UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PÁEZ PLANIFICACIÓN Y MEJORA DE LOS SERVICIOS 2G Y 3G DE LA OPERADORA DIGITEL, A TRAVÉS DE UNA RED PDH, UBICADA EN EL MUNICIPIO SAN DIEGO, ESTADO CARABOBO. Autor: Villarroel Vallillo, Lorena Urb. Yuma II, calle Nº 3. Municipio San Diego. Teléfono: (0241) 8714240 (Master) – Fax: (0241) 8712394 REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PÁEZ FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE TELECOMUNICACIONES CARRERA: INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES PLANIFICACIÓN Y MEJORA DE LOS SERVICIOS 2G Y 3G DE LA OPERADORA DIGITEL, A TRAVÉS DE UNA RED PDH, UBICADA EN EL MUNICIPIO SAN DIEGO, ESTADO CARABOBO. Empresa: Corporación DIGITEL, C.A. Autor: Villarroel Vallillo, Lorena C.I.: 18.660.093 Valencia, Enero de 2013. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PÁEZ FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE TELECOMUNICACIONES CARRERA: INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES PLANIFICACIÓN Y MEJORA DE LOS SERVICIOS 2G Y 3G DE LA OPERADORA DIGITEL, A TRAVÉS DE UNA RED PDH, UBICADA EN EL MUNICIPIO SAN DIEGO, ESTADO CARABOBO. CONSTANCIA DE ACEPTACIÓN ___________________________________________________________ Nombre, firma y cédula de identidad del tutor académico ___________________________________________________________ Nombre, firma y cédula de identidad del tutor empresarial Autor: Villarroel Vallillo, Lorena C.I.: 18.660.093 Valencia, Enero de 2013. AGRADECIMIENTOS Le agradezco principalmente a Dios y a mi virgencita del Valle, por nunca desampararme, por darme fuerza y voluntad para seguir siempre adelante. A mi familia en general por ser la mejor del mundo. A mis padres, porque gracias a ellos me encuentro en donde estoy, por haberme dado la oportunidad de formarme académicamente y hacer de mí, la persona que hoy en día soy. A mi hermana Lauren, mi sobrinita Nicole, la luz de mis ojos, a mi cuñado Xabier y a mi novio Daniel, por brindarme apoyo incondicional, por siempre estar conmigo en las buenas y en las malas y por hacer de mi vida cada día más feliz. Al todo el personal de la Corporación DIGITEL, en especial a mi tutor empresarial Miguel Ángel Pérez, por toda la enseñanza que me dió, el apoyo brindado, dedicación, y paciencia que me tuvo desde el primer día que inicié mis pasantías y por ser más que un tutor empresarial, ser un amigo. A todos los profesores de la Universidad José Antonio Páez que formaron parte de mi formación académica, en especial a mi tutor académico Bill S. Torres M., por ser un excelente consejero en la realización metodológica de mi informe de pasantías y por toda la enseñanza que me dejó a lo largo de estos meses. ACEPTACIÓN DEL TUTOR Quien suscribe, Bill S. Torres M., portador de la cédula de identidad N° 13.548.024, en mi carácter de tutor del informe de pasantías presentado por la ciudadana Lorena Villarroel V., portadora de la cédula de identidad N° 18.660.093, titulado Planificación y Mejora de los Servicios 2G y 3G de la Operadora DIGITEL, a través de una Red PDH, ubicada en el Municipio San Diego, Estado Carabobo, presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero en Telecomunicaciones, considero que dicho trabajo reúne los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la presentación pública y evaluación por parte del jurado examinador que se designe. En San Diego, a los diez días del mes de Enero del año dos mil trece. Ing. Bill S. Torres M. C.I.: 13.548.024 ÍNDICE GENERAL CONTENIDO pp. ÍNDICE DE FIGURAS......................................................................................... xi ÍNDICE DE TABLAS........................................................................................... xiii ÍNDICE DE ANEXOS........................................................................................... xiv INTRODUCCIÓN................................................................................................. 1 CAPÍTULOS I LA EMPRESA 1.1. Reseña Histórica.................................................................................... 3 1.2. Misión.................................................................................................... 5 1.3. Visión.................................................................................................... 5 1.4. Valores.................................................................................................. 5 1.5. Ubicación.............................................................................................. 6 1.6. Organigrama General de la Empresa.....................................................7 II EL PROBLEMA 2.1. Planteamiento del Problema.................................................................. 