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Diseño de la Red para Gobierno Electrónicodel Gobierno Provincial de Loja
Jaime Jaramillo Febres#1, José Andrés Armijos Peña#2 #1 DIRECTOR EJECUTIVO
#2GERENTE DIVISION I.T
CONCYTEC. CIA. LTDA.
Consultora en Ciencia y Tecnología
Av. Orillas del Zamora y Av. 24 de Mayo
Resumen — Este artículo sintetiza el proceso, y el marco teóricoque se utilizaron para el Diseño de la Red para GobiernoElectrónico del Gobierno Provincial de Loja. También presentaun compendio de los productos que se obtuvieron delmencionado diseño.
Palabras Claves — Arquitectura de Redes de ÚltimaGeneración, Cálculo de Trafico en Redes de Datos, Redes deFibra Óptica, Redes Inalámbricas, Redes Rurales en Países enDesarrollo, Estaciones de Radio y Canales de TelevisiónComunitarios.
I. INTRODUCCION
Loja Provincia Digital es una iniciativa que se estállevándose a cabo por parte del Gobierno Provincial de Loja,esta iniciativa pretende llevar los beneficios de la conectividad
a los 16 cantones y las 76 juntas parroquiales de la provinciade Loja, así como a todas las dependencias de laadministración pública, para consolidar los procesos deGobierno Electrónico, adicionalmente tiene como objetivos laimplementación de sistemas de radio y televisióncomunitarios en cada uno de los Gobiernos autónomosmencionados.
Actualmente la Provincia de Loja cuenta con uno de losniveles más bajos de penetración del Internet y la conectividad,frente a las estadísticas nacionales que se maneja, esto se veagudizado en los sectores rurales de la misma, todo esto semuestra en las siguientes estadísticas:
TABLA IESTADÍSTICAS DE ACCESO A INTERNET SUPERINTENDENCIA DE
TELECOMUNICACIONES [1]
INDICADOR NUMERO VALORPORCENTUAL
Usuarios de Internet aNivel Nacional
2594863 18.88% en relación a laPoblación
Usuarios de Internet enla Provincia de Loja
32259 1.24 % del TotalNacional.
Habitantes que acceden a 32259 5,48% del total de
conectividad e Interneten la Provincia de Loja
habitantes de laProvincia de Loja
Habitantes del sector
rural que acceden aconectividad e Interneten la Provincia de
3767 0,64 % del total de
habitantes de laProvincia de Loja
Como puede observarse las estadísticas justificanplenamente la iniciativa de la Red planteada por el GobiernoProvincial de Loja
II. METODOLOGÍA DE DISEÑO
Para el diseño de la presente Red se utilizaron los criteriosde diseño de redes del autor Cormac Long [2] en lo que refiereal componente IP, las normas para diseño de redes de últimageneración (NGN), [3], [4], los criterios para Redes de interés
social, [5], [6], y varios criterios y consideraciones de losautores de este documento y de las Autoridades y personaltécnico del departamento de IT del Gobierno Provincial deLoja.
Se establecieron los siguientes procesos dentro de lametodología para el diseño de la Red:
División Operativa de la Red (Diseño Lógico de Red:Niveles).
Determinación de los servicios iniciales de la Red. Estimación de Trafico Inicial. Proyección de Trafico Futuro.
Determinación de la Topología. Determinación de las tecnologías de los diferentesNiveles de Red.
Diseño de la capa física. Diseño de los Nodos de la Red. Determinación de equipamiento y herramientas para
administración y gestión de la Red. Determinación del costo referencial para
construcción de la Red. Determinación de los mecanismos de auto
sostenibilidad de los costos operativos.
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Cada uno de estos procesos involucra gran trabajo deinvestigación bibliográfica y de campo y aplicación decriterios de diseño.
III. CALCULO DE TRÁFICO EN LA RED
La ingeniería del tráfico es una disciplina bastanteconocida en las tradicionales redes de conmutación decircuitos orientadas al tráfico de voz, donde los parámetros detrafico están establecidos, las tasas de crecimiento sonpredecibles, y gran cantidad de datos históricos estándisponibles para el análisis.
