CD-0891.pdf
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA “DISEÑO DE UN SISTEMA DE TRANSMISIÓN Wi-MAX DE VOZ Y DATOS, PARA EL REEMPLAZO DE LOS EQUIPOS DE RADIO SMD-30 DE LA ZONA NOROCCIDENTAL DE PICHINCHA, PERTENECIENTES A LOS SISTEMAS QUITO-3 Y QUITO-4 DE ANDINATEL S.A.” PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES ROLANDO JAVIER NARVÁEZ VERA DIRECTOR: Ing. CARLOS HERRERA CO-DIRECTOR: Ing. JUAN PABLO QUINAPALLO Quito, Julio 2007 DECLARACIÓN Yo, Rolando Javier Narváez Vera, declaro bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento. A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente. Rolando Javier Narváez Vera CERTIFICACIÓN Certificamos que el presente trabajo fue desarrollado por Rolando Javier Narváez Vera, bajo nuestra supervisión. Ing. Carlos Herrera. Ing. Juan Pablo Quinapallo. DIRECTOR DEL PROYECTO CO-DIRECTOR DEL PROYECTO AGRADECIMIENTO Agradezco a Dios, por bendecirme y cuidarme en mi diario caminar, por brindarme la oportunidad de compartir con mí familia los buenos y malos momentos que nos brinda la vida y por darme la sabiduría, dirección y fortaleza para culminar con éxito mi carrera. A mi madre, Julia Narváez por haberme dado la vida y que gracias a su grandeza y esfuerzo, ha demostrado ser una gran madre para mí y para mis hermanos. A mis abuelitos, Vicente y Bertha quienes fueron como mis padres, por haberme apoyado incondicionalmente durante toda mi formación académica y porque me enseñaron a no darme por vencido en los momentos difíciles, gracias por estar ahí siempre. A mis tíos, que me han enseñado con el ejemplo, a ser honesto y leal, a valorar a las personas y quienes con sus sabios consejos me han ayudado a salir adelante día tras día. A mis primos y demás familiares porque han estado ahí cuando más los necesité. Agradezco a mi amigos Xavier, Fernanda, Pao, Julio, Christian, Eddie, Jorge, Gaby y a todas las personas con las que he podido compartir momentos especiales de mi vida. A Nancy, quien me enseñó en todo el tiempo que compartimos juntos las cosas simples y a la vez tan valiosas de la vida. A los Ingenieros Carlos Herrera y Juan Pablo Quinapallo, por su acertada dirección en el desarrollo de este proyecto hasta su culminación. DEDICATORIA Dedico el presente proyecto a mis madres por todo el amor y el apoyo que siempre me han brindado, por ser el ejemplo a seguir por su esfuerzo y dedicación, ya que gracias a ellas he llegado a ser lo que soy. A toda mi familia, quien siempre ha estado cuando más los necesité, en especial a mis tíos Segundo y Teresa, y a mis padrinos José y Carmita, mil gracias por todo. Y especialmente a ti Karito, con todo el amor que mi corazón siente por ti y por ser una persona muy especial en mi vida. ]tä|xÜ M M M M M M M M M M M M M M M M M M PRESENTACIÓN En la actualidad, la tecnología Wi-MAX se perfila como una estupenda oportunidad para ampliar los servicios de telecomunicaciones a nivel gubernamental, empresarial e institucional. Los gobiernos y empresas operadoras de telecomunicaciones pueden respaldar los actuales esquemas de comunicación de datos por medios alámbricos, usando celdas Wi-MAX ubicadas de manera estratégica en zonas de acceso controlado. Esta tecnología ha sido ya pronosticada como la siguiente gran revolución en conectividad inalámbrica de cara a varios años vista, por lo que día a día las empresas operadoras de telecomunicaciones están reemplazando la tecnología actual por sistemas de transmisión Wi-MAX, ya que la capacidad de señal de Wi-MAX permite cubrir un área mucho mayor que una señal de Wi-Fi tradicional. La tecnología Wi-MAX permite ofrecer conexiones de banda ancha a través de ondas de radio, caracterizándose por una gran cobertura y mecanismos de confidencialidad de datos. Para Wi-MAX el mercado prometedor está en las zonas rurales, ya que los costos de la infraestructura no son tan elevados y bien pueden cubrir necesidades educativas, de gestión y comunicación hacia las grandes urbes. Es por ello que se plantea esta solución inalámbrica en la zona de Nanegalito, ya que su implementación resulta ser más rápida y menos compleja, atendiendo a localidades de difícil acceso donde no es posible el despliegue de una red cableada. RESUMEN En el presente proyecto de titulación se diseña un Sistema Transmisión Wi-MAX para proveer servicios de voz y datos con el fin de reemplazar los sistemas inalámbricos de radio SMD-30, cubriendo 16 poblaciones rurales de la zona de Nanegalito, pertenecientes a los Sistemas Multiacceso Quito-3 y Quito-4 de ANDINATEL S.A. En el capítulo 1 se realiza un estudio de la situación actual de los sistemas inalámbricos de radio SMD-30 de ALCATEL, pertenecientes a los Sistemas Multiacceso Quito-3 y Quito-4. Conjuntamente se realiza una descripción de la tecnología Wi-MAX. En el capítulo 2 se realiza un estudio de la zona de cobertura, la cual comprende 16 poblaciones de la zona rural de Nanegalito, tomando en cuenta aspectos técnicos y factores tales como factibilidad de acceso. Se realiza también, una estimación de la demanda de voz y datos, para así poder dimensionar la capacidad del sistema a diseñarse. En el capítulo 3 se realiza el diseño del sistema de transmisión, utilizando enlaces Wi-MAX punto-multipunto, los cuales permitirán enlazar la señal desde la Estación Repetidora Castilla, hacia las distintas estaciones del sistema. Además, se seleccionarán los equipos más convenientes, tomando en cuenta las mejores características técnicas. En el capítulo 4 se realiza una estimación de los costos totales para la implementación del proyecto. En el capítulo 5 se presentan las conclusiones y recomendaciones del proyecto realizado. En los anexos se muestran los tópicos necesarios para entender mejor el presente proyecto, tales como resultados del estudio de campo, mapas de la zona de cobertura, perfiles topográficos y hojas de especificaciones de los equipos. ÍNDICE ÍNDICE DE FIGURAS.............................................................................................…………… ÍNDICE DE TABLAS.......................................................................................................……… VII VIII CAPÍTULO 1 ESTUDIO DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LOS SISTEMAS INALÁMBRICOS DE RADIO SMD-30 DE LOS SISTEMAS MULTIACCESO QUITO-3 Y QUITO-4 Y DESCRIPCIÓN DE LA TECNOLOGÍA Wi-MAX……….…………………….……………….…….…………... 1 1.1 INTRODUCCIÓN……………………………………...………………………………. 1 1.2 SISTEMAS MULTIACCESO DIGITAL SMD-30/1,5……...………...……………... 3 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.3 Generalidades………………………………….…………….…...……..………... Descripción del Sistema SMD-30/1,5…...…….…………….…...……..………... 1.2.2.1 Unidad Concentradora e Interfaz (UCI)……………………………….. 1.2.2.2 Unidad Radio Base (URB)……………….…………………………….. 1.2.2.3 Unidad de Abonados (UAB)…….……….…………………………….. 1.2.2.4 Unidad Repetidora (URA)……………….…………………………….. Principio de Funcionamiento del Sistema SMD-30/1,5….….…...……..………... SITUACIÓN ACTUAL DEL SISTEMA MULTIACCESO DIGITAL SMD-30/1,5..………..………………………………………………………………...… 1.3.1 1.3.2 Sistemas Multiacceso Quito-3 y Quito-4……………..….….…...……..………... 1.3.1.1 Descripción………………...…………………………………………... Sistema de Transmisión de los Sistemas Multiacceso Quito-3 y 1.3.1.2 Quito-4…………………………………………………………………. 1.3.1.2.1 Sistema Multiacceso Quito-3…………………………….... 1.3.1.2.2 Sistema Multiacceso Quito-4……………………………… Problemas Presentes del Sistema SMD-30/1,5…………………………………... 1.3.2.1 Tecnología de Transmisión…………………………………………….. 1.3.2.2 Capacidad…………….......…………………………………...……….. 1.3.2.3 Aplicación...………….......…………………………………………….. 1.3.2.4 Transmisión de Datos………………………………………………….. 1.3.2.5 Gestión……………….......………………………………………….…. 1.3.2.6 Equipamiento……….......………………………………………….…... 1.3.2.7 Modularidad y Flexibilidad...………...………………………………... 1.3.2.8 Actualización…..…….......…………………………………………...... 1.3.2.9 Daños Naturales………………………………………………………... 1.3.2.10 Costos de Operación y Mantenimiento………………………….……... 3 3 3 4 5 6 7 7 8 8 9 9 10 10 10 10 11 11 11 11 11 12 12 12 1.3.3 1.3.4 Indicadores……………………………………………….……………….…….… 1.3.3.1 Tamaño y Dimensionamiento de la Red………..………......……..…… 1.3.3.2 Calidad de Servicio.………………........……………………….……… 1.3.3.3 Tiempo de Espera……………………………...………………….…… Análisis de la Situación Actual del Sistema Multiacceso Quito-3 y Quito-4…….. 1.4 DESCRIPCIÓN DE LA TECNOLOGÍA Wi-MAX……….……..…………….......… 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 Introducción……………………...………….………………...…………………. Estandarización de Wi-MAX…………….…………………….….........……….. IEEE 802.16-2004, Estándar para Redes de Area Local y Metropolitana………. 1.4.2.1 Estándar IEEE 802.16e……………….………………..............….…… Características del Estándar IEEE 802.16-2004………………………………….. 1.4.4.1 Bandas de Frecuencia de Wi-MAX………....………..……………….. 1.4.4.1.1 Bandas con licencia de 10 a 66 GHz…..………………….. 1.4.4.1.2 Banda de frecuencia bajo los 11 GHz…………………….. 1.4.4.1.3 Bandas de frecuencia exentas de licencia bajo los 11 GHz.. 1.4.4.2 Modelo de Referencia del Estándar IEEE 802.16-2004……...…..……. 1.4.4.3 Capa MAC…………………………………………………………….. 1.4.4.3.1 Subcapa de Convergencia de Servicios Específicos (CS)…. 1.4.4.3.1.1 ATM CS……………………………………... Formato del PDU………………………. Clasificación……………………………. PHS…………………………………….. 1.4.4.3.1.2 PACKET CS………………………………… Formato MAC SDU……………………. 1.4.4.3.2 Subcapa de Parte Común MAC (MAC CPS)….………….. 1.4.4.3.2.1 Punto-Multipunto……………………………. 1.4.4.3.2.2 Tipo Malla (Mesh)…………………………... Formato del PDU de la MAC………….. Formato de Cabecera de la MAC……… Mensajes de Administración de la MAC. Transmisión de las PDU de la MAC…... 1.4.4.3.3 Subcapa de Seguridad.…………………….………………. Arquitectura………………………………………….. Encriptado de Paquetes de Datos…………………….. Protocolo de Administración de Claves (PKM)……... 1.4.4.4 Capa Física (PHY)…………………………………………………….. 1.4.4.4.1 WirelessMAN-SC PHY…………………………………… 1.4.4.4.2 WirelessMAN-SCa………………………………………… 1.4.4.4.3 WirelessMAN-OFDM……..……………………………… 1.4.4.4.4 WirelessMAN-OFDMA…………………………………… 1.4.4.4.5 Tecnología OFDM………………………………………… Espectro de OFDM…………………….. 12 12 13 13 14 14 14 17 17 18 20 22 22 23 23 24 24 25 25 26 26 26 28 28 29 29 31 31 32 33 34 35 36 36 36 37 38 39 40 40 41 42 1.4.5 1.4.6 1.4.7 Subcanalización………………………… 1.4.4.4.6 Tecnología OFDMA.……………………………………… 1.4.4.4.7 Modulación Adaptativa….………………………………… 1.4.4.4.8 Propagación NLOS………………..……………..………… Antenas Direccionales………………….. Técnicas de Corrección de Errores……… Control de Potencia……………………… Calidad de Servicio (QoS)….…………………………………………..…………. Aplicaciones de Wi-MAX……………………………………………..…………. Aspectos Regulatorios…………………………………………………………….. 1.4.7.1 Normas para el uso eficiente del espectro radioeléctrico………………... 1.4.7.2 Norma para la implementación y Operación de Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha…………………………………………………. 43 44 45 45 46 47 48 48 50 51 52 54 Referencias Bibliográficas – Capítulo 1…………………………………………………... 57 CAPÍTULO 2 ESTUDIO DE LA ZONA DE COBERTURA DE NANEGALITO……………………………………………………………………………. 60 2.1 DESCRIPCIÓN DE LA ZONA NOROCCIDENTAL DEL DISTRITO METROPOLITANO DE QUITO (DMQ)…………………….………… 2.1.1 2.1.2 2.1.3 Generalidades………………………………………………………..………….... Límites……………………………………...………………..…………………… División Política del Distrito Metropolitano de Quito…………………………... 2.1.3.1 Parroquias Rurales de la Zona de Estudio……………………………… 2.1.3.1.1 Nanegalito…………………………..…………………….. 2.1.3.1.2 Nanegal…………………………………………………….. 2.1.3.1.3 Gualea…..………………….………………………………. 2.1.3.1.4 Pacto…….…………………………………………………. 2.1.4 Población y Vivienda….……………………………………….………………… 2.1.5 Sistema Vial……………………………………………………….……………... 2.1.5.1 Generalidades…………………………………………………………... 2.1.5.2 Transporte……………………………………………………………… 2.1.5.3 Tráfico en la zona………………………………………………………. 2.1.6 Clima……………………………………………………………………………... 2.1.6.1 Consideraciones………………………………………………………… 2.1.6.2 Temperatura……………………………………………………………. 2.2 ESTUDIO DE CAMPO………………….………………..………………..…………... 2.3.1 Planificación del Estudio de Campo..……..………………..………….………… 60 60 60 61 62 62 63 64 64 65 67 67 67 68 68 68 68 69 69 2.3.2 Resultados del Estudio de Campo...…………….......……..………..…………… 70 2.3 ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA DE VOZ Y DATOS…………………………..... 72 2.3.1 2.3.2 Demanda………………………….………….……...……………….………….. Previsión de la Demanda……...….………….……...……………….…………… 73 75 2.4 REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN A IMPLEMENTAR…...………………………………………………………………... 79 Referencias Bibliográficas – Capítulo 2.............................................................................. 80 CAPÍTULO 3 DISEÑO DE LA RED DE ACCESO…………………..………………………..………….... 81 3.1 FUNDAMENTOS DE RADIOENLACES...…………………………………………... 81 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.2 Transmisión por Microondas.……………………………………….…………... Perfil Topográfico…..…………………………………………….….…………... Zonas de Fresnel………..…………………………………………...…………... 3.1.3 1 Primera Zona de Fresnel……………………...……………………...… Cálculo del Desempeño del Radioenlace…………………………...………….… 3.1.4.1 Potencia Nominal del Receptor………………………………………… 3.1.4.2 Pérdidas por Espacio Libre.…...………………..……………………… 3.1.4.3 Pérdidas en la Guía de la Onda.…………………………...…………… 3.1.4.4 Pérdidas de Branching………..………………………………………… 3.1.4.5 Umbral del Receptor……..…...…………………………...…………… 3.1.4.6 Margen de Desvanecimiento (FM)..…………………………………… 3.1.4.7 Disponibilidad y Confiabilidad del Sistema (R)..……………………… 81 83 84 85 87 87 88 89 90 90 90 92 DISEÑO DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN Wi-MAX.…………………………... 93 3.2.1 3.2.2 3.2.3 Red de Transporte……….…………………………………………..…………… Red de Acceso………..…………………………………………………………... 3.2.2.1 Ubicación geográfica de los puntos a enlazar…………………………. Cálculo de los enlaces del sistema..……………………………………………… 3.2.3.1 Banda de Frecuencia…………………………………………………… 3.2.3.2 Representación del Perfil Topográfico….……………………………... 3.2.3.3 Cálculo de la Primera Zona de Fresnel……………….………………… 3.2.3.4 Requerimientos del Sistema de Transmisión…………………………… 3.2.3.4.1 Determinación de los Parámetros de los Equipos…………… 3.2.3.4.2 Opciones de Equipos………………………………………… 94 96 96 100 100 101 102 104 104 107 • Equipos Airspan…………………………………………. Estación Base HiperMAX…………………………… Estación Base MacroMAX…..……………………… CPE EasyST…………………………………………. CPE ProST..……..………………………………...… • Equipos Alvarion………………………………………... Macro BreezeMAX………………………………….. BreezeMAX PRO..…………………………..……… Comparación entre las dos Opciones de Equipos….………… • Carrier Ethernet IP DSLAMs………………………….… • Huawei IP DSLAMs…………………………………….. • Equipos de Radio Microonda……………………………. SRAL XD……………………………………………. 3.2.3.4.3 Cálculo de la Confiabilidad y Disponibilidad de los Enlaces.. 107 108 110 112 113 118 119 121 126 128 130 132 132 136 Referencias Bibliográficas – Capítulo 3.............................................................................. 138 CAPÍTULO 4 ESTIMACIÓN DE COSTOS DE LOS EQUIPOS.…..………………….……..………….... 141 4.1 INTRODUCCIÓN………………..………………………………………….…………... 141 4.2 COSTOS DE LOS EQUIPOS A UTILIZARSE……………….…………..…………... 143 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 4.2.7 Costos de los Enlaces de Radio Microonda………………………………………. Costos para la Implementación de los Radioenlaces con equipos AS.MAX de Airspan……………………….………………………………………….………... Costos para la Implementación de los Radioenlaces con equipos BreezeMAX de Alvarion…...………………….………………………………………….………... Costos de los Armarios Digitales de Nueva Generación (ADNGs)………………. Costos de Ingeniería………………………………………………………………. Costos de Operación y Mantenimiento……………..…………………………….. Costos Totales para la Implementación del Proyecto…………………………….. 143 144 145 147 148 149 150 4.3 EVALUACIÓN DEL PROYECTO………………………………………...…………... 151 4.3.1 4.3.2 Tarifas y Planes de Comercialización del Sistema de Transmisión Wi-MAX….... 4.3.1.1 Plan con Factor de Sobresuscripción 1:1……………………………….. 4.3.1.2 Plan con Factor de Sobresuscripción 8:1……………………………….. 4.3.1.3 Servicio de Telefonía…………………………………………………… Viabilidad del Proyecto…………………………………………………………… 4.3.2.1 Flujo de Caja……………………………………………………………. 151 151 152 153 154 154 4.3.2.2 4.3.2.3 4.3.2.4 4.3.2.5 Valor Actual Neto (VAN)……………………………………………… Tasa Interna de Retorno (TIR)….……………………………………… Periodo de Recuperación de la Inversión………………………………. Relación Costo-Beneficio………………………………………………. 156 157 158 159 Referencias Bibliográficas – Capítulo 4.............................................................................. 161 CAPÍTULO 5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES…………………………………………….... 163 5.1. CONCLUSIONES................................................................................................................ 163 5.2. RECOMENDACIONES...................................................................................................... 167 GLOSARIO…….......................................................................................................................... 170 BIBLIOGRAFIA......................................................................................................................... 174 ANEXOS ÍNDICE DE FIGURAS Capítulo 1 Figura 1.1 Figura 1.2 Figura 1.3 Figura 1.4 Figura 1.5 Figura 1.6 Figura 1.7 Figura 1.8 Figura 1.9 Figura 1.10 Figura 1.11 Figura 1.12 Figura 1.13 Figura 1.14 Figura 1.15 Figura 1.16 Figura 1.17 Figura 1.18 Figura 1.19 Figura 1.20 Figura 1.21 Figura 1.22 Figura 1.23 Figura 1.24 Configuración Básica del Sistema SMD-30/1,5……..…………..………………….. Sistema de Transmisión del Sistema Multiacceso Quito-3...…………….………..... Sistema de Transmisión del Sistema Multiacceso Quito-4...…………….………..... Topología Wi-MAX – Acceso inalámbrico fijo……………...………………...…… Modelo de Uso Portátil – Wi-MAX Móvil ……...………………………………..... Modelo de Referencia del Estándar IEEE 802.16-2004………….………………..... Formato del PDU de ATM CS….…………..…………..………………………...… Formato del PDU CS de una conexión ATM de conmutación VP……………...….. Formato del PDU CS de una conexión ATM de conmutación VC…….………..….. Formato del MAC SDU……………………………...……………………………… Enlace de Bajada (Downlink) Tipo Punto-Multipunto……………………………… Formato del PDU de la MAC……………..…………..…………………………….. Formato de la Cabecera Genérica MAC………..……………………………..……. Formato de la Cabecera de Requerimiento de Ancho de Banda de la MAC……….. Formato de un Mensaje de Administración de la MAC…………………………….. Transmisión de las PDU de la MAC………………….…………………………….. Secuencia de las ráfagas……………………………….……………………...…….. Espectro de portadoras en Modulación OFDM vs. Modulación Convencional…………………………………………………………………...…… Espectro de la señal OFDM……………………….………………………………… Subcanalización – Ancho de Banda para varios usuarios...…………………...……. Descripción de Frecuencia OFDMA……..………..…………..……………………. Modulación Adaptativa……………………………………………………...…….... Enlace NLOS – Altura de las antenas………………………………………...…….. Aplicaciones de Wi-MAX…………………………………………………………... 6 9 10 18 19 24 26 27 27 29 30 32 32 33 33 34 37 Ubicación del Distrito Metropolitano de Quito en la Provincia de Pichincha…….... División Política del Distrito Metropolitano de Quito………………………..….…. Evolución de la Población Urbana y Rural del DMQ….……………..………….…. Proyección de la Penetración de Banda Ancha en Ecuador……………………...…. 60 61 65 72 42 42 43 44 45 46 51 Capítulo 2 Figura 2.1 Figura 2.2 Figura 2.3 Figura 2.4 Capítulo 3 Figura 3.1 Figura 3.2 Figura 3.3 Enlace Típico de Microondas.……….……….……….……………..…………….... 81 Separación máxima de las Torres en un Enlace por Microondas…………………… 82 Perfil Topográfico del Terreno……….…….……….……….…………………….... 83 Figura 3.4 Figura 3.5 Figura 3.6 Figura 3.7 Figura 3.8 Figura 3.9 Figura 3.10 Figura 3.11 Figura 3.12 Figura 3.13 Figura 3.14 Figura 3.15 Figura 3.16 Figura 3.17 Figura 3.18 Figura 3.19 Figura 3.20 Figura 3.21 Figura 3.22 Figura 3.23 Figura 3.24 Figura 3.25 Figura 3.26 Figura 3.27 Zonas de Fresnel…………………………………………………………………….. Primera Zona de Fresnel………………..….………………………………………... Diagrama de Niveles de Potencia……..……….……….…………………………… Diagrama de la Red de Transporte: Estación Terrena – Rep. Castilla……………… Diagrama de la Red de Acceso: Enlaces Punto-Multipunto..………………………. Bandas de Frecuencias correspondientes a WLL...….………..…………….............. Perfil Topográfico: Enlace Castilla – Armenia.…….………..……………………... Despeje de la Primera Zona de Fresnel: Enlace Castilla – Armenia...……………… Estación Base HiperMAX……………..….……….………..………………………. Arquitectura del Sistema HiperMAX………..……….……….……………………. Estación Base MacroMAX………………….……….……….…………………….. CPE EasyST…………………………...….……….……….……………….............. CPE ProST………………………………...……….……….………………………. CPE ProST con antena integrada y sin ella…………………………………………. Adaptador de Datos de Suscriptor…….…….……….……….…………….............. Sistema de Transmisión Wi-MAX utilizando equipos Airspan…………………….. Estación Base Macro BreezeMAX de Alvarion……....……….……………………. CPE BreezeMAX PRO ODU………..…….……….……….………………………. BreezeMAX Si………………………….…………………………………………… Sistema de Transmisión Wi-MAX utilizando equipos BreezeMAX de Alvarion….. Multiservicios de un IP DSLAM de Siemens……………….………………………. SURPASS hiX 5625………………………………………………………………… IP DSLAM SmartAX MA5300................................................................................... Equipo de Radio Microonda SRAL XD…………………………………………….. 85 86 87 95 97 100 101 103 108 109 110 112 113 114 115 117 120 122 123 125 128 128 130 132 Capítulo 4 Figura 4.1 Costos estimados de los CPEs………………....……….…………………………… 142 ÍNDICE DE TABLAS Capítulo 1 Tabla 1.1 Tabla 1.2 Tabla 1.3 Tabla 1.4 Tabla 1.5 Tabla 1.6 Tabla 1.7 Tabla 1.8 Sistemas Multiacceso Quito-3 y Quito-4……..……..…………..………….............. Indicadores del Sistema Multiacceso Quito-3 y Quito-4 – Capacidad de la Red…… Indicadores del Sistema Multiacceso Quito-3 y Quito-4 – Calidad de Servicio……. Indicadores del Sistema Multiacceso Quito-3 y Quito-4 – Tiempo de Espera……… Diferencias Principales entre los Estándares Fijo y Móvil de Wi-MAX…..………... Bandas de frecuencia asignadas para acceso fijo inalámbrico………………………. Bandas de frecuencia para sistemas de modulación de banda ancha………………... Características técnicas de los Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha….. 8 12 13 13 20 53 54 55 Capítulo 2 Tabla 2.1 Tabla 2.2 Tabla 2.3 Tabla 2.4 Número de Habitantes y Viviendas según el Censo del 2001………………………. Estimación de la Demanda Actual de Voz y Datos por Localidades……….............. Proyección del Número de Habitantes y Viviendas para el 10mo año………………. Proyección de la Demanda de Voz y Datos por Localidades para el año 10…........... 66 74 76 78 Capítulo 3 Tabla 3.1 Tabla 3.2 Tabla 3.3 Tabla 3.4 Tabla 3.5 Tabla 3.6 Tabla 3.7 Tabla 3.8 Tabla 3.9 Tabla 3.10 Tabla 3.11 Tabla 3.12 Tabla 3.13 Tabla 3.14 Tabla 3.15 Tabla 3.16 Tabla 3.17 Valores Típicos de los Factores A y B………………………………………………. Ubicación Geográfica de los Puntos a Enlazar……………………………………… Altura de las antenas y distancias de los enlaces……………………………………. Resultados de los requerimientos mínimos de los equipos………………………….. Características técnicas de la Estación Base HiperMAX……………………………. Características técnicas de la Estación Base MacroMAX…………………………... Características técnicas del CPE EasyST……………………………………………. Características técnicas del CPE ProST……………………………………………... Características técnicas de la Estación Base Macro BreezeMAX…………………... Características técnicas del CPE BreezeMAX PRO ODU………………………….. Características técnicas del CPE BreezeMAX Si…………………………………… Características principales de las opciones de equipos Wi-MAX…………………... Características técnicas del SURPASS hiX 5625…………………………………… Características técnicas del IP DSLAM SmartAX 5300…………………………….. Características técnicas del Equipo de Radio Microonda SRAL XD……………….. Resumen de Requerimientos del Sist. de Transmisión Wi-MAX por Poblaciones..... Valores Seleccionados de los Factores A y B……………………………………….. 92 98 99 106 110 111 113 116 120 122 123 126 129 131 133 135 136 Capítulo 4 Tabla 4.1 Tabla 4.2 Costo de los enlaces inalámbricos de radio………………………………………….. Costo de la implementación de los radioenlaces con equipos AS.MAX de Airspan... Costo de la implementación de los radioenlaces con equipos BreezeMAX de Tabla 4.3 Alvarion……………………………………………………………………………… Tabla 4.4 Cuadro Comparativo de equipos Wi-MAX, de acuerdo a la Estimación de costos…. Tabla 4.5 Costo de los Armarios Digitales (ADNGs) de Siemens…………………………….. Tabla 4.6 Costo de los Armarios Digitales (ADNGs) de Huawei……………………………… Tabla 4.7 Costos de Ingeniería…………………………………………………………………. Tabla 4.8 Costos Anuales de Operación y Mantenimiento del Sist. de Transmisión Wi-MAX.. Tabla 4.9 Costos Totales para la Implementación del Sistema de Transmisión Wi-MAX……. Tabla 4.10 Tarifas del Sistema de Transmisión Wi-MAX. Factor 1:1……………………….…. Tabla 4.11 Tarifas del Sistema de Transmisión Wi-MAX. Factor 8:1…………………….……. Tabla 4.12 Cálculo del Flujo de Caja……………………………………………………………. 143 145 146 146 147 148 149 150 150 152 152 155 CAPÍTULO 1 1 CAPÍTULO 1 ESTUDIO DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LOS SISTEMAS INALÁMBRICOS DE RADIO SMD-30 DE LOS SISTEMAS MULTIACCESO QUITO-3 Y QUITO-4 Y DESCRIPCIÓN DE LA TECNOLOGÍA Wi-MAX. 1.1 INTRODUCCIÓN Actualmente, el desarrollo de los servicios de telecomunicaciones, hace posible que nuevas tecnologías sean adaptadas como alternativas válidas para sistemas de comunicaciones. La apertura del mercado de telecomunicaciones provoca que las inversiones de las empresas se concentren en las grandes áreas urbanas, dejando desatendidas las áreas rurales. Es por ello que, empresas como ANDINATEL S.A. están buscando la mejor calidad en equipos y nueva tecnología con la finalidad de garantizar a sus abonados un acceso eficiente, rápido y seguro a diferencia que el actual sistema. En este sentido, la tecnología de multiacceso digital con la que actualmente cuenta la zona Noroccidental del Distrito Metropolitano de Quito, presenta muchos inconvenientes, tal que opera con una limitada capacidad de transmisión, un limitado número de abonados por sistema, únicamente permite dar servicios de voz, no permite la actualización del sistema y el costo en operación, mantenimiento y repuestos es muy elevado. A pesar de los avances tecnológicos logrados en nuestro país, aún existe una gran brecha digital con relación a otros países y en especial entre el sector urbano y rural. Por esta razón se han identificado las grandes falencias o barreras de acceso que impiden el desarrollo de la sociedad de la información. 2 Uno de los aspectos importantes a ser tomado en cuenta, constituye el hecho de que las aplicaciones (transmisión de voz y datos) que se realizan sobre Internet, demandan que cada vez el usuario se conecte a mayores velocidades, en este sentido tiene mayor aceptación la idea de contratar servicios de banda ancha en lugar de la marcación por línea telefónica (“dial up”), puesto que ofrece mayor ancho de banda permitiendo mejor comunicación que por medio de la línea telefónica y a mejores precios comparativos. Dentro de este contexto puede afirmarse que el ancho de banda que se requiere ahora para conectarse a Internet es mucho mayor, como un efecto de la migración de los usuarios de “dial up” a tecnologías de banda ancha y la introducción de nuevas tecnologías como Wi-MAX. Es por ello, que resulta indispensable reemplazar el actual Sistema de Multiacceso Digital SMD-30, perteneciente a los Sistemas Quito-3 y Quito-4 por el Sistema de transmisión Wi-MAX, aprovechando los beneficios que éste presenta. El incremento de la capacidad de la red, permitirá cubrir la demanda actual y futura de tráfico, para brindar servicios de voz y datos de banda ancha. Además, permitirá habilitar nuevas rutas de protección para mejorar la calidad de los servicios y reducir los gastos de operación. Actualmente, Wi-MAX es considerada como una tecnología experimentada, capaz de cumplir las expectativas de la industria de telecomunicaciones. Wi-MAX es una arquitectura que ofrece capacidades excelentes como acceso de banda ancha, movilidad, y la sofisticada entrega del servicio, gracias a la tecnología IP que utiliza en el núcleo de la red [1]. 3 1.2 SISTEMAS MULTIACCESO DIGITAL SMD-30/1,5 [2] 1.2.1 GENERALIDADES El sistema SMD-30/1,5 es un sistema de comunicaciones digital por radio, de tipo punto a multipunto, que emplea la técnica de acceso múltiple por división de tiempo lo que permite utilizar de una manera óptima la banda de frecuencias a la que funciona el sistema. Su ámbito de aplicación es el suministro de servicios de telefonía desde una central telefónica hacia pequeñas concentraciones de abonados distantes, distribuidos sobre grandes áreas rurales o suburbanas. El sistema tiene una capacidad de 30 canales telefónicos simultáneos de 64 Kbps utilizando otros dos intervalos de canal de 64 Kbps para la señalización, la supervisión y el control. Puede dar un servicio de dimensionamiento típico de hasta a 256 abonados. 1.2.2 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA SMD-30/1,5 El Sistema Multiacceso Digital SMD-30/1,5 en su configuración, se compone de siguientes elementos: 1.2.2.1 Unidad Concentradora e Interfaz (UCI) Esta unidad es la encargada de la concentración de los 256 abonados del sistema a los 30 canales de radio que son compartidos por ellos, así como del control y gestión del sistema. 4 Existe una UCI por sistema que se conecta a la central telefónica a nivel de línea de abonado o mediante un enlace de 2 Mbps, es decir, actúa como el interfaz con la central de conmutación. Entre las funciones que realiza la UCI, se pueden destacar las siguientes: • Control y gobierno del sistema. • Asignación de canales de radio. • Supervisión de las comunicaciones telefónicas. • Operación y mantenimiento del sistema. • Conversión de señalización. • Multiplexación y Demultiplexación. • Enlace con la URB 1.2.2.2 Unidad Radio Base (URB) La URB proporciona el enlace radioeléctrico con las unidades repetidoras (URAs) y las unidades de abonado (UABs) del sistema. Posee la capacidad de permitir la operación y mantenimiento completo del sistema desde un Terminal conectado vía módem. La comunicación de la URB con la UCI se realiza mediante un enlace punto a punto mientras que el enlace de radio en la dirección URB a URAs y UABs usa la técnica TDM y en la dirección opuesta se utiliza la técnica TDMA. La banda de frecuencia utilizada por la URB es de 1427 MHz a 1535 MHz, proporcionando una potencia de salida mayor a 27 dBm. 5 Las funciones principales de la URB son: • Formación y tratamiento de tramas TDM y TDMA. • Operación y mantenimiento local o del sistema mediante el modo terminal virtual. • Gestión de la señalización en los canales 0 y 16 para el control y supervisión de la comunicación con las UABs, respectivamente. 1.2.2.3 Unidad de Abonados (UAB) La UAB es un equipo terminal del sistema SMD-30/1,5 que se encarga de la concentración de sus abonados a los 30 canales de radio que son compartidos por el sistema. Mediante diálogo con la UCI y bajo su supervisión realiza las funciones locales del establecimiento y supervisión de las comunicaciones. Concretamente, realiza las siguientes funciones. • Interfaz de línea de abonado. • Concentración/expansión entre abonados y canales. • Formación de tramas TDMA y recepción de tramas TDM. • En diálogo con la UCI, control de sus abonados, realizando las funciones telefónicas propias (análisis de cifras, supervisión local de la llamada, envío de cómputo al abonado, interconexión de llamadas locales, etc.). • Funciones de operación y mantenimiento locales o del sistema, bajo el control de la UCI y la URB. Según el número de abonados, las UABs pueden tener hasta 16 abonados (UAB-16) y hasta 64 abonados (UAB-64). 