10 2.2. Formulación del Problema.................................................................... 12 2.3. Objetivos de la Investigación................................................................ 13 2.3.1. Objetivo General........................................................................... 13 2.3.2. Objetivos Específicos.................................................................... 13 2.4. Justificación........................................................................................... 13 2.5. Alcance.................................................................................................. 14 2.6. Limitaciones.......................................................................................... 14 III MARCO REFERENCIAL CONCEPTUAL 3.1. Antecedentes......................................................................................... 16 3.2. Bases Teóricas....................................................................................... 18 3.2.1. Tecnología de Múltiple Acceso..................................................... 18 3.2.1.1. Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA)......... 18 3.2.1.2. Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA).............. 19 3.2.1.3. Acceso Múltiple por División de Espacio (SDMA).............. 20 3.2.1.4. Acceso Múltiple por División de Codificación (CDMA)..... 21 3.2.1.5. Acceso Múltiple por Saltos de Frecuencia (FHMA)............. 21 3.2.2. Red GSM....................................................................................... 22 3.2.2.1. Historia de la Red GSM........................................................ 22 3.2.2.2. Arquitectura de la Red GSM................................................. 23 3.2.2.2.1. Subsistema de la Estación Base (BSS).......................... 24 3.2.2.2.2. Susbsistema de Conmutación y Red (NSS).................. 24 3.2.2.2.3. Conjunto de Estaciones Móviles (MS)..........................25 3.2.2.3. Elementos de la Red GSM.................................................... 25 3.2.2.4. Interfaces de la Red GSM..................................................... 26 3.2.3. Tecnología Digital Plesiócrona (PDH)......................................... 27 3.2.4. Handover GSM............................................................................. 28 3.2.4.1. Tipos de Handover................................................................ 29 3.2.4.2. ¿Cuándo ocurre el Handover?............................................... 29 3.2.4.3. ¿Cómo decide el móvil a que celda se debe destinar?.......... 29 3.2.5. Servicios de Segunda Generación (2G)........................................ 30 3.2.6. Servicios de Tercera Generación (3G).......................................... 30 3.2.7. Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS)...... 31 vii 3.2.7.1. Características del UMTS..................................................... 31 3.2.7.2. Arquitectura del UMTS......................................................... 32 3.2.8. Propagación de Ondas de Radio.................................................... 33 3.2.8.1. Modos Particulares de Propagación de Ondas de Radio....... 34 3.2.8.1.1. Propagación por Línea de Vista.................................... 35 3.2.8.1.1.1. Herramienta Pathloss........................................... 35 3.2.8.1.2. Propagación por Onda de Tierra (Difracción)............... 36 3.2.8.1.3. Propagación por Dispersión Troposférica (Reflexión). 36 3.2.8.1.4. Propagación por Onda de Cielo (Refracción)............... 36 3.2.8.2. Pérdidas de Propagación....................................................... 37 3.2.8.2.1. Pérdidas en el Espacio Libre......................................... 37 3.2.8.3. Zona de Fresnel..................................................................... 38 3.2.9. Radios de Microondas................................................................... 40 3.2.9.1. Componentes de un Sistema de Microondas.........................41 3.2.9.2. Modulación en Microondas................................................... 41 3.2.9.2.1. Transmisión por Desplazamiento en Frecuencia (FSK)............................................................................. 42 3.2.9.2.2. Transmisión por Desplazamiento de Fase (PSK).......... 43 3.2.9.2.3. Transmisión por Desplazamiento de Fase Binaria (BPSK).......................................................................... 44 3.2.9.2.4. Modulación de Amplitud en Cuadratura (QAM).......... 44 3.2.9.2.5. Resumen de las Modulaciones FSK, PSK y QAM...... 46 3.2.9.3. Confiabilidad del Sistema de Transmisión por Microondas. 