diseño backbone de fibra Óptica entre loja
DESCRIPTION
Diseño de un backbone de fibra óptica.TRANSCRIPT
DISEÑO BACKBONE DE FIBRA ÓPTICA ENTRE LOJA-MANU-YULUC
Antecedentes
En Ecuador existen muchas comunidades rurales en las que no existe ningún tipo de
comunicación, ni acceso a las nuevas tecnologías, por lo que su nivel de vida se
reduce en comparación a poblaciones que tienen acceso a estos servicios.
Existen muchos proyectos, que están destinados a brindar servicios de banda ancha a
comunidades rurales, pero la mayor parte de estos son enlaces inalámbricos, los
cuales tienen muchos inconvenientes por la naturaleza de la propagación de las ondas
en el espacio. La solución que se plantea en este proyecto es brindar estos servicios a
través de enlaces de fibra óptica, en la que la capacidad prevista es de un STM-1 o lo
que es de 155Mbs, lo que permite fácilmente la prestación de servicios de
telemedicina, teleeducación, acceso a internet de banda ancha, para las comunidades
de Manu y Yuluc.
Esquema General del Backbone
Red Mundial
Yuluc
Manu
Loja
Red
TransElectric
TX/RX de FO
TX/RX de FO
TX/RX de FO
TX/RX de FO
La red a implementar tiene una topología centralizada en la que los nodos terminales
de Manu y Yuluc se conectan directamente al nodo en Loja, esta topología se la
escogió para optimizar recursos y disminuir los costos, ya que solo existen cables con
12 hilos de fibra que soporten estar suspendidos grandes distancias, de este cable
utilizamos 4 de los 12 hilos, los que son para la transmisión y recepción entre los
pueblos con la ciudad de Loja. Además si se hubiese planteado como solución la
tecnología WDM con una topología tipo BUS, en la que por un solo hilo se conecta
varios puntos, los costos de los equipos multiplexadores, demultiplexadores y
ADD/DROP son muy elevados en comparación a la solución que hemos sugerido para
implementar.
La red tiene como punto de partida el nodo Loja, el cual está conectado a la red de fibra
óptica de Transelectric, por medio de un router Cisco 7201, el cual tiene interfaces
ópticas de alta velocidad.
En este router se introduce dos transceivers Cisco GLC-ZX-SM 1000BASE-ZX, uno
para conectarse con cada pueblo, estos tienen un alcance de hasta 70Km dependiendo
de las perdidas del enlace. En este transceiver la transmisión y la recepción se realizan
por fibras diferentes. Existen también estos transceivers en Manu y Yuluc, los cuales
son introducidos en un Switc Cisco Catalyst Express WS-CE520-8PC, para
proporcionar 8 puertos de comunicaciones de fast Ethernet en los telecentros de cada
pueblo.
Por la distancia del enlace se tubo la necesidad de incorporar un amplificador óptico de
Erbio dopado, al que se lo coloco por facilidad en Saraguro, ya que además se
encuentra por la mitad del enlace entre Loja y Yuluc.
Existe respaldo de energía solo en el nodo Loja, para lo cual utilizamos un UPS de
1000VA, que tiene una autonomía promedio de 3 horas hasta su descarga.
Materiales y Equipos
Router Cisco 7201
Transceiver Cisco GLC-ZX-SM 1000BASE-ZX GBIC Switch Cisco Catalyst Express WS-CE520-8PC-K9 8-Port Amplificador Óptico
Smart-UPS 3000VA
Carrete de 4Km de Cable de Fibra óptica ADSS monomodo de 12 hilos, norma G.652,
Rack de pared 8 UR 19"
Patch cord monomodo SC - SC, mín. de 1 m.