6 1.2.2.4 Unidad Repetidora (URA) Esta unidad efectúa una función regenerativa, aumentando la cobertura radioeléctrica del sistema. Puede tener un máximo de 64 abonados. Realiza una traslación de frecuencias radioeléctricas, es decir se comporta como una UAB en su comunicación con la URB (transmisión TDMA y recepción TDM) y como una URB en la comunicación con otras UABs o URAs (transmisión TDM y recepción TDMA). La potencia de salida de transmisión de una URA varía entre 18 dBm y 27 dBm. En la Figura 1.1 se muestra un ejemplo de configuración básica del Sistema SMD-30/1,5. Figura 1.1 Configuración básica del Sistema SMD-30/1,5 7 1.2.3 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA SMD-30/1,5 El Sistema de Multiacceso Digital SMD-30/1,5 al ser un sistema de comunicaciones vía radio tipo punto multipunto, establece enlaces bidireccionales entre la estación central y los N abonados distribuidos en un área. La estación central se enlaza con todas las unidades terminales que pertenecen a los sistemas multiacceso y realiza la interconexión a la central de conmutación. La información es tratada en todo el sistema de forma enteramente digital. El sistema utiliza la banda de frecuencia de 1,5 GHz. En el sistema se ha adoptado una arquitectura de control con inteligencia distribuida, de modo que cada equipo dispone de un microprocesador principal y de varios microprocesadores locales que realizan tareas específicas. Los circuitos asociados a interfaces de abonado están implementados en módulos, de forma que el crecimiento del sistema a partir de un equipamiento inicial, es totalmente modular. Para zonas rurales con climas adversos se dispone de contenedores herméticos para alojar los equipos de abonado. 1.3 SITUACIÓN ACTUAL DEL SISTEMA MULTIACCESO DIGITAL QUITO-3 Y QUITO-4 [3] El Sistema Multiacceso Digital SMD-30/1,5 está dotado de amplias posibilidades de servicio, que en su momento lo hicieron adecuado para aplicaciones de telefonía rural. Actualmente estos sistemas presentan muchos inconvenientes, tal que los porcentajes de confiabilidad y disponibilidad son muy bajos. 8 1.3.1 1.3.1.1 SISTEMAS MULTIACCESO QUITO-3 Y QUITO-4 Descripción Para el estudio del Sistema de Multiacceso Digital, se han tomado en cuenta los Sistemas Multiacceso Quito-3 y Quito-4, los cuales se encuentran distribuidos en diferentes poblaciones de las zonas rurales del cantón Quito, al Noroccidente de Pichincha y tienen su capacidad asignada como se indica a continuación: SISTEMA Quito-3 Quito-4 Total POBLACIONES CAPACIDAD INSTALADA/OCUPADA Castilla 8 Ingapi 40 Pacto 56 Palmitopamba 32 El Porvenir 32 Cartagena 16 Armenia 40 Gualea 24 Gualea Cruz 24 Las Tolas 24 San Francisco 8 Santa Elena 48 Tulipe 56 408 Tabla 1.1 Sistemas Multiacceso Quito-3 y Quito-4 Como se muestra en la Tabla 1.1, estas poblaciones no cuentan con un número de abonados muy alto y toda su capacidad está totalmente ocupada, lo que hace ideal reemplazar el actual sistema por un nuevo sistema de transmisión. 9 1.3.1.2 Sistema de Transmisión de los Sistemas Multiacceso Quito-3 y Quito-4 Los Sistemas Multiacceso Quito-3 y Quito-4 comprenden el medio de transmisión desde el inicio de la red de abonado (o planta externa) de cada una de las poblaciones de los sistemas, hasta la conexión a nivel de 2 Mbps (1E1 por sistema) con el sistema de Radio PDH PUCSOCOCHA – CERRO BLANCO en la estación Repetidora Pucsococha. Las señales transmitidas, luego pasan al Sistema de Radio SDH CERRO BLANCO - CRUZ LOMA hasta llegar a Quito. En Quito, las señales E1 transmitidas, se vuelven a interconectar a una Unidad Concentradora de Interfaz (UCI) la cual es parte del sistema multiacceso, para finalmente conectarse mediante fibra óptica a la central ubicada en San Rafael. 1.3.1.2.1 Sistema Multiacceso Quito-3 En la Figura 1.2 se muestra la estructura del Sistema Multiacceso Quito-3: Figura 1.2 Sistema de Transmisión del Sistema Multiacceso Quito-3 10 1.3.1.2.2 Sistemas Multiacceso Quito-4 En la Figura 1.3 se muestra la estructura del Sistema Multiacceso Quito-4: Figura 1.3 Sistema de Transmisión del Sistema Multiacceso Quito-4 1.3.2 PROBLEMAS PRESENTES DEL SISTEMA MULTIACCESO QUITO-3 Y QUITO-4 [4] 1.3.2.1 Tecnología de Transmisión El sistema de multiplexación TDM/TDMA-PCM a través del cual opera la URB, únicamente permite una limitada capacidad de transmisión (30 canales telefónicos de 64Kbps y 2 canales de 64Kbps para sincronismo y señalización. 1.3.2.2 Capacidad El crecimiento del número de abonados está limitado a 256 por sistema. Cada unidad UAB permite tener hasta un máximo de 64 abonados. • UAB-64:hasta 64 abonados • UAB-16:hasta 16 abonados 11 1.3.2.3 Aplicación El Sistema Multiacceso Digital SMD-30/1,5 únicamente permite dar servicios de voz, por lo que su tecnología no le permite ofrecer servicios de VoIP, datos de banda ancha y mucho menos, transmisión de video. 1.3.2.4 Transmisión de Datos Las velocidades de transmisión de datos se limitan a la del par de cobre, por las características del equipo. La configuración de datos se limita a bajas velocidades, es decir 64 Kbps por usuario. 1.3.2.5 Gestión La gestión del sistema presenta una limitada capacidad de operación y mantenimiento mediante un módem, lo cual representa un problema ya que es dependiente del estado de operación del sistema, es decir, si no hay tono de marcación en la línea, no es posible la conexión al sistema. 1.3.2.6 Equipamiento El equipamiento de las partes del sistema, por ejemplo la UCI no tiene redundancia en sus módulos, por lo tanto si cualquier parte fundamental de la UCI falla, se cae todo el sistema. 1.3.2.7 Modularidad y Flexibilidad No es adaptable a cualquier sistema de conmutación (analógico o digital). Por no corresponder a un sistema de tecnología IP, no es compatible con la Red de Nueva Generación (NGN) de ANDINATEL S.A. 12 1.3.2.8 Actualización El Sistema Multiacceso Digital SMD-30/1,5 no permite su actualización para mejorar su funcionalidad. 1.3.2.9 Daños Naturales En el sistema, al producirse descargas eléctricas éstas ocasionan daños en las tarjetas, aun cuando exista protección del sistema eléctrico. 1.3.2.10 Costos de Operación y Mantenimiento Uno de los problemas que más ha influido en este sistema, es el alto costo en operación, mantenimiento y adquisición de repuestos. 1.3.3 INDICADORES En las Tablas 1.2, 1.3 y 1.4, se resumen los indicadores del sistema para los meses de Enero, Febrero y Marzo del 2007. 1.3.3.1 Tamaño y Dimensionamiento de la Red La Tabla 1.2, muestra el tamaño y dimensionamiento del sistema actual. a. Número total Capacidad Instalada b. Ocupación de la red de abonados [Voz]. Enero 2007 Febrero 2007 Marzo 2007 Promedio 408 408 408 408 100% 100% 100% 100% Tabla 1.2 Indicadores del Sistema Multiacceso Quito-3 y Quito-4 – Capacidad de la Red 13 1.3.3.2 Calidad de Servicio Existen problemas de ruido con la red de cobre, lo cual produce interferencias por falta de un sistema de supresión de ruido, por lo que la confiabilidad y disponibilidad del sistema varía tal como se indica en la Tabla 1.3. Enero 2007 Febrero 2007 Marzo 2007 Promedio 89,54% 90,47% 92,67% 90,893% 99,351% 96,862% 98,136% 98,116% - - - - 3 4 5 4 e. Índice de fallas de servicios [Voz] 19,95% 19,53% 17,33% 18,94% f. Índice de fallas de servicios [Total] 19,95% 19,53% 17,33% 18,94% a. Confiabilidad de los sistemas de la Red de Transporte b. Disponibilidad de los sist. de la Red de Transporte c. Número de gestiones de instalación de líneas d. Número de gestiones de mantenimiento correctivo [Equipos] Tabla 1.3 Indicadores del Sistema Multiacceso Quito-3 y Quito-4 – Calidad de Servicio 1.3.3.3 Tiempo de Espera En la Tabla 1.4, se indican los tiempos de espera para la restauración del sistema. a. Tiempo medio de espera para la reparación (horas) b. Horas de Interrupción [Sistemas de la Red de Transporte] Enero 2007 Febrero 2007 Marzo 2007 Promedio 24:12:20 21:30:43 19:05:49 21:16:37 4:40:20 4:35:34 4:01:07 4:25:20 Tabla 1.4 Indicadores del Sistema Multiacceso Quito-3 y Quito-4 – Tiempo de Espera 14 1.3.4 ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL DEL SISTEMA MULTIACCESO QUITO-3 Y QUITO-4 • Como se puede observar, el porcentaje de Confiabilidad de la Red de Transporte de los Sistemas Multiacceso Quito-3 y Quito-4 es muy alto, mientras que el sistema se encuentra disponible la mayoría de tiempo, lo que no ocurre con la Red de Acceso del Sistema Actual. • El índice de Fallas es muy elevado: 18,94%, esto quiere decir que de 100 líneas de abonado, aproximadamente 19 tienen problema. • No existen gestiones de instalación de líneas nuevas porque ya no existe capacidad el Sistema Multiacceso Digital Quito-3 y Quito-4. • Los tiempos de espera para la reparación son de aproximadamente un día por la dificultad de conseguir repuestos cuando existen averías. Esto a su vez implica un tiempo promedio de interrupción del sistema. • Es por estas razones, que se ha considerado necesario el reemplazo del sistema actual, por una nueva tecnología como Wi-MAX, ya que ofrece mayor desempeño, una arquitectura de red más flexible, costo rentable e interoperabilidad de equipos, lo que le permite mantener una posición principal en el mercado. 1.4 DESCRIPCIÓN DE LA TECNOLOGÍA Wi-MAX [5] 1.4.1 INTRODUCCIÓN La Interoperabilidad Mundial para el Acceso por Microondas o Wi-MAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), es una tecnología que permite un acceso de alta velocidad a los servicios de telecomunicaciones. 15 La tecnología Wi-MAX, fue creada para ser utilizada en Redes WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) de banda ancha y se encuentra asociada al estándar de transmisión inalámbrica de datos IEEE802.16. El impacto de esta nueva tecnología inalámbrica puede ser extraordinario ya que contiene una serie de elementos que van a favorecer su expansión: relativo bajo costo de implantación, gran alcance, disponible con criterios para voz como para video y tecnología IP extremo a extremo. Además, dependiendo del ancho de banda del canal utilizado, una estación base puede soportar miles de usuarios, netamente superior al WLAN. La tecnología Wi-MAX será la base de las Redes Metropolitanas de acceso a Internet, servirá de apoyo para facilitar las conexiones en zonas rurales, y se utilizará en el mundo empresarial para implementar las comunicaciones internas. Además, su popularización supondrá el despegue definitivo de otras tecnologías, como VoIP (llamadas de voz sobre el protocolo IP). Wi-MAX está pensado principalmente como tecnología de “última milla” y se puede usar para enlaces de acceso, MAN o incluso WAN. Wi-MAX se destaca por su capacidad como tecnología portadora, sobre la que se puede transportar IP, TDM, T1/E1, ATM, Frame Relay y voz, lo que la hace perfectamente adecuada para entornos de grandes redes corporativas de voz y datos, así como para operadores de telecomunicaciones que se vean obligadas a usar enlaces inalámbricos como parte de su backbone. Inicialmente, se podría deducir que esta tecnología supone una grave amenaza para el negocio de tecnologías inalámbricas de acceso de corto alcance en que se basan muchas empresas, pero hay entidades muy importantes detrás del proyecto. Las principales firmas de telefonía móvil también están desarrollando terminales capaces de conectarse a estas nuevas redes. 16 Wi-MAX proporciona accesos concurrentes en áreas de hasta 50 Km de radio con LOS (Line of sight) y un tamaño de celda de hasta 8 Km utilizando tecnología que no requiere línea de vista NLOS (Non line of sight). Las bondades de la tecnología Wi-MAX se deben a su eficiente utilización del espectro de frecuencias asignado. Wi-MAX usa una capa física diferente a Wi-Fi y una capa MAC adaptada a las demandas de las aplicaciones que correrán sobre ella. Wi-MAX puede operar en bandas reguladas y no reguladas. Su estándar es lo suficientemente robusto y flexible para acomodar las exigencias requeridas para la transmisión de banda ancha inalámbrica de forma óptima. Los precios tan competitivos que presentará, permitirán su implantación en mercados donde la banda ancha no ha llegado aún por distintos factores. Asimismo, Wi-MAX contribuye a hacer posible el ansiado "Internet Móvil". El estándar IEEE 802.16e (Wi-MAX Móvil) recientemente aprobado, permite utilizar este sistema de comunicaciones inalámbricas con terminales en movimiento. Con ello lo que se pretende es tener acceso desde dispositivos móviles, portátiles, teléfonos, PDAs, etc. Es por ello que Wi-MAX es esperado por la gran diversidad de actores en el mundo de las telecomunicaciones, desde las grandes operadoras de móviles y fijo, los ISPs, y también por el usuario final y muchas pequeñas operadoras locales. 17 1.4.2 ESTANDARIZACIÓN DE Wi-MAX [6] Wi-MAX, cuya versión del estándar 802.16 fue aprobada durante el 2004 por el Foro Wi-MAX, promete revolucionar el sector de las telecomunicaciones. El proyecto general de Wi-MAX actualmente incluye al 802.16-2004 y al 802.16e. El 802.16-2004 utiliza Multiplexación por División de Frecuencia de Vector Ortogonal (OFDM), para servir a múltiples usuarios en una forma de división temporal en una especie de técnica circular, pero llevada a cabo extremadamente rápido de modo que los usuarios tienen la sensación de que siempre están transmitiendo o recibiendo. 1.4.3 IEEE 802.16-2004, Estándar para Redes de Área Local y Metropolitana [7] IEEE 802.16-2004 es una tecnología reciente de acceso inalámbrico fijo, creada para competir con los proveedores de cable de banda ancha o DSL, o para proveer un acceso básico de voz y banda ancha en áreas donde no existe ninguna otra tecnología de acceso. El 802.16-2004 también es una solución viable para el backhaul inalámbrico para puntos de acceso Wi-Fi, en particular si se usa el espectro que requiere licencia. Este estándar especifica el interfaz aire para sistemas de acceso inalámbrico de banda ancha fijo (BWA) soportando múltiples servicios multimedia. En general, el CPE (Customer Premises Equipment) consiste de una unidad exterior y un módem interior, lo que significa que se requiere que un técnico logre que un abonado residencial o comercial esté conectado a la red. En ciertos casos, puede usarse una unidad interior autoinstalable, en particular cuando el abonado está relativamente cerca de la estación base transmisora. 18 En la Figura 1.4 se muestra la estructura del Estándar IEEE 802.16-2004: Figura 1.4 Topología Wi-MAX – Acceso inalámbrico fijo Además, los CPE autoinstalables deberían hacer que el 802.16-2004 fuera económicamente más viable ya que una gran parte del costo de adquisición del cliente se reduce en forma drástica. Aunque es técnicamente posible designar una tarjeta de datos del 802.16-2004. 1.4.3.1 Estándar IEEE 802.16e [8] IEEE 802.16e está diseñado para ofrecer una característica clave de la que carece el 802.16-2004: portabilidad y, con el tiempo, movilidad a toda escala. Este estándar requiere una nueva solución de software, ya que no es compatible con el anterior 802.16-2004, lo cual no es necesariamente algo bueno para los operadores que están planeando desplegar el 802.16-2004 y luego ascender al 802.16e. 19 En la Figura 1.5 se muestra la estructura del Estándar IEEE 802.16e: Figura 1.5 Modelo de Uso Portátil – Wi-MAX Móvil NLOS Otra importante diferencia entre los estándares 802.16-2004 y 802.16e es que el estándar 802.16-2004 está basado, en parte, en una serie de soluciones inalámbricas fijas comprobadas; por lo tanto, existen grandes probabilidades de que la tecnología alcance sus metas de rendimiento establecidas. El estándar 802.16e, por otro lado, trata de incorporar una amplia variedad de tecnologías propuestas, algunas más comprobadas que las otras. En virtud de que sólo ha habido una sola justificación modesta de características propuestas, sobre la base de datos de rendimiento, y la composición final de estas tecnologías no ha sido determinada por completo, es difícil saber si una característica en particular mejorará el rendimiento. 20 La Tabla 1.5, muestra un resumen de las características principales entre los estándares fijo y móvil de Wi-MAX. 802.16-2004 802.16e ESPECTRO < 11 GHz < 6 GHz FUNCIONAMIENTO Sin visión directa (NLOS) Sin visión directa (NLOS) TASA DE BIT Hasta 75 Mbps con canales de 20 MHz Hasta 15 Mbps con canales de 5 MHz MODULACIÓN OFDM con 256 subportadoras QPSK, 16QAM, 64QAM OFDM con 256 subportadoras QPSK, 16QAM, 64QAM ANCHOS DE BANDA Seleccionables entre 1,25 y 20 MHz Seleccionables entre 3,5 y 10 MHz RADIO DE CELDA TÍPICO 5 - 10 km aprox. (alcance máximo de unos 50 km) 2 - 5 km aprox. Tabla 1.5 Diferencias Principales entre los Estándares Fijo y Móvil de Wi-MAX 1.4.4 CARACTERISTICAS DEL ESTÁNDAR IEEE 802.16-2004 [9] Las características técnicas de la tecnología Wi-MAX están dadas en base a los estándares de la IEEE que han sido publicados. En general se pueden describir algunas características importantes de Wi-MAX como velocidad de transmisión, alcance, rangos de frecuencia, modulación, entre otras. 21 Una de las características más interesantes de la tecnología Wi-MAX, es la vertiginosa velocidad que posee para la transmisión de datos, ya que puede lograr una velocidad de transmisión de hasta 70 Mbps en un canal que se encuentra operando en el rango de frecuencias de 2 a 11 GHz. Estas velocidades tan elevadas se consiguen gracias a la utilización de la modulación OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) con 256 subportadoras y OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) con 2048 subportadoras, la cual puede ser implementada según cada operador. Wi-MAX puede soportar varios cientos de usuarios por canal, con un gran ancho de banda y es adecuada tanto para tráfico continuo como a ráfagas, siendo independiente del protocolo. Otras características de Wi-MAX, es que posee una capa física OFDM la cual puede ser empleadas en TV digital, sobre cable o satélite, duplexación TDD y FDD, un protocolo inteligente MAC y la posibilidad de ofrecer Calidad de Servicio (QoS), por lo cual resulta adecuado para voz sobre IP (VoIP), datos y video. Una capacidad única de la tecnología Wi-MAX es su aceptación a nivel global. La tecnología puede funcionar en las bandas con licencia 3.5 GHz y 2.5 GHz así como en la banda sin licencia 5.8 GHz. Otras bandas estarán incluidas según la demanda y regulación en las diferentes regiones alrededor del mundo. Incluye mecanismos de Modulación Adaptativa, mediante los cuales la estación base y el equipo de usuario se conectan utilizando la mejor de las modulaciones posibles, en función de las características del radioenlace. 22 También soporta las llamadas antenas inteligentes, propias de las redes celulares, lo cual mejora la eficiencia espectral. Además se contempla la posibilidad de formar redes en malla (mesh networks), para que los distintos usuarios se puedan comunicar entres sí, sin necesidad de tener línea de vista entre ellos. Una de las principales limitaciones en los enlaces a larga distancia vía radio es la restricción de potencia, para prever interferencias con otros sistemas, y el alto consumo de batería que se requiere. Sin embargo, los más recientes avances en los procesadores digitales de señal hacen que señales muy débiles puedan ser interpretadas sin errores, un hecho del que se aprovecha Wi-MAX. Con los avances que se logren en el diseño de baterías podrá haber terminales móviles Wi-MAX. En cuanto al nivel de seguridad, Wi-MAX tiene medidas de autentificación de usuarios y la encriptación de datos mediante los algoritmos Triple DES y AES. 1.4.4.1 Bandas de Frecuencia de Wi-MAX [10] Las aplicaciones dependen del espectro a ser utilizado. Las bandas de interés más importantes son las siguientes: 1.4.4.1.1 Bandas con licencia de 10 a 66 GHz Las bandas de 10 a 66 GHz proporcionan un ambiente físico donde, debido a sus pequeñas longitudes de onda, la línea de vista (LOS) es requerida y la multitrayectoria es despreciable. En la banda de 10 a 66 GHz, los anchos de banda del canal típicos son de 25 MHz o 28 MHz. 23 Con velocidades de transmisión sobre los 120 Mbps, este ambiente se ajusta al acceso punto multipunto (PMP), sirviendo para aplicaciones que van desde pequeñas oficinas u oficinas en el hogar (SOHO), hasta aplicaciones en medianas o grandes empresas. 1.4.4.1.2 Banda de Frecuencia bajo los 11 GHz Las frecuencias bajo los 11GHz proveen un ambiente físico donde, la línea de vista no es necesaria y la multitrayectoria puede ser significante. La habilidad de soportar línea de vista cercana (near-LOS) y NLOS requiere funcionalidades adicionales en la capa física, como soporte para técnicas de administración de potencia avanzadas, coexistencia y atenuación de interferencia y múltiples antenas. Adicionalmente, se añaden características a la capa MAC tales como topología en malla (mesh topology) y ARQ (Automatic Repeat Request). 1.4.4.1.3 Bandas de Frecuencias exentas de licencia bajo los 11 GHz (5-6 GHz más importantes) El ambiente físico para las bandas exentas de licencia bajo los 11GHz es similar a las bandas que cuentan con licencia ya que se encuentran en el mismo rango de frecuencia. Sin embargo, las bandas exentas de licencia introducen problemas de interferencia adicional y coexistencia de equipos, donde se limita la potencia radiada permitida. Adicionalmente a las características descritas para las bandas de frecuencias bajo los 11GHz, la capa física (PHY) y la MAC, introducen mecanismos tales como DFS para detectar y evitar interferencia. 24 1.4.4.2 Modelo de Referencia del Estándar IEEE 802.16-2004 [11] En el Estándar IEEE 802.16-2004, el modelo de referencia está formado por dos planos: el Plano de Administración y el Plano de Control y Datos. En la Figura 1.6, se muestra la estructura del Modelo de Referencia del Estándar 802.16-2004. Figura 1.6 Modelo de Referencia del Estándar IEEE 802.16-2004 1.4.4.3 Capa MAC La capa MAC comprende tres subcapas. La subcapa de convergencia de servicios específicos (CS), la Subcapa de Parte Común MAC (MAC CPS) y la subcapa de seguridad, la cual proporciona autenticación, intercambio de claves de seguridad, y encripción. 25 1.4.4.3.1 Subcapa de Convergencia de Servicios Específicos (CS) La subcapa de convergencia de servicios específicos (CS), provee transformación de datos de redes externas recibidas a través de un CS SAP (punto de acceso a servicios CS) en SDU MAC que son recibidos por la subcapa de Parte Común (CPS) a través de los MAC SAP. La subcapa de convergencia (CS), desempeña las siguientes funciones: • Acepta las unidades de datos de protocolo (PDUs) de las capas superiores. • Realiza la clasificación de los PDUs de las capas superiores. • Procesamiento (si se requiere) de los PDUs de las capas superiores, basado en la clasificación. • Entrega los CS PDUs al MAC SAP apropiado. • Recibe los CS PDUs desde la entidad par. Actualmente, son proporcionadas dos especificaciones CS: • El ATM CS (Asynchronous Transfer Mode CS). • El Packet CS. 1.4.4.3.1.1 ATM CS La Subcapa de Convergencia para el modo de transferencia asincrónico (ATM CS), es un interfaz lógico que asocia los diferentes servicios ATM con el MAC CPS SAP. La ATM CS acepta celdas ATM de la capa ATM, realiza la clasificación y entrega los CS PDUs al MAC SAP apropiado. 26 Formato del PDU [12] El PDU de ATM CS consta de una cabecera y carga útil similar a la carga útil de la celda ATM tal como se muestra en la Figura 1.7: Figura 1.7 Formato del PDU de ATM CS Clasificación Una conexión ATM, se identifica únicamente por un par de valores: VPI (Virtual Path Identifier - Identificador de Camino Virtual) y VCI (Virtual Channel Identifier Identificador de Canal Virtual). Ésta conexión puede ser un Camino Virtual Conmutado (VP-Switched) o un Canal Virtual Conmutado (VC-Switched). En el modo VP conmutado, todos los VCIs dentro de un único VPI entrante, son enrutados automáticamente al de un VPI saliente. En el modo VC conmutado, los valores VPI/VCI entrantes se enrutan individualmente a valores de VPI/VCI salientes. De esta manera cuando se ejecuta el PHS, la ATM CS diferencia el tipo de conexión y realiza la supresión respectiva. PHS (Payload Header Suppression) El proceso de supresión consiste en que la porción repetitiva de las cabeceras de datos son suprimidas al ser enviadas y restauradas al ser recibidas. Para obtener un gran ahorro de ancho de banda, varias celdas ATM que comparten el mismo CID pueden ser empaquetadas y transportadas por un solo PDU de CPS. 27 La Figura 1.8 muestra un PDU CS que contiene un solo camino virtual conmutado (VP-Switched) de una celda ATM con la cabecera suprimida y el formato del PDU de ATM CS, para conexiones ATM de conmutación VP. Figura 1.8 Formato del PDU CS de una conexión ATM de conmutación VP También podemos tener un PDU CS que contiene un camino virtual conmutado (VC-Switched) de una celda ATM con la cabecera suprimida y el formato de la cabecera del PDU CS ATM, para conexiones ATM de conmutación VC tal como se muestra en la Figura 1.9: Figura 1.9 Formato del PDU CS de una conexión ATM de conmutación VC 28 1.4.4.3.1.2 PACKET CS [13] El Paquete CS realiza varias funciones, utilizando los servicios de la Capa MAC tal como se describe a continuación: • Clasificación de los PDU de los protocolos de capa superior en la conexión apropiada. • Supresión de la información de la cabecera de carga útil (si se requiere). • Entrega de los PDU CS resultantes al MAC SAP, asociados con el servicio de flujo correspondiente para transportarlo al MAC SAP par del otro extremo. • Recibo del PDU CS del SAP MAC par. • Reconstrucción de cualquier información suprimida en la cabecera de carga útil (si es necesario). La capa MAC es responsable de la entrega del MAC SDU al MAC SAP par del otro extremo de acuerdo con la Calidad de Servicio (QoS), fragmentación, concatenación y otras funciones de transporte asociadas con una conexión particular de las características de flujo de servicio. El Paquete CS se usa para soportar todos los protocolos basados en la transmisión de paquetes tales como el Protocolo Internet (IP), Protocolo Punto a Punto (PPP) y el estándar IEEE 802.3 (Ethernet). Formato MAC SDU Una vez clasificados y asociados a una conexión específica MAC, los PDUs de capas superiores deben ser encapsuladas en el formato MAC SDU como se muestra en la Fig. 1.10. El campo PHSI (Payload Header Suppression Index) de 8 bits debe estar presente si se ha definido PHS en una conexión. 29 Figura 1.10 Formato del MAC SDU 1.4.4.3.2 Subcapa de Parte Común MAC (MAC CPS) [14] La subcapa CPS de la MAC proporciona las funcionalidades básicas para el acceso al sistema, asignación del ancho de banda, establecimiento y mantenimiento de la conexión. Recibe datos de varias subcapas CS a través de MAC SAP, clasificados en conexiones MAC diferentes. Si se tiene una red que utiliza un medio compartido, ésta debe proporcionar un mecanismo eficiente para su uso. Ejemplos de medio compartido inalámbrico, son las redes inalámbricas Punto-Multipunto (PMP) y Tipo Malla. En este caso, el medio es el espacio a través del cual las ondas de radio se propagan. 1.4.4.3.2.1 Punto-Multipunto (PMP) El enlace punto a multipunto es un sistema que esta conformado por un equipo de comunicaciones o estación base (BS) y de equipos remotos o estaciones remotas o estaciones clientes. 30 El enlace de bajada, que va desde la estación base a la estación del suscriptor es tipo Punto-Multipunto. El enlace inalámbrico IEEE802.16-2004 opera con una estación base central y una antena sectorizada, que es capaz de manejar varios sectores independientes simultáneamente. La Figura 1.11 muestra un enlace de bajada tipo Punto-Multipunto: Figura 1.11 Enlace de Bajada (Downlink) Tipo Punto-Multipunto La estación base es el único transmisor operando en esa dirección, de modo que no tiene que coordinar con otras estaciones, excepto en el caso que se usa TDD (Time Division Duplexing) el cual divide el tiempo en períodos de transmisión de subida y de bajada. El enlace de bajada es generalmente un enlace broadcast como se indica en la Figura 1.11, a menos que se indique que las tramas están dirigidas para un SS específico. 31 El radio enlace multipunto proporciona soluciones de conectividad para empresas con centros de trabajo múltiples que necesiten de una gran coordinación y trabajo compartido. Este enlace proporciona a la empresa un entorno de intercambio de información de muy alta velocidad. Los mensajes pueden ser direccionados individualmente o ser enviados sobre conexiones multicast. Efectivamente, todos los centros conectados por el enlace multipunto formarán parte de una única red local, exactamente como si estuvieran en el mismo edificio. 1.4.4.3.2.2 Tipo Malla (Mesh) A diferencia de los enlaces Punto-Multipunto en la que solamente existe tráfico entre la BS y la SS, una red con topología tipo malla permite que el tráfico sea enrutado a través de otras SS o directamente entre SS. En una red tipo malla, todos los sistemas tienen conexión directa a los servicios del backhaul. El tráfico de Red toma el camino de menos resistencia o más fácil sobre la red inalámbrica hacia el gateway de la Red, pasando a través de otros nodos donde la línea de vista ya no es posible de alcanzar. Los sistemas en malla típicamente usan antenas omnidireccionales, las cuales tienen una gran área de cobertura. Formato del PDU de la MAC [15] La PDU de la MAC es la unidad de datos que intercambia la capa MAC de la BS y la del SS. Consiste en una cabecera de MAC de longitud fija y una carga útil de longitud variable y un ciclo redundante de control (CRC) tal como se muestra en la Figura 1.12. 32 Figura 1.12 Formato del PDU de la MAC Formato de Cabecera de la MAC Dos formatos de cabecera son diferenciados en la capa MAC: una cabecera genérica y una cabecera de requerimiento de ancho de banda. La Figura 1.13 muestra el Formato de Cabecera Genérica de la MAC: Figura 1.13 Formato de la Cabecera Genérica MAC La Figura 1.14 muestra el Formato de Cabecera de Requerimiento de Ancho de Banda de la MAC: 33 Figura 1.14 Formato de la Cabecera de Requerimiento de Ancho de Banda de la MAC Mensajes de Administración de la MAC Los mensajes de administración de la MAC son insertados en la carga útil del PDU y comienzan con un campo Tipo (Type), que indica el tipo de mensaje como se muestra en la Figura 1.15. Seguido al campo Tipo, va la carga útil del mensaje de administración (Management Message Payload). Figura 1.15 Formato de un Mensaje de Administración de la MAC De los tipos de mensajes de administración de la MAC, los que se describen a continuación son los más importantes: 34 • Downlink Map (DL - MAP) Message: Este tipo de mensaje, define el acceso a la información para el enlace de bajada. Especifica cuando se realizaran las transiciones de la capa física. • Uplink Map (UL - MAP) Message: Establece el acceso al enlace de subida. Además, especifica el lugar de la transmisión para cada SS como también el lugar para los períodos de contienda utilizados para las operaciones de manutención inicial y las peticiones de ancho de banda. Transmisión de las PDU de la MAC La MAC del estándar IEEE 802.16-2004, soporta varios protocolos de capas de alto nivel así como ATM o IP. Para maximizar el proceso haciéndolo flexible y eficaz, se incorporan los procesos de fragmentación y de empaque. El proceso de fragmentación es donde un SDU de MAC es dividido en fragmentos. Este proceso se muestra en la Figura 1.16: Figura 1.16 Transmisión de las PDU de la MAC 35 El proceso de empaque es en el cual varios SDUs de la MAC son empaquetados en una sola carga útil de PDU de la MAC. Ambos procesos pueden ser usados tanto para downlink como para uplink. El estándar IEEE 802.16-2004 permite el uso de ambos procesos simultáneamente para un eficiente uso del ancho de banda, y fue diseñado para poder soportar tanto FDD como TDD. 1.4.4.3.3 Subcapa de Seguridad [16] Esta subcapa provee a los abonados de privacidad a través de la red fija inalámbrica de banda ancha. Esto ocurre mediante el encriptado de las conexiones entre las SS y BS. Adicionalmente, la seguridad provee a los operadores protección contra hurto del servicio. La BS protege en contra de acceso no autorizado a estos servicios de transporte de datos mediante encriptado forzado a los servicios asociados que fluyen a través de la red. La privacidad emplea un protocolo de autenticación cliente/servidor en el cual la BS, controla la distribución de material clave al cliente SS. Aparte de ello, los mecanismos de privacidad básica son reforzados adicionando al control de protocolo autenticación de SS basada en certificados digitales. Si durante la negociación de capacidades, la SS especifica que no soporta seguridad 802.16-2004, los pasos de autorización e intercambio de claves deben ser salteados. La BS, si está provisto, debe considerar la SS autenticada, de otra manera la SS no debe ser validada. 