46 3.2.9.4. Estructura General de un Radioenlace por Microondas........ 47 3.2.9.4.1. Antenas y Torres de Microondas.................................. 47 3.2.9.4.2. Desvanecimiento por Múltiple Trayectoria (Formación de ductos)................................................... 48 viii 3.2.10. Tipos de Topología de la Red de Transmisión............................ 48 3.2.11. Presupuesto de Potencia.............................................................. 49 3.2.12. Elementos del Presupuesto de Enlace......................................... 49 3.3. Definición de Términos......................................................................... 50 IV FASES METODOLÓGICAS 4.1. Tipo de Investigación............................................................................ 54 4.2. Diseño de la Investigación.................................................................... 55 4.3. Fases Metodológicas............................................................................. 55 4.3.1. Fase I: Elaborar el levantamiento de información de la red del ramal PDH Switch Valencia - La Esmeralda para la migración de servicios 2G y 3G a la BSC y RNC correspondientes a dicho ramal............................................................................................... 55 4.3.2. Fase II: Planificar la migración de servicios 2G y 3G en el ramal Switch Valencia - La Esmeralda y a su vez de los ramales en cascada de La Esmeralda - Morro BTS y La Esmeralda - San Diego II......................................................................................... 56 4.3.3. Fase III: Efectuar los cálculos necesarios para la integración de los radioenlaces correspondientes al ramal Switch Valencia - La Esmeralda, La Esmeralda - Morro BTS y La Esmeralda - San Diego II.......................................................................................... 56 4.3.4. Fase IV: Mejorar el enrutamiento de los enlaces que convergen en la Estación La Esmeralda........................................ 56 V RESULTADOS 5.1. Fase I: Elaboración del levantamiento de información de la red del ramal PDH Switch Valencia - La Esmeralda para la migración de ix servicios 2G y 3G a la BSC y RNC correspondientes a dicho ramal.... 57 5.2. Fase II: Planificación de la migración de servicios 2G y 3G en el ramal Switch Valencia - La Esmeralda y a su vez de los ramales en cascada de La Esmeralda - Morro BTS y La Esmeralda - San Diego II.......................................................................................................... 59 5.3. Fase III: Efectuar los cálculos necesarios para la integración de los radioenlaces correspondientes al ramal Switch Valencia - La Esmeralda, La Esmeralda - Morro BTS y La Esmeralda - San Diego II........................................................................................................... 62 5.4. Fase IV: Mejora del enrutamiento de los enlaces que convergen en la Estación La Esmeralda......................................................................... 70 VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1. Conclusiones......................................................................................... 73 6.2. Recomendaciones................................................................................. 74 REFERENCIAS Bibliográficas.................................................................................................... 75 Electrónicas....................................................................................................... 76 x ÍNDICE DE FIGURAS CONTENIDO pp. FIGURA 1 Ubicación del Switch Valencia.....................................................................7 2 Estructura Organizacional General de la Empresa DIGITEL...................... 8 3 Estructura Organizacional del Departamento de Operaciones de la Red..... 9 4 Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA) ............................... 19 5 Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA)..................................... 20 6 Acceso Múltiple por División de Espacio (SDMA)..................................... 20 7 Acceso Múltiple por División de Codificación (CDMA)............................ 21 8 Arquitectura Simplificada de una Red GSM................................................ 23 9 Subsistemas Principales de una Red GSM con sus Interfaces..................... 