos a incluir. La asesoría mínima es para adicionar 10 Mbps a la red actual de la empresa.

4.4.3.4. Desarrollar un plan táctico para implantar el posicionamiento

El aumentar la capacidad de trasmisión sin necesidad de cambiar la infraestructura, es un ítem de gran valor, ya que garantiza calidad a costos bajos. La necesidad está latente y pronto las empresas de telecomunicaciones deberán buscar alternativas con el fin de cumplir con toda la demanda presente en el mercado. Inicialmente se desea empezar con la capital del país, sin embargo, el resto de ciudades requerirán de esta asesoría, ya que la demanda va en aumento por todo el mundo.

4.4.3.5. Diseñar un plan de evolución hacia el posicionamiento ideal Ya que esta asesoría garantizará satisfacer la demanda por algunos meses, será necesario realizar actualizaciones a la tecnología constantemente. Estas actualizaciones a los diseños serán realizadas por nosotros con el fin de brindarle al cliente siempre un servicio a la vanguardia de las necesidades de los usuarios. Es importante recordar que con esta asesoría no solo se mejorará la calidad y capacidad del servicio de internet, sino que también ayudará con servicio de voz, televisión HD, etc, lo que brinda un valor agregado a la asesoría.

4.5. ANÁLISIS DEL MERCADO INTERNACIONAL El presente es un análisis comparativo con el mercado Estadounidense debido a que recientemente se ha evidenciado un aumento significativo en la demanda de este tipo de servicios en el sector de las Telecomunicaciones y además, es un país que tiene la ventaja de estar a la vanguardia tecnológica en este campo.

4.5.1. Análisis de las exportaciones De acuerdo a la información recopilada anteriormente se puede decir que el servicio estipulado como asesoría en diseño de sistemas ópticos de alta velocidad espectralmente eficientes podría ser exportado hacia los estados Unidos dado que la participación del sector de los servicios de telecomunicaciones, informática e información se encuentra dentro del 22% de participación en el PIB. Adicionalmente, los servicios de telecomunicaciones vienen presentando un aumento considerable en la mayoría de regiones del mundo lo que abre a la posibilidad de internacionalizar el servicio o producto ofrecido. También, cabe destacar que las exportaciones hacia este país tienen un monto representativo de alrededor de los 32.393,7 millones de dólares cifra que es cercana a las importaciones con esta nación lo que ocasiona una balanza comercial, en este sector, favorable para la penetración del servicio ofrecido.

Fuente: OMC

Figura #13 Principales sectores de Exportación e Importación desde Colombia hacia los Estados Unidos (2015)

Fuente: OMC

Figura #14 Estructura del comercio de servicios desde Colombia hacia los Estados Unidos (2014)

4.5.2. Análisis de condiciones comerciales futuras

Con base en la información encontrada se puede apreciar que, por ejemplo, la disminución que ha venido presentando la inflación, en los últimos años, en Estados Unidos, incentivaría la inversión de capital extranjero en nuevos servicios soportados por fibra óptica, tales como la TV digital, voz y video en tiempo real, altas velocidades de descarga, etc. Además, si el comercio exterior de bienes y de servicios continua comportándose como lo ha venido haciendo desde el año 2009 (tendencia a aumentar) esto podría eventualmente estimular la adopción y penetración del servicio ofrecido.

5. ESTUDIO TÉCNICO

5.1. PROCESO DE PRODUCCIÓN Ya se cuenta con el diseño del sistema óptico espectralmente eficiente, que permite el aumento de la capacidad de los canales de transporte medido en Mbps. Debido a esto, no se cuenta con un proceso de producción, pero cabe aclarar que es necesaria la adquisición del software de simulación y posterior instalación en un computador. Una vez se tenga la simulación se debe realizar el ajuste al modelo base con respecto a la cantidad de Mbps contratados, lo que se traduce en la modificación de 5 parámetros de transmisión.