36 Arquitectura La subcapa de seguridad tiene dos componentes de protocolo: a. Un protocolo de encapsulación para encriptado de paquetes de datos a través de la red fija BWA. Este protocolo define: • Un conjunto de suites criptográficas, pares de encriptado de datos y algoritmos de autenticación. • Reglas para aplicar estos algoritmos a la carga útil de MAC PDU. b. Un protocolo de manejo principal que proporciona la distribución segura de datos claves desde la BS a la SS. A través de este protocolo de administración de claves, la SS y BS sincronizan los datos clave; además, la BS usa el protocolo para reforzar el acceso condicional a los servicios de la red. Encriptado de Paquetes de Datos Los servicios de encriptado están definidos en un conjunto de capacidades dentro de la subcapa de seguridad MAC. La información específica de encriptado en el encabezado MAC está localizada en el formato de encabezado MAC genérico. El encriptado también es aplicado a la carga MAC PDU; el encabezado MAC genérico no está encriptado. Protocolo de Administración de Claves (PKM) Una SS usa el protocolo PKM para obtener autorización y tráfico de material codificado de la BS, y para soportar reautorizaciones periódicas y refrescos de claves. 37 El protocolo de administración de claves usa certificados digitales X.509, el algoritmo de encriptado RSA de clave pública, algoritmo de fuerte encriptado para realizar intercambio de clave entre la SS y BS. 1.4.4.4 Capa Física (PHY) [17] En la capa física, el flujo de datos esta formado por una secuencia de ráfagas de igual longitud. Los modos de operación FDD y TDD, se consideran tanto como para Uplink (UL) y Downlink (DL). En la Figura 1.17 se muestra la secuencia de las ráfagas. Figura 1.17 Secuencia de las ráfagas En el modo FDD, las subráfagas de UL y DL, son transmitidas simultáneamente y sin interferencia, gracias a que estas son transmitidas a distintas frecuencias. En el modo TDD, las subráfagas de UL y DL son transmitidas de manera consecutiva. 38 El estándar IEEE802.16-2004 define diferentes especificaciones para la capa física PHY que pueden usar en conjunto con la capa MAC para dar una confiable conexión extremo a extremo. Estas son las siguientes: • WirelessMAN-SC PHY • WirelessMAN-SCa • WirelessMAN-OFDM • WirelessMAN-OFDMA Cada una de ellas es una variante del estándar, según las técnicas de modulación y banda de frecuencias para las cuales se ha desarrollado el mismo. 1.4.4.4.1 WirelessMAN-SC PHY Esta especificación PHY destinada para operación en la banda de frecuencia de 10-66 GHZ, está diseñada con un alto grado de flexibilidad de manera de permitir a los proveedores de servicio la habilidad de optimizar los sistemas con respecto al planeamiento celular, costo, capacidades de radio, servicios y capacidad. De manera de permitir el uso flexible del espectro, son soportadas las configuraciones TDD y FDD. Ambos casos usan el formato de transmisión de ráfagas cuyos mecanismos de entramado soportan ráfagas adaptativas en el cual los parámetros de transmisión, incluyendo los esquemas de modulación y codificación, pueden ser ajustados individualmente para cada SS en la base de trama por trama. El PHY uplink está basado en una combinación de TDMA y DAMA (Acceso Múltiple por Asignación de Demanda), en particular el canal de uplink está dividido en un número de ranuras de tiempo asignadas para usuarios controlado por el MAC en el BS y puede variar a través del tiempo para óptimo desempeño. 39 El canal downlink es TDM con la información para cada SS multiplexada en un solo arreglo de datos y recibida por todas las SSs dentro de un mismo sector. Para soportar half-dúplex FDD en las SSs, la provisión también se realiza por una porción TDMA en el downlink. El PHY downlink incluye una subcapa de convergencia de transmisión que inserta un byte de puntero en la carga para ayudar al receptor a identificar el comienzo de la MAC PDU. El PHY uplink está basado en la transmisión de ráfagas TDMA. Cada ráfaga está diseñada para transportar PDUs MAC de longitud variable. El transmisor aleatoriza los datos entrantes, los codifica en FEC, y mapea los bits codificados a QPSK y 16-QAM (si se requiere). 1.4.4.4.2 WirelessMAN-SCa El PHY WirelessMAN-SCa está basado en una tecnología de portadora simple y diseñada para operación NLOS en bandas de frecuencias por debajo de 11 GHz. Para bandas licenciadas los anchos de banda de canal permitidos deben ser limitados por el ancho de banda regulado dividido por cualquier potencia de dos no menor que 1.25 MHz. Los elementos dentro del PHY incluyen: • Definiciones TDD y FDD, una de las cuales debe ser soportada. • Uplink TDMA. • Downlink TDMA. • Modulación adaptativa por bloque y codificación FEC para uplink y downlink. 40 • Estructura de tramas (framing) que mejora la ecualización y el rendimiento de estimación de canal a través de NLOS y ambientes de ensanchamiento de retardos extendidos. • FEC concatenado usando codificación Reed-Solomon. • Opción de transmisión con diversidad STC (Space Time Coding). • Opción No-FEC usando control de error ARQ (Automatic Repeat Request). • Modos robustos para operación de baja CINR (Carrier to Interferente and Noise Ratio). • Seteo de parámetros de mensajes MAC/PHY que facilitan la implementación opcional AAS (Adaptive Antenna System). 1.4.4.4.3 WirelessMAN-OFDM Utiliza 256 portadoras con multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM). Además emplea canales de 1,75 a 20MHz. Soporta TDD y FDD y técnicas de modulación BPSK, QPSK, 16QAM y 64QAM para bandas con licencia, mientras que se utiliza 64QAM si es necesario para bandas sin licencia. Se lo utiliza también para el múltiple acceso de diferentes estaciones abonadas (SS) empleando TDMA. 1.4.4.4.4 WirelessMAN-OFDMA Utiliza un esquema de 2048 portadoras OFDM. El acceso múltiple es proporcionado asignando un subconjunto de los portadores a un receptor individual, así esta versión es referida a menudo como acceso OFD múltiple. De estas, las dos últimas son las más convenientes para usar en conexiones NLOS, debido a la simplicidad del proceso de ecualización para señales multiportadora. 41 De las dos interfaces aéreas basadas en OFDM, la WirelessMAN OFDM de 256 portadoras es favorable debido que en el proceso de cálculo de la transformada rápida de Fourier (FFT), se tiene una baja relación o tasa entre el promedio y el nivel pico y se tienen requerimientos menos estrictos para la sincronización de frecuencia, comparado con la OFDMA. Las 256 subportadoras están asignadas de la siguiente manera: • 192 son usadas para datos del usuario. • 56 nulos por banda de guardia. • 8 usadas con símbolos pilotos permanentes. El ancho de banda del canal puede ser un entero múltiplo de 1.25MHz, 1.5Mhz y 1.75MHz con un máximo de 20MHz. 1.4.4.4.5 Tecnología OFDM [18] La tecnología OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) provee de un medio eficiente para superar los desafíos de la propagación NLOS. La forma de onda Wi-MAX OFDM ofrece la ventaja de posibilitar la operación con un gran retardo de dispersión característico de los ambientes NLOS. Mediante la virtud de los símbolos de tiempo OFDM, la onda OFDM elimina los problemas de la interferencia intersímbolo (ISI) y la complejidad de la ecualización adaptativa. Puesto que la señal OFDM está compuesta de múltiples portadoras ortogonales, el desvanecimiento selectivo está localizado en subportadoras que son relativamente fáciles de ecualizar. Un ejemplo es mostrado en la Figura 1.18 como una comparación entre una señal OFDM y una señal de portadora simple, con la información siendo enviada en paralelo por OFDM y en serie por la portadora simple. 42 Figura 1.18 Espectro de portadoras en Modulación OFDM vs. Modulación Convencional En una modulación FDM convencional, los canales adyacentes se encuentran muy separados usando una banda de guarda. Para que los canales se puedan traslapar, se debe de reducir la interferencia entre los subcanales adyacentes, por lo que se requiere la ortogonalidad. Que dos frecuencias sean ortogonales, significa que ellas son armónicos, es decir que las frecuencias siguientes son múltiplos de la frecuencia fundamental. Espectro de OFDM En el dominio de la frecuencia, cada subportadora se puede representar como una función que posee los ceros cruzando por todas las f0, por tanto el espaciamiento entre las subportadoras es igual a f0, con lo cual no hay interferencia entre subportadoras como se muestra en la Figura 1.19: Figura 1.19 Espectro de la señal OFDM 43 Subcanalización La subcanalización en el enlace ascendente es opcional en Wi-MAX. Sin la subcanalización, las restricciones regulatorias y la necesidad para un costo efectivo de los CPEs, típicamente causa que el enlace sea asimétrico, este provoca que el rango de sistema este limitado en el enlace ascendente. La subcanalización habilita que el enlace sea balanceado de tal forma que la ganancia del sistema sea similar en ambos enlaces. La subcanalización concentra la transmisión de potencia en pocas portadoras OFDM, esta es la forma de incrementar la ganancia del sistema que puede ser usada para extender el alcance del sistema, superar las pérdidas de penetración, o reducir el consumo de potencia del CPE, tal como se muestra en la Figura 1.20: Figura 1.20 Subcanalización – Ancho de Banda para varios usuarios El uso de la subcanalización es muy importante en OFDM, tal que permite un uso más flexible de los recursos que pueden soportar portabilidad. 44 1.4.4.4.6 Tecnología OFDMA [19] El estándar IEEE 802.16e usa Acceso Múltiple por División Ortogonal de Frecuencia (OFDMA), lo cual es similar a OFDM en que divide en las subportadoras múltiples, tal como se muestra en la Figura 1.21: Figura 1.21 Descripción de Frecuencia OFDMA OFDMA se encuentra en la capa física de las capas inalámbricas de nueva generación. OFDMA permite que muchos abonados accedan asignándole a cada uno un cierto número de subportadoras. También introduce la tecnología TDMA que asigna diferentes segmentos de tiempo a diferentes grupos de usuario. Todas los subportadoras OFDMA se dividen en diversos grupos de subportadoras en dominios de frecuencia, cada uno de los cuales se denomina subcanal. Un usuario puede ocupar uno o más subcanales. En ámbitos temporales, muchos equipos de usuario en un segmento de tiempo dado pueden transmitir datos simultáneamente a través de diferentes subcanales. Asimismo, el OFDMA presenta un mecanismo de asignación flexible que hace posible asignar subportadoras dinámicamente dependiendo del tráfico, mientras distintos modos de modulación y potencias de transmisión son aplicados en diferentes subportadoras lo que resulta en niveles más altos de utilización de espectro. 45 1.4.4.4.7 Modulación Adaptativa [20] La técnica de Modulación Adaptativa de Wi-MAX permite ajustar el esquema de modulación de la señal dependiendo de las condiciones de la relación señal ruido (SNR) que existen en el enlace radio. Cuando el radio enlace presenta una alta calidad, se usa la más alta modulación, dando al sistema la mayor capacidad. Durante un desvanecimiento de la señal, el sistema Wi-MAX puede desplazar a la señal a un esquema de modulación menor para mantener la calidad y estabilidad del enlace. En la Figura 1.22, se indica el esquema de modulación adaptativa: Figura 1.22 Modulación Adaptativa 1.4.4.4.8 Propagación NLOS [21] En un enlace NLOS, una señal alcanza el receptor a través de reflexiones, difracciones y dispersiones. Estas señales tienen diferentes retardos, atenuaciones, polarizaciones y estabilidad relativa frente a la señal que se transmite por el camino directo. 46 En un enlace NLOS, estrictos requerimientos de planificación y restricciones en la altura de la antena, a menudo no permiten a la antena ser posicionada para un enlace LOS. La cobertura de un enlace NLOS puede ser de lejos mejorada por algunas capacidades opcionales de Wi-MAX. La tecnología NLOS y las características mejoradas en Wi-MAX hacen posible el uso de equipos de interior CPE reduciendo así los gastos de instalación, debido a la facilidad de ubicación de éstos. Esto tiene dos principales retos; superar las pérdidas de penetración y cubrir distancias razonables con transmisores de baja potencia. La Figura 1.23 muestra un enlace NLOS que depende de la altura de las antenas: Figura 1.23 Enlace NLOS – Altura de las antenas Antenas Direccionales Para contrarrestar los efectos de un enlace NLOS, se utilizan antenas direccionales, las cuales incrementan el margen de desvanecimiento incrementando mayor ganancia. Esto aumenta la disponibilidad del enlace en comparación con las antenas omnidireccionales. Se reducen significativamente los retardos producidos por las antenas direccionales, tanto en la estación base como en los equipos de abonados. 47 Los sistemas de antenas adaptativas (AAS) son una parte del estándar 802.16. Este tipo de antenas tienen la propiedad de dirigir su haz a una dirección o hacia varias direcciones en particular. Es por ello que durante la transmisión, la señal puede ser limitada a la dirección requerida del receptor, como un reflector. De la misma forma, durante la recepción, el ASS puede ser hecho para enfocar solamente en la dirección desde la cual viene la señal deseada. Además, poseen la propiedad de supresión de interferencia co-canal de otras localidades. Los sistemas AAS son considerados para un desarrollo futuro que podrá, eventualmente, mejorar el reuso del espectro y la capacidad de la red Wi-MAX. Técnicas de Corrección de Errores [22] Incorporar técnicas de corrección de errores en Wi-MAX, ha sido muy importante ya que permite reducir los requerimientos de señal ruido en el sistema. Se utilizan varias técnicas para corregir errores, las cuales mejoran significativamente el throughput. Estas técnicas se describen a continuación: • FEC (Strong Reed Solomon) FEC es un código de corrección de errores. La eficiencia de esta técnica depende de la eficiencia del código para corregir errores. No es necesario un canal de retorno. El caudal eficaz es constante aunque moderado. Una ventaja de este código es que el retardo de transito es constante ya que no hay que perder tiempo en retransmitir. Presenta el inconveniente de que es difícil conseguir una alta fiabilidad y además los decodificadores son lentos y costosos. • ARQ (Automatic Repeat Request) Consisten en pedir retransmisión de la trama errónea, detectada a través de un código detector de error. La utilización de esta técnica está limitada por la calidad del canal, si se tiene canales con mucho ruido ésta no es eficiente. Esto mejora significativamente el BER. 48 Estas técnicas de corrección ayudan a recuperar tramas erróneas que pueden haber sido perdidas por desvanecimientos selectivos de frecuencia o ráfagas de errores. Control de Potencia En Wi-MAX, se tienen algoritmos de control de potencia los cuales se usan para mejorar el rendimiento del sistema, estos son implementados por la estación base, la cual manda información sobre el control de potencia a cada CPE para que regule su nivel de potencia de transmisión, de forma que el nivel recibido en la estación base sea un nivel predeterminado. En ambientes donde el desvanecimiento cambia frecuentemente por este nivel predeterminado, se tiene que el nivel de potencia es determinado en las peores condiciones. El control de potencia, reduce sobre todo el consumo de potencia del CPE y la interferencia con otras estaciones base que se encuentran cerca. Para un enlace con línea de vista, la potencia transmitida por el CPE es aproximadamente proporcional a la distancia a la estación base, en cambio para un enlace sin línea de vista depende altamente del nivel de obstaculización existente en la zona de cobertura. 1.4.5 CALIDAD DE SERVICIO (QoS) [23] La capacidad de voz es extremadamente importante, especialmente en mercados internacionales no cubiertos por servicio. Por esta razón el estándar IEEE 802.16-2004 incluye características de calidad de servicio que permiten servicios incluyendo voz y video que requieren una red de baja latencia. 49 Las características de garantía requeridas por el controlador de acceso al medio (MAC) del estándar IEEE 802.16-2004, permiten al operador brindar simultáneamente niveles de servicio garantizados para negocios, tanto como niveles de servicio T1, y servicio de alto volumen a hogares, similares a niveles de servicio de cable, todos dentro de la misma área de servicio perteneciente a una estación base. Wi-MAX soporta cuatro tipos de servicios para el enlace de subida: • Unsolicited Grant Service (UGS) UGS, soporta servicios que generan una demanda fija de paquetes de tamaño fijo de forma periódica (ej.: VoIP). Permite reducir las tasas de cabeceras, ya que este mecanismo preasigna oportunidades de transmisión a las estaciones. El tamaño de la capacidad de transmisión se negocia en el establecimiento de la conexión y es parte de los acuerdos de servicios. Este tipo de servicios, se utilizará típicamente para proporcionar enlaces E1/T1. • Real-Time Polling Service (rtPS) Definido para soportar servicios en tiempo real que generen paquetes de diferente tamaño, en forma periódica. (ej.: VoIP, video MPEG, streaming de audio y streaming de video). • Non-Real Time Polling Service (nrtPS) Soporta servicios que no son de tiempo real y que generan paquetes de longitud variable, pero que necesitan un gran ancho de banda y son más tolerantes a grandes retardos. Este servicio proporciona a las estaciones oportunidades de transmisión de forma aleatoria. 50 • Best Effort Service (BE) Con este tipo de servicio, no se reserva ancho de banda, ni mucho menos se asigna prioridades. Es por ello que las estaciones entran en contienda para acceder al servicio. Si existen colisiones, éstas se resuelven mediante el algoritmo de backoff. La disponibilidad de estos períodos de contienda está sujeta a la carga de la red y no están garantizados. Todos estos tipos de servicios soportados por Wi-MAX, requerirán de aumentos o disminuciones en forma dinámica del ancho de banda asignado, exceptuando el UGS el cual tiene una tasa fija de transmisión asignada. 1.4.6 APLICACIONES DE Wi-MAX [24] Los primeros productos serán unidades exteriores que funcionarán en aplicaciones con o sin línea de vista entre equipos, ofreciendo limitados anchos de banda y sin movilidad. Se necesitará instalar el equipo en cada hogar para poder usar Wi-Max. Así, Wi-MAX puede resultar muy adecuado para unir hotspots Wi-Fi a las redes de los operadores, sin necesidad de establecer un enlace fijo. El equipamiento Wi-Fi es relativamente barato pero un enlace E1 o DSL resulta caro y a veces no se puede desplegar, por lo que la alternativa radio parece muy razonable. Wi-MAX extiende el alcance de Wi-Fi y provee una seria alternativa o complemento de varias redes, según cada operador. Para las empresas, es una alternativa a contemplar, ya que el costo puede ser hasta 10 veces menor que en el caso de emplear un enlace E1 o T1. Actualmente, ya se habla de Wi-MAX para el acceso residencial, lo que está causando una verdadera revolución, al permitir que la banda ancha llegue a todas partes. 51 La Figura 1.24 muestra un ejemplo de aplicación de Wi-MAX: Figura 1.24 Aplicaciones de Wi-MAX Otra de sus aplicaciones encaja en ofrecer servicios a zonas rurales de difícil acceso, a las que no llegan las redes cableadas. Es una tecnología muy adecuada para establecer radioenlaces, dado su gran alcance y alta capacidad, a un costo muy competitivo frente a otras alternativas. La instalación de estaciones base Wi-MAX es sencilla y económica, utilizando un hardware que llegará a ser estándar, por lo que por los operadores móviles puede ser visto como una amenaza, pero también, es una manera fácil de extender sus redes y entrar en un nuevo negocio en el que ahora no están, lo que se presenta como una oportunidad. 1.4.7 ASPECTOS REGULATORIOS [25] Es importante regular la relación entre el usuario final y el prestador del servicio de Internet con respecto a la condición del grado de calidad y eficiencia. 52 Actualmente, la falta de índices de calidad en la provisión del servicio de Internet puede ser causa para que el usuario no tenga herramientas para conocer y exigir sus derechos en cuanto a calidad y precios del servicio. Ciertos parámetros de calidad como: ancho de banda, tasa de pérdida de paquetes, congestión de los enlaces, tiempos de reparación, entre otros, deben ser considerados. La garantía de calidad de la prestación del servicio de Internet, será un aporte al desarrollo de las políticas de difusión y masificación del uso de este servicio establecidas por el CONATEL y deben cumplir con los requisitos generales previstos en el Reglamento General a la Ley Especial de Telecomunicaciones Reformada, Reglamento General de Radiocomunicaciones, El Plan Nacional de Frecuencias, Reglamento de Tarifas por el Uso de Frecuencias y Reglamentos, Normas Técnicas, Planes y Resoluciones, entre otros. Cabe recalcar que las Leyes y Reglamentos de Telecomunicaciones tratan lo relacionado con los procedimientos generales aplicables a las funciones de planificación, regulación, gestión y control de la prestación de servicios de telecomunicaciones, mas no se enfocan en las tecnologías. 1.4.7.1 Normas para el uso eficiente del espectro radioeléctrico La popularidad de los sistemas de acceso inalámbrico de bajo costo y alto rendimiento, es una alternativa que debe ser aprovechada en beneficio de mejorar las condiciones de acceso a los servicios de telecomunicaciones a bajo precio, permitiendo que más personas puedan hacerlo. Para lograr el objetivo planteado, es necesario planificar el uso eficiente del espectro radioeléctrico. El Plan Nacional de Frecuencias es una herramienta indispensable que dispone el CONATEL (Organismo regulador de Telecomunicaciones en Ecuador) para proceder a la adecuada Gestión del espectro radioeléctrico, asignación y autorización de uso de frecuencias. 53 En cuanto a la banda de 3.4 – 3.7 GHz, lo que se puede indicar es que según el plan nacional de frecuencias, esta banda se encuentra asignada para la operación de sistemas de acceso fijo inalámbrico. La Tabla 1.6, muestra las bandas de frecuencia asignadas para acceso fijo inalámbrico. REGIÓN 2 ECUADOR Banda MHz Banda MHz 3400 - 3500 FIJO FIJO POR SATELITE (Espacio - Tierra) Aficionados Móvil Radiolocalización S5.433 S5.282 3400 - 3500 FIJO FIJO POR SATELITE (Espacio - Tierra) Aficionados Móvil Radiolocalización S5.433 S5.282 3500 - 3700 FIJO FIJO POR SATELITE MOVIL salvo móvil aeronáutico Radiolocalización S5.433 3500 - 3700 FIJO FIJO POR SATELITE MOVIL salvo móvil aeronáutico Radiolocalización S5.433 Notas EQA.210 EQA.210 Tabla 1.6 Bandas de frecuencia asignadas para acceso fijo inalámbrico [26] Nota EQA.210 • En la banda 3.400 - 3.500 MHz, atribuida a los servicios FIJO, FIJO POR SATELITE (espacio- Tierra), operan sistemas de Acceso Fijo Inalámbrico (FWA). • En la banda 3.500 - 3.700 MHz, atribuida a los servicios FIJO, FIJO POR SATELITE (espacio-Tierra) y MÓVIL salvo móvil aeronáutico, operan sistemas de Acceso Fijo Inalámbrico (FWA). 54 La Secretaría Nacional de Telecomunicaciones ha propuesto la “Norma para la Implementación y Operación de Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha”, que regula la instalación de este tipo de sistemas, independientemente de la tecnología utilizada. 1.4.7.2 Norma para la implementación y Operación de Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha La presente norma tiene por objeto regular la instalación y operación de sistemas de radiocomunicaciones que utilizan técnicas de Modulación Digital de Banda Ancha en los rangos de frecuencias que determine el Consejo Nacional de Telecomunicaciones. En la Tabla 1.7 se muestran las bandas para sistemas de modulación digital de banda ancha. Banda Banda de Frecuencia [MHz] ICM 902 - 928 ICM 2400 – 2483,5 INI 5150 - 5250 INI 5250-5350 INI 5470 - 5725 ICM, INI 5725- 5850 Tabla 1.7 Bandas de frecuencia para sistemas de modulación de banda ancha Cabe mencionar que actualmente no existe regulación para la banda de 3.4 – 3.7 GHz dentro de la “Norma para la Implementación y Operación de Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha” la cual es utilizada por la tecnología Wi-MAX, por lo que se tomará como referencia las características técnicas reguladas para otras bandas de frecuencia, en cuanto se refiere a valores de ganancias y potencias de los equipos a utilizar en el presente Proyecto. 55 La operación de los sistemas con técnicas de modulación digital de banda ancha se aprobará en las siguientes configuraciones: Sistemas punto - punto. Sistemas punto - multipunto. Sistemas móviles. • Características Técnicas de los Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha Las características técnicas de los Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha se establecen para cada una de las bandas de acuerdo a la Tabla 1.8. TIPO DE CONFIGURACIÓN BANDAS DE OPERACIÓN POTENCIA PICO MÁXIMA DEL SISTEMA (MHz) DEL TRANSMISOR (mW) punto-punto punto-multipunto móviles 902 - 928 250 punto-punto punto-multipunto móviles 2400 – 2483,5 1000 punto-punto punto-multipunto móviles 5150 - 5250 50 punto-punto punto-multipunto móviles 5250 - 5350 250 punto-punto punto-multipunto móviles 5470 - 5725 250 punto-punto punto-multipunto móviles 5725 - 5850 1000 Tabla 1.8 Características técnicas de los Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha 56 Si la ganancia de la antena direccional empleada exclusivamente en los sistemas fijos punto - punto y que operan en la banda 2400 - 2483,5 MHz es superior a 6 dBi, deberá reducirse la potencia máxima de salida del transmisor, esto es 1 dBm por cada 3 dB de ganancia de la antena que exceda los 6 dBi. Cuando en las bandas de 5150 - 5250 MHz, 5250 - 5350 MHz y 5470 - 5725 MHz, se utilicen equipos con antenas de transmisión de ganancia direccional mayor a 6 dBi, la potencia de transmisión pico y la densidad espectral de potencia pico deberán ser reducidas en la cantidad de dBs que superen la ganancia de la antena direccional que exceda los 6 dBi. Cualquier dispositivo que opere en la banda de 5150 - 5250 MHz deberá utilizar una antena de transmisión que sea parte integral del dispositivo. Los sistemas que operen en la banda de 5725 - 5850 MHz pueden emplear antenas de transmisión con ganancia direccional mayor a 6 dBi y de hasta 23 dBi sin la correspondiente reducción en la potencia pico de salida del transmisor. Si emplean ganancia direccional en la antena mayor a 23 dBi, será requerida una reducción de 1 dBm en la potencia pico del transmisor y en la densidad espectral de potencia pico por cada dB que la ganancia de la antena exceda a los 23 dBi. 57 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS - CAPÍTULO 1: [1] http://www.wimax.com/802.16.html [2] ALCATEL. Manual del Sistema Multiacceso Digital de 30 canales/1.5 GHz. (SMD-30/1.5). 1992. [3] AGUILAR, Carlos. ANDINATEL S.A. Gerencia de Transporte, Central “Quito-Centro”. 2007. [4] QUINAPALLO, Juan Pablo. ANDINATEL S.A. Gerencia de Transporte, Central “Quito-Centro”. 2007. [5] http://www.wimaxworld.com/design/network/ica/indx.htm [6] Foro Wi-MAX. http://www.wimaxforum.org [7] IEEE Std 802.16–2004, IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, Pág. IV. [8] Foro Wi-MAX. “Mobile Wi-MAX – Part I: A Technical Overview and Performance Evaluation”, 2006. [9] HIDROBO, José Manuel. “Wi-MAX, un estándar emergente”, Septiembre 2004. [10] IEEE Std 802.16–2004, IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, Pág. 1. [11] IEEE Std 802.16–2004, IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, Pág. 3. 58 [12] IEEE Std 802.16–2004, IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, Págs. 17-18. [13] IEEE Std 802.16–2004, IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, Págs. 20-21. [14] IEEE Std 802.16–2004, IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, Págs. 31-32. [15] IEEE Std 802.16–2004, IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, Págs. 36-38. [16] KAEN, Luis. “Trabajo Final Integrador”. Instituto Tecnológico de Buenos Aires. Págs. 65-66. 2005. [17] KAEN, Luis. “Trabajo Final Integrador”. Instituto Tecnológico de Buenos Aires. Págs. 19-37. 2005. [18] VAN NEE, Richard. “OFDM for Wireless Multimedia Communications,” Edit. Artech House. 2000. [19] YAGOOBI, Hassan. “OFDMA Physical Layer in IEEE 802.16 WirelessMAN”, Intel Technology Journal, Vol 08, Aug. 2004. [20] SALVEKAR, A. “Adaptive Modulation in WiMAX Systems,” Intel Technology Journal, Vol 08, August 2004. [21] http://www.wimaxforum.org/news/downloads/WiMAXNLOSgeneral.pdf [22] http://www.sanog.org/resources/error-correction-wimax.pdf 59 [23] KAEN, Luis. “Trabajo Final Integrador”. Instituto Tecnológico de Buenos Aires. Págs. 6. 2005. [24] http://www.osiptel.gob/osipteldocs/varios/banda_ancha/aplicaciones.html [25] Díaz, Patricio. Dirección General de Gestión del Espectro Radioeléctrico CONATEL - SENATEL. http://www.conatel.gov.ec [26] CONATEL http://www.conatel.gov.ec CAPÍTULO 2 60 CAPÍTULO 2 ESTUDIO DE LA ZONA DE COBERTURA DE NANEGALITO. 2.1 DESCRIPCIÓN DE LA ZONA NOROCCIDENTAL DEL DISTRITO METROPOLITANO DE QUITO (DMQ) [1] 2.1.1 GENERALIDADES El Distrito Metropolitano de Quito es un conjunto territorial de 422.802 hectáreas, tiene una superficie de 4.204 km2, con una altitud que va desde los 2.400 a 4.500 msnm y está ubicada en el centro norte de la provincia de Pichincha. 2.1.2 LÍMITES Está limitada al norte por la Provincia de Imbabura, al sur por los cantones Rumiñahui y Mejía, al este por los cantones Pedro Moncayo, Cayambe y la provincia del Napo y al oeste por los cantones Pedro Vicente Maldonado, Los Bancos y Santo Domingo de los Colorados como se muestra en la Figura 2.1: Figura 2.1 Ubicación del Distrito Metropolitano de Quito en la Provincia de Pichincha 61 2.1.3 DIVISIÓN POLÍTICA DEL DISTRITO METROPOLITANO DE QUITO El Distrito Metropolitano de Quito se divide en 52 parroquias, de las cuales 19 son parroquias urbanas y 33 son parroquias rurales, tal como se muestra en la Figura 2.2: Figura 2.2 División Política del Distrito Metropolitano de Quito El Distrito Metropolitano de Quito está localizado en un entorno de múltiples contrastes en lo geográfico, ecológico y paisajístico; entorno majestuoso, rico y diverso. Es un conjunto territorial con diferentes unidades geomorfológicas y diversos sistemas ecológicos. 62 El relieve del Distrito Metropolitano de Quito es muy heterogéneo, existen pendientes que caracterizan formas casi planas hasta relieves montañosos con pendientes muy grandes. Su geología está conformada por zonas bien definidas que han condicionado los grandes roles de su territorio a la cordillera occidental que constituye una reserva natural agrícola y forestal y el valle interandino en la que se han desarrollado sus centros poblados. La mayor parte del territorio del Distrito Metropolitano está cubierto de valles fértiles, regados por numerosos ríos. Entre los valles más destacados tenemos Guayllabamba, Puéllaro, Nanegal, Perucho, entre otros. Son importantes las elevaciones Puntas, Filocorrales, Sincholagua y Pichinchas. 