Pitillos termoajustables
ODF con adaptador SC 4 puertos
Connector - LC/PC-SM-Duplex Connector
Acoplador SC/SC
Herrajes de suspensión
Amortiguadores de viento
Para más detalle revisar anexos de hojas de especificaciones
ANEXO I
Cálculos de enlace de fibra óptica Loja-Manu-San Sebastián de Yuluc
1. Cálculo de la distancia y número de repetidores
2. Cálculo de la atenuación por cable
3. Pérdidas por conectores
4. Sumatoria de pérdidas totales del enlace
27.725+0.9
28.625 dB
5. Potencia de entrada al receptor
6. Atenuación máxima permitida
Margen de guarda=3 dB
7. Cálculo del número de repetidores
Como se aprecia necesitamos incorporar un repetidor (amplificador óptico)
ANEXO II
Presupuesto del Backbone Loja-Manu-Yuluc
Enlace de fibra optica Loja - Manu - Yuluc
FIBRA OPTICA Unidad Cantidad
V.Unitario USD V.Total
Carrete de 4Km de Cable de Fibra óptica ADSS monomodo de 12 hilos, norma G.652,
u 31 8000 248.000,00
Subtotal Fibra Optica 248.000,00 ACCESORIOS DE FIBRA OPTICA
Rack de pared 8 UR 19" u 1 100 100,00
Patch cord monomodo SC - SC, mín. de 1 m. u 20 35 700,00
Pitillos termoajustables u 400 1,3 520,00
ODF con adaptador SC 4 puertos u 2 100 200,00
Connector - LC/PC-SM-Duplex Connector u 4 14,95 59,80
Acoplador SC/SC u 12 1,3 15,60
Herrajes de suspensión u 1.500,00 Amortiguadores de viento u 1.500,00 Subtotal accesorios 4.595,40 EQUIPOS DE RED
Router Cisco 7201 u 1 16.488 16.488,00 Transceiver Cisco GLC-ZX-SM 1000BASE-ZX GBIC u 4 2575 10.300,00 Switch Cisco Catalyst Express WS-CE520-8PC-K9 8-
Port u 2 785
1.570,00 Amplificador Óptico u 4 980 3.920,00 Smart-UPS 3000VA u 1 1200 1.200,00 Subtotal Equipos de Red 33.478,00
INSTALACION
Construcción de cuartos de equipos u 3 500 1.500,00 Tendido de cable aereo de 12 fibras m 95000 0,5 47.500,00 Fusiones de fibra u 400 20 8.000,00 Transporte de materiales u 1 1500 1.500,00 Pruebas de enlace u 3 300 900,00 Subtotal instalación 59.400,00
Subtotal 1 345.473,40
Dirección Tecnica 20% 69.094,68
TOTAL (USD) 414.568,08
ANEXO III
Hojas de especificaciones
Cisco 7201 Router
General
Device Type Router Form Factor External - modular - 1U Installed Modules Qty (Max) 0 (installed) / 1 (max) Width 48.3 cm Depth 42.9 cm Height 4.4 cm Weight 7.5 kg
Processor Type 1 x Motorola PowerPC 7448 1.67 GHz Max Supported Qty 1
Memory RAM 1 GB (installed) / 2 GB (max) - DDR SDRAM Flash Memory 256 MB (installed) / 256 MB (max)
Networking Connectivity Technology Wired Data Link Protocol Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet Routing Protocol HSRP Features NAT support, load balancing, MPLS support, IPv6 support,
Access Control List (ACL) support, Quality of Service (QoS) Expansion / Connectivity
Expansion Slots Total (Free) 4 ( 4 ) x SFP (mini-GBIC) ¦ 1 ( 0 ) x CompactFlash Card ¦ 1 ( 1 ) x Expansion Slot ¦ 1 ( 0 ) x memory
Interfaces 1 x management - Ethernet 10Base-T/100Base-TX - RJ-45 ¦ 1 x management - console - RJ-45 ¦ 1 x management - auxiliary - RJ-45 ¦ 2 x network - Ethernet 10Base-T/100Base-TX/1000Base-T - RJ-45 ¦ 1 x USB - 4 PIN USB Type A
Power Power Device Power supply - hot-plug / redundant - plug-in module Installed Qty / Max Supported Qty
2 (installed) / 2 (max)
Environmental Parameters Min Operating Temperature 0 °C Max Operating Temperature 40 °C Humidity Range Operating 10 - 90%
Transceiver Cisco GLC-ZX-SM 1000BASE-ZX GBIC Interface Card
1000BASE-ZX SFP para largo alcance con FIBRAS Monomodo El
1000BASE-ZX SFP opera en el estándar de fibra de modo único
se extiende a un enlace óptico de hasta aproximadamente 70 km
de longitud pero depende de múltiples factores tales como la
calidad de la fibra, el número de empalmes y conectores.