5.2. DISPONIBILIDAD DE LA MATERIA PRIMA La disponibilidad de elementos como: transmisores, multiplexores y demultiplexores, fibra óptica, amplificadores ópticos, receptores y demás elementos para implementar un enlace óptico de alta velocidad espectralmente eficiente, ya está disponible en la mayoría de los operadores, por lo cual, solo es necesario modificar por medio de software la forma en lo que se utilizan, con el fin de agregar modulaciones robustas y en otros casos serán necesario la adquisición de dispositivos compensadores de dispersión cromática, sin embargo, y debido al auge de las telecomunicaciones dichos elementos son fáciles de adquirir en el mercado local.

6. ESTUDIO ADMINISTRATIVO El estudio administrativo proporciona las herramientas que sirven de guía para administrar el proyecto. Este estudio muestra los elementos administrativos tales como el organigrama y la planeación de los recursos humanos con la finalidad de proponer un perfil adecuado y seguir en la alineación del logro de las metas empresariales. Finalmente se muestra el aspecto legal, vital para que la organización pueda iniciar sus operaciones o bien para reorganizar las actividades ya definidas. Teniendo en cuenta lo anterior, se procede a realizar el organigrama de la empresa cuya interacción entre las distintas áreas planteadas es de tipo funcional. Además, se señalan las relaciones entre los distintos departamentos y áreas de la organización. A continuación se muestra el organigrama propuesto para el proyecto:

FUENTE: Elaboración Propia

Figura #15 Organigrama del proyecto

7. ESTUDIO LEGAL

7.1. CREACIÓN DE LA EMPRESA Para la formación y registro legal del proyecto se deberán diligenciar registrar los siguientes formatos:

Registro Único Tributario (RUT), ante la DIAN. Formulario Registro Único Empresarial y Social (RUES), ante la Cámara de Comercio de

Bogotá D.C

Fuente: DIAN

Figura #16 Registro Único Tributario (RUT)

Fuente: Cámara y Comercio de Bogotá D.C

Figura #17 Formulario Registro Único Empresarial y Social (RUES)

8. ESTUDIO FINANCIERO

8.1. LAS VENTAS Partiendo del hecho de que no todos los clientes deben ser tratados de igual forma, la clasificación de los mismos, en orden de importancia para cualquier empresa, es una decisión sumamente importante si se pretende que la gestión de ventas, sea no solo eficaz, sino, además eficiente. Por tal razón, es necesario que las ventas se cumplan con la menor inversión posible, asegurando así su rentabilidad. Con lo anterior en mente, para este proyecto se opta por trabajar una estrategia de ventas con base en el concepto de valor de vida de los clientes, VVC, que a grandes rasgos establece lo siguiente:

“El valor real que representa cada cliente para la empresa es determinado en funciones de la productividad y rentabilidad, calculadas a su valor actual, de los ingresos que generará el cliente durante el período en que se mantenga adquiriendo los productos o servicios de la empresa.”

Para el caso de estudio, nuestros clientes son todas aquellas Empresas que se dedican a prestar servicios de telecomunicaciones por medio de fibra óptica (incluyendo a las empresas aliadas) en la ciudad de Bogotá, estos se clasifican como clientes con bajo VVC ya que la duración de la relación con nuestros clientes, expresada en términos de vida/años, es muy baja porque una vez que adquieren nuestro servicio pasará un buen tiempo para que estas empresas decidan aumentar nuevamente la capacidad de datos en sus redes de transporte, lo que se traduce en que las ventas generadas por los mismos representa un solo ingreso por cada asesoría prestada. Esto da como resultado un bajo nivel de VVC. Para esta clasificación y, según el modelo de referencia, dichos clientes deben ser gestionados mediante:

Correo directo / catálogos Marketing telefónico Internet y medios electrónicos Venta directa

De acuerdo a esto, y a que el proyecto constituirá una empresa joven en el mercado, se propone desarrollar una estrategia de venta cuya acción estratégica sea la de atraer la mayor cantidad de clientes potenciales y mantener en aumento el índice anual de crecimiento de los mismos. Con esto se asegura que las metas de ventas se cumplan con eficiencia.