24 10 Interfaces de la Red GSM............................................................................. 27 11 Jerarquía PDH...............................................................................................28 12 Handover en GSM........................................................................................ 30 13 Arquitectura del UMTS................................................................................ 33 14 Propagación de Ondas de Radio................................................................... 34 15 Propagación por Línea de Vista....................................................................35 16 Propagación por Onda de Tierra................................................................... 36 17 Propagación por Onda de Cielo.................................................................... 37 18 Zona de Fresnel............................................................................................ 39 19 Transmisión FSK.......................................................................................... 43 20 Transmisión PSK.......................................................................................... 43 21 Transmisión BPSK....................................................................................... 44 xi 22 Modulación de Amplitud en Cuadratura (QAM) ........................................ 45 23 Tipos de Topologías de la Red de Transmisión........................................... 49 24 Diagrama Actual del ramal PDH Switch Valencia - La Esmeralda............. 58 25 Diagrama Planificado del ramal PDH Switch Valencia - La Esmeralda San Diego II.................................................................................................. 60 26 Diagrama Planificado del ramal PDH La Esmeralda - Morro BTS............. 61 27 Distancia existente entre las estaciones Switch Valencia y La Esmeralda... 62 28 Distancia existente entre las estaciones La Esmeralda y San Diego II........ 63 29 Distancia existente entre las estaciones La Esmeralda y Morro BTS.......... 63 30 Cálculo del Enlace Switch Valencia - La Esmeralda................................... 66 31 Cálculo del Enlace La Esmeralda - San Diego II........................................ 68 32 Cálculo del Enlace La Esmeralda - Morro BTS........................................... 69 33 Solicitud de Gestión de Equipos................................................................... 71 34 Herramienta Autana...................................................................................... 72 xii ÍNDICE DE TABLAS CONTENIDO pp. TABLA 1 Resumen de las Modulaciones FSK, PSK y QAM...................................... 46 2 Frecuencias, Diámetros y Distancias............................................................ 65 3 Canalizaciones y Frecuencias de CONATEL.............................................. 66 4 Reporte del Cálculo del Enlace Switch Valencia - La Esmeralda................ 68 5 Solicitud de Despacho de Materiales, Antenas y Equipos........................... 71 xiii ÍNDICE DE ANEXOS CONTENIDO pp. ANEXO A Diagrama de la Estación La Esmeralda hacia San Diego II......................... 77 B Diagrama de la Estación La Esmeralda hacia Morro BTS........................... 78 C Diagrama de la Estación San Diego II hacia La Esmeralda......................... 79 D Diagrama de la Estación Morro BTS hacia La Esmeralda........................... 80 E Espacio reservado en La Esmeralda para IFU y Patch Panel en dirección San Diego II y Morro BTS........................................................................... 81 F Barra de tierra en La Esmeralda con posiciones disponibles....................... 82 G Espacio disponible en el panel de distribución del Mini Sheltter................. 82 H Equipos a ser desinstalados del Shelter La Esmeralda................................. 83 I Espacio reservado en San Diego II para IFU y Patch Panel en dirección La Esmeralda................................................................................................ 84 J Barra de tierra en San Diego II con posiciones disponibles......................... 84 K Espacio disponible en el rectificador de la BTS San Diego II..................... 85 L Equipo a ser desinstalado del Shelter San Diego II...................................... 85 M Espacio reservado en Morro BTS para IFU y Patch Panel en dirección La Esmeralda......................................................................................................86 N Barra de tierra en Morro BTS con posiciones disponibles........................... 87 O Espacio Reservado para Portafusibles en Morro BTS.................................. 87 P Equipo a ser desinstalado del Shelter Morro BTS........................................ 88 Q Fotomontaje de los Equipos en La Esmeralda.............................................. 