Cuando se utilizan en distancias más cortas con fibra monomodo ,
se necesita insertar un atenuador óptico en la línea para evitar la
sobrecarga del receptor.
Conector
Dual LC/PC connector (1000BASE-SX, 1000BASE-LX/LH, and 1000BASE-ZX)
Especificaciones técnicas
Wavelength (nm)
Fiber Type
Core Size (?m)
Modal Bandwidth (MHz* Km)
Operating Distance (m)
1000BASE-ZX
1550 SMF - - Approximately 70 km depending on link
loss
Product Transmit Power (dBm) Receive Power Range (dBm)
1000BASE-ZX +5 to 0 0 to -23
Dimensiones
(H x W x D): 8.5 x 13.4 x 56.5 mm
Parámetros Eléctricos
Parameter Symbol Minimum Typical Maximum Units
Supply Current Is - 200 300 mA
Surge Current ISurge - - 30 mA
Input Voltage Vcc 3.1 3.3 3.5 V
Cisco Catalyst Express WS-CE520-8PC-K9 Switch 8-Port
Product Number (SKU) Description
WS-CE520-8PC-K9 • 8 10/100 access ports with PoE
• 1 10/100/1000BASE-T or SFP uplink
General
Device Type Switch Enclosure Type External Width 10.6 in Depth 9.1 in Height 1.7 in Weight 5.1 lbs Memory RAM 64 MB Flash Memory 16 MB flash Networking Ports Qty 8 x Ethernet 10Base-T, Ethernet 100Base-TX Auxiliary Network Ports
1x10/100/1000Base-T/SFP (mini-GBIC)(uplink)
Data Transfer Rate 100 Mbps Data Link Protocol Ethernet, Fast Ethernet Remote Management Protocol
RMON 1, RMON 2, RMON 3, RMON 9, SNMP 3
Connectivity Technology
Wired
Communication Mode
Half-duplex, full-duplex
Switching Protocol Ethernet MAC Address Table Size
8K entries
Features Layer 2 switching, trunking, VLAN support, IGMP snooping, Quality of Service (QoS)
Compliant Standards
IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.1D, IEEE 802.1Q, IEEE 802.1p, IEEE 802.3af, IEEE 802.3x, IEEE 802.3ad (LACP), IEEE 802.1w, IEEE 802.1x
Expansion / Connectivity Expansion Slots 1 ( 1 ) x SFP (mini-GBIC)
Total (Free) Interfaces 24 x network / power - Ethernet 10Base-T/100Base-TX - RJ-45 1
x network host - Ethernet 10Base-T/100Base-TX/1000Base-T - RJ-45
Miscellaneous MTBF 353,184 hour(s) Encryption Algorithm
SSL
Authentication Method
RADIUS
Compliant Standards
CE, TUV GS, GOST, CISPR 24, cUL, NOM, VCCI Class A ITE, EN55024, CISPR 22, CSA 22.2 No. 60950, EN55022 Class B, CB, EMC, MIC, UL 60601-1, IEC 60950-1, EN 60950-1, FCC Part 15 A
Power Power Over Ethernet (PoE)
Yes
Power Device Power supply - internal Voltage Required AC 120/230 V ( 50/60 Hz ) Power Consumption Operational
204 Watt
Manufacturer Warranty Service & Support Limited lifetime warranty Service & Support Details
Limited warranty - lifetime
Environmental Parameters Min Operating Temperature
32 °F
Max Operating Temperature
113 °F
Humidity Range Operating
10 - 85%
Optical Fiber Connector - LC/PC-SM-Duplex Connector