2.1.3.1 Parroquias Rurales de la Zona de Estudio [2] Ubicadas en el noroccidente de la provincia de Pichincha, Nanegalito, Nanegal, Gualea y Pacto, mantienen sus características de la arquitectura popular tradicional. La diversidad natural y la riqueza cultural caracterizan a estas parroquias rurales que forman parte del Distrito Metropolitano, donde las raíces del mundo indígena hallan su mayor expresión en las fiestas religiosas y en actividades comunitarias, como la minga, forma de trabajo solidario tanto para labores agrícolas cuanto para la realización de obras de beneficio común. 2.1.3.1.1 Nanegalito Nanegalito presenta un trazado amorfo; su entorno inmediato se adapta a la topografía del lugar y se desarrolla la población en sentido longitudinal, predominando edificaciones de baja altura. Se halla en la microcuenca del Alambi, con un clima de 18° a 20°C. 63 Los habitantes se dedican a la explotación de madera y a las actividades agropecuarias. Se destaca la producción de cítricos, plátano y pasto. Pocos kilómetros antes de Nanegalito, hay restaurantes y sitios para la pesca deportiva de truchas. Problemática Actual Dentro de los problemas que presenta esta parroquia tenemos: • Conectividad de la Parroquia Precaria • Servicio de telefonía ineficiente • No cuenta con servicio de Internet • Baja Productividad • Inseguridad Ciudadana • Deficiencia en la Infraestructura • Espacios Deportivos insuficientes • Baja Calidad de la Educación 2.1.3.1.2 Nanegal El trazado urbano de Nanegal es una cuadrícula y su entorno inmediato se adapta a la topografía del lugar con edificaciones de baja altura. Está en el bosque húmedo premontano, con un clima de 18° a 24°C. La p oblación trabaja en el procesamiento de panela y aguardiente. Zona donde se practica la pesca deportiva y donde se encuentra el Centro Piscícola Nanegal, que pertenece al Consejo Provincial. La Reserva Maquipucuna es parte de la Bio-región Chocó Andina y es considerada una de las 18 áreas "sensibles" de mayor biodiversidad en el planeta. Problemática Actual Dentro de los problemas que presenta esta parroquia tenemos: 64 • Educación de bajo nivel • Deficiente comunicación televisiva, radial y telefónica • No cuenta con servicio de Internet • Inseguridad Ciudadana • Deficiencia en la Infraestructura 2.1.3.1.3 Gualea Gualea se desarrolla igualmente en una cuadrícula, en el sentido de la carretera que cruza la población. En esta parroquia destacan los cultivos de caña de azúcar, así como la ganadería de carne y leche. Se puede admirar la arquitectura popular y las ruinas de Tulipe. Problemática Actual Dentro de los problemas que presenta esta parroquia tenemos: • Deterioro Ambiental • Insuficiente Infraestructura Deportiva y Recreativa • Incomunicación por el deterioro de la red vial de 3er orden • Deficiente comunicación en servicios de telefonía • No cuenta con servicio de Internet 2.1.3.1.4 Pacto Con un clima húmedo subtropical, está ubicado en la microcuenca del río Chirapi, perteneciente a la del río Guayllabamba, que a su vez, pertenece a la cuenca del río Esmeraldas. Tiene minas de oro. El área es de uso agropecuario. Predominan los cultivos de caña de azúcar, cabuya, guadúa, cítricos, y algunas frutas. Una parte de la población del área rural se dedica al procesamiento de caña de azúcar y leche. 65 Problemática Actual Dentro de los problemas que presenta esta parroquia tenemos: • Deterioro Ambiental • Deterioro de la Imagen Urbana • Deficiente estado de la Infraestructura Deportiva • Deficiente comunicación televisiva, radial y telefónica • No cuenta con servicio de Internet 2.1.4 POBLACIÓN Y VIVIENDA [3] El Distrito Metropolitano de Quito alberga 1’842.201 habitantes, de los cuales 427.600 están en el área rural. El 82% de la población vive en las áreas urbanas y el 18% en las áreas suburbanas y rurales que forman parte del Distrito Metropolitano, la urbanización de la periferia ha generado descenso del crecimiento poblacional en el área central de Quito, un crecimiento de la población en la periferia interna y de los valles circundantes. En la Figura 2.3, se indican los porcentajes de evolución de la población urbana y rural del DMQ en la última década. Figura 2.3 Evolución de la Población Urbana y Rural del DMQ 66 En el comportamiento demográfico del Distrito Metropolitano en la última década se observa una reducción de tasa de crecimiento del 1.9 al 1.6% y un descenso de la tasa por inmigración del 2.7% al 1.3% entre 1990 y 2001. La expresión territorial más significativa de los cambios en la distribución poblacional periférica ha sido la ocurrida desde mediados de la década de los ochenta, producto de migraciones industriales hacia los valles de los Chillos, Tumbaco, Calderón y Pomasqui-San Antonio de Pichincha, generando conflictos de circulación y movilidad debido a la insuficiencia e inadecuada infraestructura vial y a los precarios e irracionales sistemas de transporte público. Según datos proporcionados por el INEC de acuerdo al último censo realizado en el 2001, se dispone de información de población y vivienda de las localidades de la zona de estudio, como se muestra en la Tabla 2.1. LOCALIDAD ARMENIA BUENOS AIRES CARTAGENA CASTILLA EL PORVENIR EL PROGRESO GUALEA GUALEA CRUZ INGAPI LA DELICIA LA VICTORIA LAS TOLAS PACTO LOMA SANTA ELENA SANTA TERESA TULIPE POBLACIÓN VIVIENDAS 388 166 130 18 339 59 245 205 353 218 106 266 194 145 282 117 118 52 68 9 103 24 55 73 131 65 43 65 58 55 86 40 Tabla 2.1 Número de Habitantes y Viviendas según el Censo del 2001 67 2.1.5 2.1.5.1 SISTEMA VIAL [4] Generalidades La extensión total de la red vial de la zona Noroccidental está compuesta por una red primaria, una red secundaria y por caminos vecinales. La carretera Quito-Mitad del Mundo-Calacalí-Nanegalito cuyo tramo es de 70 Km aproximadamente, es la que conecta la Ciudad de Quito con la zona de estudio del presente Proyecto. Al llegar al sector se deben tomar vías secundarias y caminos vecinales para llegar a las distintas poblaciones (Ver Anexo C – Mapas de la zona de estudio). Los caminos de orden de bajas características geométricas y estructurales, no son estables y tienen un mantenimiento deficitario, esto incide en elevados costos operativos, desgaste de vehículos y accidentes. Por otra parte, más de la mitad de caminos vecinales no permiten velocidades de operación que superen los 25 km/hora debido a las malas condiciones de éstos. 2.1.5.2 Transporte El sector transporte en el área del Proyecto se caracteriza por un nivel medio de crecimiento, está ligado fundamentalmente a las actividades agropecuarias presentes en la zona. El sistema de transporte terrestre constituye el medio de movilización de la producción y pasajeros en la región. En la zona de estudio existen dos compañías de transporte: Trans. Minas, cuyo recorrido es Quito-Nanegalito-Pacto y Trans. Otavalo, el cual sale de Pacto y recorre poblaciones como La Victoria, El Progreso hasta llegar finalmente a Buenos Aires. 68 2.1.5.3 Tráfico en la zona La generación de tráfico de pasajeros en los sectores rurales es reducida, debido a niveles relativamente bajos de actividad y capacidad operativa de los usuarios, con una distribución poblacional y de enlaces viales distorsionados, y reducido uso del suelo en la mayoría del espacio geográfico. En el sector Noroccidental los altos costos operativos, especialmente en el tráfico de larga distancia hacia Quito, afecta el equilibrio entre oferta y demanda potencial del transporte. 2.1.6 2.1.6.1 CLIMA [5] Consideraciones El clima del Distrito Metropolitano de Quito es muy variado, pues va de acuerdo al relieve irregular y a la ubicación geográfica. El área de estudio corresponde a una zona ecuatorial templada debido a su altitud, en las que las variaciones de temperatura durante el día según las horas, son muy significativas. 2.1.6.2 Temperatura La temperatura media en el territorio del Distrito Metropolitano de Quito es de 13 ºC, sin embargo las fluctuaciones son diarias, la medida mínima es de 8 ºC, y la media máxima es de 21 ºC. 69 2.2 ESTUDIO DE CAMPO Realizar un estudio de campo de la zona de cobertura, comprende tener en cuenta muchos aspectos, tales como: • Infraestructura existente en la zona de estudio. • Situación geográfica de cada una de las estaciones en donde va a ser reemplazado el sistema actual por el sistema de transmisión Wi-MAX. • Factibilidad de acceso a cada una de las localidades. • Línea de Vista entre los diferentes puntos a realizar el enlace. • Condiciones climáticas y topográficas de la zona. Mediante este estudio de campo lo que se pretende es determinar la factibilidad técnica que proveen las ubicaciones de las estaciones del sistema actual para realizar el diseño del nuevo sistema de transmisión Wi-MAX, tomando en cuenta algunas localidades en donde no existe servicio de telefonía y que se encuentran dentro de la zona de cobertura. 2.2.1 PLANIFICACIÓN DEL ESTUDIO DE CAMPO Una vez seleccionadas y ubicadas las poblaciones de la zona de estudio, resulta indispensable planificar las visitas hacia cada una de ellas, de tal forma que se recopile toda la información necesaria en un tiempo mínimo, ya que se tratan de varias localidades. Es por ello que se deberá considerar todo el equipo necesario para realizar el estudio de campo, para evitar retrasos al momento de la visita. Varios son los equipos y materiales que se requieren para realizar el estudio de campo, los cuales se detallan a continuación: 70 • Mapa de la zona de estudio, el cual fue proporcionado por el Depto. de Planificación de la Prefectura Provincial, el mismo que me permitió ubicar las distintas localidades y vías de acceso a cada una de ellas. • Global Position System (GPS), para determinar la ubicación geográfica exacta de cada población de la zona de estudio. • Cámara fotográfica digital, para fotografiar los sitios visitados e identificar la ubicación de los equipos del sistema actual, tomando en cuenta lugares cercanos a las instalaciones de ANDINATEL S.A. • Cronómetro, el cual me permitió controlar el tiempo de acceso a cada una de las poblaciones. • Brújula, para ubicar el norte geográfico del sitio, y con la ayuda del azimut localizar el otro punto a enlazar. • Binoculares, para constatar si existe o no línea de vista desde cada una de las localidades, hacia la Repetidora Castilla. • Hoja de datos, en donde se recopila toda la información obtenida en el estudio de campo. 2.2.2 RESULTADOS DEL ESTUDIO DE CAMPO Al realizar este estudio de campo en la zona de cobertura, se obtuvieron los siguientes resultados: • Se verificó que existe línea de vista desde cada una de las localidades hacia la Repetidora Castilla, por lo que el diseño punto-multipunto a realizar no tendría ningún inconveniente. 71 • De las 13 poblaciones pertenecientes a los Sistemas Multiacceso Quito-3 y Quito-4, solamente en 9 de estas va a ser reemplazado el sistema SMD-30 por el sistema de transmisión Wi-MAX, las poblaciones de Palmitopamba, San Francisco y Pacto ya no serán tomadas en cuenta en el diseño del nuevo sistema de transmisión por estar fuera del área de cobertura y mantendrán el servicio de telefonía actual, mientras que la Repetidora Castilla va a funcionar como Estación Base. • Se han incluido a 6 poblaciones en el presente Proyecto, por encontrarse dentro de la zona de cobertura del nuevo sistema de transmisión Wi-MAX, porque existe línea de vista desde cada una de ellas hacia la Estación Base Castilla y además porque poseen centros educativos que se verían beneficiados con este servicio. Estas poblaciones son: Buenos Aires, El Progreso, La Victoria, Pacto Loma, La Delicia y Santa Teresa, todas ubicadas en la Parroquia de Pacto. • Se constató también que solamente existen torres de 60 m. en las localidades de la Armenia, Tulipe y Castilla, mientras que en las otras localidades los equipos se encuentran ubicados sobre Mástiles de 10 m. • El sistema de respaldo de energía eléctrica, así como baterías es muy ineficiente, ya que en la mayoría de poblaciones, este funciona por un tiempo muy corto o simplemente no funciona. • Se verificó además, que en cada una de las localidades no existe seguridad en las instalaciones donde se encuentran ubicados los equipos del sistema actual, por lo que sería factible contratar guardias privados al momento de implementar el nuevo sistema de transmisión Wi-MAX. • Se observó además que el acceso hacia la mayoría de localidades, se da mediante vías que se encuentran en mal estado. Existen pocas vías asfaltadas en la zona donde su estado es regular, las cuales permiten conectarse hacia el resto de poblaciones. 72 La información recopilada en el estudio de campo realizado, se presenta de forma detallada en el Anexo B (Resultados del Estudio de Campo). 2.3 ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA DE VOZ Y DATOS [6] Como cualquier otro servicio público, un sistema de telecomunicaciones tiene que atender una demanda de servicio fluctuante que solo se puede predecir con un grado limitado de exactitud, mediante estimaciones y proyección adecuadas. El crecimiento y consolidación de las aplicaciones basadas en Internet es imparable, siendo la voz la que mayor auge está experimentado. Esta nueva forma de comunicarse a través de Internet poco a poco se ha colocado en el mercado y se ha convertido en un duro competidor de la telefonía fija tradicional. La razón no es otra que el ahorro en mantenimiento, gestión y uso de una única red para la transmisión de voz y datos, así como el consiguiente incremento de la eficiencia operativa, proporcionando mayor productividad empresarial. La oferta de accesos de banda ancha tipo ADSL mediante el par de cobre de las empresas de telefonía fija es muy escasa. En Latinoamérica, aunque hay grandes diferencias entre los países, la penetración de Internet promedio es del 18 %; una cifra baja en comparación con otros países. Figura 2.4 Proyección de la Penetración de Banda Ancha en Ecuador 73 Como se puede observar en la Figura 2.4, en el 2008 si Ecuador no adopta políticas e incentivos oportunamente, tendrá una penetración de banda ancha mucho menor al 0.5%. Es por ello que resulta imperiosa la implementación de nuevos sistemas de transmisión de voz y datos utilizando tecnología inalámbrica de punta como Wi-MAX, para la masificación del servicio de voz y banda ancha tanto en zonas urbanas como rurales, logrando así incorporar de manera urgente sectores como el educativo. En el área rural, apenas el 1% de las escuelas con computadoras tiene acceso a Internet. 2.3.1 DEMANDA Para poder dimensionar correctamente la capacidad del sistema de transmisión a diseñarse, es necesario determinar las necesidades de servicio telefónico e Internet en la zona de estudio. La demanda de los servicios de telefonía e Internet banda ancha, en algunas localidades del sector se desconoce, debido a que estos son servicios nuevos e innovadores, los cuales van a permitir el progreso de estas poblaciones. De acuerdo al estudio realizado en la zona, se observó que casi todas las localidades cuentan con un solo centro educativo y pocos estudiantes en cada uno de ellos. Inicialmente, se han considerado algunos aspectos de acuerdo a la demanda del servicio de Internet: • Se toma en cuenta la demanda generada por la población y por los centros educativos, considerando que el servicio de Internet en estos será inicialmente como fuente de consulta. 74 • La velocidad mínima de transmisión de datos por usuario será de 128 Kbps, ya que se considera una tasa aceptable para brindar servicios de Internet banda ancha, logrando satisfacer los requerimientos de la población en general. Es por ello que la estimación de la demanda de voz y datos se efectuará de acuerdo a las necesidades de cada población, teniendo en cuenta un estudio realizado por ANDINATEL S.A. sobre la estimación de la demanda de voz y datos en dichas poblaciones. A continuación, la Tabla 2.2 muestra la estimación de la demanda actual de voz y datos, a considerar de acuerdo a cada una de las localidades. LOCALIDAD ABONADOS ACTUALES DE VOZ DEMANDA DE VOZ TOTAL DE VOZ DEMANDA DE DATOS ARMENIA BUENOS AIRES CARTAGENA CASTILLA EL PORVENIR EL PROGRESO GUALEA GUALEA CRUZ INGAPI LA DELICIA LA VICTORIA LAS TOLAS PACTO LOMA SANTA ELENA SANTA TERESA TULIPE 40 -16 8 32 -24 24 40 --24 -48 -56 38 20 10 5 28 10 23 20 40 25 8 24 25 42 8 40 78 20 26 13 60 10 47 44 80 25 8 48 25 90 8 96 4 1 1 1 3 2 3 2 4 2 1 2 2 4 1 4 TOTAL 312 366 678 37 Tabla 2.2 Estimación de la Demanda Actual de Voz y Datos por Localidades [7] 75 2.3.2 PREVISIÓN DE LA DEMANDA [8] Actualmente el mundo de las redes de telefonía, es considerado un caso particular ya que la evolución del sector está moviendo los esfuerzos a la integración de redes multiservicio que facilitan voz, datos y multimedia, mediante infraestructuras y procedimientos compartidos. Al momento de realizar la planificación de una red, se deben tener bien claras las ideas en materia de previsiones acerca de la demanda y del tráfico originado por los abonados. Esto permitirá que se instale la infraestructura de telecomunicaciones necesaria, de acuerdo a los planteamientos y previsiones realizadas. Es por ello que se ha visto conveniente realizar una previsión de la demanda a mediano plazo, para satisfacer en primera instancia las necesidades actuales y considerar una previsión futura, la cual deberá tomar en cuenta varios aspectos, como el aumento en el número de habitantes y viviendas por localidad, los cambios en las características de tráfico y la posibilidad de adaptarse a nuevos avances tecnológicos. En el presente Proyecto, se ha planificado un sistema de comunicaciones para un período de 10 años. Este puede variar según el tipo de instalación, ya que depende del tiempo que transcurre hasta la conclusión de todo el Proyecto. Se considera también este período, debido a que la tecnología está en constante evolución. En la actualidad, al no disponer de datos de población y vivienda, resulta necesario realizar una proyección del número de habitantes y viviendas que permitan estimar la demanda de voz y datos de estas localidades en un período de 10 años. 76 Para realizar una proyección del número de habitantes y viviendas, se ha considerado un crecimiento geométrico de la población en base al índice de crecimiento poblacional anual. La fórmula que se emplea para realizar el cálculo es la siguiente: PF = PA * (1 + ICP ) n (2.1) Donde: PF: Población Futura PA: Población Actual ICP: Índice de crecimiento poblacional anual n: Periodo en años Tomando en cuenta que el índice de crecimiento anual es del 1.8% en las zonas rurales de Pichincha, la proyección de Población y Vivienda para el 10mo año se indica en la Tabla 2.3: LOCALIDAD ARMENIA BUENOS AIRES CARTAGENA CASTILLA EL PORVENIR EL PROGRESO GUALEA GUALEA CRUZ INGAPI LA DELICIA LA VICTORIA LAS TOLAS PACTO LOMA SANTA ELENA SANTA TERESA TULIPE POBLACIÓN POBLACIÓN ECONÓMICAMENTE ACTIVA PROMEDIO POR VIVIENDAS (INEC) VIVIENDAS 464 198 156 30 406 71 293 246 422 261 127 318 232 174 338 140 3.29 3.19 1.91 2.00 3.29 2.46 4.45 2.81 2.69 3.35 2.47 4.09 3.34 2.64 3.28 2.93 142 63 82 15 124 29 66 88 157 78 52 78 70 66 104 48 Tabla 2.3 Proyección del Número de Habitantes y Viviendas para el 10mo año 77 Una vez obtenidos los resultados de la previsión del número de habitantes y viviendas con el índice de crecimiento de la parroquia a la cual pertenece, se realizó la previsión de la demanda de abonados de voz y datos. A continuación, en la Tabla 2.4 se muestra los resultados obtenidos para el 10mo año de acuerdo a cada una de las localidades, ya que en la práctica se considera una vida útil de los equipos de 10 años, tomando en cuenta que al final de este período la mayoría de habitantes de cada población tendrá acceso al servicio de telefonía e Internet Banda Ancha. 78 LOCALIDAD ABONADOS DE VOZ AÑO 0 ABONADOS DE DATOS AÑO 0 AB DATOS 1 REQUERIDO AÑO 0 (Kbps) PROYECCIÓN DE VOZ AÑO 10 PROYECCIÓN DE DATOS AÑO 10 TOTAL DE VOZ AÑO 10 TOTAL DE DATOS AÑO 10 AB DATOS 1 REQUERIDO AÑO 10 (Kbps) ARMENIA BUENOS AIRES CARTAGENA CASTILLA EL PORVENIR EL PROGRESO GUALEA GUALEA CRUZ INGAPI LA DELICIA LA VICTORIA LAS TOLAS PACTO LOMA SANTA ELENA SANTA TERESA TULIPE 78 20 26 13 60 10 47 44 80 25 8 48 25 90 8 96 4 1 1 1 3 2 3 2 4 2 1 2 2 4 1 4 512 128 128 128 384 256 384 256 512 256 128 256 256 512 128 512 40 20 32 2 30 10 15 32 40 25 20 20 25 2 25 2 12 10 10 5 12 5 12 10 12 10 4 12 12 15 4 15 118 40 58 15 90 20 62 76 120 50 28 68 50 92 33 98 16 11 11 6 15 7 15 12 16 12 5 14 14 19 5 19 2048 1408 1408 768 1920 896 1920 1536 2048 1536 640 1792 1792 2432 640 2432 TOTAL 678 37 4736 340 160 1018 197 25216 Tabla 2.4 Proyección de la Demanda de Voz y Datos por Localidades para el año 10 1 Se requiere un Ancho de Banda de 128 Kbps por cada uno de los usuarios con acceso a Internet. 79 2.4 REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN A IMPLEMENTAR Se requiere un sistema de comunicación de alto tráfico que nos permita el transporte de voz y datos. De los resultados obtenidos para la demanda actual y la previsión de la demanda de voz y datos, se consideran los siguientes criterios para el dimensionamiento y diseño del sistema de transmisión: • Número de clientes después de 10 años: 1018 (Ver Tabla 2.4). • El ancho de banda que se requiere por parte de ANDINANET, para cubrir la demanda actual en la zona de cobertura del presente Proyecto es de 4736 Kbps, considerando que la velocidad mínima por usuario sea de 128 Kbps para acceso a Internet, mientras que para el año 10 es de 25216 Kbps. • Para cubrir la demanda del año 10 se necesitará simplemente ampliar el número de computadores conectados a Internet en sitios estratégicos como centros educativos y dependencias de cada localidad y simplemente ANDINANET debería aumentar la capacidad demandada, con el fin que satisfagan las necesidades futuras de tráfico de voz y datos. • Al diseñar el sistema de transmisión, se deberá tomar como base la previsión de la demanda, ya que esta deberá ser capaz de soportar el tráfico de voz y datos que se generará a futuro, sin necesidad de aumentar la infraestructura existente. 80 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS - CAPÍTULO 2: [1] http://www.pichincha.gov.ec/informacion_cantonal/dmq.html [2] Gobierno de la Provincia de Pichincha. “Plan General de Desarrollo Provincial de Pichincha – Problemática Parroquial del DMQ” Págs. 72-73. Abril 2002. [3] INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS (INEC). VI Censo de Población y V de Vivienda 2001, Listado de Centros Poblados a nivel de Parroquia, INEC-Pichincha. Quito, 2002. [4] MUNICIPIO METROPOLITANO DE QUITO, PLANIFICACIÓN TERRITORIAL, “Plan Distrito Metropolitano” Nº 11. 1999. [5] MUNICIPIO DEL DISTRITO METROPOLITANO DE QUITO. Plan de Gestión Integral de la Biodiversidad en el Distrito Metropolitano de Quito. Pág. 12. Enero 2006. [6] FODETEL - Fondo para el Desarrollo de las Telecomunicaciones Proyección de la Penetración de Banda Ancha. Proyectos en Zonas Rurales. [7] QUINAPALLO, Juan Pablo. ANDINATEL S.A. Gerencia de Transporte, Central “Quito-Centro”. 2007. [8] LARA, Hugo. “Estudio del Sistema Multiacceso Digital para el Sector Noroccidental del Cantón Quito”. 1999. CAPÍTULO 3 81 CAPÍTULO 3 1. 3.2 2. d 3. f DISEÑO DE LA RED DE ACCESO. FUNDAMENTOS DE RADIOENLACES Como se mencionó anteriormente, el presente Proyecto de Titulación considera el diseño de un sistema de transmisión Wi-MAX, el cual se basa fundamentalmente en radioenlaces por microondas, por lo que se ha visto necesario considerar algunos conceptos fundamentales, antes de realizar el respectivo diseño. TRANSMISIÓN POR MICROONDAS [1] Por encima de los 100 MHz, las ondas viajan en línea recta y tienen un haz bastante directivo, lo cual da una mayor relación señal a ruido. Las antenas de microondas son antenas de tipo parabólicas y son colocadas rígidamente a grandes alturas y deben estar bien alineadas entre sí para conseguir transmisión por línea de vista. El hecho de que las microondas viajan en línea recta limita su alcance, existiendo la necesidad de utilizar repetidores periódicos. Figura 3.1 Enlace Típico de Microondas [2] 82 Cuanto más altas sean las torres, más separadas pueden estar, es decir, las señales en una transmisión de microondas terrestre pueden enviarse máximo entre distancias de 50 Km, como se muestra en la Figura 3.2: Figura 3.2 Separación máxima de las Torres en un Enlace por Microondas [3] A diferencia de las ondas de radio a frecuencias más bajas, las microondas no atraviesan bien los edificios. Además, aún cuando el haz puede estar bien enfocado en el transmisor, hay cierta divergencia en el espacio. Algunas ondas pueden refractarse en las capas atmosféricas más bajas y tardar un poco más en llegar que las ondas directas. Las ondas diferidas pueden llegar fuera de fase con la onda directa y cancelar así la señal. Este efecto se llama desvanecimiento por múltiples trayectorias y con frecuencia es un problema serio que depende del clima y de la frecuencia. La creciente demanda del espectro obliga a los operadores a usar frecuencias más altas. Las bandas de hasta 10 GHz ahora son de uso rutinario. 83 PERFIL TOPOGRÁFICO [4] La base fundamental sobre la que se van a basar todos los cálculos efectuados para evaluar las pérdidas que afectan a un radioenlace, es el perfil topográfico levantado entre el transmisor y el receptor, tal como se muestra en la Figura 3.3. Figura 3.3 Perfil Topográfico del Terreno [5] De la Figura 3.3 se tiene que: ha = Altura de la antena de transmisión [m] hb = Altura de la antena de recepción [m] Ha = Altura del punto de transmisión [m] Hb = Altura del punto de recepción [m] D = Altura de despeje [m] H = Altura del punto más crítico del perfil [m] C = Abultamiento de la Tierra en el punto crítico [m] D1 = Distancia desde el punto más bajo al punto crítico [Km] D2 = Distancia desde el punto crítico hasta el otro extremo del trayecto [Km] 84 Inicialmente, los perfiles se representaban a partir de datos obtenidos manualmente de mapas topográficos, con lo que se consumía mucho tiempo sobre todo en las primeras fases del diseño de una red, ya que requerían la evaluación de múltiples emplazamientos posibles para ubicar estaciones, por lo que con la digitalización de los mapas, esta tarea se ha hecho más sencilla. ZONAS DE FRESNEL [6] Cada punto de un frente de onda esférico actúa como una fuente secundaria de ondas esféricas, cuya envolvente constituye el nuevo frente de onda. Considerando que la señal se propaga desde el transmisor al receptor, se tiene que desde el transmisor se desplazan frentes de onda esféricos, que se convierten en fuentes secundarias las cuales estarán ubicadas en distintas posiciones y enviarán la señal en la dirección del receptor, dando trayectorias alternativas. Para calcular el radio de la zona de Fresnel se utiliza la siguiente ecuación, siempre y cuando el radio sea mucho menor que D1 y D2. rFn = n.λ.D1 .D2 D [m] (3.1) Donde: n: Es el número de la zona de Fresnel (n = 1 caracteriza la primera zona de Fresnel). λ: Longitud de onda en Km de la fTX. D1 y D2: Distancias en Km entre el transmisor y el receptor hacia el punto donde se calcula el radio. D: Distancia Total (D = D1+D2) 85 La Figura 3.4 muestra las Zonas de Fresnel para distintos valores de n: Figura 3.4 Zonas de Fresnel [7] Dentro del elipsoide de revolución de la primera Zona de Fresnel se caracteriza el rF1, la cual es la que más contribuye en potencia. Primera Zona de Fresnel La sección transversal de la primera zona de Fresnel es circular. Las zonas subsecuentes de Fresnel son anulares en la sección transversal, y concéntricas con las primeras. El concepto de las zonas de Fresnel se puede también utilizar para analizar interferencia por obstáculos cerca de la trayectoria de una antena de radio. Esta zona se debe determinar primero, para mantenerla libre de obstrucciones. Existen muchos obstáculos, ya sean estos montañas, edificios o en si la misma curvatura de la Tierra que provocan atenuación por obstrucción. En este caso, la atenuación por obstrucción se determina en función de la relación entre el despeje y el radio de la primera zona de Fresnel: D/rF1 expresados en la misma unidad. 86 La Figura 3.5 muestra la Primera Zona de Fresnel despejada, la cual garantiza confiabilidad del radioenlace: Figura 3.5 Primera Zona de Fresnel [8] Un valor muy interesante corresponde a D=0,6rF1, donde el nivel de recepción es equivalente al obtenido en el espacio libre de obstáculos. Utilizando un sencillo procedimiento geométrico se puede calcular la altura del rayo con la siguiente ecuación: hr = [(H b + hb ) − (ha + H a )]* D1 + (ha + H a ) [m] D Mmmm(3.2) Los límites superior e inferior de la primera zona de Fresnel son: h fs = hr + rF 1 [m] mmmmmmmmmmmm(3.3) h fi = hr − rF 1 [m] mmmmmmmmmmmm(3.4) 87 CÁLCULO DEL DESEMPEÑO DEL RADIOENLACE [9] El desempeño del sistema es un factor muy importante, ya que incorpora muchos parámetros de interés, tales como medio de propagación, potencia de recepción de los equipos, ganancias y pérdidas producidas por las antenas, entre otros. Con estos parámetros, se garantiza que los niveles de señal recibidos tengan un margen de desvanecimiento relativamente bajo. En la Figura 3.6, se muestran claramente los parámetros a considerar en un diagrama de niveles de potencia. Figura 3.6 Diagrama de Niveles de Potencia Potencia Nominal del Receptor De la Figura 3.6, donde se muestra el diagrama de niveles de un radioenlace típico, se obtiene la potencia nominal del receptor considerando los siguientes parámetros de diseño. PRX = PTX − ABTX − AWG −TX + GTX − A0 + GRX − AWG − RX − ABRX [dBm] (3.5) 88 Donde: PRX: Potencia de Recepción, en dBm. PTX: Potencia de salida del Transmisor, en dBm. ABTX: Pérdidas de Branching, en dB. AWG-TX: Pérdidas de la Línea de Transmisión Antena-Transmisor, en dB. GTX: Ganancia de la Antena Transmisora, en dB. Ao: Pérdidas por Espacio Libre, en dB. GRX: Ganancia de la Antena Receptora, en dB. AWG-RX: Pérdidas de la Línea de Transmisión Antena-Receptor, en dB. ABRX: Pérdidas de Branching, en dB. PU: Potencia de Umbral, en dBm. Para realizar el cálculo del desempeño de un radioenlace, se requiere conocer la longitud del enlace, la frecuencia de trabajo, la altura de antenas y algunas especificaciones que traen los equipos, tales como ganancia de las antenas, niveles de potencia, etc. A continuación, se definirán algunos de los parámetros que afectan la transmisión de señales digitales en un radioenlace por microondas. Pérdidas por Espacio Libre [10] Las pérdidas por espacio libre se definen como las pérdidas incurridas por ondas electromagnéticas conforme se propagan en una línea recta a través del espacio libre sin ninguna absorción o reflexión de energía de los objetos cercanos. 