89 R Fotomontaje de los Equipos en San Diego II............................................... 90 xiv S Fotomontaje de los Equipos en Morro BTS................................................. 91 T Plan de 2 Mbps............................................................................................. 92 xv INTRODUCCIÓN La importancia de la comunicación en la sociedad actual es incalculable, cada vez que la humanidad da un paso más hacia el futuro, se crean nuevas tecnologías que mejoran las formas de comunicación, y además de mejorar los servicios que actualmente se utilizan con mayor frecuencia; uno de ellos, y el más importante hasta ahora, es la comunicación móvil, utilizada para las largas distancias, de forma práctica y rápida. El presente proyecto de pasantías, realizado en la corporación DIGITEL, tiene como finalidad empezar a tomar responsabilidad, habilidades y destrezas dentro del campo laboral en el área de Ingeniería de Telecomunicaciones. El proyecto presentado a continuación, tiene como finalidad mostrar al lector los conocimientos adquiridos por el estudiante en el transcurso de las pasantías de la correspondiente carrera, Ingeniería en Telecomunicaciones, perteneciente a la Universidad José Antonio Páez la cual se realiza como requisito universitario indispensable para aprobar la asignatura pasantías I; y el determinado manejo práctico de la misma, dentro de la Corporación DIGITEL región centro, Estado Carabobo en la ciudad de Valencia. Asimismo, se hará mención del área específica de trabajo donde fue adquirido el conocimiento del estudiante y mostrar la labor realizada dentro del mismo, la cual se enfoca principalmente en el funcionamiento del Departamento de Gerencia de Operaciones, Coordinación, Ingeniería y Proyectos; su función y aportes para el crecimiento tecnológico dentro de la empresa. Al igual que se plantea el desarrollo del objetivo primordial en este proyecto denominándose así "Planificación y Mejora de los Servicios 2G y 3G de la Operadora DIGITEL, a través de una Red PDH, ubicada en el Municipio San Diego, Estado Carabobo". En cada capítulo de este proyecto, se mostrarán los diferentes aspectos que comprenden la elaboración del mismo, tal y como se muestra a continuación. El Capítulo I se centra en la empresa, una reseña histórica desde los inicios, enumerando cada aspecto que la caracteriza. El Capítulo II describe con detalle la problemática que da pie a esta investigación, planteando una solución como objetivo general con los objetivos específicos que marcan los pasos a seguir en la investigación, para llegar al resultado esperado. El Capítulo III se centra en la parte conceptual de la investigación, y representa todos los conocimientos utilizados en la misma, describiendo todos los aspectos que se tomaron en cuenta, para que así cualquier persona que esté interesada en el tema expuesto pueda entenderlo sin problemas y los antecedentes de la investigación sobre lo que ya se ha estudiado del proyecto en el pasado cercano, para llegar a un resultado esperado similar o con una problemática igual. El Capítulo IV plantea la metodología utilizada y donde se explican brevemente los procedimientos que se piensan realizar para llegar al objetivo general. El Capítulo V presenta los recursos utilizados para llevar a cabo el objetivo general. CAPÍTULO I LA EMPRESA 1.1. RESEÑA HISTÓRICA DIGITEL GSM es una empresa de telecomunicaciones en Venezuela que presta servicios de telefonía móvil, básica, pública e inalámbrica; Cuenta con servicios de valor agregado que brindan a los usuarios mucho más que comunicación. Actualmente, la operadora está consolidada como la primera Red GSM de Venezuela, pionera en servicios innovadores y de avanzada. La red GSM en Venezuela fue concebida como proyecto para el año 1996 como uno de los primero pasos en el inicio de la apertura de las telecomunicaciones en Venezuela. Desde sus inicios la empresa se distinguió al seleccionar la tecnología GSM, las razones son que con el servicio GSM los usuarios pueden disfrutar de todas las ventajas que ofrece el sistema de comunicación más seguro ya que brinda una privacidad incomparable, protección de datos, fraudes por clonación, todo esto bajo una red que le permite a los clientes tener día tras día una mejor calidad de servicios. En el año 1997, la concesión de operación y explotación del espectro radioeléctrico en la banda de 900 MHz fue otorgada a DIGITEL por la Comisión Nacional de Telecomunicaciones (CONATEL) para que operara en la región central del país, abarcando una zona geográfica constituida por los estados Distrito Capital, Miranda, Carabobo, Aragua, Falcón, Yaracuy, Cojedes, Guárico