8.2. LAS UTILIDADES Con el fin de establecer las utilidades esperadas es conveniente mostrar, a manera de resumen, el precio y los costos relacionados con el proyecto, los cuales se muestran a continuación:

8.2.1. El Precio Para el servicio de transporte de información, en la actualidad, se tiene en promedio la siguiente relación:

Con la aclaración de que el operador hace reuso del canal de comunicación con el objetivo de dar servicio a más usuarios, ya que un usuario no hace uso de toda la capacidad disponible en el canal. Con relación a lo anterior se establece el precio por Mb estimado que resulta al aumentar la capacidad del canal, haciendo uso de la infraestructura existente de cada operador. Lo cual resulta en:

8.2.2. Costos A continuación se relacionan los costos relacionados con el proyecto:

Tabla# 2 Costos del proyecto

8.2.3. Cantidad

En relación a la cantidad que se pretende ofrecer, depende en su totalidad de la capacidad que requiera el operador, de la siguiente manera:

10 Mb $ 25,200,000

20 Mb $ 50,400,000

30 Mb $ 75,600,000

40 Mb $ 100,800,000

50 Mb $ 126,000,000 Tabla #3 Precios por paquete en pesos colombianos

ITEM CANTIDAD VR. UNITARIO VR. TOTAL

Software VPI Transmision Maker 1$ 3,000,000$ 3,000,000$

Computador 2$ 1,200,000$ 2,400,000$

Modem 1$ 120,000$ 120,000$

5,520,000$

Honorarios 2$ 5,000,000$ 10,000,000$

Transporte 2$ 300,000$ 600,000$

10,600,000$

Arriendo 1$ 300,000$ 300,000$

Telefonía 2$ 20,000$ 40,000$

Internet 1$ 45,000$ 45,000$

Inmuebles 1$ 600,000$ 600,000$

985,000$

Energía eléctrica. 1$ 50,000$ 50,000$

Servicio agua. 1$ 60,000$ 60,000$

110,000$

17,215,000.00$

COSTOS DIRECTOS

TOTAL

COSTOS PROYECTO

TOTAL COSTOS

TOTAL

COSTOS INDIRECTOS

TOTAL

COSTOS FIJOS

TOTAL

COSTOS VARIABLES

Cabe aclarar que para este proyecto se tiene en mente obtener un margen de ganancia de alrededor del 45%, lo que se traduce en que el paquete mínimo ofrecido, 10 Mb, tendría un costo de $25´200,000