89 La distancia es una de las principales responsables de la pérdida de señal para la propagación con línea de vista. Cuando una señal irradia, esta se extiende o se amplía en una superficie esférica. La potencia de RF disponible es distribuida sobre esta superficie y se debilita en forma proporcional y creciente. Esta pérdida, depende de la frecuencia de la señal y de la distancia y viene dada por la siguiente expresión: A0 = 92.4 + 20. log . f + 20. log .d [dB ] (3.6) Donde: f = Frecuencia en GHz d = Distancia entre las dos antenas en Km. Pérdidas en la Guía de Onda Los alimentadores o feeders para frecuencias de trabajo superiores a los 3 GHz se denominan guías de onda. Estas presentan una atenuación por unidad de longitud y se calculan mediante la siguiente fórmula: AWG = L f (m) * A(dB ) m (3.7) Donde: AWG: Pérdidas en la Guía de Onda, en dB. Lf: Longitud total de la Guía de Onda, en m. A: Atenuación de la Guía de Onda por unidad de longitud, en dB/m. 90 Pérdidas de Branching [11] La señal digital al partir desde el transmisor y llegar a su correspondiente guía de onda (el cual es similar en recepción), viaja por una serie de filtros de radiofrecuencia y circuladores, produciendo así una atenuación conocida como Pérdidas de Derivación o Branching. Umbral del Receptor El umbral del receptor generalmente es un dato que trae el equipo y es considerada como la potencia mínima de la portadora a la entrada del receptor que proporcionará una relación S/N mínima y un BER máximo para recepción normal. Margen de Desvanecimiento [12] El margen de desvanecimiento es uno de los factores más importantes que determinan el rendimiento de los sistemas de microondas. Este margen es la reserva de potencia que dispone el receptor para contrarrestar los efectos de desvanecimientos atmosféricos cualquiera que sea su origen. Se considera además que, cuanto más baja es la sensibilidad del receptor, mayor será el margen de desvanecimiento. Se interpreta como la diferencia entre la Potencia nominal de recepción y la potencia de umbral del receptor. Se calcula mediante la siguiente fórmula: MD = PRX − U RX [dB ] (3.8) 91 Si tenemos por ejemplo, que el nivel normal de entrada de la señal al receptor es de –40 dBm y la sensibilidad del receptor es de –70 dBm, el margen de desvanecimiento será de [-40 - (-70)] = 30 dB para mantener el BER máximo. Si el desvanecimiento es superior a los 30 dB, se sobrepasarán los límites del BER, pues el nivel de la potencia recibida será inferior a la sensibilidad del receptor. Por lo que, el grado de protección contra el desvanecimiento depende de la disposición del sistema, es decir, mientras más corto es el enlace o mientras más adecuados para la propagación sean el clima y el terreno, menor es el margen adicional de potencia para mantener la confiabilidad especificada. El margen de potencia contra el desvanecimiento debe ser apropiado para mantener al mínimo el BER especificado en la confiabilidad del sistema. El margen necesario se determina con base en las características del trayecto específico, la confiabilidad de propagación del sistema y el uso o la omisión de protección por diversidad. El margen de desvanecimiento se puede incluir como pérdida en el cálculo de la pérdida neta del sistema. Para calcular el Margen de Desvanecimiento, se utiliza la siguiente expresión: FM = 30. log .d + 10. log(6 ABf ) − 10. log(1 − R ) − 70 [dB ] Donde: FM = Margen de Desvanecimiento, en dB. d = Distancia, en Km. A = Factor de rugosidad del terreno. B = Factor climático. mm (3.9) 92 f = Frecuencia, en GHz. R = Confiabilidad expresada como decimal 1-R = Objetivo de confiabilidad para una trayectoria de 400 Km. La Tabla 3.1, muestra los valores típicos de los factores A y B, que intervienen en el Margen de Desvanecimiento. Factor A B Valor Típico Área de Aplicación 4 1 1/4 1/2 1/4 1/8 Terreno muy liso, incluyendo agua. Terreno promedio, con alguna rugosidad. Terreno montañoso, muy rugoso. Grandes lagos, áreas calientes similares o húmedas Áreas continentales promedio Áreas montañosas o muy secas Tabla 3.1 Valores Típicos de los Factores A y B [13] Para que un radioenlace funcione correctamente se debe cumplir que: MD ≥ FM Mmm (3.10) [14] Disponibilidad y Confiabilidad del Sistema (R) Se define como el porcentaje de tiempo que un radioenlace no se interrumpe por consecuencia del desvanecimiento, es decir el tiempo en el que estará disponible. Mmm R =1− P −7 P = 6 * 10 * A * B * f * d * 10 3 − FM (3.11) mm 10 (3.12) 93 Donde: P = Probabilidad de la tasa de bits errados (BER). A = Factor de rugosidad del terreno. B = Factor climático. f = Frecuencia, en GHz. d = Distancia desde la BS hasta el CPE. FM = Margen de Desvanecimiento, en dB. DISEÑO DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN Wi-MAX La Red de Acceso dentro del Sistema de Transmisión juega un papel de gran importancia, desde el punto de vista tecnológico, dentro del desarrollo del nuevo modelo de red. La evolución de las tecnologías de acceso debe facilitar el despliegue de las nuevas redes y servicios. Hoy en día, y cada vez en mayor medida, los usuarios demandan accesos de banda ancha que les permitan acceder a los nuevos servicios y prestaciones que ofrecen las redes de comunicaciones. Es por ello, que el diseño de la Red de Acceso se hará en base a la tecnología Wi-MAX como se describió anteriormente, ya que presenta una solución menos costosa y más sencilla de implementar, donde no es posible el acceso mediante una red cableada. 94 RED DE TRANSPORTE [15] Como se puede ver en la Figura 3.7, el sistema parte de la Estación Terrena donde se encuentra ubicado el Softswitch, el cual conjuntamente con la red Metro Ethernet transmiten señales E1 de voz y datos mediante fibra óptica a Quito-Centro donde se encuentra la Infraestructura de radio. En Quito, las señales E1 recibidas, luego pasan al Sistema de Radio SDH CRUZ LOMA-CERROBLANCO y CERROBLANCO-MIRADOR. Finalmente, se tiene el enlace MIRADOR-CASTILLA, en donde se ha considerado que la conexión entre estas dos radiobases, se realizará mediante un enlace de radio microonda PDH de 8xE1 con interfaz Ethernet 10/100BASET, el cual se considera necesario para brindar los servicios de telefonía e Internet banda ancha a las poblaciones anteriormente mencionadas. 95 REP. CRUZ LOMA E1's REP. CERRO BLANCO ENLACES MICROONDA E1's ENLACES MICROONDA E1's REP. MIRADOR FIBRA ÓPTICA SISTEMA SDH MIRADOR-CERRO BLANCO 8xE1 RED QUITO RADIO PDH (REP. CASTILLA-REP. MIRADOR) ENLACES MICROONDA FIBRA ÓPTICA REP. CASTILLA E1's RADIO PDH (REP. CASTILLA-REP. MIRADOR) METRO ETHERNET ESTACIÓN TERRENA NODO REP. CASTILLA SOFTSWITCH Figura 3.7 Diagrama de la Red de Transporte: Estación Terrena – Rep. Castilla 96 RED DE ACCESO Como se puede ver en la Figura 3.8, la red de acceso estará constituida por la Estación Base Wi-MAX ubicada en la Repetidora Castilla, la cual mediante enlaces Punto-Multipunto llegará a cada una de las estaciones de suscriptor ubicadas en las poblaciones consideradas en el presente Proyecto de Titulación. Cada una de las poblaciones donde actualmente cuenta con el Sistema de Multiacceso Digital SMD-30, tendrán acceso al servicio utilizando CPEs con antena de instalación externa, ya que requieren de Armarios Digitales de Nueva Generación (ADNGs) para proveer servicios de telefonía a través del cobre existente. Estos equipos, estarán ubicados en las instalaciones de ANDINATEL S.A. de cada una de las poblaciones. Mientras que las nuevas poblaciones, consideradas por estar dentro del área de cobertura del sistema de transmisión Wi-MAX, tendrán acceso al servicio utilizando únicamente un CPE Wi-MAX, el cual contará con puertos de voz y datos para brindar dichos servicios y estará ubicado en las instalaciones de los centros educativos, hogares o sitios estratégicos que más convenga en cada una de estas poblaciones. Ubicación geográfica de los puntos a enlazar Debido a que los puntos a enlazar se encuentran a distancias considerables y de acuerdo a los resultados obtenidos en el estudio de campo, se considera que existe línea de vista desde cada una de las poblaciones, hacia la Repetidora Castilla. Al garantizar la línea de vista, se logra un mejor presupuesto del enlace, velocidad efectiva de mayor capacidad y se garantiza la recepción de la primera zona de Fresnel al no existir obstrucciones entre el transmisor y el receptor. 97 Figura 3.8 Diagrama de la Red de Acceso: Enlaces Punto-Multipunto 98 Las ubicaciones geográficas y alturas sobre el nivel del mar de cada uno de los puntos a enlazar se muestran en la Tabla 3.2. COORDENADAS ALTURA (msnm) LOCALIDAD LATITUD LONGITUD ARMENIA N 00º 04’ 29’’ O 78º 41’ 34’’ 1760,00 BUENOS AIRES N 00º 10’ 47’’ O 78º 45’ 06’’ 1148,00 CARTAGENA N 00º 07’ 14’’ O 78º 42’ 09’’ 1535,00 CASTILLA N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ 1568,00 EL PORVENIR N 00º 09’ 04’’ O 78º 43’ 37’’ 1414,00 EL PROGRESO N 00º 10’ 08’’ O 78º 45’ 04’’ 1114,00 GUALEA N 00º 06’ 49’’ O 78º 44’ 50’’ 1330,00 GUALEA CRUZ N 00º 06’ 58’’ O 78º 44’ 07’’ 1537,00 INGAPI N 00º 07’ 48’’ O 78º 47’ 43’’ 1520,00 LA DELICIA N 00º 08’ 47’’ O 78º 47’ 55’’ 1481,00 LA VICTORIA N 00º 09’ 57’’ O 78º 45’ 41’’ 1185,00 LAS TOLAS N 00º 04’ 54’’ O 78º 46’ 20’’ 1740,00 PACTO LOMA N 00º 08’ 59’’ O 78º 46’ 48’’ 1360,00 SANTA ELENA N 00º 05’ 45’’ O 78º 42’ 57’’ 1620,00 SANTA TERESA N 00º 07’ 39’’ O 78º 46’ 05’’ 1348,00 TULIPE N 00º 05’ 17’’ O 78º 44’ 02’’ 1520,00 REP. EL MIRADOR N 00º 16’ 45’’ O 78º 44’ 5.6’’ 1514,00 Tabla 3.2 Ubicación Geográfica de los Puntos a Enlazar 99 En la Tabla 3.3 se presenta las distancias del cada uno de los enlaces que se muestran en las Figura 3.8 y las alturas de las antenas. DISTANCIA ALTURA ANTENA (m) (Km) REPETIDORA ALTURA ANTENA (m) Castilla 60 Armenia 60 7,58 Castilla 60 Buenos Aires 10 5,64 Castilla 60 Cartagena 10 3,76 Castilla 60 El Porvenir 10 2,76 Castilla 60 El Progreso 10 4,26 Castilla 60 Gualea 10 2,04 Castilla 60 Gualea Cruz 10 1,30 Castilla 60 Ingapi 10 6,64 Castilla 60 La Delicia 10 7,40 Castilla 60 La Victoria 10 4,39 Castilla 60 Las Tolas 10 6,54 Castilla 60 Pacto Loma 10 5,36 Castilla 60 Santa Elena 10 4,14 Castilla 60 Santa Teresa 10 3,63 Castilla 60 Tulipe 60 4,51 Castilla 60 Repetidora El Mirador 60 18,82 LOCALIDAD Tabla 3.3 Altura de las antenas y distancias de los enlaces 100 CÁLCULO DE LOS ENLACES DEL SISTEMA Banda de Frecuencia [16] Si bien es cierto que existe el Wi-MAX Forum, como la entidad que se encarga de garantizar la interoperabilidad entre los equipos Wi-MAX, esto no implica que sea aceptada a nivel mundial. Es decir, las bandas de frecuencia de radio varían según la región donde se encuentre. Es donde entran las autoridades de cada gobierno a jugar el rol de determinar el uso del espectro. Depende también de estas autoridades el que parte del espectro armonice a nivel mundial. Actualmente el estándar está enfocado en porciones del espectro que están en el rango de 2 a 6 GHz, bandas centimétricas las cuales tienen muy buen desempeño para multipuntos, NLOS y distribución en la última milla. Es por ello que, el CONATEL mediante la resolución 125-05-CONATEL-2005 resuelve asignar a la empresa ANDINATEL S.A. el bloque de frecuencias A-A’ dentro de la banda de 3.4 – 3.6 GHz para su aplicación en sistemas Wireless Local Loop (WLL), la cual permite ofrecer servicios de banda ancha en el País y se adapta perfectamente al estándar Wi-MAX 802.16-2004. Por lo que se ha escogido el valor de frecuencia de 3.5 GHz para realizar los cálculos de los enlaces del sistema, tal como se indica en la Figura 3.9: Figura 3.9 Bandas de Frecuencias correspondientes a WLL 101 Representación del Perfil Topográfico Para la representación del perfil topográfico de cada uno de los enlaces, se tomó en cuenta algunas características: • Factor de curvatura: K = 4/3 • Frecuencia de trabajo: f = 3.5 GHz • Radio de la Tierra: R = 6370 Km • Altura de las torres existentes en cada localidad de la zona de estudio. Se ha tomado para ejemplo de cálculo el enlace Castilla – Armenia por considerarse la condición más crítica de distancia. Esta representación del perfil fue obtenida mediante el Software para el análisis de redes y sistemas inalámbricos: Radio Mobile, de acuerdo a los datos de latitud y longitud de las dos localidades proporcionados en dicho programa. En la Figura 3.10, se muestra el perfil topográfico del enlace Castilla-Armenia. ____ Perfil Topográfico ____ Zonas Críticas Figura 3.10 Perfil Topográfico: Enlace Castilla - Armenia 102 Cálculo de la Primera Zona de Fresnel Para realizar el cálculo de la primera zona de Fresnel, debemos considerar algunos aspectos tales como longitud del enlace, condiciones críticas de distancia, alturas, etc. Utilizando las ecuaciones pertinentes, se procede a realizar los cálculos: Enlace Castilla – Armenia Datos: D = 7.58 [Km] D1 = 6.05 [Km] D2 = 1.53 [Km] f = 3.5 [GHz] c = 3 * 108 [m/s] Altura del Punto A: Castilla = h1 = 1568 m. Altura de la Antena: Castilla = ha = 60 m. Altura del Punto B: Armenia = h2 = 1760 m. Altura de la Antena: Armenia = hb = 60 m. Entonces, la altura del rayo será: hr = [(h2 + hb ) − (ha + h1 )] * D1 D + (ha + h1 ) [m] hr = 1781.25 [m] El radio de la primera zona de Fresnel será: rF 1 = λ.D1 .D2 D [m] 103 rF 1 = 10.23 [m] Los límites superior e inferior de la primera zona de Fresnel en el punto D1 = 6.05 Km y D2 = 1.53 Km, serán: h fs = hr + rF 1 [m] h fs = 1791.48 [m] h fi = hr − rF 1 [m] h fi = 1771.02 [m] ____ Perfil Topográfico ____ Rayo ____ Zonas Críticas Figura 3.11 Despeje de la Primera Zona de Fresnel: Enlace Castilla - Armenia En la Figura 3.11, se observa que para el enlace Castilla – Armenia, está garantizada la primera zona de Fresnel. Esta consideración resulta muy favorable ya que la influencia de onda reflejada es insignificativa. 104 Los perfiles topográficos del resto de enlaces, se presentan en el Anexo D, donde se puede apreciar que para estos enlaces también se garantiza el despeje de la primera zona de Fresnel. Requerimientos del Sistema de Transmisión Una vez verificada que la primera zona de Fresnel está garantizada para todos los enlaces, se procede a realizar el cálculo de los requerimientos del Sistema de Transmisión para obtener un buen funcionamiento, el cual va a depender básicamente del desvanecimiento en la propagación y de la confiabilidad. Determinación de los Parámetros de los Equipos Al realizar el diseño del Sistema de Transmisión, se deben considerar los parámetros mínimos de los equipos a utilizar en la implementación del mismo, con lo que se garantice el adecuado desempeño del enlace. La potencia de transmisión y el umbral de recepción son factores muy importantes a considerar. Como se vio anteriormente, la potencia de transmisión está relacionada con la potencia de recepción, mediante la ecuación 3.5 la cual relaciona pérdidas y ganancias de propagación. PRX = PTX − ABTX − AWG −TX + GTX − A0 + GRX − AWG − RX − ABRX [dBm] Para el cálculo de los parámetros mínimos requeridos por el equipo, se considerará 1dB de pérdidas por guía de onda y 1dB de pérdidas por branching, ya que las distancias de conexión tanto en el transmisor como en el receptor con su respectiva antena son muy cortas. En muchos casos, las antenas vienen integradas al radio, por lo que estas pérdidas se consideran despreciables. 105 Otro factor muy importante a considerar, son las ganancias de las antenas, ya que en nuestro caso se utilizarán antenas sectoriales cuya ganancia oscila entre 14 dBi a 23dBi, por lo que se toma un valor referencial de 18dBi, tanto para la ganancia de transmisión como para la de recepción. Para el cálculo de las pérdidas por espacio libre, se utiliza la frecuencia de 3.5 GHz, ya que los equipos funcionan en dicha frecuencia y el cálculo se lo realizará para las condiciones más críticas de distancia, es decir para el enlace Castilla-Armenia con una distancia de 7.58 Km: A0 = 92.4 + 20. log . f + 20. log .d [dB ] A0 = 92.4 + 20. log .(3.5) + 20. log .(7.58) [dB ] A0 = 120.87 [dB ] No se realizaron cálculos de la atenuación causada por lluvia, ya que puede despreciarse para frecuencias de trabajo por debajo de 5 GHz. Ésta debe incluirse en los cálculos de diseño a frecuencias superiores donde su importancia aumenta rápidamente [17]. Se debe determinar además el valor de la potencia de recepción y el umbral de recepción, por lo que podríamos utilizar la ecuación 3.8 la cual fue definida en el apartado 3.1.4.6. PRX = MD + U RX [dBm] El valor del margen de desvanecimiento MD que se asume para este caso es de 10 dB [18] , el cual corresponde a un valor mínimo requerido para un enlace en condiciones normales. En tanto que, el valor mínimo del umbral de recepción que presentan los fabricantes en sus equipos varía entre -72dBm y -103dBm, por lo que se toma un valor referencial de -80 dBm para realizar los cálculos. 106 Una vez consideradas estas condiciones, se realiza el cálculo de la potencia de recepción: PRX = MD + U RX [dBm] PRX = 10 + (− 80) [dBm] PRX = −70 [dBm] Una vez determinados los valores de las pérdidas y ganancias, así como de la potencia de recepción, se procede a calcular la PTX mínima que se requiere para los equipos. PTX = PRX + ABTX + AWG −TX − GTX + A0 − GRX + AWG − RX + ABRX [dBm] PTX = −70 + 1 + 1 − 18 + 120.87 − 18 + 1 + 1 [dBm] PTX = 18.87 [dBm] Luego de haber realizado los cálculos necesarios para que el radioenlace funcione adecuadamente, en la Tabla 3.4 se resumen los requerimientos mínimos que deben cumplir los equipos. PARÁMETROS Frecuencia de Trabajo RESULTADOS 3.5 GHz Potencia de TX > 18.87 dBm Umbral de RX - 80 dBm Ganancia de TX 18 dBm Ganancia de RX 18 dBm Tabla 3.4 Resultados de los requerimientos mínimos de los equipos 107 Opciones de Equipos Hoy en día, al permitir productos basados en estándares con menos variantes y mayores volúmenes de producción, Wi-MAX se perfila como la solución ideal para las zonas rurales, por sus bajos costos de despliegue y la amplitud de las áreas que cubre. Es por ello que para Wi-MAX, se han preseleccionado equipos de fabricantes que están dominando el mercado con esta nueva tecnología, teniendo en cuenta las mejores características y las cuales están certificadas por el Foro Wi-MAX. Estos son: • Airspan, con su línea de productos AS.MAX • Alvarion, con los productos BreezeMAX • EQUIPOS AIRSPAN [19] Airspan, líder mundial en banda ancha inalámbrica con alrededor de 400 clientes potenciales en más de 100 países. Como miembro fundador del Wi-MAX Forum, Airspan cuenta con tecnología de punta lo que le permitió ser una de las primeras compañías en obtener certificaciones para sus estaciones base y CPEs Wi-MAX. Sin tener en cuenta el tipo, todos los CPEs de Airspan tienen versiones que disponen de un Punto de acceso Wi-Fi, lo que les permite ofrecer Wi-MAX y Wi-Fi simultáneamente. La avanzada tecnología que Airspan ofrece en sus productos, asegura una inversión segura si es que se desea empezar con una red Wi-MAX Fija y en el futuro migrar hacia una red Wi-MAX Móvil. 108 En la industria de la tecnología y soluciones acopladas con banda ancha inalámbrica, Airspan es uno de los pioneros en la implementación de redes Wi-MAX. En cuanto se refiere a estaciones base, Airspan ofrece diferentes soluciones dependiendo de la aplicación. Estación Base HiperMAX [20] HiperMAX es un producto de Estación Base diseñado para soportar perfiles de sistema Wi-MAX Fijos y Móviles (256 OFDM y OFDMA respectivamente). En la Figura 3.12, se muestra la estación base HiperMAX de Airspan. Figura 3.12 Estación Base HiperMAX HiperMAX se encuentra optimizado para un máximo presupuesto, capacidad y eficiencia de espectro del vínculo del sistema, mediante técnicas de antenas inteligentes, para permitir la continua reutilización de la frecuencia en todo el sistema. 109 Una estación base HiperMAX estándar optimizada para desarrollos tradicionales en múltiples sectores y macro-celdas consiste en una sección de banda base, apta para instalación en un ambiente protegido, y una sección RF para instalación al aire libre. Soporta todas las configuraciones al aire libre (sin protección ambiental) al igual que configuraciones internas/externas divididas, lo cual permite al operador seleccionar el modelo de despliegue que mejor se adapta a las consideraciones de gastos operacionales y a las limitaciones de acceso al sitio. La flexibilidad de la arquitectura de HiperMAX permite muchas configuraciones de despliegue, incluyendo aquellas adaptables a instalaciones celulares macro y micro. La Figura 3.13 muestra la arquitectura del sistema HiperMAX de Airspan. Figura 3.13 Arquitectura del Sistema HiperMAX [21] 110 En la Tabla 3.5 se muestran las principales características técnicas del equipo. CARACTERÍSTICAS Bandas de Frecuencia Tamaño de Canal Método de Duplexación Esquema de Acceso Múltiple Modulación 3.3-3.8GHz, 2.3-2.4GHz, 2.5-2.7GHz, 4.9-5.0GHz 1.75MHz, 3.5MHz, 5MHz, 10MHz FDD/TDD OFDM 64QAM, 16QAM, QPSK, BPSK Potencia de TX Sensibilidad del RX Interfaz Hasta 40 dBm -103 dBm Ethernet 100/1000 BaseT Tabla 3.5 Características técnicas de la Estación Base HiperMAX Estación Base MacroMAX [22] MacroMAX de Airspan, es la primera estación base en lograr la certificación del Wi-MAX Forum y fue desarrollada para cumplir con el estándar IEEE 802.162004. Actualmente, más de 1000 estaciones base MacroMAX están en servicio. En la Figura 3.14, se muestra la estación base MacroMAX de AS.MAX. Figura 3.14 Estación Base MacroMAX 111 MacroMAX es una estación base diseñada para garantizar un buen desempeño del enlace, el cual ofrece una gran capacidad y mayor velocidad efectiva. Este sistema generalmente se aplica para la creación de macroceldas. Son estaciones altamente escalables y completamente redundantes. Está disponible en las bandas de 3.4 a 3.6 GHz. Cada sector de MacroMAX está comprendido por 4 racks montables, el cual contiene un procesador de banda base y una unidad de RF. Cuenta con dos antenas separadas que permiten incrementar el desempeño del enlace, utilizando para el efecto diversidad de transmisión y recepción en los multicanales. Las estaciones base MacroMAX pueden ser optimizadas para soportar varias aplicaciones, tales como VoIP usando los equipos necesarios en la entrada a la red PSTN. En la Tabla 3.6 se muestran las principales características técnicas del equipo. CARACTERÍSTICAS Bandas de Frecuencia Tamaño de Canal Método de Duplexación Esquema de Acceso Múltiple Modulación Potencia de TX Sensibilidad del RX Interfaz 3.4-3.6GHz 1.75MHz, 3.5MHz FDD OFDM 64QAM, 16QAM, QPSK, BPSK Hasta 38 dBm -103 dBm Ethernet 1000 BaseT Tabla 3.6 Características técnicas de la Estación Base MacroMAX 112 En cuanto a estaciones terminales o CPEs, Airspan ofrece soluciones para ambientes externos y también internos. Dentro de los productos de la familia AS.MAX certificados por el Wi-MAX Forum tenemos al EasyST y al ProST. CPE EasyST [23] EasyST es el primer CPE Wi-MAX en el mundo para ambientes interiores auto instalable. Permite conectar dispositivos con IP habilitados directamente a las redes Wi-MAX y, los usuarios finales pueden instalarlos en interiores en cuestión minutos sin necesidad de instalaciones costosas que requieren el transporte de un camión por parte de un operador. EasyST está diseñado para mercados residenciales y de pequeñas empresas, proporcionando acceso a Internet de banda ancha de alta velocidad. En la Figura 3.15, se muestra el CPE EasyST de Airspan. Figura 3.15 CPE EasyST EasyST se puede instalar con una antena de clip, o de otra manera, con una antena que se pueda instalar fácilmente en la ventana del cliente. 113 En la Tabla 3.7 se muestran las principales características del equipo de usuario. CARACTERÍSTICAS Ambiente de Trabajo Bandas de Frecuencia Tamaño de Canal Indoor - NLOS 3.4-3.6GHz 1.75MHz, 3.5MHz, 5MHz, 10MHz Método de Duplexación Modulación Ganancia de TX FDD/TDD 64QAM, 16QAM, QPSK, BPSK Hasta 23 dBi Sensibilidad del RX Interfaz -103 dBm Ethernet 100/1000 BaseT Tabla 3.7 Características técnicas del CPE EasyST CPE ProST [24] ProST es un equipo Wi-MAX para instalación en exteriores en los predios del cliente. Conecta dispositivos directamente a redes Wi-MAX. Fue diseñado para mercados residenciales, SOHO y pequeñas y medianas empresas (PYME), el mismo que soporta Internet de banda ancha de alta velocidad a través de una conexión Ethernet Rápida. En la Figura 3.16, se indica el CPE ProST de Airspan. Figura 3.16 CPE ProST 114 ProST soporta servicios IP a velocidades hasta de 13.1 Mbps de rango en el aire por un canal de banda ancha de 3.5 MHz, respectivamente, tanto en enlace ascendente como en enlace descendente. ProST asegura una disponibilidad alta de servicio con rangos mejorados, operando tanto en ambientes de propagación LOS como NLOS. ProST tiene dos variantes, con antena integrada y sin ella. Para los modelos ProST que implementan antenas externas de terceros, también se proporciona un puerto tipo - N en el panel frontal como se muestra en la Figura 3.17. Figura 3.17 CPE ProST con antena integrada y sin ella Además de esto se puede ofrecer una opción de capacidad Wi-Fi integrada de 802.11b y 802.11g. ProST utiliza el formato de señal OFDM, proporcionando un desempeño fuera de la Línea de Vista (NLOS). ProST utiliza tecnologías de modulación QAM, QPSK, y BPSK modulando señales transmitidas y demodulando las señales recibidas cuando se pueden recuperar los mensajes digitales originales. El uso de una modulación adaptable permite a ProST optimizar los resultados, logrando resultados más altos a la vez que cubre largas distancias. 115 Se puede proporcionar energía a ProST de dos maneras: 1. Desde un adaptador de corriente AC/DC exterior a prueba de clima, proporcionando VDC. 2. Desde un Adaptador de Datos de Suscriptor (SDA) interior, proporcionando VDC y datos de Ethernet. El SDA es un hub/switch de 1 a 4 puertos que proporciona un suministro de energía de 48 VDC al ProST así como conexión Ethernet 10/100 Mbps a la red o PC del suscriptor. ProST se conecta al puerto de interfaz SDA 100 BaseT por medio de un cable estándar CAT5 de 100 metros. En la Figura 3.18, se muestra un Adaptador de Datos de Suscriptor de Airspan. Figura 3.18 Adaptador de Datos de Suscriptor ProST se puede instalar con una antena integrada o con una antena externa para proporcionar un mayor cubrimiento de radio. Requiere instalación profesional; se instala en exteriores en un poste o en un muro, permitiendo un posicionamiento óptimo para una mejor recepción con la BS. 116 En la Tabla 3.8 se muestran las principales características del CPE ProST de Airspan. CARACTERÍSTICAS Ambiente de Trabajo Outdoor - NLOS Bandas de Frecuencia 3.4-3.6, 5.8 GHz Tamaño de Canal Método de Duplexación Modulación Ganancia de TX 1.75MHz, 3.5MHz, 5MHz, 10MHz HFDD/TDD 64QAM, 16QAM, QPSK, BPSK Hasta 23 dBi Sensibilidad del RX Interfaz -103 dBm Ethernet 100/1000 BaseT Tabla 3.8 Características técnicas del CPE ProST AS.MAX cuenta con un sistema de manejo de red (Netspan) en base a SNMP, el cual realiza la gestión de los elementos de red de la familia AS.MAX. En la Figura 3.19, se observa la solución para el sistema de transmisión Wi-MAX, utilizando la línea de productos AS.MAX de Airspan. 117 HiperMAX Figura 3.19 Sistema de Transmisión Wi-MAX utilizando equipos Airspan 118 • EQUIPOS ALVARION [25] Con más de 3 millones de unidades implantadas en 150 países, Alvarion es el principal fabricante a nivel mundial de banda ancha inalámbrica dirigida a ISPs, operadoras de telecomunicaciones privadas y públicas, mercado empresarial y Administraciones Publicas. Alvarion está liderando la revolución Wi-MAX, con un elevado número de proyectos en operación junto con el mayor número de soluciones de la industria, que cubren todo el rango de frecuencias con soluciones tanto fijas como móviles. Su gama de productos permite el acceso de banda ancha para el mercado residencial y corporativo, tal es el caso de VPNs corporativas, VoIP de alta calidad, backhaul de estaciones base móviles, extensión de cobertura de hot spots, interconexión comunitaria, redes de video vigilancia, comunicaciones públicas seguras de datos y voz móvil, etc. Alvarion tiene diversos acuerdos firmados y trabaja con más de 200 compañías especializadas a nivel mundial para resolver los nuevos desafíos Wi-MAX. De hecho, como pionero en banda ancha inalámbrica, Alvarion trabaja permanentemente en la innovación desde hace más de 10 años para la obtención y promoción de estándares de mercado. Alvarion ha formado parte del Wi-MAX Forum desde el primer momento como uno de los principales defensores de la tecnología y su liderazgo manejando tecnología Wi-MAX, lo que dará un nuevo impulso al mercado. Los numerosos despliegues de BreezeMAX de Alvarion confirman las reivindicaciones del Forum de servicios de calidad, capacidad, cobertura y economía y han generado un notable interés del mercado en Wi-MAX. 119 BreezeMAX de Alvarion, está liderando la industria en cuanto se refiere a soluciones Wi-MAX, ofreciendo tecnología OFDM avanzada la cual permite trabajar en ambientes sin línea de vista (NLOS), modulación adaptiva 64QAM y la más alta eficiencia espectral disponible. Operando en las bandas de frecuencia de 3.3, 3.5 y 3.6 GHz, BreezeMAX resulta ser muy rentable de acuerdo a la demanda del cliente, ofreciendo así productos de banda ancha inalámbrica de próxima generación en base a una plataforma diseñada de acuerdo al estándar IEEE 802.16-2004 y a las recomendaciones del Wi-MAX Forum. BreezeMAX es la solución ideal para operadores que ofrecen alto ancho de banda y servicios de VoIP, además cuenta con equipos de usuario que resultan ser muy económicos. De acuerdo a estas características, BreezeMAX resulta ser una solución muy versátil y rentable, si se quiere elevar significativamente el nivel de crecimiento de la empresa. Macro BreezeMAX [26] La estación base Macro de BreezeMAX, posee características muy similares a las estaciones utilizadas en redes celulares. Su tamaño estándar es de 19" y posee mayores capacidades ya que utiliza múltiples sectores. Debido a que cada sector opera independientemente, la estación base macro contiene módulos de red y de radio, suministro y alimentación de energía. Todos los módulos pueden tener alta disponibilidad, a través de múltiples esquemas de redundancia. Soporta técnicas utilizadas en antenas inteligentes, incluyendo codificación espacio tiempo (STC), diversidad de polarización y máxima combinación de radios que proporcionan gran energía, lo que les hace ideales para trabajar en ambientes interiores (indoor) junto con CPEs auto-instalables en zonas urbanas y suburbanas. 120 Con la finalidad de soportar el crecimiento de la red, la estación base macro emplea un modelo basado en chasis como se indica en la Figura 3.20. Figura 3.20 Estación Base Macro BreezeMAX de Alvarion [27] Las antenas pueden ser montadas en torres, separadas una cierta distancia, en donde la estación base macro incluye solamente funciones digitales como MAC/banda base. En la Tabla 3.9 se muestran las principales características técnicas del equipo. CARACTERÍSTICAS Bandas de Frecuencia Tamaño de Canal Método de Duplexación Esquema de Acceso Múltiple Modulación Potencia de TX Sensibilidad del RX Interfaz 3.3GHz - 3.6GHz 1.75MHz, 3.5MHz, 5MHz, 10MHz FDD/TDD OFDM 64QAM, 16QAM, QPSK, BPSK Hasta 28 dBm -80 dBm Ethernet 100/1000 BaseT Tabla 3.9 Características técnicas de la Estación Base Macro BreezeMAX 121 En cuanto a equipos de suscriptor se trata, la plataforma de BreezeMAX proporciona varios tipos de CPEs, los cuales proveen escalabilidad y flexibilidad lo que les permite ser usados por operadores en múltiples sectores a un costo muy efectivo. El sistema BreezeMAX puede operar en varios ambientes, desde pequeñas zonas pobladas rurales hasta grandes áreas urbanas, proporcionando a sus suscriptores un rápido acceso a la red a velocidades de 10 Mbps sobre un canal de 3.5 MHz. BreezeMAX PRO [28] Los CPEs BreezeMAX PRO, soportan varias aplicaciones tales como voz y datos de banda ancha, conexión avanzada a la red desde el hogar, así como backhaul. Este tipo de CPEs, son impulsados por Intel mediante el interfaz de banda ancha PRO/Wireless 5116. Los CPEs BreezeMAX PRO, están compuestos de una unidad exterior (ODU) y una unidad interior (IDU). BreezeMAX PRO CPE ODU El CPE BreezeMAX PRO ODU contiene un módem, un radio, un procesador de datos y componentes de administración de la red. También contiene una antena con alta ganancia, la cual puede estar con polarización vertical u horizontal dependiendo de la aplicación. Una unidad exterior (ODU), también puede tener disponible una antena externa. La Figura 3.21 muestra el CPE BreezeMAX PRO ODU de Alvarion. 