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DEFENSA PUBLICA

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by

marcelo claros

on 3 December 2018

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CARACTERÍSTICAS DE LA FIBRA MONOMODO
G.652
DISEÑO DE LA RED DE TRANSPORTE PARA EL PROYECTO RED DIGITAL MUNICIPAL COCHABAMBA SEGURA, PARA LA EMPRESA IST BOLIVIA
Postulante: Rheno Marcelo Claros Pinoé
Tutor: Ing. Remmy Fuentes Telleria

INTRODUCCIÓN
La demanda de servicios de telecomunicaciones crece y se diversifica, servicios de voz, datos y video son fundamentales para la sociedad y las redes de transporte necesitan hacer frente a la creciente demanda de servicios garantizando la calidad de estos. El Gobierno Autónomo Municipal de Cochabamba (GAMC), bajo un compromiso social gestiona políticas, programas y proyectos, para garantizar la seguridad, educación y salud de la población del municipio, en este sentido y ante la necesidad de mejorar las condiciones de seguridad ciudadana implementó el proyecto denominado Red Digital Municipal Cochabamba Segura.
ANTECEDENTES
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La red de transporte con la que contaba el sistema de video vigilancia de seguridad ciudadana la cual estaba basada en radio enlaces microondas llegó al límite de capacidad y no garantizaba el crecimiento y escalabilidad del proyecto Red Digital Municipal Cochabamba Segura, por lo tanto, había una necesidad inmediata de diseñar una red de transporte basada en fibra óptica capaz de resistir los requerimientos de ancho de banda y tiempos de propagación de la red, garantizando la calidad de los enlaces, servicios y evitando el cuello de botella en el transporte de información.
ALCANCE Y LIMITACIONES DEL PROYECTO
Realizar el diseño de la red de transporte para el proyecto Red Digital Municipal Cochabamba Segura se justifica a través de las necesidades que surgen con aspectos relacionados al transporte de datos, siendo estos:
JUSTIFICACIÓN
• Eficiencia en el transporte de datos.
• Requerimientos de ancho de banda.
• Calidad, confiabilidad y disponibilidad de los enlaces.
• Crecimiento y escalabilidad de la red.
Realizar el diseño de la red de transporte basada en fibra óptica para el proyecto Red Digital Municipal Cochabamba Segura, para la empresa IST BOLIVIA.
OBJETIVO GENERAL
•Analizar los recursos y estado de las redes con las que cuenta el GAMC.
•Estudiar las características tecnológicas de sistemas basados en microondas y fibra óptica.
•Analizar los requerimientos y marco normativo para el diseño del proyecto.
•Diseñar la red de transporte de datos, considerando los requerimientos específicos.
•Realizar el relevamiento de rutas de los tramos propuestos en el diseño, para determinar factibilidad técnica.
•Dimensionar y especificar las características de los materiales y equipos que componen la red de transporte.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•Elaborar la memoria de cálculo en base al diseño y relevamiento de la red de transporte.
•Elaborar la documentación de referencia del proyecto, diagramas, planos planillas y fichas técnicas de los tramos propuestos.
•Realizar un análisis de costos referencial y elaboración de presupuesto.