8.3. FLUJO DE CAJA SIN CRÉDITO

8.3.1. Escenario Optimista

Tabla #4 Flujo de Caja sin Préstamo – Escenario Optimista

8.3.2. Escenario Realista

Tabla #5 Flujo de Caja sin Préstamo – Escenario Realista

PRECIO $ 2,520,000 GRADIENTE 1

CANTIDAD 50

AÑOS 0 1 2 3 4 5

INGRESOS $ 126,000,000 $ 126,000,000 $ 126,000,000 $ 126,000,000 $ 126,000,000

PRESTAMOS

EGRESOS $ 63,695,500 $ 63,695,500 $ 63,695,500 $ 63,695,500 $ 63,695,500

- INTERESES

- DEPRECIACIÓN $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000

30% FLUJO DE CAJA ANTES DE IMPUESTOS $ 62,104,500 $ 62,104,500 $ 62,104,500 $ 62,104,500 $ 62,104,500

IMPUESTOS $ 18,631,350 $ 18,631,350 $ 18,631,350 $ 18,631,350 $ 18,631,350

FLUJO DE CAJA DESPUES DE IMPUESTOS $ 43,473,150 $ 43,473,150 $ 43,473,150 $ 43,473,150 $ 43,473,150

+ DEPRECIACIÓN $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000

- AMORTIZACION

- INVERSIÓN INICIAL $ 63,695,500

+ RECUPERACIÓN DEL CAPITAL DE TRABAJO $ 5,000,000

+ VALOR DE SALVAMENTO $ 0

FLUJO DE CAJA NETO -$ 63,695,500 $ 43,673,150 $ 43,673,150 $ 43,673,150 $ 43,673,150 $ 48,673,150


CANTIDAD 30

AÑOS 0 1 2 3 4 5

INGRESOS $ 75,600,000 $ 75,600,000 $ 75,600,000 $ 75,600,000 $ 75,600,000

PRESTAMOS

EGRESOS $ 43,037,500 $ 43,037,500 $ 43,037,500 $ 43,037,500 $ 43,037,500

- INTERESES

- DEPRECIACIÓN $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000


IMPUESTOS $ 9,708,750 $ 9,708,750 $ 9,708,750 $ 9,708,750 $ 9,708,750


+ DEPRECIACIÓN $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000

- AMORTIZACION





8.3.3. Escenario Pesimista

Tabla #6 Flujo de Caja sin Préstamo – Escenario Pesimista

8.3.4. VPN y TIR

Tabla #7 Precio, VNA y TIR - Flujo de Caja sin Préstamo

8.4. FLUJO DE CAJA CON CRÉDITO

8.4.1. Escenario Optimista

Tabla #8 Flujo de Caja con Préstamo – Escenario Optimista


CANTIDAD 10

AÑOS 0 1 2 3 4 5

INGRESOS $ 25,200,000 $ 25,200,000 $ 25,200,000 $ 25,200,000 $ 25,200,000

PRESTAMOS

EGRESOS $ 17,215,000 $ 17,215,000 $ 17,215,000 $ 17,215,000 $ 17,215,000

- INTERESES

- DEPRECIACIÓN $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000


IMPUESTOS $ 2,335,500 $ 2,335,500 $ 2,335,500 $ 2,335,500 $ 2,335,500


+ DEPRECIACIÓN $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000 $ 200,000

- AMORTIZACION





PRECIO VNA TIR

ESCENARIO OPTIMISTA $ 2,520,000 $ 68,923,340 63%

ESCENARIO REALISTA $ 2,520,000 $ 27,318,590 46%

ESCENARIO PESIMISTA $ 2,520,000 $ 1,689,851 24%

8.4.2. Escenario Realista

Tabla #9 Flujo de Caja con Préstamo – Escenario Realista

8.4.3. Escenario Pesimista

Tabla #10 Flujo de Caja con Préstamo – Escenario Pesimista

8.4.4. VPN y TIR

Tabla #11 Precio, VNA y TIR - Flujo de Caja con Préstamo

9. APORTES DEL PROYECTO

El aporte principal de este proyecto es el uso eficiente de la capacidad, en términos de ancho de banda, de los canales de transmisión por medio de fibra óptica, mediante al aumento de la eficiencia espectral. Dicho uso eficiente se traduce en que el operador de Telecomunicaciones puede ofrecer un repertorio más amplio de servicios a sus clientes sin disminuir la calidad ofrecida. Otro aporte importante es que al momento de implementar los sistemas ópticos aquí mencionados los operadores no deberán cambiar su infraestructura actual (sin costos adicionales) ya que con la simple modificación de algunos parámetros de configuración en los equipos de Telecomunicaciones se podrá aumentar la eficiencia espectral, aunque en algunos casos, será necesario adicionar elementos que mitiguen la dispersión presente en la fibra óptica, con el fin de mantener la calidad de la información allí transmitida.