122 Figura 3.21 CPE BreezeMAX PRO ODU En la Tabla 3.10 se muestran las principales características del CPE BreezeMAX PRO ODU de Alvarion. CARACTERÍSTICAS Ambiente de Trabajo Bandas de Frecuencia Tamaño de Canal Método de Duplexación Modulación Ganancia de TX Sensibilidad del RX Interfaz Outdoor - NLOS 3.4-3.6 3.5MHz, 5MHz, 7MHz TDD 64QAM, 16QAM, QPSK, BPSK Hasta 17 dBi -80 dBm Ethernet 10/100 BaseT Tabla 3.10 Características técnicas del CPE BreezeMAX PRO ODU BreezeMAX PRO CPE IDU El CPE BreezeMAX PRO IDU está disponible en múltiples configuraciones de la red, el cual funciona perfectamente en aplicaciones de banda ancha. Cada versión de IDU se conecta directamente a la ODU, mediante cable Ethernet CAT5 el cual lleva el tráfico de datos, energía y señales de control entre la IDU y la ODU. 123 BreezeMAX Si [29] BreezeMAX Si es una unidad de suscriptor auto instalable, el cual tiene un diseño compacto con características ideales para usuarios residenciales y SOHO. Integra múltiples antenas con conmutación rápida, selección de la mejor estación base y potencia de salida alta en el puerto de antena. La Figura 3.22, muestra el CPE BreezeMAX Si de Alvarion. Figura 3.22 BreezeMAX Si En la Tabla 3.11 se muestran las principales características del CPE BreezeMAX PRO ODU de Alvarion. CARACTERÍSTICAS Ambiente de Trabajo Bandas de Frecuencia Tamaño de Canal Modulación Ganancia de TX Sensibilidad del RX Interfaz Indoor - NLOS 3.4-3.6 3.5MHz, 5MHz 64QAM, 16QAM, QPSK, BPSK Hasta 12 dBi -80 dBm Ethernet 10/100 BaseT Tabla 3.11 Características técnicas del CPE BreezeMAX Si 124 BreezeMAX cuenta con un sistema de manejo de red (AlvariSTAR) en base a NMS (Network Management System), el cual realiza la gestión de los elementos de red de la familia BreezeMAX. En la Figura 3.23, se muestra el sistema de transmisión Wi-MAX, utilizando equipos BreezeMAX de Alvarion. 125 Figura 3.23 Sistema de Transmisión Wi-MAX utilizando equipos BreezeMAX de Alvarion 126 Comparación entre las dos opciones de equipos En la Tabla 3.12, se realiza una comparación entre las opciones de equipos antes mencionados, donde se pueden observar sus características principales. AIRSPAN [30] ALVARION [31] 3.3-3.8 GHz - 2.3-2.4 GHz 2.5-2.7 GHz - 4.9-5.0 GHz 3.3GHz - 3.6GHz Tamaño del Canal 1.75MHz, 3.5MHz, 5MHz, 10 MHz 1.75MHz, 3.5MHz, 5MHz, 10 MHz Potencia de TX 28 dBm – 40 dBm 20 dBm – 28 dBm Adaptativa: 64QAM, 16QAM, QPSK, BPSK Adaptativa: 64QAM, 16QAM, QPSK, BPSK Sensibilidad del RX -103 dBm/-115 dBm -80 dBm (64QAM) -98 dBm (BPSK) Alcance PtP: 70 Km (LOS) PMP: 40 Km (LOS) PtP: 50 Km (LOS) PMP: 32 Km (LOS) Hasta 50 Mbps Hasta 35 Mbps FDD/TDD FDD/TDD Bridging, VLAN, PHS IPv4, IPv6, ARQ Bridging, VLAN DHCP, NAT 3DES, AES WEP Telnet, SNMP, WEB Telnet, NMS Bandas de Frecuencia Modulación Velocidad Efectiva Técnica de Duplexación Características de IP Encriptación Gestión de la Red Tabla 3.12 Características principales de las opciones de equipos Wi-MAX Como podemos ver en la Tabla 3.12, al realizar una comparación entre las dos opciones de equipos, notamos que la línea de Airspan proporciona un mejor desempeño del sistema de transmisión, así como mayor alcance, debido a que éstos presentan mayor potencia de transmisión y mayor sensibilidad en sus equipos. Por otra parte, observamos que la velocidad efectiva que presentan los equipos de Airspan es mucho mayor con respecto a la otra línea de productos, dependiendo del ancho de canal que se utilice. 127 Además, podemos decir que la ganancia de los equipos (antenas) depende de cada fabricante, por lo que la línea de productos de Airspan garantiza mayor ganancia y por ende poseen mayor flexibilidad en cuanto a ancho de canal se refiere, logrando así optimizar el uso del espectro radioeléctrico. Airspan, con su línea de productos AS.MAX ofrece una solución completa (que incluye: antena integrada, radio y cables) tanto para las estaciones base (BSs) como para los equipos de usuario (CPEs), a diferencia de los productos BreezeMAX de Alvarion. A diferencia de los CPEs BreezeMAX, los CPEs ProST de Airspan tiene una variante que integra un Access Point Wi-Fi lo cual permite la implementación de una red Wi-Fi de forma rápida, pues resulta más fácil y económico de instalar si quiere interconectarse a otras redes. Como podemos darnos cuenta, la línea de productos AS.MAX de Airspan cumple perfectamente con las características definidas por el estándar 802.16-2004, pero aún no podemos realizar la selección de equipos, ya que se deben considerar varios aspectos tales como disponibilidad, confiabilidad y de acuerdo a la estimación de costos de los equipos. Como se mencionó anteriormente, en las poblaciones donde actualmente cuenta con el Sistema de Multiacceso Digital SMD-30, se requieren Armarios Digitales de Nueva Generación (ADNGs). Para atender el requerimiento de ANDINATEL S.A., se presentan dos soluciones basadas en la más actualizada tecnología para transmisión de voz a través de redes IP. Esta solución consiste básicamente en la sustitución de centrales TDM existentes y que hoy en día, no disponen de algunas funciones y servicios, por modernos IP DSLAMs (ADGNs). Estos nuevos elementos harán el papel de las centrales locales en lo que respecta al control de la interfaz eléctrica de los abonados y utilizando el par de cobre ya existente. 128 • Carrier Ethernet IP DSLAMs [32] Dentro de los requerimientos de la red de acceso, en cuanto a Armarios Digitales de Nueva Generación (ADNGs), se contempla el suministro de equipos de acceso SURPASS hiX 56XX de Siemens, para la agregación de abonados POTS a la red de datos IP, para brindar servicios de voz. El SURPASS hiX 56XX, permite una evolución hacia una plataforma VoIP + xDSL (IP DSLAM) mediante actualizaciones remotas de software, pasando a soportar también tarjetas xDSL con las funcionalidades de un IP DSLAM. Se ha considerado el modelo hiX 5625 para los ADNGs Tipo A y B, donde la demanda de puertos es inferior a 360 abonados POTS. El SURPASS hiX 5625, es un IP DSLAM multiservicios el cual puede acomodar una variedad de tarjetas de línea y conectarse a los usuarios finales ubicados en una área metropolitana, usando los diferentes enlaces. En la Figura 3.24 se muestra los multiservicios que ofrece un IP DSLAM de Siemens. Figura 3.24 Multiservicios de un IP DSLAM de Siemens 129 El diseño modular del SURPASS hiX 5625, garantiza que la flexibilidad y escalabilidad sea lo mejor posible de acuerdo a los requerimientos de la red, por lo que es fácilmente adaptable a la Red de Nueva Generación (NGN). Con la finalidad de soportar el crecimiento de la red, el SURPASS hiX 5625 emplea un modelo basado en chasis como se indica en la Figura 3.25. Figura 3.25 SURPASS hiX 5625 En la Tabla 3.13 se muestran las principales características técnicas del equipo. CARACTERÍSTICAS Modelo M400 Ranuras POTS, ISDN Nº de Ranuras Calidad de Servicio Características de IP Gestión de la Red (ACI-E) Energía de Trabajo Consumo de Potencia Temperatura 5 Ranuras – 360 Puertos POTS Si IPv6 SNMP 40.5 V a 72 V Máx. 60 W - 25 ºC a + 65 ºC Tabla 3.13 Características técnicas del SURPASS hiX 5625 130 • Huawei IP DSLAMs [33] Se ha considerado también como alternativa en cuanto a IP DSLAMs (ADNGs), la línea de productos Huawei, ya que presenta soluciones en redes de telecomunicación de siguiente generación para operadores alrededor del mundo, tanto en productos, como en soluciones de acceso a redes de banda ancha. Los dispositivos de acceso a múltiples servicios de banda ancha que presenta Huawei, proporcionan un alto rendimiento, es por ello que se contempla el suministro de equipos IP DSLAM SmartAX MA5300, ya que cumple con las características necesarias para cubrir la creciente demanda de conexiones de alta velocidad de acceso a Internet y aplicaciones triple play. El SmartAX MA5300, proporciona una plataforma de gran capacidad, lo que permite que cada usuario tenga un ancho de banda de 10 Mbps, el cual se considera suficiente para la reproducción de servicios de vídeo, voz y datos. Su diseño modular, proporciona diversos métodos de acceso de modo flexible, tal como XDSL, LAN y Wi-MAX. Se integra fácilmente a la NGN. En la Figura 3.26 se muestra el diseño modular del IP DSLAM SmartAX MA5300 de Huawei. Figura 3.26 IP DSLAM SmartAX MA5300 131 En la Tabla 3.14 se muestran las principales características técnicas del equipo. CARACTERÍSTICAS POTS Ranuras Nº de Ranuras 14 Ranuras – 672 Puertos POTS Calidad de Servicio Si Características de IP RIP 2, OSPF Gestión de la Red (iManager) SNMP Energía de Trabajo 48 V a 65 V Consumo de Potencia 60 W - Máx. 75 W Temperatura - 10 ºC a + 55 ºC Tabla 3.14 Características técnicas del IP DSLAM SmartAX 5300 Como se puede ver en las Tablas 3.13 y 3.14, al realizar una comparación entre las dos opciones de Armarios Digitales de Nueva Generación (ADNGs), la línea de productos SURPASS hiX 5625 de Siemens, proporciona mejores características técnicas que los productos SmartAX 5300 de Huawei, ya que presentan un menor consumo de potencia de los equipos y pueden trabajar en condiciones donde la temperatura varía frecuentemente. De la misma forma, como sucede con los equipos Wi-MAX, aún no se puede realizar la selección de equipos, ya que estos serán seleccionados una vez realizada la estimación de costos en el capítulo siguiente. Con respecto al requerimiento de la red para el enlace Mirador-Castilla, se escogen los equipos de radio digital SRAL XD, debido a que la Red de Transporte de ANDINATEL S.A. en su mayoría está compuesta por equipos Siemens, ya que presentan una solución ideal en cuanto a transmisión de voz y datos se refiere, y por su bajo costo económico que representa para la empresa y además porque se adapta perfectamente al Sistema de Gestión de la Red (NETVIEWER). 132 • Equipos de Radio Microonda [34] Los sistemas de microonda, cubren la mayoría de necesidades de conectividad sobre todo en las capas más bajas de las redes de transmisión, logrando así un sistema confiable, fácil de instalar y por ende, se constituye en una solución de bajo costo. Siemens, siendo uno de los pioneros en tecnología de radio microonda y el cual está cubriendo este segmento del mercado, presenta la nueva línea de productos de radio digital punto a punto: SRAL XD. Esta línea, cumple con las expectativas de la nueva era de las telecomunicaciones, caracterizada por la tecnología de banda ancha y la convergencia de servicios. SRAL XD De acuerdo a los requerimientos cada vez mayores, en cuanto se refiere a interconexión de sistemas punto a punto en redes fijas y móviles, Siemens desarrolló una familia entera de equipos de microonda de baja capacidad. Diseñado exclusivamente, como una solución rentable y flexible para la conexión rápida, SRAL XD permite el acoplamiento del sistema de mejor manera con costos muy bajos, logrando así un ahorro sustancial para la empresa. En la Figura 3.27 se muestra el equipo de radio microonda SRAL XD. Figura 3.27 Equipo de Radio Microonda SRAL XD 133 SRAL XD proporciona una plataforma común para la transmisión de voz y datos, tanto para las redes fijas como las móviles. SRAL XD, cubre toda una gama de frecuencias las cuales se extienden a partir de 7 GHz hasta 38 GHz y tiene una capacidad que va desde los 2 Mbps hasta los 34 Mbps. Presenta una solución mejorada en cuanto a administración y funcionamiento de la red se trata. Netviewer, es un sistema de gestión de la red encargado de la gerencia de la línea de equipos SRAL XD. En la Tabla 3.15 se muestran las principales características técnicas del equipo de radio microonda SRAL XD. CARACTERÍSTICAS Bandas de Frecuencia Alimentación de Energía Modulación Tamaño del Canal Capacidad Potencia de Salida Consumo de Potencia Temperatura Interfaz de Tributario Interfaz Física Desde 7 GHz hasta 38 GHz - 48 V ± 20% 4CPM, 4QAM, 16TCM 3.5MHz, 7MHz, 14MHz, 28MHz 2xE1, 4xE1, 8xE1, 16xE1, 32xE1 15 dBm – 24 dBm 30 W – 50 W - 33 ºC a + 55 ºC Ethernet 10/100 BaseT G.703 Tabla 3.15 Características técnicas del Equipo de Radio Microonda SRAL XD 134 De acuerdo al diseño realizado, el sistema se compone de 1 estación base y 9 estaciones ubicadas en puntos donde existe infraestructura de ANDINATEL S.A. Las estaciones restantes requieren de la instalación de mástiles en donde serán colocados los equipos de usuario (CPEs), en cada una de las poblaciones, como se muestra en la Tabla 3.16. En tanto que, el sistema de administración y gestión de la red, se ubicará en las Instalaciones de la Central Quito-Centro de ANDINATEL S.A. 135 POBLACIÓN REP. CASTILLA PUERTOS DE VOZ PUERTOS DE DATOS CPE OUTDOOR CPE INDOOR/OUTDOOR CPE INDOOR/OUTDOOR ARMARIOS REQUERIDOS REQUERIDOS (2 POST Y 2 DATOS) (2 POST Y 1 DATOS) (1 POST Y 1 DATOS) DIGITALES Estación Base Wi-MAX de 3 sectores (Para cubrir toda la zona de estudio) Armenia 78 4 1 CPE -- -- ADNG hiX 5625 Cartagena 26 1 1 CPE -- -- ADNG hiX 5625 El Porvenir 60 3 1 CPE -- -- ADNG hiX 5625 47 3 1 CPE -- -- ADNG hiX 5625 Gualea Cruz 44 2 1 CPE -- -- ADNG hiX 5625 Ingapi 80 4 1 CPE -- -- ADNG hiX 5625 Las Tolas 48 2 1 CPE -- -- ADNG hiX 5625 Santa Elena 90 4 1 CPE -- -- ADNG hiX 5625 Tulipe 96 4 1 CPE -- -- ADNG hiX 5625 Buenos Aires 20 1 -- 9 CPE 1 CPE -- Castilla 13 1 -- 5 CPE 1 CPE -- El Progreso 10 2 -- 5 CPE 2 CPE -- La Delicia 25 2 -- 10 CPE 2 CPE -- La Victoria 8 1 -- 5 CPE 1 CPE -- Pacto Loma 25 2 -- 10 CPE 2 CPE -- Santa Teresa 8 1 -- 4 CPE 1 CPE -- 678 37 9 48 10 9 Gualea TOTAL Tabla 3.16 Resumen de Requerimientos del Sistema de Transmisión Wi-MAX por Poblaciones 136 Cálculo de la Confiabilidad y Disponibilidad de los Enlaces Una vez indicadas las principales características técnicas de las opciones de equipos, las cuales son muy importantes en el diseño de radioenlaces, se procederá a calcular el desempeño del sistema de transmisión Wi-MAX de acuerdo a los parámetros mínimos requeridos. Se toma nuevamente como ejemplo de cálculo, el enlace Castilla – Armenia, en donde los factores A y B, han sido seleccionados de acuerdo a las características de la zona de estudio, ya que se trata de una zona montañosa como se indica en la Tabla 3.17: Factor Valor A 1/4 B 1/8 Tabla 3.17 Valores Seleccionados de los Factores A y B Primero, se debe determinar el margen de desvanecimiento, ya que es un factor muy importante a considerar en la indisponibilidad del enlace. FM = 30. log .d + 10. log(6 ABf ) − 10. log(1 − R ) − 70 [dB ] FM = 30. log(7.58) + 10. log(6 * 1 / 4 * 1 / 8 * 3.5) − 10. log((0.0001 * 7.58) / 400) − 70 [dB ] FM = 11.785 [dB ] Indisponibilidad P = 6 * 10 − 7 * A * B * f * d 3 * 10 − FM 10 P = 6 *10− 7 *1 / 4 *1 / 8 * 3.5 * 7.583 *10 P = 1.894859 * 10 −6 −11.785 10 137 Confiabilidad R =1− P R = 1 − 1.894859 * 10 −6 R = 0.999998 R(% ) = 99.9998% Los cálculos realizados para cada uno de los enlaces diseñados, se muestran en el Anexo E, donde se puede ver que se cumple la condición MD ≥ FM para las dos opciones de equipos preseleccionadas y que la línea de productos de Airspan presenta un porcentaje de disponibilidad mucho mayor al obtenido con los equipos BreezeMAX de Alvarion. La selección de los equipos se lo realizará una vez estudiado el aspecto económico para cada una de las opciones de equipos, el cual se lo hará en el siguiente capítulo. 138 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS - CAPÍTULO 3: [1] TANENBAUM, Andrew; “Redes de Computadoras”. Cuarta edición; Prentice Hall; Madrid-España; 2001. [2] BRICEÑO, José E. “Transmisión de Datos”. Universidad de los Andes. Mérida. Capítulo 9. Págs. 520. Abril 2005. [3] REGIS, Bates. “Comunicaciones Inalámbricas de Banda Ancha”. Primera Edición. Editorial McGraw-Hill/Internacional. España. 2003. [4] Instituto Tecnológico de Buenos Aires. “Prácticas de Radiocomunicaciones Dimensionado de un radioenlace”. Pág. 30. 2005. [5] NIETZSCHE, F. “Propagación y Campo Recibido”. 2004. [6] CEVALLOS, Mario. Apuntes de Sistemas de Comunicación Radiante. Propagación de Ondas Radioeléctricas. [7] RODRÍGUEZ, Oscar. “Tópicos de Acceso Fijo Inalámbrico”. Mayo 2005. [8] ZULUAGA, J. “Diseño Automatizado de Enlaces Microonda sobre sistemas de Información Geográfica”. 1996. [9] ORTEGA, Patricio. Apuntes de Comunicaciones Inalámbricas. Diseño de Radioenlaces. [10] MEDINA, Karen; REVELO, Ivonne. “Diseño y Planificación de una red inalámbrica basada en los estándares IEEE 802.16 (Wimax) y 802.11 (Wi-Fi) para proveer de Internet de banda ancha a poblaciones de las provincias de Loja y Zamora Chinchipe”. 2006. [11] RAPPAPORT, Theodore; Wireless Communications: Principles and Practice; USA; 2002. 139 [12] BRICEÑO, José E. “Transmisión de Datos”. Universidad de los Andes. Mérida. Capítulo 9. Págs. 525-526. Abril 2005. [13] FEHER, Kamilo. “Digital Comunications Microwave Aplications”, PrenticeHall. Capítulo 5. 1981. [14] VILLACRÉS, Grace. “Análisis y Diseño de un sistema de acceso inalámbrico fijo de banda ancha para brindar servicio portador a los sectores de San Rafael, Sangolquí y Conocoto para ANDINATEL S.A.” Noviembre 2006. [15] QUINAPALLO, Juan Pablo. ANDINATEL S.A. Gerencia de Transporte, Central “Quito-Centro”. 2007. [16] CONSEJO NACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (CONATEL) Resolución 125-05-CONATEL-2005 http://www.conatel.gov.ec/website/baselegal/resoluciones/ [17] RAMOS, Francisco. “Cálculo de la atenuación por lluvia en un radioenlace” 2007. [18] QUINAPALLO, Juan Pablo. “Diseño de una red inalámbrica para interconectar la matriz de la cadena de farmacias Pharmacy’s con sus diferentes sucursales ubicadas en la ciudad de Quito”. Agosto 2006. [19] http://www.airspan.com/AS.MAX_Product_Catalogue2006.pdf [20] http://www.airspan.com/especificación_productoAS.MAX_HiperMAX.pdf [21] http://www.airspan.com/especificación_productoAS.MAX_HiperMAXarchitecture [22] http://www.airspan.com/especificación_productoAS.MAX_MacroMAX.pdf [23] http://www.airspan.com/especificación_productoAS.MAX_EasyST.pdf [24] http://www.airspan.com/especificación_productoAS.MAX_ProST.pdf 140 [25] http://www.arboldenoticias.com/productosWiMAX_alvarion.pdf [26] http://www.alvarion.com/products/Macro_BreezeMAX3500.pdf [27] http://www.veracomp.pl/alvarion.pdf [28] http://www.alvarion.com/products/BreezeMAX_PRO_cpe.pdf [29] http://www.alvarion.com/products/BreezeMAX_Si_cpe.pdf [30] http://www.airspan.com/WiMAX_Brochure/specifications.pdf [31] http://www.alvarion.com/Datasheet_BreezeMAX_2300/2500/3500.pdf [32] http://www.siemens.com/surpass_hiX_56XX [33] http://www.sersat.com/descarga/smartax_ma5300.pdf [34] http://www.siemens.com/sral_xd CAPÍTULO 4 141 CAPÍTULO 4 ESTIMACIÓN DE COSTOS DE LOS EQUIPOS. 4.1 INTRODUCCIÓN [1] El crecimiento de Internet ha dado lugar a una reducción de los costos de acceso así como una reducción de los costos de transmisión de información sobre la red; pese a ello, los costos de acceso a Internet en Ecuador son todavía muy altos y una de las principales barreras de acceso. Tal como sucede con otras tecnologías inalámbricas, la economía de emplear Wi-MAX para ofrecer servicios inalámbricos fijos en localidades donde los despliegues de redes cableadas aún no han tenido lugar o donde hay poca competencia, es atractiva. Al considerar ciertos aspectos, es probable que Wi-MAX tenga una estructura de menor costo y alto rendimiento respecto de la porción de red que se encuentra detrás de las estaciones base, ya que Wi-MAX utiliza específicamente el protocolo IP, lo que significa que es escalable y por tanto, puede soportar un mayor nivel de tráfico de usuarios para una cantidad dada de recursos de la red, la cual debe ser aprovechada en beneficio de mejorar las condiciones de acceso a los servicios de telecomunicaciones a bajo precio, permitiendo que más personas puedan hacerlo. Al eliminar la necesidad de utilizar cobre o fibra, un operador puede reducir significativamente sus gastos de capital iniciales mientras que, a la vez, reduce el riesgo de que haya problemas con el servicio. Una vez que los consumidores puedan instalar por sí mismos el CPE, los costos se tornan incluso más convincentes. 142 El efecto combinado de altos gastos de capital y el costo de CPE representan el mayor desafío para Wi-MAX cuando intente establecerse como otra opción de oferta de datos inalámbricos. Como se puede ver en la Figura 4.1, el costo de los diferentes tipos de CPEs disminuye conforme transcurre el tiempo, es así que después de algunos años estos costos estarán al alcance de un mayor número de clientes. Figura 4.1 Costos estimados de los CPEs [2] El presente Proyecto, al ser realizado para una de las más grandes empresas de telecomunicaciones del país, busca una solución que más le convenga de acuerdo a sus intereses técnicos y económicos. Es por ello que en este capítulo, se realiza una estimación de los costos totales para la implementación de este Proyecto, con el propósito de determinar la factibilidad de éste, con respecto al sistema actual. 143 4.2 COSTOS DE LOS EQUIPOS A UTILIZARSE En el presente Proyecto de Titulación, se han considerado los costos referenciales proporcionados por empresas que presentan soluciones de acuerdo a los requerimientos de la red de ANDINATEL S.A. 4.2.1 COSTOS DE LOS ENLACES DE RADIO MICROONDA [3] Debido a que la Red de Transporte de ANDINATEL S.A. en su mayoría está compuesta por equipos Siemens, se escoge la línea de productos de radio digital punto a punto: SRAL XD para el enlace Mirador-Castilla. El costo de los equipos para el enlace de radio microonda, se muestra en la Tabla 4.1. COMPONENTE VALOR UNITARIO ($) CANTIDAD VALOR TOTAL ($) 40.563,90 1 40.563,90 Licencia del Sistema de Gestión 5.817,24 1 5.817,24 Mantenimiento LCT y Manuales 3.185,91 1 3.185,91 22.329,45 1 22.329,45 Instalación y comisionamiento SRAL XD ETH 4.620,00 1 4.620,00 Capacitación (2 semanas) - Equipamiento 2.100,00 1 2.100,00 Enlace Microonda Mirador-Castilla SRALXD ND ETH/8xE1/ANT. 1 Repuestos Backhauling SUBTOTAL: 78.616,50 12% IVA: 9.433,98 TOTAL: 88.050,48 Tabla 4.1 Costo de los enlaces inalámbricos de radio En el capítulo anterior se presentaron dos opciones de equipos Wi-MAX, los cuales presentan características técnicas que satisfacen los requerimientos para obtener un buen presupuesto de los radioenlaces. A continuación, se presentan los costos referenciales de las dos líneas de productos y equipos Wi-MAX considerados, para así poder escoger la mejor opción para la empresa. 144 4.2.2 COSTOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LOS RADIOENLACES CON EQUIPOS AS.MAX DE AIRSPAN [4] Debido a que la línea de productos AS.MAX es totalmente nueva en el mercado de telecomunicaciones, en nuestro país no existen proveedores directos de estos equipos, por lo que los costos referenciales presentados a continuación fueron proporcionados por parte de la empresa “Proteco Coasin”, representante de Airspan en Ecuador. A continuación, la Tabla 4.2 muestra los costos referenciales que tendría la implementación de los radioenlaces utilizando equipos AS.MAX de Airspan. COMPONENTE VALOR CANTIDAD UNITARIO ($) VALOR TOTAL ($) Estación Base 62.836,71 1 62.836,71 558,32 9 5.024,88 33,00 9 297,00 455,40 58 26.413,20 Licencia AS8200 NMS RTU plus para 100 CPE 6.201,25 1 6.201,25 Licencia AS8200 para extensión de red 100 CPE 1.136,25 1 1.136,25 14.864,14 1 14.864,14 2.043,52 1 2.043,52 Instalación y comisionamiento de CPE Outdoor 88,72 9 798,48 Instalación y comisionamiento de CPE In/Outdoor 52,65 58 3.053,70 18.339,20 1 18.339,20 Estación Base HiperMAX FDD 3.5GHz 3 sectores Equipos de Usuario (CPEs) ProST 3.5GHz FDD Outdoor SDA-1 Tipo 2 – US (Para ProST) EasyST 3.5GHz FDD Sistema de Administración de la Red Repuestos Servicios Instalación y comisionamiento Radiobase-Gestión Capacitación (2 Semanas) – Equipamiento 145 SUBTOTAL: 141.008,33 12% IVA: 16.920,99 TOTAL: 157.929,32 Tabla 4.2 Costo de la implementación de los radioenlaces con equipos AS.MAX de Airspan 4.2.3 COSTOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LOS RADIOENLACES CON EQUIPOS BreezeMAX DE ALVARION [5] Para esta línea de productos se pudo obtener mayor información con respecto a los costos de los equipos, ya que existen varios proveedores de Alvarion en nuestro país. A continuación se muestra en la Tabla 4.3 los costos referenciales suministrados por la empresa Diseños Integrales y Telecomunicaciones Cía. Ltda. COMPONENTE VALOR CANTIDAD UNITARIO ($) VALOR TOTAL ($) Estación Base 63.348,00 1 63.348,00 BreezeMAX PRO 3.5GHz FDD Outdoor 602,14 9 5.419,26 BreezeMAX Si 3.5GHz FDD Indoor/Outdoor 522,53 58 30.306,74 Licencia para los elementos de red de 1 Estación Base y 30 CPEs 2926,00 1 2.926,00 Licencia para los elementos de red de 100 CPEs 4389,00 1 4.389,00 15.123,52 1 15.123,52 Estación Base BreezeMAX FDD 3 sectores Equipos de Usuario (CPEs) Sistema de Administración de la Red Repuestos 146 Servicios 3.750,00 1 3.750,00 Instalación y comisionamiento de CPE Outdoor 85,00 9 765,00 Instalación y comisionamiento de CPE In/Outdoor 50,00 58 2.900,00 18.500,00 1 18.500,00 Instalación y comisionamiento Radiobase-Gestión Capacitación (2 Semanas) – Equipamiento SUBTOTAL: 147.427,52 12% IVA: 17.691,30 TOTAL: 165.118,82 J Tabla 4.3 Costo de la implementación de los radioenlaces con equipos BreezeMAX de Alvarion En ambos casos, el costo por instalación, mantenimiento y repuestos del sistema de transmisión está incluido dentro del costo total de la implementación de los radioenlaces. En la Tabla 4.4, se realiza una comparación entre las opciones de equipos Wi-MAX, de acuerdo a la estimación de costos realizada. AIRSPAN ($) ALVARION ($) Estación Base 62.836,71 63.348,00 Equipos de Usuario (CPEs) 31.735,08 35.726,00 Sistema de Administración de la Red 22.201,64 22.438,52 Servicios 24.234,90 25.915,00 141.008,33 147.427,52 16.920,99 17.691,30 157.929,32 165.118,82 SUBTOTAL: 12% IVA: TOTAL: Tabla 4.4 Cuadro Comparativo de equipos Wi-MAX, de acuerdo a la Estimación de costos 147 Una vez realizada la estimación de costos de los equipos y considerando las mejores características técnicas, se puede decir que la mejor opción para la implementación del sistema de transmisión Wi-MAX sería utilizando equipos AS.MAX de Airspan, ya que su implementación resulta más económica y se tiene un mejor presupuesto del enlace. 4.2.4 COSTOS DE LOS ARMARIOS DIGITALES DE NUEVA GENERACIÓN (ADNGs) [6] Con la finalidad de generar un ahorro sustancial para la empresa, en las poblaciones donde va a ser reemplazado el sistema SMD-30 por el sistema de transmisión Wi-MAX, se utilizarán Armarios Digitales de Nueva Generación (ADNGs) para proveer de servicios telefónicos a través del cobre existente. Los costos referenciales para las dos opciones de equipos, fueron obtenidos de la página web de cada uno de los fabricantes y se muestran a continuación en las Tablas 4.5 y 4.6. COMPONENTE VALOR CANTIDAD UNITARIO ($) VALOR TOTAL ($) ADNG Tipo A – Eq. HIX5625 72 Puertos POTS 3.306,72 4 13.226,88 ADNG Tipo B – Eq. HIX5625 144 Puertos POTS 5.294,89 5 26.474,45 24.757,82 1 24.757,82 112,31 1 112,31 20.533,44 1 20.533,44 Instalación y comisionamiento ADNG 1.561,54 9 14.053,86 Capacitación Equipos HIX56XX 3.500,00 1 3.500,00 Sistema de Gestión – ACI-E y LCT Documentación Repuestos SUBTOTAL: 102.658,76 12% IVA: 12.319,05 TOTAL: 114.977,81 Tabla 4.5 Costo de los Armarios Digitales (ADNGs) de Siemens 148 COMPONENTE VALOR CANTIDAD UNITARIO ($) VALOR TOTAL ($) ADNG SmartAX 5300 A - 72 Puertos POTS 4.189,50 4 16.758,00 ADNG SmartAX 5300 B - 144 Puertos POTS 7.266,00 5 36.330,00 22.654,50 1 22.654,50 105,15 1 105,15 21.245,86 1 21.245,86 Instalación y comisionamiento ADNG 1.480,50 9 13.324,50 Capacitación Equipos SmartAX 5300 3.000,00 1 3.000,00 Sistema de Gestión – iManager N2000 Documentación Repuestos SUBTOTAL: 113.418,01 12% IVA: 13.610,16 TOTAL: 127.028,17 Tabla 4.6 Costo de los Armarios Digitales (ADNGs) de Huawei Como se puede ver en las Tablas 4.5 y 4.6, de acuerdo a la estimación de costos realizada de los Armarios Digitales, se seleccionan los equipos SURPASS hiX 5625 de Siemens, ya que presentan una solución más económica para ANDINATEL S.A. y además, satisfacen con las características técnicas requeridas por el sistema de transmisión Wi-MAX. 4.2.5 COSTOS DE INGENIERÍA Los costos de ingeniería, son muy importantes a considerar, ya que corresponden a los honorarios que la empresa tendrá que cancelar a la persona encargada del estudio de campo de la zona y diseño del sistema de transmisión Wi-MAX. En la Tabla 4.7, se presentan los costos de los servicios de ingeniería en la cual se incluye los siguientes aspectos. 149 • El estudio de campo y verificación de infraestructura, se evalúa de acuerdo a la factibilidad de acceso a la localidad, medición de la situación geográfica y condiciones climáticas de la zona. En este caso, se considera un costo de $50 por población. • El costo del diseño incluye: estudio de la situación actual, estimación de demanda, mapas y perfiles topográficos, esquemas de la red, selección de equipos y demás aspectos a considerar en el diseño. DESCRIPCIÓN VALOR CANTIDAD UNITARIO ($) TOTAL ($) 50,00 16 800,00 10.000,00 1 10.000,00 Estudio de Campo (Por poblaciones) Diseño del Sistema de Transmisión Wi-MAX VALOR TOTAL: 10.800,00 Tabla 4.7 Costos de Ingeniería 4.2.6 COSTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO Los costos de operación y mantenimiento son muy importantes a considerar, ya que serán los que se pagarán mensualmente durante todo el tiempo de vida del nuevo sistema de transmisión Wi-MAX, el cual será realizado por el personal de ANDINATEL S.A. Como se puede ver en las Tablas 4.1, 4.2 y 4.5, se ha presupuestado un cierto monto de dinero para repuestos y mantenimiento de los equipos del nuevo sistema de transmisión Wi-MAX. Si consideramos que la vida útil de los equipos es de 10 años, entonces se destinará el 10% del valor total, el cual será invertido anualmente en repuestos y mantenimiento como se muestra en la Tabla 4.8. 150 DESCRIPCIÓN VALOR VALOR TOTAL ($) ANUAL ($) Mantenimiento y Repuestos de Equipos de Microonda 22.329,45 2.232,95 Mantenimiento y Repuestos de Equipos Wi-MAX 14.864,14 1.486,41 Mantenimiento y Repuestos de ADNGs 20.533,44 2.053,34 5.772,70 TOTAL: Tabla 4.8 Costos Anuales de Operación y Mantenimiento del Sistema de Transmisión Wi-MAX 4.2.7 COSTOS TOTALES PARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO Una vez determinada la mejor opción para la empresa, en la Tabla 4.9 se presentan los costos totales para la implementación del nuevo sistema de transmisión Wi-MAX. DESCRIPCIÓN Costo de los enlaces de microonda PDH de 8xE1 (Implementación) VALOR TOTAL ($) 88.050,48 Costo de Equipos AS.MAX de Airspan (Implementación) 157.929,32 Costo de los armarios digitales (Implementación) de nueva generación (ADNGs) 114.977,81 Costo de Ingeniería (Estudio de Campo y Diseño del Sist. de Transmisión) 10.800,00 TOTAL: 371.757,61 Tabla 4.9 Costos Totales para la Implementación del Sistema de Transmisión Wi-MAX 151 4.3 EVALUACIÓN DEL PROYECTO [7] En toda empresa, es necesario realizar la evaluación del Proyecto para así determinar su viabilidad, considerando varios aspectos que permitan determinar en qué medida el Proyecto va a ser rentable. La evaluación de este tipo de Proyectos, se basa normalmente en el estudio de los ingresos y gastos relacionados con el Proyecto, teniendo en cuenta cuando son efectivamente recibidos y entregados, es decir, en los flujos de caja que se obtienen en dicho Proyecto con el fin de determinar si son suficientes para soportar el servicio de la deuda anual y de retribuir adecuadamente el capital aportado por la empresa. En el estudio de la viabilidad económica se pretende definir, mediante la comparación de los beneficios y costos estimados del Proyecto, si es recomendable su implementación y posterior operación. 