MEDIOS DE TRANSMISIÓN
TOPOLOGÍAS DE RED
ATENUACIÓN DE UN ENLACE DE FIBRA ÓPTICA
MARCO TEÓRICO
1000BASE-LX
Estándar
Velocidad de transmisión
Medio de transmisión
Distancia de transmisión
1000BASE-EX
1000BASE-ZX
Fibra monomodo
1310 nm
Fibra monomodo
1310 nm
Fibra monomodo
1550 nm
10 Km
~ 40 km
~ 70 km
1.25 Gbps
1.25 Gbps
1.25 Gbps
INGENIERÍA DEL PROYECTO
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La ciudad de Cochabamba contaba con un sistema de video vigilancia de seguridad ciudadana como parte del proyecto "Amigo Vigilante" que se dio inicio el año 2014 a cargo del GAMC, este sistema tenía una red de transporte basada en radio enlaces microondas. El GAMC también cuenta con redes de transporte de fibra óptica para servicios de seguridad ciudadana y transmisión de datos institucionales.
El presente proyecto está enfocado en el desarrollo del diseño de una red de transporte de fibra óptica con la intención de garantizar el soporte a los requerimientos del proyecto Red Digital Municipal Cochabamba Segura. Se limita al diseño de la topología de la red considerando solo la capa física mediante la elaboración de enlaces basados estrictamente en conexiones de fibra óptica y se rige en los requisitos y especificaciones técnicas para el despliegue de la red de fibra óptica municipal establecidos en un documento base de contratación (DBC) proporcionado por el GAMC.
La fibra óptica permite la implementación de variados tipos de tecnologías como es el caso de Gigabit Ethernet que permite velocidades de transmisión de 1.25 Gbps soportando diferentes valores de distancias.
Los medios de transmisión constituyen el soporte para el transporte de información, haciendo que esta llegue a todos los nodos involucrados en el proceso de comunicación dentro de una red, estos se pueden clasificar en: medios guiados y no guiados.
La topología representa la disposición de los enlaces que conectan los nodos de una red, es decir es la estructura de red formada debido al modelo o diseño de interconexión, cada topología de red lleva asociada una topología física y lógica.
RED DE TRANSPORTE
Una red de transporte es un conjunto de recursos funcionales cuyo objetivo es transmitir información desde un punto a otro u otros puntos de forma bidireccional o unidireccional.
El balance de potencias (Power Budget) consiste en un balance óptico del sistema que aportará información sobre la atenuación total del enlace. Son cálculos que se emplean para verificar que la potencia emitida por la fuente sea suficiente para compensar las pérdidas del enlace y llegar a la sensibilidad del receptor.
PLANTA EXTERNA
TECNOLOGÍA GIGABIT ETHERNET SOBRE FIBRA ÓPTICA
CODIFICACIÓN DE COLORES DEL CABLE DE FIBRA
TIA 598
DISEÑO DE LA RED DE TRANSPORTE DE FIBRA ÓPTICA
DIAGNÓSTICO DE LA RED ACTUAL
REQUERIMIENTOS PARA LA RED DE FIBRA ÓPTICA
IDENTIFICACIÓN DE LOS NODOS QUE INTEGRAN LA RED
TRAZADO DE RUTAS DE LOS ENLACES
RELEVAMIENTO DE RUTAS DE LOS ENLACES
DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS DE RED
CÁLCULO DEL PRESUPUESTO DE POTENCIA ÓPTICA
PLANIMETRÍA DE LA RED
ANÁLISIS DE COSTOS
TOPOLOGÍA DE LA RED
Pieza
RED DE SEGURIDAD CIUDADANA PROYECTO AMIGO VIGILANTE
PRIMERA FASE PARA EXPANDIR LA RED DE SEGURIDAD CIUDADANA
REQUERIMIENTOS PARA LA RED DE FIBRA ÓPTICA
Requisitos y especificaciones técnicas para el despliegue de la red de fibra óptica municipal
•El diseño de la red de fibra óptica deberá contemplar relevamiento de las rutas propuestas. Dicho despliegue debe integrarse a la red de fibra óptica actual del GAMC, siendo esta una expansión que cubrirá sitios municipales y las radio bases solicitadas en este proceso. Topología de red apropiada para la interconexión de las radio bases (eNodeB) con el centro de comando y monitoreo, distribución en topología estrella extendida.

•Diagrama de la forma en que se realiza el montaje de la fibra óptica a instalar, el mismo contará con código de colores. Diagrama de postación de rutas debidamente identificados, se deberá considerar la ferreteria adecuada para la postación, se podrán emplear los postes pertenecientes al GAMC y postes de energía de ELFEC, además se considerará la instalación de postes en los tramos donde no se cuente con los mismos.

•La fibra óptica empleada deberá ser aérea, autosoportada, monomodo ADSS ITU-T G.652D, 24 hilos mínimamente, vano máximo 120 m, capaz de operar a 1.25 Gbps. Longitud de cable en las bobinas de acuerdo al requerimiento de diseño y considerando la longitud del cable en carreta no debe existir empalmes intermedios.

•Bandeja deslizable ODF de 12 posiciones mínimamente, SC/PC ancho 19”, para cada punto de terminación con todos sus accesorios. Se deberá incluir las terminaciones hasta los pigtails, esto incluye fusión de la fibra óptica. Valores de pérdida o atenuación en los empalmes en línea que sean ≤ 0,1 dB y en ODFs ≤0,5 dB.

•Muflas para instalación en exterior, la cantidad necesaria para garantizar la correcta terminación o sangría de la red óptica de acuerdo a la configuración de la red propuesta. Cantidad necesaria de cruces de reserva en todo el proyecto para un mejor mantenimiento, la cantidad será dada a conocer en función al diseño de la red propuesta.
IDENTIFICACIÓN DE LOS NODOS QUE INTEGRAN LA RED
TRAZADO DE RUTAS DE LOS ENLACES
Para determinar las principales características y parámetros constructivos de diseño de las rutas propuestas se realizó estudios de campo y relevamiento (
survey
) considerando lo siguiente:

•Se identificó el recorrido exacto para el despliegue de los distintos tramos de la red y la postación a través de la cual pasara el tendido de fibra óptica.