10. CONCLUSIONES De acuerdo a que este proyecto está dirigido al sector de las Telecomunicaciones en la ciudad de Bogotá y dicho sector tiene una demanda en aumento favoreciendo el precio del servicio en el mercado, la implementación de este proyecto generará grandes utilidades en términos del VPN y la TIR, en cualquiera de los tres escenarios planteados: pesimista, realista y optimista. Con base en los resultados del análisis del mercado internacional, se puede afirmar que este servicio tiene grandes oportunidades de ingresar al mercado Estadounidense dados los niveles de exportación hacia este país y las condiciones coyunturales actuales, lo que le da valor agregado a este proyecto. Dado que el aumento de la capacidad de los canales de transmisión por fibra óptica permite a los operadores de Telecomunicaciones ofrecer mayor cantidad de servicios a sus clientes, sin afectar la calidad de tales servicios, estos operadores se encontrarán a la vanguardia mundial y se convertirán en empresas que tengan una ventaja competitiva en el mercado. Adicional a esto, se generará un impacto positivo en la percepción de los usuarios en términos de satisfacción del cliente final.

REFERENCIAS [1] Rajiv Ramaswami, Kumar Sivarajan, Galen Sasaki, “Optical Networks a Practical

Perspective”, Third Edition, 2010. [2] www.mintic.gov.co [3] Ivan Kaminow, Tingye Li, “Optical Fiber Telecommunications IVB. Systems and

Impairments”, Ed. Academic Press. [4] Tiejun J. Xia and Steven Gringeri, “High-Capacity Optical Transport Networks”. IEEE

Communications Magazine. November 2012 [5] Mohammad S. Alfiad, Dirk van den Borne, Sander Lars Jansen, Torsten Wuth, Maxim

Kuschnerov, Guido Grosso, Antonio Napoli, and Huug de Waardt, “A Comparison of Electrical and Optical Dispersion Compensation for 111-Gb/s POLMUX–RZ–DQPSK” in Journal Of Light wave Technology, Vol. 27, No. 16, August 15, 2009.

[6] Jin-Xing Cai, “100G Transmission over transoceanic distance with high spectral efficiency

and large capacity”. Journal of Lightwave Technology, Vol. 30, No. 24, December 15, 2012.

[7] Er. Abhishek Sharma, Er. Sukhbir Singh, Er. Rajeev Thakur, Er. Bhubneshwar Sharma,

“Comparison of dispersion compensation with Fiber Braggs Grating at Transmitter and Receiver end of a single channel optical communication System”, in International Journal Of Computers & Technology, Vol 8, No 2, June 25, 2013.

[8] Vjaceslavs Bobrovs, Sandis Spolitis, Girts Ivanovs, “ Comparison of Chromatic

Dispersion Compensation Techniques for WDM-PON solution”, in 2nd Baltic Congress on Future Internet Communications, 2012.

[9] Rajiv Ramaswami, Kumar Sivarajan, Galen Sasaki, “Optical Networks a Practical

Perspective”, Third Edition, 2010. [10] Diego Fernando Álzate C, Ana Cárdenas, “Retos en la transmisión de 40/100Gb/s sobre

fibra óptica”, en Revista en Telecomunicaciones e Informática, Vol. 1, No. 2, Medellín - Colombia. Julio - Octubre de 2011.

[11] Luis Agustín Gil Rojas, “Metodología Para El Diseño Y Optimización De Redes DWDM

De Larga Distancia”, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Facultad de Ingeniería, Ingeniería Electrónica, Bogotá, 2013.

[12] http://es.scribd.com/doc/105967927/Proyects-German-Arboleda [13] http://www.fedesarrollo.org.co/wp-content/uploads/2011/08/Promoci%C3%B3n-de-la-

competencia-en-la-telefon%C3%ADa-m%C3%B3vil-de-Colombia-Subasta-4G_def.pdf [14] http://es.slideshare.net/ElianaS/evaluacion-de-proyectos-2646018

http://es.slideshare.net/ElianaS/evaluacion-de-proyectos-2646018

[15] http://www.itson.mx/publicaciones/pacioli/Documents/no56/estudioadmtivo.pdf

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