4.3.1 TARIFAS Y PLANES DE COMERCIALIZACIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN Wi-MAX [8] Con respecto a las tarifas que el usuario final deberá pagar para acceder al servicio de Internet banda ancha utilizando tecnología Wi-MAX, se tomarán como referencia las tarifas y planes de comercialización estimados por ANDINATEL S.A. 4.3.1.1 Plan con Factor de Sobresuscripción 1:1 Este tipo de plan, ofrece al usuario final todo el ancho de banda contratado, el cual estará disponible todo el tiempo. El derecho de inscripción para este plan es de $200,00. 152 La Tabla 4.10 muestra las tarifas de acuerdo a la velocidad requerida. PLAN Precio a la venta ($) Derecho de Inscripción ($) TOTAL ($): 128 Kbps 256 Kbps 512 Kbps 1000 Kbps 40,00 78,00 151,00 286,00 200,00 200,00 200,00 200,00 240,00 278,00 351,00 486,00 Tabla 4.10 Tarifas del Sistema de Transmisión Wi-MAX. Factor 1:1 4.3.1.2 Plan con Factor de Sobresuscripción 8:1 A diferencia del plan anterior, el ancho de banda contratado por el usuario final será compartido, razón por la cual, el derecho de inscripción y de las tarifas considerando las mismas velocidades de transmisión, también disminuyen como se muestra en la Tabla 4.11. PLAN Precio a la venta ($) Derecho de Inscripción ($) TOTAL ($): 128 Kbps 256 Kbps 512 Kbps 1000 Kbps 26,00 52,00 103,00 199,00 100,00 100,00 100,00 100,00 126,00 152,00 203,00 299,00 Tabla 4.11 Tarifas del Sistema de Transmisión Wi-MAX. Factor 8:1 153 Como se puede ver en las Tablas 4.10 y 4.11, las tarifas determinadas para estos tipos de planes, constituyen un referente más atractivo desde el punto de vista económico. Al tratarse de una zona en donde la demanda de Internet no es muy alta, se considera un plan con factor de sobresuscripción de 8:1, con una velocidad de transmisión de 128 Kbps. Derecho de Inscripción: 37 usuarios * $100 = $3.700,00 usuario Internet (Beneficio Anual): 37 usuarios * 4.3.1.3 $26 * 12 meses = $11.544,00 mes * usuario Servicio de Telefonía En cuanto se refiere al servicio de telefonía, se considera que el abonado deberá pagar un promedio de facturación mensual de $20,00 por el servicio. Telefonía (Beneficio Anual): 678 abonados * $20 * 12 meses = $162.720,00 mes * abonado 154 4.3.2 VIABILIDAD DEL PROYECTO [9] Para evaluar la viabilidad de un Proyecto, los indicadores más utilizados por los expertos son: Flujo de caja, valor actual neto (VAN), tasa interna de retorno (TIR), y el período de recuperación de la inversión. Estos indicadores permiten dar una medida de la rentabilidad que podemos obtener con el presente Proyecto. 4.3.2.1 Flujo de Caja La proyección del flujo de caja constituye uno de los elementos más importantes en la evaluación del Proyecto, ya que esta se efectuará sobre los resultados que en ella se determinen. Para efectos de este estudio, se concentrará la atención en los flujos de caja para medir la rentabilidad del Proyecto, considerando que la inversión fue realizada con recursos propios de ANDINATEL S.A. Tomando en cuenta los costos presentados en la Tabla 4.9, y lo expuesto en los apartados 4.3.1.2 y 4.3.1.3, se procede a calcular el flujo de caja del presente Proyecto, tomando en cuenta que en la práctica la vida útil de los equipos es de 10 años, tal como se muestra en la Tabla 4.12. 155 DESCRIPCIÓN Año 0 ($) Año 1 ($) Año 2 ($) Año 3 ($) Año 4 ($) Año 5 ($) Año 6 ($) Año 7 ($) Año 8 ($) 162.720,00 162.720,00 162.720,00 162.720,00 Año 9 ($) Año 10 ($) BENEFICIOS 0,00 162.720,00 162.720,00 Derecho Inscripción (Internet) 3.700,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Internet (128 Kbps) 0,00 11.544,00 11.544,00 11.544,00 11.544,00 11.544,00 11.544,00 11.544,00 11.544,00 11.544,00 11.544,00 3.700,00 174.264,00 174.264,00 174.264,00 174.264,00 174.264,00 174.264,00 174.264,00 174.264,00 Telefonía TOTAL: 162.720,00 162.720,00 162.720,00 162.720,00 174.264,00 174.264,00 COSTOS Costos de equipos AS.MAX de Airspan Costos del Enlace Microonda PDH Costos ADNGs Costos de Ingeniería Mantenimiento y Repuestos TOTAL: FLUJO DE CAJA: 157.929,32 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 88.050,48 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 114.977,81 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10.800,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 371.757,61 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 5.772,70 -368.057,61 168.491,30 168.491,30 168.491,30 168.491,30 168.491,30 168.491,30 168.491,30 168.491,30 Tabla 4.12 Cálculo del Flujo de Caja 168.491,30 168.491,30 156 4.3.2.2 Valor Actual Neto (VAN) [10] El Valor Actual Neto (VAN), es el valor de la inversión en el momento cero, descontados todos sus ingresos y egresos a una determinada tasa, que refleja las expectativas de retorno depositadas en el Proyecto. Indica un monto en dólares que representa la ganancia que se podría tomar por adelantado al comenzar un Proyecto, considerando la tasa de corte establecida. Uno de los puntos conflictivos en torno al VAN, es la determinación de la tasa seleccionada. En el presente Proyecto, se tomará la tasa de rentabilidad establecida por ANDINATEL S.A. para un plan con factor de sobresuscripción de 8:1, la cual es del 17.89%. El cálculo del VAN se lo realiza mediante la siguiente expresión: 10 FC VAN = ∑ − Io t t =1 (1 + i ) Donde: FC = Flujo de Caja. i = Tasa de rentabilidad de la empresa. t = Tiempo de Vida del Proyecto igual a 10 años. I0 = Inversión Inicial. 10 168.491,30 VAN = ∑ − 368.057,61 t t =1 (1 + 0.1789 ) VAN = 196.063,29 (4.1) 157 El VAN positivo obtenido, manifiesta que el Proyecto está generando más efectivo del que necesita para reembolsar el capital invertido por ANDINATEL S.A. y que se encuentra en condiciones de obtener una rentabilidad del 17.89%, generando así, excedentes por un monto de $ 196.063,29 con lo que la empresa se vería beneficiada. 4.3.2.3 Tasa Interna de Retorno (TIR) [11] Es la tasa de interés efectiva que da la inversión en el negocio en evaluación. Es la máxima tasa que es posible pagar por el financiamiento de un Proyecto, ya que devolviendo un préstamo con esa tasa, con los ingresos generados, el Proyecto no daría ganancia ni pérdida. Para calcular la TIR, se debe utilizar la siguiente expresión: 10 FC 0 = ∑ − Io t t =1 (1 + TIR ) Donde: FC = Flujo de Caja. t = Tiempo de Vida del Proyecto igual a 10 años. I0 = Inversión Inicial. 10 168.491,30 0 = ∑ − 368.057,61 t t =1 (1 + TIR ) TIR% = 37.52% (4.2) 158 El valor de la tasa interna de retorno obtenida, es mucho mayor respecto a la tasa de rentabilidad esperada por ANDINATEL S.A., lo que refleja que el presente Proyecto es muy viable y rentable para la empresa. 4.3.2.4 Período de Recuperación de la Inversión [12] El período de recuperación de la inversión, es uno de los métodos que en el corto plazo puede tener el favoritismo de algunas personas a la hora de evaluar sus inversiones. Por su facilidad de cálculo y aplicación, el período de recuperación de la inversión es considerado un indicador que mide tanto la liquidez del Proyecto como también el riesgo relativo pues permite anticipar los eventos en el corto plazo. Consiste en medir el plazo de tiempo que se requiere para que los flujos netos de efectivo de una inversión recuperen su costo. El período de recuperación de la inversión, podría encontrarse de la siguiente manera: PRI = Año anterior recuperación total + Costo no recuperado principio año Flujo de caja durante el año Año anterior a la recuperación total: Se suman los Flujos de Caja a partir del año 0, hasta que el valor obtenido sea positivo: − 368.057,61 + 168.491,30 + 168.491,30 + 168.491,30 = 137.416,29 Como el valor obtenido se hace positivo al 3er año, se tiene que el año anterior a la recuperación total va a ser el 2do año. 159 Costo no recuperado al principio del año: Como el año anterior a la recuperación total es el 2do año, se va a tener un costo acumulado no recuperado a partir del año 0, tal como se muestra a continuación: − 368.057,61 + 168.491,30 + 168.491,30 = −31.075,01 Flujo de Caja durante el año: Como se puede ver en la Tabla 4.11, el Flujo de Caja anual es de: $ 168.491,30. Entonces, haciendo los cálculos respectivos, se tiene que el período de recuperación de la inversión, es: PRI = 2 + 31.075,01 = 2,18 168.491,30 De esta manera, se concluye que las condiciones para la recuperación de la inversión necesaria para la implementación del Proyecto son idóneas, ya que dicha inversión sería recuperada en un tiempo aproximado de 2 años, 2 meses y 6 días, debido a que los Flujos de Caja acumulados hasta éste sobrepasarían los costos generados por la implementación del presente Proyecto. 4.3.2.5 Relación Costo-Beneficio [13] La Relación Costo-Beneficio (B/C) consiste en identificar los beneficios y los costos del proyecto con la reducción de éstos a un denominador común, usualmente en unidades monetarias. Si los beneficios exceden a los costos el proyecto debe realizarse, en caso contrario, se rechaza. 160 Si tomamos los beneficios y los costos generados a partir del Año 1, se tiene que la relación B/C es: B/C = 174.264,00 168.491,30 B / C = 1,03 Puesto que la relación B/C > 1, se considera que el proyecto es factible y muy atractivo para ANDINATEL S.A. 161 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS - CAPÍTULO 4: [1] FODATEL – Proyección de la Penetración de Banda Ancha. Proyectos en Zonas Rurales. 2006. [2] http://www.wimaxforum.org – The Complete Guide to WiMAX. Abril 2006. [3] SIEMENS S.A. Communications. http://www.siemens.com/productos/equipos_SRALXD/costos [4] PROTECO COASIN Cía. Ltda. – Ing. Jaime Rivadeneira. http://www.protecocoasin.com [5] DIT - Diseños Integrales y Telecomunicaciones Cía. Ltda. http://www.dit.com/costos_alvarion [6] SIEMENS S.A. Communications. http://www.siemens.com/productos/equipos_DSLAM_IP/costos [7] ROCABERT, Joan. “Criterios para la Evaluación de Proyectos” Universidad Autónoma de Barcelona. 2007. [8] QUINAPALLO, Juan Pablo. “Costos Referenciales de Wi-MAX”, ANDINATEL S.A. Central “Quito-Centro”. 2007. [9] ESCALONA, Iván. “Evaluación de Proyectos: Estudio Económico y Evaluación Financiera (I - II)”. http://www.gestiopolis.com [10] VAQUIRÓ, José. “El Valor Presente Neto”. 2006. http://www.pymesfuturo.com/financiera_van [11] Wikipedia - http://es.wikipedia.org/wiki/Tasa_interna_de_retorno [12] VAQUIRÓ, José. “El Valor Presente Neto”. Mayo 2007. http://www.pymesfuturo.com/financiera_pri 162 [13] GÓMEZ, Giovanny. “Evaluación de de Alternativas de Inversión: Análisis Matemático y Financiero de Proyectos (V)”. http://www.gestiopolis.com CAPÍTULO 5 163 CAPÍTULO 5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 5.1 CONCLUSIONES • Actualmente, la tecnología de Multiacceso Digital SMD-30/1,5 con la que cuenta la zona Noroccidental del Distrito Metropolitano de Quito, presenta muchos inconvenientes, tal que opera con una limitada capacidad de transmisión, un limitado número de abonados por sistema debido a que su capacidad instalada se encuentra totalmente ocupada, únicamente permite dar servicios de voz, no permite la actualización del sistema y el costo en operación, mantenimiento y repuestos es muy elevado; es por ello que se pretende mediante el presente Proyecto de Titulación dar una propuesta para ampliar y maximizar sus servicios, utilizando tecnología inalámbrica de punta como lo es Wi-MAX. • Wi-MAX permitirá que ANDINATEL S.A., lleve a cabo un sinnúmero de ofertas de acuerdo a las necesidades individuales de cada grupo de usuarios, beneficiándose de una variedad de soluciones rentables y competitivas, las que coinciden con sus necesidades de comunicación. Al incrementar la capacidad de la red, ésta permitirá cubrir la demanda actual de tráfico, para brindar servicios de voz y datos de banda ancha, con lo que se podrán habilitar nuevas rutas de protección para mejorar la calidad de los servicios y reducir los gastos de operación. • La tecnología Wi-MAX, fue creada principalmente para brindar servicios inalámbricos en la “última milla” y se puede usar para enlaces de acceso, MAN o incluso WAN. Wi-MAX se destaca por su capacidad como tecnología portadora, sobre la que se puede transportar IP, TDM, T1/E1, ATM, Frame Relay y voz tradicional, lo que la hace perfectamente adecuada para operadores de telecomunicaciones que se vean obligados a usar enlaces inalámbricos como parte de su backbone. 164 • En varios lugares del país, existen zonas que carecen de recursos económicos para la implementación de servicios de telecomunicaciones, por lo que las grandes empresas operadoras lo consideran como negocios poco rentables, dejando desatendidas a estas zonas. En este sentido, ANDINATEL S.A. ofrece soluciones de comunicaciones basadas en banda ancha, las cuales empiezan a ser una buena alternativa de solución. En cada sector, se presentan casos diferentes y en general hay dos barreras a superar: la transmisión y el acceso final. • Los servicios basados en redes inalámbricas de banda ancha, constituyen una alternativa para la extensión de servicios de telecomunicaciones en zonas rurales, ya que es muy importante que las personas que viven en estas zonas tengan acceso a comunicación moderna como Internet y evitar así la migración innecesaria de muchos de ellos a zonas urbanas, buscando un bienestar y progreso tecnológico que rara vez obtienen. Las redes de banda ancha inalámbricas tienen la ventaja de que el costo de implementación es menor, debido al ahorro de la red de acceso cableada que es necesario en redes fijas. Si bien es cierto que la necesidad mayor inicial en zonas rurales seguirá siendo la de voz, estos sectores de la economía también necesitan acceso a mejores herramientas de trabajo que les proporcionan las redes inalámbricas de banda ancha. • Se realizó un estudio de campo de la zona de Nanegalito, el mismo que fue indispensable dentro del diseño de la red, ya que me permitió tener un conocimiento real de las condiciones de la zona, tomando en cuenta aspectos tales como el clima, topografía del terreno, acceso vial, infraestructura disponible y ubicación geográfica de los puntos de la red, utilizando los equipos necesarios. Además, me permitió verificar la existencia de línea vista desde cada una de las localidades hacia la Repetidora Castilla, por lo que el diseño punto-multipunto a realizar no tendría ningún inconveniente. 165 • La innovación tecnológica, nos lleva al adecuado aprovechamiento de la infraestructura con la que actualmente cuenta ANDINATEL S.A., ya que esto producirá toda una revolución en las telecomunicaciones, lo cual dará como efecto un cambio en el modelo de negocio. Las infraestructuras de telecomunicaciones, son un soporte base para el aprovechamiento de ésta en la generación de ahorros sustanciales y por ende, el aumento en la producción de las empresas operadoras. • Para poder dimensionar correctamente la capacidad del sistema de transmisión a diseñarse, es necesario determinar las necesidades de servicio telefónico e Internet en la zona de estudio. Como cualquier otro servicio público, un sistema de telecomunicaciones tiene que atender una demanda de servicio fluctuante que solo se puede predecir con un grado limitado de exactitud, mediante estimaciones y proyección adecuadas. El crecimiento y consolidación de las aplicaciones basadas en Internet es imparable, siendo la voz la que mayor auge está experimentado. • Con la finalidad de ofrecer un servicio de Internet de excelente calidad en la zona de estudio, se consideró un ancho de banda de 128 Kbps por usuario, ya que se considera una tasa aceptable para brindar servicios de Internet banda ancha, logrando satisfacer los requerimientos de la población en general. • Al diseñar el sistema de transmisión Wi-MAX, se deberá tomar como base la previsión de la demanda, ya que esta deberá ser capaz de soportar el tráfico de voz y datos que se generará a futuro, sin necesidad de aumentar la infraestructura existente y considerar además que se trata de un sistema tipo punto a multipunto, entre la estación base (Repetidora Castilla) y las estaciones de suscriptor. 166 • En cuanto se refiere a equipos certificados por el Foro Wi-MAX, Airspan ofrece una solución completa, que cumple totalmente con el estándar 802.16-2004, cubriendo la infraestructura de red e integración de dispositivos de usuario final, y está muy involucrada en el desarrollo de un mercado Wi-MAX activo. • Por otro lado, la red de acceso, los equipos de usuario y sistemas ubicados en la estación base y los enlaces de microonda entre las estaciones repetidoras, que conforman las redes de servicio y transporte, son caros de instalar, operar y mantener, por lo que deben ser eficientemente utilizados. Un sobre dimensionamiento de la red reducirá, las ganancias o provocará pérdidas a la empresa sin mejorar sensiblemente la calidad del servicio. Por el contrario, el subdimensionamiento repercute en un servicio ineficiente y de muy baja calidad. Al mismo tiempo, la optimización y adecuación de la topología de la red y de la tecnología Wi-MAX aplicada en el presente Proyecto, facilitan el crecimiento a futuro y la adaptación a los nuevos servicios. • Al realizar los cálculos correspondientes, se ve claramente que el presente Proyecto, muestra un alto nivel de confiabilidad y disponibilidad, garantizando así un óptimo desempeño del sistema de transmisión Wi-MAX, el cual cumple con las expectativas planteadas al inicio del Proyecto. Estos niveles se han comprobado además, mediante el software para el análisis de redes y sistemas inalámbricos: Radio Mobile, por lo que se considera una herramienta computacional muy útil, el cual facilita las operaciones al momento de realizar el diseño de radioenlaces. • De acuerdo a la estimación de costos, la inversión que se debe realizar para cubrir los costos de los equipos del sistema de transmisión Wi-MAX, asciende a un monto de $371.757,61. Al realizar la evaluación económica, vemos que la implementación del Proyecto, es económicamente rentable para ANDINATEL S.A., ya que ofrece una rentabilidad del 37.52%, la cual es mucho mayor respecto a la tasa de rentabilidad esperada por la empresa. 167 Con esta tasa referencial, el presente Proyecto genera excedentes por un monto de $ 196.063,29, mientras que la inversión realizada retorna aproximadamente en el segundo mes del 2º año, por lo que se considera un tiempo razonable, ya que mientras más pequeño sea el periodo de recuperación, mayores serán los resultados obtenidos por la empresa. 5.2 RECOMENDACIONES • Sería muy importante, que exista un mayor interés en implantar cada día más sistemas inalámbricos, ya que puede atribuirse a varias razones: el auge tecnológico, la necesidad de una mayor movilidad, además de ser capaces de ofrecer servicios en sitios donde los sistemas cableados no pueden llegar y evitar así el robo de cables de cobre utilizados en la telefonía convencional, como ha venido sucediendo últimamente con las operadoras de telecomunicaciones en el país. • En el Ecuador, la política de apertura del mercado de telecomunicaciones a la libre competencia, no ha provocado la diversificación de la oferta de telecomunicaciones básicas, por lo que es necesario promover el ingreso efectivo al mercado de nuevos prestadores de servicios de telecomunicaciones, para permitir la oferta de servicios y tecnologías innovadoras, mejorar la calidad del servicio y la reducción de los precios que los usuarios pagan por ellos, asegurando así su libertad de elección. • Los gobiernos locales, deberían adoptar políticas sobre sistemas que se beneficien de economías de escala y que permitan al final, un bajo costo al usuario en la adquisición del terminal e incentivar la implementación de redes con cobertura nacional y no redes puntuales, que sólo permiten que estos servicios sean ofrecidos en las grandes ciudades y dejen marginadas las zonas rurales o sitios de difícil cobertura, logrando así un desarrollo eficiente de servicios basados en redes inalámbricas de banda ancha. 168 • Se debe tener muy en cuenta que la falta de conocimiento de la gente en el uso y aplicación de herramientas tecnológicas, tales como el Internet, constituye una barrera que impide su crecimiento y masificación en zonas rurales, por tanto, es imprescindible que se ejecuten y desarrollen políticas que permitan que los habitantes de estas zonas, se capaciten en el uso de recursos tecnológicos, llevando así procesos de capacitación y aprendizaje, que deben comenzar cuando la población accede a los grados más básicos de educación. • Al realizar el estudio de campo en la zona de cobertura, se constató que en cada una de las poblaciones donde se encuentran instalados los equipos y la infraestructura de ANDINATEL S.A. no existe seguridad, por lo que sería factible contratar guardias privados al momento de implementar el nuevo sistema de transmisión Wi-MAX o en tal caso, se debería hablar con los moradores del sector con el fin de que éstos vigilen los equipos, logrando así un ahorro para la empresa. El sistema de respaldo de energía eléctrica, así como baterías es muy ineficiente, ya que en la mayoría de poblaciones, este funciona por un tiempo muy corto o simplemente no funciona, por lo que se debería prever un buen sistema de respaldo para el nuevo sistema de transmisión. • Al momento de realizar el diseño de una red inalámbrica, es muy importante realizar un plan de frecuencias para optimizar el uso del espectro radioeléctrico, ya que es un recurso limitado. Se debe tomar en cuenta que el presente Proyecto se lo realizó para la banda de 3.5 GHz, la cual fue asignada a la empresa ANDINATEL S.A. para ofrecer servicios de banda ancha en el país y además porque ésta se adapta perfectamente al estándar 802.16-2004. Sin embargo en nuestro país, esta banda no está asignada por el CONATEL para la operación de sistemas de banda ancha, ya que en ésta operan los sistemas WLL y el espectro disponible es muy pequeño. Es por ello, que se considera muy importante que los organismos reguladores y de control, asignen nuevas bandas de frecuencia para el funcionamiento de sistemas inalámbricos de banda ancha. 169 • Para la implementación de la red, se debe tener muy en cuenta que los equipos sean certificados por el Foro Wi-MAX y que cumplan con las mejores características técnicas, garantizando así la interoperabilidad con otros fabricantes y logrando que el sistema sea escalable y adaptable de acuerdo a futuros requerimientos. • Finalmente, un punto muy importante a considerar al momento de realizar un proyecto de telecomunicaciones, es el aspecto económico, ya que se deben seleccionar los equipos de acuerdo a los costos lo más bajo posibles respecto a otras tecnologías y marcas, por lo que se debería llamar a concursos a las diferentes empresas para que estas presenten sus propuestas, logrando así un ahorro para la empresa. GLOSARIO 170 GLOSARIO AAS: Sistema de Antenas Adaptivas – Adaptive Antenna Systems. ADNG: Armario Digital de Nueva Generación. ADSL: Línea de Suscriptor Digital Asimétrico – Asymetric Digital Subscriber Line. AES: Estándar de Encripción Avanzado – Advanced Encryption Standard. ARQ: Solicitud de Respuesta Automática – Automatic Repeat Request. ASWipLL: Productos diseñados para tecnología WLL. ATM: Modo de Transferencia Asincrónico – Asynchronous Transfer Mode. AU: Unidad de Acceso – Access Unit. AVU: Unidad de Ventilación de Aire – Air Ventilation Unit. BER: Tasa de Bits Errados – Bit Error Rate. BPSK: Modulación Binaria de Fase – Binary Phase Shift Keying BS: Estación Base – Base Station. BSDU: Unidad de Distribución de la Estación Base – Base Station Distribution Unit. BSR: Radio de la Estación Base – Base Station Radio. BTC: Código Turbo de Bloque – Block Turbo Code. BWA: Acceso de Banda Ancha Inalámbrica – Broadband Wireless Access. CID: Identificador de Conexión – Connection Identifier. CINR: Portador de Interferencia y Ruido – Carrier to Interference and Noise Ratio. CLP: Prioridad para Eliminación de Celdas – Cell Loss Priority. CPE: Equipo de Usuario – Customer Premise Equipment. CPS: Subcapa de Parte Común – Common Part Sublayer. CRC: Código de Redundancia Cíclica – Cyclic Redundancy Checking. CS: Subcapa de Convergencia – Convergence Sublayer. DAMA: Acceso Múltiple por Asignación de Demanda – Demand Assigned Multiple Access. 3-DES: Estándar de Encripción de Datos Triple – Triple Data Encryption Standard. DFS: Selección de Frecuencia Dinámica – Dynamic Frequency Select. 171 DL: Enlace de Bajada – Downlink. DMQ: Distrito Metropolitano de Quito. DSL: Línea de Suscriptor Digital – Digital Subscriber Line. FDD: Duplexación por División de Frecuencia – Frequency Division Duplexing. FDM: Multiplexación por División de Frecuencia – Frequency Division Multiplexing. FEC: Corrección de Errores a Posteriori – Forward Error Correction. FM: Margen de Desvanecimiento – Fade Margin. FTT: Transformada Rápida de Fourier. GPS: Sistema de Posicionamiento Global – Global Positioning Systems. ICP: Índice de Crecimiento Poblacional. IDU: Unidad Interior – Indoor Unit. INEC: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos. IEEE: Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos – Institute of Electrical and Electronics Engineers. IP: Protocolo Internet – Internet Protocol. ISI: Interferencia Intersímbolo. ISP: Proveedor de Servicios de Internet – Internet Service Provider. LOS: Línea de Vista – Line of Sight. MAC: Control de Acceso al Medio – Media Access Control. MAN: Red de Área Metropolitana – Metropolitan Area Network. MIMO: Múltiples Entradas Múltiples Salidas – Multiple-Input Multiple-Output. MU: Margen de Umbral. NGN: Redes de Nueva Generación – Next Generation Networking. NLOS: Sin Línea de Vista – Non Line of Sight. NMS: Sistema de Administración de Red – Network Management System. NPU: Unidad de Procesamiento de Red – Network Processing Unit. ODU: Unidad Exterior – Outdoor Unit. OFDM: Multiplexado por División de Frecuencia de Vector Ortogonal Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDMA: Acceso Múltiple por División de Frecuencia de Vector Ortogonal Orthogonal Frequency Division Multiple Access 172 PCM: Modulación por Codificación de Pulsos. PDH: Jerarquía Digital Plesiócrona – Plesiochronous Digital Hierarchy. PDU: Unidad de Datos de Protocolo – Protocol Data Unit. PHY: Capa Física – Physical Layer. PHS: Supresión de cabecera de carga útil – Payload Header Suppression. PHSI: Índice de supresión de cabecera de carga útil – Payload Header Suppression Index. PIU: Unidad de Interfaz de Energía – Power Interface Unit. PKM: Protocolo de Administración de Claves – Protocol Key Management. PMP: Punto a Multipunto – Point to Multipoint. PPP: Protocolo Punto a Punto – Point to Point Protocol. PRI: Periodo de Recuperación de la Inversión. PSTN: Red Telefónica Pública Conmutada – Public Switched Telephone Network. PSU: Unidad de Abastecimiento de Energía – Power Supply Unit. PTI: Identificador de Tipo de Carga Útil – Payload Type Identifier. PTP: Punto a Punto – Point to point. PU: Potencia de Umbral. PYME: Pequeñas y Medianas Empresas. QAM: Modulación de Amplitud en Cuadratura – Quadrature Amplitude Modulation. QoS: Calidad de Servicio – Quality of Service. QPSK: Desplazamiento de Fase en Cuadratura – Quadrature Phase Shift Keying. RF: Radio Frecuencia. RSA: Técnica de encriptación asimétrica – Rivest, Shamir and Adleman. SA: Asociaciones de Seguridad – Security Associations. SAP: Punto de Acceso al Servicio – Service Access Point. SDA: Adaptador de Datos de Suscriptor – Subscriber Data Adapter. SDH: Jerarquía Digital Sincrónica – Synchronous Digital Hierarchy. SDR: Radio Definido por Software. SDU: Unidad de Servicio de Datos – Service Data Unit. SMD: Sistema Multiacceso Digital. 173 SNR: Relación Señal a Ruido – Signal to Noise Ratio. SOHO: Oficinas en el Hogar – Small Office, Home Office. SS: Estación de Suscriptor – Subscriber Station. STC: Codificación Espacio Tiempo. TDD: Duplexación por División de Tiempo – Time Division Duplexing. TDM: Multiplexación por División de Tiempo – Time Division Multiplexing. TDMA: Acceso Múltiple por División de Tiempo – Time Division Multiple Access. TIR: Tasa Interna de Retorno. UAB: Unidad de Abonados. UCI: Unidad Concentradora e Interfaz. UL: Enlace de Subida – Uplink. URA: Unidad Repetidora. URB: Unidad de Radio Base. VAN: Valor Actual Neto. VCI: Identificador de Canal Virtual – Virtual Channel Identifier. VDC: Voltaje de Continua. VLAN: LAN Virtual. VoIP: Voz sobre el protocolo IP – Voice over IP. VPI: Identificador de Camino Virtual – Virtual Path Identifier. VPN: Red Privada Virtual – Virtual Private Network. WAN: Red de Área Extensa – Wide Area Network. Wi-Bro: Banda Ancha Inalámbrica – Wireless Broadband. Wi-Fi: Fidelidad Inalámbrica – Wireless Fidelity. Wi-MAX: Interoperabilidad Mundial para el Acceso a Microondas - Worldwide Interoperability for Microwave Access. WLAN: Inalámbrica – Wireless Local Area Network. WLL: Lazo Local Inalámbrico – Wireless Local Loop. WMAN: Red de Área Metropolitana Inalámbrica – Wireless Metropolitan Area Network BIBLIOGRAFÍA 174 BIBLIOGRAFÍA Libros: 1. STALLINGS, William; “Comunicaciones y Redes de Computadoras”, Séptima edición; Edit. Prentice-Hall; USA 2005. 2. SWEENEY, Daniel; “WiMAX Operator's Manual: Building 802.16 Wireless Networks”. IEEE Communications Magazine – February 2005. 3. SR TELECOM. “Telecomunicaciones Inalámbricas Punto a Multipunto”. Tercera Edición. Canadá. 2002. Tesis: 4. ALTAMIRANO, María; GARBAY, Carlos. “Estudio y Diseño de Dotación del Servicio Telefónico para las poblaciones rurales de Columbe, Guantul y otras de la zona centro de Chimborazo” 2003. 5. FARRÉ, Valdemar. “Diseño de un Sistema de Comunicación PuntoMultipunto Walkair para ampliar los servicios de Telecomunicaciones en la red de transmisión digital de la zona de Atuntaqui ANDINATEL S.A.”. Mayo 2003. 6. GARCÍA, Galo; ALVEAR, Christian. “Diseño de un Backbone inalámbrico utilizando tecnología Wi-MAX para la integración de puntos de acceso WiFi de diferentes proveedores en el Distrito Metropolitano de Quito y propuesta para ofrecer multiservicios”. Agosto 2005. 7. MERA, Diego. “Análisis de la tecnología inalámbrica Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) y sus aplicaciones de banda ancha en Telecomunicaciones” Junio 2005. 175 Tutoriales y Manuales: 8. WiMAX Forum “WiMAX End-to-End Network Systems Architecture Stage 2: Architecture Tenets, Reference Model and Reference Points”. Diciembre 2005. 9. HOADLEY, John. “Overview: Technology Innovation for Wireless Broadband Access”, Nortel Technical Journal, Issue 2, Julio 2005. Revistas y Artículos: 10. Revista de Telecomunicaciones de ALCATEL - 3er trimestre de 2006 Pág. 243-246. 11. Boletín de Telecomunicaciones - Telesemana. Especial WiMAX 802.16, Volumen 4, Nº 52. Referencias Electrónicas: 12. http://www.wimaxforum.org/home 13. http://www.blogwimax.com 14. http://www.wimaxsurvival.com 15. http://www.latinwimax.com 16. http://www.wimaxsummit.com 17. http://www.intel.com/go/wimax 18. http://es.wikipedia.org/wiki/WiMax 19. http://rfdesign.com/mag/radio_security_considerations_wimaxbased/ 20. http://www.bits-pilani.ac.in/dlp-home/aboutdlp/aboutdlp.html ANEXOS ÍNDICE ANEXO A SISTEMAS MULTIACCESO DIGITAL SMD-30/1,5 Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Configuración Básica del Sistema SMD-30/1,5…...……..…………........ Ejemplo de Configuración del Sistema SMD-30/1,5…...……..…............ Situación de la Unidad Concentradora e Interfaz en una Configuración Típica del Sistema SMD-30/1,5…...…………….….................................. Situación de la Unidad Radio Base en una Configuración Típica del Sistema SMD-30/1,5…...……..………….……………............................. 1 2 3 4 ANEXO B RESULTADOS DEL ESTUDIO DE CAMPO Localidades • Armenia…………………………………………………….………………... • Cartagena…………………………………………………….………………. • Santa Elena………………………………………………………….……….. • Tulipe…………………………………………………………….………….. • Las Tolas…………………………………………………………….………. • Gualea Cruz………………………………………………………………….. • Castilla……………………………………………………………………….. • El Porvenir…………………………………………………………………… • Gualea…………………………………………………………………….….. • Santa Teresa……………………………………………………………..