•Se utilizó un dispositivo GPS (Global Positioning System) con el cual se tomaron los waypoints o posiciones (usando coordenadas geográficas) de todos los postes por donde pasara el tendido de fibra óptica.

•Se tomaron las progresivas y medidas de los vanos utilizando un odómetro

•Se determinó el tipo de ferretería adecuada para la postación tomando en cuenta criterios de instalación de fibra óptica aérea autosoportada (ADSS)

•Se determinó la ubicación de cruces de reserva en cada tramo.

RELEVAMIENTO DE RUTAS DE LOS ENLACES
TOPOLOGÍA FÍSICA DE LA RED
TOPOLOGÍA LÓGICA DE LA RED
DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS DE RED
Despliegue red de transporte
Cable de fibra óptica
Mufla de empalme
Bandeja deslizable (ODF)
Enrutador GE para troncal de fibra óptica
Patchcord fibra óptica
Cantidad
Unidad
81911
19
63
46
102
m
Pieza
Pieza
Pieza
Pieza
Descripción
Fibra óptica monomodo ADSS ITU-T G.652D, 24 hilos.
Mufla para instalación en exterior con capacidad de 24 empalmes y cuatro puertos para entrada de cables.
Bandeja deslizable ODF de 24 puertos SC/PC, ancho 19”
Router de gama media, interfaces Gigabit Ethernet (SFP-GE-LX-SM1310)
Patchcord de fibra óptica monomodo dúplex SC/PC - LC/PC

CÁLCULO DEL PRESUPUESTO DE POTENCIA ÓPTICA
PLANIMETRÍA DE LA RED
ESQUEMA DE FUSIONES Y CONEXIONES
ANÁLISIS DE COSTOS

Descripción
Cantidad
Unidad
Precio unitario (Bs.)
Precio total (Bs.)
1
2
Enrutador GE para troncal de fibra óptica
Despliegue red de fibra óptica para backbone municipal
46
81911
Pieza
m
41.580,90
92.40
1.912.721,4
7.568.576,4
9.481.297,8
TOTAL (Bs.)
CONCLUSIONES
• Se elaboró el diseño de la red de transporte en base a requerimientos específicos como la utilización de fibra óptica monomodo ADSS ITU-T G.652D y tecnología Gigabit Ethernet, permitiendo que la red tenga capacidad de operar a velocidades de transmisión de 1.25 Gbps.
•Se evaluaron los recursos y características de las redes con las que cuenta el GAMC, lo cual permitió que el diseño propuesto se integre a la infraestructura de fibra óptica existente, logrando la expansión de la red.
•Se estudiaron las principales características y capacidades tecnológicas en el uso de conexiones de radio enlaces y fibra óptica como medios de comunicación en la transmisión de datos, donde claramente por las ventajas que presenta la fibra óptica y mediante su aplicación, se mejoran las prestaciones de la red de transporte.
•Se analizó el DBC para la implementación del proyecto Red Digital Municipal Cochabamba Segura, el cual establece los requerimientos y consideraciones para el despliegue de la red de fibra óptica municipal, entre estos requerimientos se detalla las especificaciones técnicas, marco normativo y estándares que se consideraron en el diseño de la red.
RECOMENDACIONES
• Para certificación de la red de fibra óptica, realizar las mediciones y pruebas correspondientes que permitan evaluar la perdida óptica de los enlaces, los resultados deben presentar un valor menor con respecto a los cálculos del presupuesto de potencia realizado.
•Revisar la documentación de referencia del proyecto para conocer con mayor detalle la forma en la que se realiza el despliegue y tendido de fibra óptica de cada uno de los enlaces.
•Durante el proceso de tendido de la fibra óptica evitar exceder la máxima tensión de operación que soporta el cable, este dato es especificado por el fabricante por lo cual se recomienda conocer las especificaciones técnicas del cable de fibra óptica utilizado, así como también de todos los elementos que forman parte del despliegue de la red.
•En el diseño propuesto se consideró un valor máximo de pérdidas por empalme de 0.1 dB, sin embargo, para el proceso de ejecución de los empalmes, se recomienda utilizar una maquina fusionadora de fibra óptica de alta gama que permita obtener perdidas típicas de 0.02 dB.
GRACIAS
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