En las redes de banda ancha de última generación, eltrafico dentro de la red es de una naturaleza totalmentediferente al que se genera una red telefónica normal, y por lotanto no puede ser parametrizado con los mismos conceptos,sino mas bien usando procesos estocásticos.
El cálculo de tráfico en redes de datos de últimageneración (NGN), es actualmente tema de investigación detesis doctorales en varias universidades.
En el presente documento de diseño hemos evaluado dosmetodologías para el cálculo del tráfico en la red:
El método de aproximación Bernoulli-Poisson-Pascal [7].
El método de aproximación de la Máxima Entropíao la Máxima Desviación [8].
Basados en la bibliografía disponible se decidió realizar
los cálculos de Teletráfico para nuestro diseño mediante elmétodo de la Máxima Entropía o la Máxima Desviación.
IV. PRODUCTOS DEL DISEÑO
Del proceso de diseño se obtuvieron los siguientesresultados:
Levantamiento de la infraestructura para tendido dela Red en la Provincia de Loja (Utilizando GoogleEarth).
Fig. 1 Postearía y Estructura disponible para el tendido de Fibra Óptica en laProvincia de Loja.
Topologías de la Red: Transporte, Interconexión,Distribución, Acceso.
Fig. 2 Topología de la Red de Transporte.
Fig. 3 Topología de un ramal de la Red de Distribución.
Diseño General de las Redes de Transporte yDistribución:
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Fig. 4 Red de Transporte
Fig. 5 Red de Distribución.
Topología, Diseño General y simulaciónradioeléctrica de la Red de Acceso.
Fig. 6 Topología Red de Acceso.
RTF
IP
RED DEDATOS
ROUTER FINALIPRTFn
SWITCHETHERNET
SWn
SIMBOLOGÍA
RED DE
GOBIERNOELECTRÓNICO
G.P.L.
T OP OL OG ÍA D E L A RE D D E AC CE SO 1 D E 1
SW
ARMARIO
CENTRO DESALUD
ESCUELA
IP
ARMARIO DE LAJUNTA PARROQUIAL
CPE-EQUIPOINALÁMBRICODERECEPCIÓN
TITAN 2,4GHz
TRANSMISORTITAN 2,4 GHz
TORREPARA
ANTENAS
ENLACEINALÁMBRICO
ANTENAOMNIDIRECCIONAL2,4 GHz
ANTENAOMNIDIRECCIONAL 2,4 GHz
CABLE LMR400
CABLEETHERNET
FTP
P.O.E 1A
TORRE 12m
CPECPE
P.O.E 1AP.O.E 1A
SW
UPS
P.O.EPOWER OVERETHERNET1A
Fig. 7 Diseño de la Red de Acceso
Fig. 8 Simulación Radio Eléctrica de la Red de Acceso.
Ingeniería de detalle de los armarios de la Red deTransporte y Distribución.
Fig. 9 Armarios Red de Transporte
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Decoder MPEGEstación de edición
Dataswitchconsoporte
IGMP
RouterCatamayo
Red GobiernoProvincial de Loja
CONEXIONES DE RED EN ESTACION DE TELEVISIONCOMUNITARIA
ServidordeIngesta yEmisión
Encoder MPEG
Computador
Data switch con soporte
Router
Red GobiernoProvincial de Loja
CONEXIONES DE RED EN ESTACION DE RADIO DE COMUNITARIA
Fig. 10 Armarios Red de Distribución.
V. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE MATERIALES Y EQUIPOS Y
COSTO REFERENCIAL DE CONSTRUCCIÓN
El diseño ha generado según las condiciones y necesidades
de la contratación pública ecuatoriana, especificacionestécnicas de materiales y equipos organizados de la siguientemanera:
Especificaciones Técnicas de Equipos:
Nivel I: Equipos de CORE para la Red de Transporte. Nivel II: Equipos de Borde – Agregación para las
Redes de de Interconexión y Distribución. Nivel III: Equipos para la red de Acceso.
Especificaciones Técnicas de Materiales:
Especificaciones técnicas de la Fibra Óptica parala Red de Transporte.
Especificaciones técnicas para la Red deInterconexión y Distribución.
Especificaciones los accesorios de las Redes deTransporte y Distribución.
Especificaciones técnicas de Herramientas yEquipo de prueba para la construcción de lasRedes de Transporte y Distribución.