…… • Ingapi…………………………………………………………………….…... • Pacto Loma…………………………………………………………………... • La Delicia………………………………………..…………………………… • La Victoria………………………….………………………………………... • El Progreso……………………………..…………………………………….. • Buenos Aires…………………………………….…………………………… 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ANEXO C MAPAS DE LA ZONA DE ESTUDIO Distrito Metropolitano de Quito y sus Parroquias Rurales…………………………... 21 Mapa de la Zona de Estudio – Nanegalito…………………………………………… 22 Mapa Topográfico de la Zona de Estudio.…………………………………………… 23 ANEXO D PERFILES TOPOGRÁFICOS (Enlaces Punto-Multipunto) Enlace Castilla-Armenia………….………………………………………………….. Enlace Castilla-Cartagena.…………………..……………………………………….. Enlace Castilla-Santa Elena…...…………………………………………….……….. Enlace Castilla-Tulipe...………………………………..…………………………….. Enlace Castilla-Las Tolas..……………………………………………..…………….. Enlace Castilla-Gualea Cruz…..………………………………….………………….. Enlace Castilla-El Porvenir…………………………………….…………………….. Enlace Castilla-Gualea…...………………………………………….……………….. Enlace Castilla-Santa Teresa.……………………………………………………..….. Enlace Castilla-Ingapi…………………………………………………………….….. Enlace Castilla-Pacto Loma…...……………………………………………….…….. Enlace Castilla-La Delicia….……………………………………………..………….. Enlace Castilla-La Victoria…………………………………….…………………….. Enlace Castilla-El Progreso……..….……………………………………..………….. Enlace Castilla-Buenos Aires………………………………………….………….….. 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 ANEXO E CÁLCULOS DE LOS ENLACES Cálculos de los Enlaces utilizando equipos Airspan…………………………………. 54 Cálculos de los Enlaces utilizando equipos BreezeMAX de Alvarion………………. 57 ANEXO F EQUIPOS UTILIZADOS EN EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN Wi-MAX Equipos Wi-MAX AS.MAX de Airspan……..………….…………………………… Equipos Wi-MAX BreezeMAX de Alvarion………………………………………… Equipos SRAL XD de Siemens………....………….………………………………… Equipos Multiservice IP DSLAMs – ADNGs de Siemens…………………...……… Equipos Huawei IP DSLAMs………………………………………………...……… 60 88 95 105 116 A N EXO A Sistema Multiacceso Digital SMD-30/1,5 1 Figura 1 - Configuración Básica del Sistema SMD-30/1,5 2 Figura 2 – Ejemplo de Configuración del Sistema SMD-30/1,5 3 Figura 3 – Situación de la Unidad Concentradora e Interfaz en una Configuración Típica del Sistema SMD-30/1,5 4 Figura 4 – Situación de la Unidad Radio Base en una Configuración Típica del Sistema SMD-30/1,5 A N EXO B Resultados del Estudio de Campo 5 ARMENIA Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Nanegalito LATITUD N 00º 04’ 29’’ LONGITUD O 78º 41’ 34’’ ALTITUD 1760 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA Torre Mástil Pararrayos SI ( ) NO ( ) Triangular 60 m. SI ( ) NO ( ) Autosoportada SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Backup: ( ) Tipo: Baterías Consideraciones: Moradores del Sector afirman que los equipos cuentan con Baterías que funcionan máximo 1 hora después del corte de Energía Eléctrica. La Torre de Andinatel se encuentra junto a la de Movistar. Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad de Acceso TRAYECTO Nanegalito-Armenia TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO Asfaltada 2 vías Camioneta 4x4 5 min. Armenia-Antenas Lastrada 1 vía Camioneta 4x4 5 min. Consideraciones: De la entrada a la Armenia, continuar 5 min. más adelante hasta llegar a la entrada a Bellavista (A mano izq.). Esta vía se encuentra en mal estado. Foto del Sitio 6 CARTAGENA Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Nanegal LATITUD N 00º 07’ 14’’ LONGITUD O 78º 42’ 09’’ ALTITUD 1535 m. Infraestructura Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA Torre Mástil Pararrayos SI ( ) NO ( ) Mástil Cuadrangular 10 m. SI ( ) NO ( ) SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Consideraciones: Habitantes del Sector dicen que no existe respaldo una vez que se corta la Energía Eléctrica, pues inmediatamente se pierde la comunicación. El Sistema SMD-30 se encuentra junto a la Iglesia Central. Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO Armenia-Cartagena Lastrada 1 vía Camioneta 4x4 25 min. Consideraciones: En la Armenia, existe una entrada hacia la localidad de Cartagena. El mal estado de la vía, no permite ir a más de 20 Km/h. Foto del Sitio 7 SANTA ELENA Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Nanegalito LATITUD N 00º 05’ 45’’ LONGITUD O 78º 42’ 57’’ ALTITUD 1620 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA Torre Mástil Pararrayos SI ( ) NO ( ) Mástil Cuadrangular 10 m. SI ( ) NO ( ) SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Backup: ( ) Tipo: Baterías Consideraciones: Pobladores del Sector afirman que una vez que se corta la Energía Eléctrica, el sistema de respaldo solo funciona 30 min., luego se pierde la comunicación. El Sistema SMD-30 se encuentra junto a la Iglesia como se indica. Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO Armenia-Santa Elena Asfaltada 2 vías Camioneta 4x4 10 min. Consideraciones: En la Armenia, existe señalización que indica la ruta hacia la localidad de Sta. Elena. El estado de la vía es regular. Foto del Sitio 8 TULIPE Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Nanegalito LATITUD N 00º 05’ 17’’ LONGITUD O 78º 44’ 02’’ ALTITUD 1520 m. Infraestructura Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA Torre Mástil Pararrayos SI ( ) NO ( ) Torre Autosoportada 60 m. SI ( ) NO ( ) Mástil Circular 1.5 m. SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Backup: ( ) Tipo: Baterías Consideraciones: El sistema posee respaldo de Energía Eléctrica el cual solo funciona 1 hora aprox., luego se corta la comunicación. El Sistema SMD-30 se encuentra en las instalaciones del Puesto de salud, mientras que la Torre se encuentra en la Montaña del Oso, a 25 min. de la localidad de Tulipe. Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla (Desde la Torre) Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO Santa Elena-Tulipe Asfaltada 2 vías Camioneta 4x4 10 min. Tulipe-Torre Antenas Lastrada 1 vía Camioneta 4x4 25 min. Consideraciones: No existe señalización que indica la ruta hacia la Torre, la entrada se la realiza por la Escuela Alonso Moreno de Tulipe. Esta vía se encuentra en mal estado. Foto del Sitio 9 LAS TOLAS Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Gualea LATITUD N 00º 04’ 54’’ LONGITUD O 78º 46’ 20’’ ALTITUD 1740 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA Torre Mástil Pararrayos SI ( ) NO ( ) Mástil Cuadrangular 10 m. SI ( ) NO ( ) SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Backup: ( ) Tipo: Baterías Consideraciones: Las Baterías funcionan de 3 a 6 horas, luego del corte de Energía Eléctrica. El Sistema SMD-30 se encuentra ubicado en la Escuela General Rumiñahui. Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO Tulipe-Las Tolas Lastrada 1 vía Camioneta 4x4 20 min. Consideraciones: Pasando el puente de Tulipe, a mano izquierda existe señalización que nos indica la ruta hacia esta localidad. La vía se encuentra en mal estado. Foto del Sitio 10 GUALEA CRUZ Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Gualea LATITUD N 00º 06’ 58’’ LONGITUD O 78º 44’ 07’’ ALTITUD 1537 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA Mástil Pararrayos SI ( ) NO ( ) Mástil Cuadrangular 10 m. SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Backup: ( ) Tipo: Baterías Consideraciones: El respaldo de Energía Eléctrica solo funciona 1 hora luego del corte. El Sistema SMD-30 se encuentra ubicado frente a la Escuela Manuel Larrea. Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO Tulipe-Gualea Cruz Asfaltada 2 vías Camioneta 4x4 10 min. Consideraciones: De Tulipe se toma la vía principal hasta llegar a la localidad de Gualea Cruz. El estado de la vía es regular. Foto del Sitio 11 CASTILLA Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Gualea LATITUD N 00º 07’ 40’’ LONGITUD O 78º 44’ 08’’ ALTITUD 1568 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA Torre Mástil Pararrayos SI ( ) NO ( ) Cuadrangular 60 m. SI ( ) NO ( ) Autosoportada SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Backup: ( ) Tipo: Baterías Consideraciones: Los equipos cuentan con Baterías que funcionan medio día, después del corte de Energía Eléctrica. La Torre se encuentra junto a una nueva Torre de Porta. Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad de Acceso TRAYECTO Gualea Cruz-Castilla TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO Lastrada 1 vía Camioneta 4x4 5 min. Consideraciones: A la salida de Gualea Cruz, existe un camino de tierra que conduce hacia Castilla. A esta repetidora se la divisa desde cualquier punto de la Zona de Estudio. Foto del Sitio 12 EL PORVENIR Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Gualea LATITUD N 00º 09’ 04’’ LONGITUD O 78º 43’ 37’’ ALTITUD 1414 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA Mástil Pararrayos SI ( ) NO ( ) Mástil Cuadrangular 10 m. SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Backup: ( ) Tipo: Baterías Consideraciones: Luego del corte de Energía Eléctrica, las Baterías funcionan 1 hora aprox. El Sistema SMD-30 se encuentra ubicado en las instalaciones del Proyecto Nueva Semilla. Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO Castilla-El Porvenir Lastrada 1 vía Camioneta 4x4 10 min. Consideraciones: Para llegar a la localidad el Porvenir se toma la misma ruta Gualea CruzCastilla hasta llegar a esta localidad. La vía se encuentra en mal estado. Foto del sitio 13 GUALEA Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Gualea LATITUD N 00º 06’ 49’’ LONGITUD O 78º 44’ 50’’ ALTITUD 1330 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA Mástil Pararrayos SI ( ) NO ( ) Mástil Cuadrangular 10 m. SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Consideraciones: Luego del corte de Energía Eléctrica, la comunicación se corta inmediatamente. No funcionan las Baterías. El Sistema SMD-30 se encuentra ubicado tras la Iglesia Central de Gualea. Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO Gualea Cruz-Gualea Asfaltada 2 vías Camioneta 4x4 5 min. Consideraciones: Gualea constituye uno de los centros más poblados de este sector. Se encuentra muy próximo a Gualea Cruz. El estado de la vía es regular. Foto del Sitio 14 SANTA TERESA Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Pacto LATITUD N 00º 07’ 39’’ LONGITUD O 78º 46’ 05’’ ALTITUD 1348 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA SI ( ) NO ( ) SI ( ) NO ( ) SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Consideraciones: En este sector no existen líneas telefónicas, por lo que se lo ha considerado en la Zona de Estudio. El nuevo Sistema de Transmisión Wi-MAX permitirá ofrecer servicios de voz y datos a esta localidad, en especial a la Escuela Sta. Teresa. Torre Mástil Pararrayos Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO Gualea-Vía Pacto Asfaltada 2 vías Camioneta 4x4 10 min. Vía Pacto-Sta. Teresa Lastrada 1 vía Camioneta 4x4 25 min. Consideraciones: En la vía a Pacto, a mano izquierda tenemos la entrada a la Hostería La Kalea la cual nos llevará hasta Sta. Teresa. La vía se encuentra en mal estado y es muy empinada. Foto del Sitio 15 INGAPI Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Pacto LATITUD N 00º 07’ 48’’ LONGITUD O 78º 47’ 43’’ ALTITUD 1520 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA Mástil Pararrayos SI ( ) NO ( ) Mástil Cuadrangular 10 m. SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Backup: ( ) Tipo: Baterías Consideraciones: Luego del corte de Energía Eléctrica, la comunicación permanece durante medio día aprox. El Sistema SMD-30 se encuentra ubicado en las Instalaciones del retén policial de Ingapi, el cual se encuentra todavía en construcción. Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO Ent. Sta. Teresa-Ent.. Ingapi Asfaltada 2 vías Camioneta 4x4 3 min. Ent. Ingapi-Ingapi Lastrada 1 vía Camioneta 4x4 12 min. Consideraciones: Antes de llegar a Pacto, existe señalización que indica la entrada hacia Ingapi. Esta vía también es empinada y se encuentra en mal estado, lo que dificulta su acceso. Foto del Sitio 16 PACTO LOMA Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Pacto LATITUD N 00º 08’ 59’’ LONGITUD O 78º 46’ 48’’ ALTITUD 1360 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA SI ( ) NO ( ) SI ( ) NO ( ) SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Consideraciones: En esta localidad, no existen líneas telefónicas, por lo que también se lo ha considerado en la Zona de Estudio. El nuevo Sistema de Transmisión Wi-MAX permitirá ofrecer servicios de voz y datos a este sector, en especial a la Escuela Sta. Isabel. Torre Mástil Pararrayos Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO Pacto-Pacto Loma Lastrada 1 vía Camioneta 4x4 5 min. Consideraciones: En Pacto, se debe preguntar a los habitantes que vía me llevará hacia Pacto Loma o hacia el Sector el Paraíso. Tras el Colegio 24 de Julio existe una Y, la cual está muy bien señalizada y nos indica la ruta a seguir. Foto del Sitio 17 LA DELICIA Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Pacto LATITUD N 00º 08’ 47’’ LONGITUD O 78º 47’ 55’’ ALTITUD 1481 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA SI ( ) NO ( ) Mástil Circular 10 m. SI ( ) NO ( ) SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Consideraciones: En esta localidad, solamente existe un Monocanal, el cual presta el servicio para toda la localidad, por lo que también se lo ha considerado en la Zona de Estudio, para así poder ofrecer a todos los moradores servicio de voz y datos, en especial al Centro de Desarrollo Infantil y a la Escuela donde se encuentra localizada esta antena. Torre Mástil Pararrayos Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO Pacto Loma-La Delicia Lastrada 1 vía Camioneta 4x4 6 min. Consideraciones: Se debe seguir la misma ruta que nos lleva hacia Pacto Loma. Esta vía se encuentra en mal estado, por lo que dificulta su acceso. Foto del Sitio 18 LA VICTORIA Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Pacto LATITUD N 00º 09’ 57’’ LONGITUD O 78º 45’ 41’’ ALTITUD 1185 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA SI ( ) NO ( ) SI ( ) NO ( ) SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Consideraciones: En esta Población, no existen líneas telefónicas, por lo que también se lo ha considerado en la Zona de Estudio. El nuevo Sistema de Transmisión Wi-MAX permitirá ofrecer servicios de voz y datos a este sector. Torre Mástil Pararrayos Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO La Y de Pacto-La Victoria Lastrada 1 vía Camioneta 4x4 10 min. Consideraciones: De la Y de Pacto, se debe tomar la ruta hacia El Paraíso, la cual nos llevará hasta esta localidad. La vía se encuentra señalizada y su estado es regular. Foto del Sitio 19 EL PROGRESO Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Pacto LATITUD N 00º 10’ 08’’ LONGITUD O 78º 45’ 04’’ ALTITUD 1114 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA SI ( ) NO ( ) SI ( ) NO ( ) SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Consideraciones: En este sector, no existen líneas telefónicas, por lo que también se lo ha considerado en la Zona de Estudio. Los pobladores afirman que resultaría indispensable nuevos proyectos en la localidad. Una de las más beneficiadas sería la Esc. Gen. Villamil. Torre Mástil Pararrayos Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO La Victoria-El Progreso Lastrada 1 vía Camioneta 4x4 10 min. Consideraciones: Se debe seguir la ruta que nos llevó hacia La Victoria. La vía hacia esta localidad está en muy mal estado. Foto del Sitio 20 BUENOS AIRES Situación Geográfica PROVINCIA Pichincha CANTÓN Quito PARROQUIA Pacto LATITUD N 00º 10’ 47’’ LONGITUD O 78º 45’ 06’’ ALTITUD 1148 m. Infraestructura DISPONIBILIDAD TIPO ALTURA Torre Mástil Pararrayos SI ( ) NO ( ) Mástil Circular 10 m. SI ( ) NO ( ) SI ( ) NO ( ) Energía Eléctrica Línea Comercial: ( ) Consideraciones: En el sector solamente funciona un Monocanal, es decir existe un único teléfono para la localidad. No existe respaldo de Energía Eléctrica. Línea de Vista Línea de Vista SI ( ) NO ( ) Hacia Repetidora Castilla Factibilidad de Acceso TRAYECTO TIPO DE ACCESO TRANSPORTE TIEMPO El Progreso-Buenos Aires Lastrada 1 vía Camioneta 4x4 10 min. Consideraciones: Una vez que se llega a la localidad de El progreso, existe una única vía hacia la localidad de Buenos Aires. Foto del Sitio A N EXO C Mapas de la Zona de Estudio 21 22 23 A N EXO D Perfiles Topográficos (Enlaces Punto-Multipunto) 24 ENLACE CASTILLA – ARMENIA DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Armenia N 00º 04’ 29’’ O 78º 41’ 34’’ h2 = 1760 msnm. hb = 60 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 7.58 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo ____ Zonas Críticas 25 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (6.1 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-Armenia Ganancia del Sistema Armenia-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 7.6 Km 141.1º 142.9º 1.7958º 378.2 m LOS 1781.25 m 10.23 m 1791.48 m 1771.02 m 62.41 m 3500 MHz 120.9 dB 0.1 dB 0 dB 0 dB 0.5 dB 121.5 dB 157.2 dB 164.7 dB 33.9 dB 26 ENLACE CASTILLA – CARTAGENA DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Mástil: Cartagena N 00º 07’ 14’’ O 78º 42’ 09’’ h2 = 1535 msnm. hb = 10 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 3.76 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo ____ Zonas Críticas 27 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (2.5 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-Cartagena Ganancia del Sistema Cartagena-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 3.76 Km 102.3º 104.1º 0.0322º 203.9 m LOS 1565.97 m 1.25 m 1567.22 m 1564.72 m 3.125 m 3500 MHz 114.8 dB 0.2 dB 0 dB 0 dB 1.1 dB 116.1 dB 159.5 dB 167.0 dB 38.9 dB 28 ENLACE CASTILLA – SANTA ELENA DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Mástil: Santa Elena N 00º 05’ 45’’ O 78º 42’ 57’’ h2 = 1620 msnm. hb = 10 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 4.14 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo ____ Zonas Críticas 29 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (2.8 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-Santa Elena Ganancia del Sistema Santa Elena-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 4.15 Km 112.3º 114.1º 4.0765º 133.4 m LOS 1629.4 m 1.27 m 1630.67 m 1628.13 m 3.56 m 3500 MHz 115.1 dB 0.2 dB 0 dB 0 dB 0.9 dB 116.2 dB 169.9 dB 162.4 dB 41.4 dB 30 ENLACE CASTILLA – TULIPE DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Tulipe N 00º 05’ 17’’ O 78º 44’ 02’’ h2 = 1520 msnm. hb = 60 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 4.51 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo 31 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (5.7 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-Tulipe Ganancia del Sistema Tulipe-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 4.4 Km 357.6º 359.3º 0.2533º 60.2 m LOS 1600.73 m 1.3 m 1602.03 m 1599.43 m 7.41 m 3500 MHz 116.2 dB 0.5 dB 0 dB 0 dB 0 dB 116.7 dB 164.0 dB 164.0 dB 45.7 dB 32 ENLACE CASTILLA – LAS TOLAS DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Mástil: Las Tolas N 00º 04’ 54’’ O 78º 46’ 20’’ h2 = 1740 msnm. hb = 10 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 6.54 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo ____ Zonas Críticas 33 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (1.4 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-Las Tolas Ganancia del Sistema Las Tolas-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 6.5 Km 218.5º 220.2º 1.5887º 437.4 m LOS 1635.51 m 1.18 m 1636.69 m 1634.33 m 1.65 m 3500 MHz 119.6 dB 0.7 dB 0 dB 0 dB 0 dB 120.3 dB 169.6 dB 162.1 dB 37.2 dB 34 ENLACE CASTILLA – GUALEA CRUZ DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Mástil: Gualea Cruz N 00º 06’ 58’’ O 78º 44’ 07’’ h2 = 1537 msnm. hb = 10 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 1.3 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo 35 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (2.3 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-Gualea Cruz Ganancia del Sistema Gualea Cruz-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 1.3 Km 178.7º 180.4º 3.5791º 57.0 m LOS 1603.08 m 1.15 m 1604.23 m 1601.93 m 2.645 m 3500 MHz 105.5 dB 0.3 dB 0 dB 0 dB 1.6 dB 107.4 dB 170.0 dB 162.5 dB 57.1 dB 36 ENLACE CASTILLA – EL PORVENIR DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Mástil: El Porvenir N 00º 09’ 04’’ O 78º 43’ 37’’ h2 = 1414 msnm. hb = 10 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 2.76 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo 37 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (0.3 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-El Porvenir Ganancia del Sistema El Porvenir-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 2.8 Km 20.2º 22.0º 3.1598º 134.8 m LOS 1445.86 m 1.16 m 1447.02 m 1444.70 m 0.348 m 3500 MHz 112.1 dB 5.2 dB 0 dB 0 dB 0 dB 117.3 dB 163.4 dB 155.9 dB 37.0 dB 38 ENLACE CASTILLA – GUALEA DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Mástil: Gualea N 00º 06’ 49’’ O 78º 44’ 50’’ h2 = 1330 msnm. hb = 10 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 2.04 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo 39 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (2.0 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-Gualea Ganancia del Sistema Gualea-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 2.04 Km 176.6º 178.4º 2.9468º 63.3 m LOS 1571.54 m 1.17 m 1572.71 m 1570.37 m 2.34 m 3500 MHz 107.2 dB 0.5 dB 0 dB 0 dB 0 dB 107.7 dB 170.0 dB 162.5 dB 48.0 dB 40 ENLACE CASTILLA – SANTA TERESA DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Mástil: Santa Teresa N 00º 07’ 39’’ O 78º 46’ 05’’ h2 = 1348 msnm. hb = 10 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 3.63 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo ____ Zonas Críticas 41 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (6.4 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-Santa Teresa Ganancia del Sistema Santa Teresa-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 3.6 Km 269.5º 271.3º 4.2422º 380.9 m LOS 1545.5 m 1.26 m 1546.76 m 1544.24 m 8.06 m 3500 MHz 114.4 dB 0.8 dB 0 dB 0 dB 0.2 dB 115.4 dB 167.7 dB 160.2 dB 44.8 dB 42 ENLACE CASTILLA – INGAPI DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Mástil: Ingapi N 00º 07’ 48’’ O 78º 47’ 43’’ h2 = 1520 msnm. hb = 10 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 6.64 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo ____ Zonas Críticas 43 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (5.2 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-Ingapi Ganancia del Sistema Ingapi-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 6.64 Km 272.1º 273.9º 0.5732º 381.0 m LOS 1530.59 m 1.06 m 1531.65 m 1529.53 m 5.512 m 3500 MHz 119.7 dB 0.7 dB 0 dB 0 dB 0.6 dB 121.0 dB 167.6 dB 160.1 dB 39.9 dB 44 ENLACE CASTILLA – PACTO LOMA DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Mástil: Pacto Loma N 00º 08’ 59’’ O 78º 46’ 48’’ h2 = 1360 msnm. hb = 10 m. LONGITUD DEL ENLACE: 5.36 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo 45 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (0.3 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-Pacto Loma Ganancia del Sistema Pacto Loma-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 5.5 Km 296.3º 298.0º 2.1968º 421.3 m LOS 1388.76 m 1.18 m 1389.94 m 1387.58 m 0.354 m 3500 MHz 118.1 dB 0.5 dB 0 dB 0 dB 0 dB 118.6 dB 166.2 dB 158.7 dB 34.0 dB 46 ENLACE CASTILLA – LA DELICIA DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Mástil: La Delicia N 00º 08’ 47’’ O 78º 47’ 55’’ h2 = 1481 msnm. hb = 10 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 7.40 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo ____ Zonas Críticas 47 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (2.4 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-La Delicia Ganancia del Sistema La Delicia-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 7.31 Km 286.4º 288.2º 0.4719º 403.1 m LOS 1493.06 m 0.9 m 1493.96 m 1492.16 m 2.16 m 3500 MHz 120.6 dB 0.3 dB 0 dB 0 dB 0 dB 120.9 dB 166.8 dB 159.3 dB 34.1 dB 48 ENLACE CASTILLA – LA VICTORIA DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Mástil: La Victoria N 00º 09’ 57’’ O 78º 45’ 41’’ h2 = 1185 msnm. hb = 10 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 4.39 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo ____ Zonas Críticas 49 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (13.8 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-La Victoria Ganancia del Sistema La Victoria-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 4.4 Km 325.8º 327.6º 4.4296º 515.3 m LOS 1273.25 m 1.27 m 1274.52 m 1271.98 m 17.53 m 3500 MHz 117.5 dB 0.9 dB 0 dB 0 dB 0 dB 118.4 dB 164.3 dB 156.8 dB 33.9 dB 50 ENLACE CASTILLA – EL PROGRESO DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Mástil: El Progreso N 00º 10’ 08’’ O 78º 45’ 04’’ h2 = 1114 msnm. hb = 10 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 4.26 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo ____ Zonas Críticas 51 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (4.6 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-El Progreso Ganancia del Sistema El Progreso-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 4.3 Km 339.3º 341.0º 4.9118º 519.3 m LOS 1246.71 m 1.31 m 1248.02 m 1245.40 m 6.03 m 3500 MHz 117.1 dB 0.8 dB 0 dB 0 dB 0.6 dB 118.5 dB 163.5 dB 156.0 dB 38.5 dB 52 ENLACE CASTILLA – BUENOS AIRES DATOS DEL ENLACE PUNTO 1: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Torre: Castilla N 00º 07’ 40” O 78º 44’ 08’’ h1 = 1568 msnm. ha = 60 m. PUNTO 2: Nombre: Latitud: Longitud: Altitud: Mástil: Buenos Aires N 00º 10’ 47’’ O 78º 45’ 06’’ h2 = 1148 msnm. hb = 10 m. LONGITUD DEL ENLACE: D = 5.64 Km FRECUENCIA: f = 3.5 GHz PERFIL TOPOGRÁFICO: ____ Perfil Topográfico ____ Rayo ____ Zonas Críticas 53 DATOS RADIO MOBILE: Distancia del Enlace Azimut (Norte Verdadero) Azimut (Norte Magnético) Ángulo de Elevación Variación en la elevación del Terreno Modo de Propagación Altura del Rayo Radio de la 1ª Zona de Fresnel Límite superior de la 1ª Zona de Fresnel Límite inferior de la 1ª Zona de Fresnel Mínimo despeje (0.2 rF1) Frecuencia Promedio Espacio Libre Obstrucción Obstrucción Urbana Obstrucción por Vegetación Pérdidas Estáticas Total de Pérdidas por Propagación Ganancia del Sistema Castilla-Buenos Aires Ganancia del Sistema Buenos Aires-Castilla Peor nivel de recepción (50% tiempo) 5.7 Km 342.8º 344.5º 4.1149º 530.2 m LOS 1182.74 m 1.16 m 1183.90 m 1181.58 m 0.232 m 3500 MHz 118.9 dB 12.2 dB 0 dB 0 dB 0 dB 131.1 dB 163.2 dB 155.7 dB 10.9 dB A N EXO E Cálculos de los Enlaces 54 ENLACES Castilla-Armenia Castilla-Cartagena Castilla-Sta. Elena Castilla-Tulipe Castilla-Las Tolas Frecuencia (GHz) 3.5 7.58 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 120.87 -60.87 42.13 11.785 Si 1.894859*10-6 99.9998 3.5 3.76 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 114.79 -54.79 48.21 5.695 Si 7.520087*10-6 99.9992 3.5 4.14 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 115.62 -55.62 47.38 6.531 Si 8.280572*10-6 99.9992 3.5 4.51 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 116.36 -56.36 46.64 7.275 Si 9.019634*10-6 99.9991 3.5 6.54 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 119.59 -59.59 43.41 10.503 Si 1.307954*10-5 99.9987 Distancia (Km) Pérdidas AWG-TX (dB) Pérdidas AWG-RX (dB) Pérdidas AB-TX (dB) Pérdidas AB-RX (dB) Ganancia TX (dBi) Ganancia RX (dBi) Potencia TX (dBm) Potencia Umb (dBm) Factor A Factor B Pérdidas A0 (dB) Potencia RX (dBm) MD (dB) FM (dB) MD ≥ FM Indisponibilidad (P) Confiabilidad (R%=1-P) Tabla 1 Cálculo de los Enlaces utilizando equipos Airspan 55 ENLACES Castilla-Gualea Cruz Castilla-El Porvenir Castilla-Gualea Castilla-Sta. Teresa Castilla-Ingapi Frecuencia (GHz) 3.5 1.30 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 105.56 -45.56 57.44 0.384 Si 1.055819*10-6 99.9999 3.5 2.76 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 112.10 -52.10 50.90 3.009 Si 5.520603*10-6 99.9994 3.5 2.04 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 109.47 -49.47 53.53 1.385 Si 3.240036*10-6 99.9997 3.5 3.63 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 114.48 -54.48 48.52 5.389 Si 7.260711*10-6 99.9993 3.5 6.64 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 119.72 -59.72 43.28 10.635 Si 1.327894*10-5 99.9987 Distancia (Km) Pérdidas AWG-TX (dB) Pérdidas AWG-RX (dB) Pérdidas AB-TX (dB) Pérdidas AB-RX (dB) Ganancia TX (dBi) Ganancia RX (dBi) Potencia TX (dBm) Potencia Umb (dBm) Factor A Factor B Pérdidas A0 (dB) Potencia RX (dBm) MD (dB) FM (dB) MD ≥ FM Indisponibilidad (P) Confiabilidad (R%=1-P) Tabla 2 Cálculo de los Enlaces utilizando equipos Airspan (Continuación) 56 ENLACES Castilla-Pacto Loma Castilla-La Delicia Castilla-La Victoria Castilla-El Progreso Castilla-Buenos Aires Frecuencia (GHz) 3.5 5.36 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 117.86 -57.86 45.14 8.775 Si 1.071899*10-5 99.9989 3.5 7.40 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 120.67 -60.67 42.33 11.576 Si 1.479975*10-5 99.9985 3.5 4.39 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 116.13 -56.13 46.87 7.041 Si 8.779158*10-6 99.9991 3.5 4.26 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 115.87 -55.87 47.13 6.779 Si 8.520952*10-6 99.9991 3.5 5.64 1 1 1 1 18 18 28 -103 1/4 1/8 118.31 -58.31 44.69 9.217 Si 1.127968*10-5 99.9988 Distancia (Km) Pérdidas AWG-TX (dB) Pérdidas AWG-RX (dB) Pérdidas AB-TX (dB) Pérdidas AB-RX (dB) Ganancia TX (dBi) Ganancia RX (dBi) Potencia TX (dBm) Potencia Umb (dBm) Factor A Factor B Pérdidas A0 (dB) Potencia RX (dBm) MD (dB) FM (dB) MD ≥ FM Indisponibilidad (P) Confiabilidad (R%=1-P) Tabla 3 Cálculo de los Enlaces utilizando equipos Airspan (Continuación) 57 ENLACES Castilla-Armenia Castilla-Cartagena Castilla-Sta. Elena Castilla-Tulipe Castilla-Las Tolas Frecuencia (GHz) 3.5 7.58 1 1 1 1 17 17 20 -98 1/4 1/8 120.87 -70.87 27.13 9.746 Si 2.424191*10-5 99.9975 3.5 3.76 1 1 1 1 17 17 20 -98 1/4 1/8 114.79 -64.79 33.21 4.597 Si 9.683288*10-6 99.9980 3.5 4.14 1 1 1 1 17 17 20 -98 1/4 1/8 115.62 -65.62 32.38 5.321 Si 1.094108*10-5 99.9984 3.5 4.51 1 1 1 1 17 17 20 -98 1/4 1/8 116.36 -66.36 31.64 6.124 Si 3.069364*10-5 99.9981 3.5 6.54 1 1 1 1 17 17 20 -98 1/4 1/8 119.59 -68.59 28.41 8.458 Si 2.094559*10-5 99.9979 Distancia (Km) Pérdidas AWG-TX (dB) Pérdidas AWG-RX (dB) Pérdidas AB-TX (dB) Pérdidas AB-RX (dB) Ganancia TX (dBi) Ganancia RX (dBi) Potencia TX (dBm) Potencia Umb (dBm) Factor A Factor B Pérdidas A0 (dB) Potencia RX (dBm) MD (dB) FM (dB) MD ≥ FM Indisponibilidad (P) Confiabilidad (R%=1-P) Tabla 4 Cálculo de los Enlaces utilizando equipos BreezeMAX de Alvarion 58 ENLACES Castilla-Gualea Cruz Castilla-El Porvenir Castilla-Gualea Castilla-Sta. Teresa Castilla-Ingapi Frecuencia (GHz) 3.5 1.30 1 1 1 1 17 17 20 -98 1/4 1/8 105.56 -55.56 42.44 0.128 Si 1.119926*10-6 99.9998 3.5 2.76 1 1 1 1 17 17 20 -98 1/4 1/8 112.10 -62.10 35.90 2.457 Si 6.268831*10-6 99.9993 3.5 2.04 1 1 1 1 17 17 20 -98 1/4 1/8 109.47 -59.47 38.53 0.691 Si 3.801455*10-6 99.9996 3.5 3.63 1 1 1 1 17 17 20 -98 1/4 1/8 114.48 -64.48 33.52 3.998 Si 1.000182*10-5 99.9989 3.5 6.64 1 1 1 1 17 17 20 -98 1/4 1/8 119.72 -69.72 38.28 9.743 Si 1.630661*10-5 99.9983 Distancia (Km) Pérdidas AWG-TX (dB) Pérdidas AWG-RX (dB) Pérdidas AB-TX (dB) Pérdidas AB-RX (dB) Ganancia TX (dBi) Ganancia RX (dBi) Potencia TX (dBm) Potencia Umb (dBm) Factor A Factor B Pérdidas A0 (dB) Potencia RX (dBm) MD (dB) FM (dB) MD ≥ FM Indisponibilidad (P) Confiabilidad (R%=1-P) Tabla 5 Cálculo de los Enlaces utilizando equipos BreezeMAX de Alvarion (Continuación)