y Vargas. Para ese entonces también se le habían otorgado concesión a otras dos operadoras de telefonía móvil, estas eran DIGICEL e INFONET, cada una destinada a una región distinta del país, dichas regiones serían la Oriental y la Occidental respectivamente. En el año 2000, la empresa extranjera TIM (Telecom Italia Mobile) compró el 56.6% de DIGITEL, llevándola a cambiar de nombre (DIGITEL TIM) tiempo en el cual la empresa crece vertiginosamente promoviendo así la ampliación de la cobertura. Durante este mismo período y como una agresiva campaña para captar clientes, DIGITEL sacudió al mercado con la puesta en servicio X-CRÍBEME de la mensajería de texto gratuito, siendo la segunda compañía de telecomunicaciones en ofrecer este tipo de servicio de manera gratuita durante 5 meses continuos entre usuarios de la misma compañía, captando una cantidad de 500.000 usuarios durante ese periodo, superando la meta estimada de 250.000 usuarios; También en ese mismo año, fue puesto en funcionamiento el Switch de DIGITEL Valencia, encargado de la parte de operaciones y mantenimiento de la región central y también marcó el inicio de las actividades comerciales en la ciudad de Valencia. En el año 2002, la empresa firma un acuerdo de roaming internacional, lo que incrementó la cobertura a 64 países; también, se firmaron acuerdos de roaming nacional con la operadora local DIGICEL, ampliando la cobertura hacia los estados de: Amazonas, Anzoátegui, Bolívar, Delta Amacuro, Monagas, Nueva Esparta y Sucre; la incorporación de teléfonos públicos tarjeteros, los cuales proporcionaban servicios de telefonía pública a la población. La empresa ese mismo año sufrió cambios, tanto en la parte administrativa como en la imagen publicitaria y se firman acuerdos de interconexión para la plataforma de mensajería de texto con Telcel y Movilnet, con servicios de mensajería multimedia y la instalación de 119 BTS, sumando un total de 500 BTS para ese año; finalmente DIGITEL recibe el premio al “Mejor Proyecto Financiero de Sudamérica” por la revista Latin Finance. Más tarde en el año 2003, la compañía lanza puntos virtuales de recarga y cierra el año con un crecimiento económico del 24%. DIGITEL en el 2004, amplía la cobertura hacia el estado Guárico, e implementa la tecnología EDGE, se le es otorgado el premio de P&M a la mejor empresa de 4 telecomunicaciones en el país, e introduce los puntos integrales de Comunicación (PIC). Luego en el año 2006 DIGITEL TIM es vendida y pasa a ser una compañía de capital 100% venezolano llevando a la compañía nuevamente al nombre original y fusionándola con las otras dos compañías GSM venezolanas (INFONET & DIGICEL), formando de esta manera la única compañía GSM de Venezuela, es así como el área de cobertura de DIGITEL pasa a abarcar todo el territorio nacional. En el 2008, DIGITEL ya posee seis millones de usuarios y actualmente está implantando la tecnología UMTS/HSDPA/3G en la banda 900 MHz (DIGITEL GSM es una de las primeras operadoras en el mundo en establecer una red 3G UMTS/HSDPA en la banda de 900 MHz). Día a día continúa sorprendiendo al mercado con lo mejor del mundo de las comunicaciones. 1.2. MISIÓN Ofrecer servicios de telecomunicaciones que excedan las expectativas de nuestros clientes y accionistas, distinguiéndose por una vocación de servicio, innovación, calidad y compromiso social. 1.3. VISIÓN Ser la empresa modelo de telecomunicaciones venezolana en términos de calidad, innovación y rentabilidad, manteniendo una relación cálida y humana entre nosotros y con nuestros clientes. 1.4. VALORES Trabajo en Equipo: Con el aporte y compromiso personal, se alinearon los esfuerzos para hacer del trabajo un logro común, en base a la armonía, la cooperación y el respeto. 5 Innovación: Se generan continuamente nuevas ideas, apoyándose en la tecnología de punta para ofrecer los mejores productos y servicios, lo que hace a la compañía líder en el mercado de las telecomunicaciones. Pasión por la Excelencia: Mantener los niveles más altos de calidad en todo lo que se hace, en la búsqueda constante de perfección en el trabajo, para satisfacer la dinámica del negocio. Satisfacción al Cliente: Satisfacer a los clientes a través de una comunicación abierta y franca, construyendo relaciones cercanas y duraderas, atendiendo las necesidades de forma eficiente. Integridad: La honestidad y la ética son los pilares fundamentales y puentes de conexión entre los compañeros de trabajo, con los clientes y con el mundo. Compromiso Social: Desarrollar iniciativas que contribuyen al desarrollo social y a mejorar la calidad de vida de la audiencia, para dejar una huella en cada uno de los venezolanos. 