Especificaciones técnicas de accesorios para lainstalación de la Red de Acceso.
Costo de construcción de la Red:
Análisis de Costos Unitarios para la construcciónde la Red.
Presupuesto referencial para la Implementación dela Red.
Financiamiento.
VI. SISTEMA DE RADIOS Y TELEVISIONES COMUNITARIAS
Si bien el diseño de las estaciones de Radio y TelevisiónComunitaria, constituyen otro proyecto, hay que tomar encuenta que utilizaran la Red de datos para la transmisión decontenido y las transmisiones de audio y video bidireccionalen tiempo real, lo que genera una gran cantidad de tráfico, y lanecesidad de establecer en la red segmentos de Broadcas yUnicast para el control de flujo de este tráfico Multimedia.
Las siguientes figuras muestran las topologías generales deinterconexión de estas estaciones:
Fig. 11 Topología Sistema de TV Comunitaria
Adicionalmente existe una topología similar para lasRadios Comunitarias
Fig. 12 Topología sistema de Radio Comunitaria.
La implementación de estas estaciones comunitariasobedece a una intención de focalizar la información de lacomunidad, por lo cual su cobertura es netamente local [9],[10].
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Fig. 13 Simulación Radio Eléctrica de una Estación de Tv Comunitaria.
Fig. 14 Simulación Radio Eléctrica de una Estación de Radio Comunitaria.
Por último y para concretar la estrategia de Loja ProvinciaDigital hay que mencionar que se han completado los estudiostécnicos para una estación de Radio y un canal de Televisióncon cobertura provincial que será manejado por el GobiernoProvincial.
VII. CONCLUSIONES
La Red de Gobierno Electrónico planteada por el GobiernoProvincial de Loja, se convertirá en la columna vertebral paraarticular las funciones de las entidades gubernamentales en laprovincia de Loja, esto facilitara la descentralización de losgobiernos autónomos como Municipios y Juntas Parroquiales,
así también facilitara la desconcentración de las institucionesque pertenecen al ejecutivo y que se están iniciando el procesode desconcentración a nivel Regional.
Se espera que el presente proyecto implemente como unpiloto en la Provincia de Loja, y que luego pueda replicarse enotros Gobiernos Provinciales y nuevas regiones territoriales.
RECONOCIMIENTOS
CONCYTEC CIA. LTDA. Desea expresar sureconocimiento y a agradecimiento al Gobierno Provincial deLoja, que ha autorizado la publicación de este trabajoAcadémico, como co-propietario de los derechos de autor delmismo.
REFERENCIAS [1] Superintendencia de Telecomunicaciones, Estadísticas del Sector ,
disponible en:http://www.supertel.gov.ec/pdf/estadisticas/acceso_internet.pdf
[2] Cormac S. Long, IP Network Design, McGraw-Hill Companies,February 26, 2001
[3] Maria Sol Canalis, MPLS “Multiprotocol Label Switching”: una Arquitectura de Backbone para la Internet del Siglo XXI ,Departamento de Informatica, Universidad Nacional del Nordeste,Corrientes, Argentina, 2001.
[4] Cisco Systems , Introduction to MPLS, Session RTS-1601, Networkers,2004.
[5] Creative Commons, Redes Inalambricas en los Paises en Desarrollo,Limehouse Book Sprint Team, 2007.
[6] Grupo de Telecomunicaiones Rurales, Redes Inalambricas para Zonas
Rurales,Pontificia Universidad Catolica de Peru, Primera Edicion,Lima, Enero de 2008.
[7] Lorne Mason, Tadeusz Drwiega, James Yan, Managing Traffic
Performance in Converged Networks, 20th International TeletrafficCongress, Ottawa, Canada, ITC20 2007.
[8] Pablo Belzarena, ― Ingenieria de Trafico en Linea en Redes MPLS
Utilizando la Teoria de Grandes Desviaciones”, Tesis de Maestria enIngenieria Electrica, Universidad de la Republica, Montevideo,Uruguay, 2003.
[9] Loui Tabing, “How To Do Community Radio” , Asia-Pacific Bureaufor Communication and Information, UNESCO, India, New-Delhi,2009.
[10] Colin Fraser, Sonia Restrepo Estrada, “Community Radio Handbook”,UNESCO, 2001.