Product Description We are professional manufacture of LC optical fiber connector products 1. Product specification Insertion loss ≤ 0.2dB Return loss Singlemode: PC≥ 45dB, upc≥ 50dB, apc≥ 60dB Multimode: PC≥ 35dB Repeatability ≤ 0.1dB Interchangeability ≤ 0.2dB Working temperature -40º C-+80º C 2. Application Optical fiber sensor, telecommunication equipment Optical fiber communication system, LAN Optical fiber data communication Optical fiber CATV Optical fiber test equipment 3. Features Low insertion loss High return loss Good repeatability Good interchangeability High temperature stabulity Single and duplex are available 4. Order guide Fiber cores: Single, dual Cable diameter(mm): 0.9, 2.0, 3.0 Fiber type; Single mode, multimode Interface structure; PC, upc, apc Connector type: SC, FC, LC, ST, MTRJ, DIN, D4
Patch cord óptico monomodo y multimodo, SC/SC, dúplex
Estándares:
En conformidad con las exigencias de los estándares IEC 60874-10, TIA/EIA-604-2, Telcordia GR-326-CORE
Diámetro exterior de la punta 2,5 mm
Fibra Monomodo 9/125 Multimodo 50/125, 62,5/125
Conector Tipo SC estándar Color del manguito Azul, verde, beige Diámetro de entrada Para cable de fibra óptica con
diámetro de 0,9 mm, 2,0 mm, 2,4 mm, 3,0 mm
Material Punta Bióxido de circonio Resorte Acero inoxidable Anillo - C - Anilllo Cobre Anillo compresor Cobre/aluminio Manguito Polimero Kayflex (azul, verde, beige
y otros colores) Manguito con protección contra el polvo
Politetileno de baja dureza (negro, verde y otros colores)
Elemento conector Polibutilen tereftalato (PBT) (azul, verde, beige)
Armazón Polibutilen tereftalato (PBT) (ÏÁÒÔ) (blanco)
Almohadilla anular - Cable Fibra óptica: 9/125, 50/125,
62.5/125 Protector PVC Hilod aramidas Forro de PVC
Longitud 1 m, 2 m, 3 m, 5 m Características técnicas
Pérdidas directas Cable monomodo: < 0,3 dB Cable multimodo: < 0,4 dB
Pérdidas de retorno > 45 dB Radio de la punta 10 mm < R < 25 mm Apex Offset < 50 µm Temperatura de funcionamiento
a partir de -40°C hasta +85°C
APC Smart-UPS 1000VA USB & Serial RM 2U 120V
Salida
Capacidad de Potencia de Salida 670 Vatios / 1000 VA
Máxima potencia configurable 670 Vatios / 1000 VA Tensión de salida nominal 120V Distorsión de tensión de salida Menos del 5% con carga completa Frecuencia de salida (sincronizada a red eléctrica principal)
47 - 53 Hz para 50 Hz nominal,57 - 63 Hz para 60 Hz nominal
Factor de cresta hasta 5 : 1 Tipo de forma de onda Onda senoidal
Conexiones de salida
(6) NEMA 5-15R
Entrada
Entrada de voltaje 120V
Frecuencia de entrada 50/60 Hz +/- 3 Hz (autosensible)
Tipo de enchufe
NEMA 5-15P
Longitud del cable 2.44 metros
Variación de tensión de entrada para operaciones principales
82 - 144V
Variación de tensión de entrada adaptable para operaciones principales
75 - 154V
Fisisco
Dimensiones de altura máxima 89.00 mm
Dimensiones de anchura máxima 432.00 mm
Dimensiones de profundidad máxima
457.00 mm
Altura del rack 2U
Peso neto 28.18 KG
Comunicación y manejo
Puerto de interfaz DB-9 RS-232,SmartSlot,USB
Cantidad de interfaces SmartSlot™
1
Panel de control Visualizador de estatus LED con gráfico de barras de carga y batería y en línea: En línea: Batería en actividad: Batería de reemplazo: e indicadores de sobrecarga
Alarma audible Alarma de batería encendida: alarma distintiva de carga de batería baja: retrasos configurables
Interruptor de emergencia (EPO)
Opcional
Francisco Hidalgo.
Electrónica y Telecomunicaciones.