1.5. UBICACIÓN La empresa DIGITEL comprende una sede principal ubicada en caracas en Av. La Estancia, centro Banaven, Torre B, Piso 7 Urb. Chuao Caracas, Distrito Capital, pero el proyecto de pasantía se realizó en la sede de operaciones y mantenimiento de la región central, referida a la misma por Switch Valencia y cuya ubicación es: Av. Este Oeste, Zona Industrial Municipal Norte, Condominio Industrial Jiménez Márquez, Galpón N° 9, Valencia 2003, Estado Carabobo. (Ver Figura 1). 6 Figura 1. Ubicación del Switch Valencia. Fuente: MapSource. 1.6. ORGANIGRAMA GENERAL DE LA EMPRESA La corporación DIGITEL GSM posee una estructura organizacional que se divide en niveles jerárquicos: Presidencia, Vice-presidencias, Gerencias, Coordinadores y Supervisores. (Ver Figura 2). El presente proyecto se realiza en el Departamento de Gerencia de Operaciones, Coordinación, Ingeniería y Proyectos, en el área de Transmisión. (Ver Figura 3). 7 Figura 2. Estructura Organizacional General de la Empresa DIGITEL Fuente: Intranet de la Corporación DIGITEL. 8 Figura 3. Estructura Organizacional del Departamento de Operaciones de la Red Fuente: Intranet de la Corporación DIGITEL. 9 CAPÍTULO II EL PROBLEMA 2.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Desde los tiempos de la prehistoria, se puede notar que el ser humano buscaba la forma de poder comunicarse. El hombre prehistórico se comunicaba por gruñidos y por sonidos, así como también señales físicas con las manos y otros movimientos con el cuerpo. Luego los Egipcios empezaron a dejar plasmados sus mensajes como jeroglíficos los cuales hacían en muros, piedra o papel de papiro para poder así trasladarlos a otros lugares. En otras partes del mundo se utilizaban los sonidos de los tambores y las señales de humo para poder comunicarse. Ya en éste tipo de comunicaciones empezaban a existir limitantes ya que ésta solo sería efectiva si el humo se lograba ver y si el sonido de los tambores se podía escuchar. Aquí empieza a surgir el concepto de "Telecomunicaciones" el cual viene del prefijo griego "tele" que significa "distancia o lejanía", por lo que esto sería "comunicación a distancia". Las telecomunicaciones se encargan de transportar la información de un punto a otro, a grandes o cortas distancias a través de un medio o canal, por medio de señales de cualquier tipo. Siguiendo con el recorrido por la historia, se puede ver como los medios de telecomunicaciones a larga distancia han evolucionado. Como primer medio, se tiene el telégrafo, el cual fue un gran avance tecnológico ya que evitaba el envío y recepción de cartas y en un tiempo más corto. Luego, la invención de teléfono fijo o básico analógico en el año 1876 permitiendo la comunicación oral a larga distancia. Esta evolución no se detuvo allí. La telefonía básica evolucionó a la telefonía móvil en el año 1981 donde un receptor y un emisor ya no tendrían que estar conectados por medio de un cable o quedarse en un solo sitio para poder comunicarse. Así fue como los avances de la microelectrónica permitieron digitalizar la red telefónica de manera rentable y crear la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI). Ya en el siglo XXI, empieza a aparecer la fibra óptica como factor predominante en la aceleración de velocidades de propagación y fidelidad de las señales transportadas. En la actualidad, es imprescindible la comunicación, y es por esta razón, que cada día se implementan nuevas tecnologías que hacen que cada vez sea más fácil, cómoda y fiel la comunicación. En nuestro país, existen tres compañías principales en el área de telecomunicaciones, las cuales son: Cantv, DIGITEL, Movilnet y Movistar. Éstas ofrecen una gran variedad de equipos y servicios que cubren las expectativas de los clientes, desde los más exigentes hasta los más conservadores. Con el ritmo acelerado con el que crecen las tecnologías, las personas adquieren teléfonos móviles, y por ende va aumentando la cantidad de usuarios, por lo que se transmite y se recibe más información por medio de los dispositivos móviles y esto hace que las empresas de telecomunicaciones empiecen a rediseñar y actualizar sus redes para ofrecerles el mejor servicio a sus clientes. Es por ello, que la Corporación DIGITEL, siendo una de las empresas de telecomunicaciones más importantes y pioneras del país, ya que presta servicios de telefonía móvil, básica, pública e inalámbrica, tiene como finalidad ofrecer servicios de telecomunicaciones que cumplan con las expectativas de sus clientes en cuanto a innovación, calidad y compromiso social se refieren. 11 Por lo tanto, la Corporación DIGITEL en el Municipio de San Diego, del Estado Carabobo, para dar mayor calidad de servicios a sus clientes, se ha visto en la necesidad de mejorar la red de transmisión de dicha zona. En consecuencia, equipos de radios de microondas PDH (Tecnología Digital Plesiócrona) pertenecientes a esta misma red de transmisión del Estado Carabobo, van a ser sustituidos por razones de ampliación, mejora, así como de avances tecnológicos que se han presentado al transcurrir el tiempo. Es por eso que se plantea realizar la actualización en la red de transmisión, en cuanto a enlaces PDH se refiere, al igual que su topología, equipos de radios microondas, debido a que los radios de nueva tecnología tienen mayor capacidad para incorporarles los nuevos tributarios (E1's), así como también tienen capacidad de tráfico Ethernet lo cual a la hora de ampliar la red haría más sencilla la misma. En este informe de pasantías se planificará y mejorará la red de transmisión del Municipio San Diego, Estado Carabobo, específicamente en la zona de La Esmeralda, debido a la problemática mencionada anteriormente. 2.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ¿Cómo se debería planificar la nueva red de transmisión para poder así mejorar los servicios de 2G y 3G haciendo que ésta se adecue a la demanda de usuarios que tiene actualmente la Corporación DIGITEL?. 12 2.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 2.3.1. Objetivo General Planificar y Mejorar los Servicios 2G y 3G de la Operadora DIGITEL, a través de una Red PDH, ubicada en el Municipio San Diego, Estado Carabobo. 2.3.2. Objetivos Específicos Elaborar el levantamiento de información de la red del ramal PDH Switch Valencia - La Esmeralda para la migración de servicios 2G y 3G a la BSC y RNC correspondientes a dicho ramal. Planificar la migración de servicios 2G y 3G en el ramal Switch Valencia - La Esmeralda y a su vez de los ramales en cascada de La Esmeralda - Morro BTS y La Esmeralda - San Diego II. Efectuar los cálculos necesarios para la integración de los radioenlaces correspondientes al ramal Switch Valencia - La Esmeralda, La Esmeralda Morro BTS y La Esmeralda - San Diego II. Mejorar el enrutamiento de los enlaces que convergen en la estación La Esmeralda. 2.4. JUSTIFICACIÓN La Corporación DIGITEL, es una compañía que tiene como finalidad satisfacer las necesidades y solicitudes de sus clientes, de manera tal, que puedan disfrutar de un servicio óptimo con la menor cantidad de fallas posibles. Es por ello, que la empresa tuvo la necesidad de planificar la migración de los y mejora de los servicios 2G y 3G de la red PDH (Switch - La Esmeralda, La Esmeralda - San Diego II y La Esmeralda - Morro BTS), ubicada en el Municipio San Diego, Estado Carabobo. 13 Debido a la problemática que presenta la Corporación, como lo es la existencia de equipos obsoletos y una red la cual no soporta la demanda que se presenta actualmente en dicha zona. Por lo tanto, con la realización de este proyecto de pasantía, se busca obtener una gran mejoría en la red de transmisión del sector La Esmeralda, ya que consta de actualizaciones de equipos y la incorporación de nuevas tecnologías. 2.5. ALCANCE Es importante tener en cuenta el objetivo final de dicho proyecto, el cual es la planificación y mejora de los servicios 2G y 3G de la operadora DIGITEL, a través de una red PDH, ubicada en el Municipio San Diego, Estado Carabobo. El presente informe abarca lo que es sólo la migración en la red de transmisión PDH para los servicios 2G y 3G de la operadora DIGITEL, específicamente en la estación La Esmeralda y sus respectivos enlaces en cascada hacia el Switch Valencia, San Diego II y Morro BTS, del Municipio San Diego, Estado Carabobo, con sus pertinentes cálculos, perfiles topográficos y asignación de equipos correspondientes a cada ramal. 2.6. LIMITACIONES Las limitaciones en la ejecución del proyecto están sujetas a las políticas de seguridad de la empresa, ya que para poder visitar las estaciones en estudio, la empresa no permite que se realicen en un vehículo propio, por lo que la misma tiene una flota de vehículos, presentando las siguientes limitantes: los vehículos de la empresa a veces no son suficientes ya que la Corporación DIGITEL tiene diversas áreas en las cuales los trabajadores necesitan de un vehículo para trasladarse a 14 resolver las fallas que se presenten en las estaciones o que tenga algún cliente, pero es importante destacar que la principal limitación que puede presentarse en la realización de este trabajo de pasantías es el tiempo, debido a la magnitud de los objetivos que rodean a esta planificación. 15 CAPÍTULO III MARCO REFERENCIAL CONCEPTUAL En el siguiente capítulo se tratarán las investigaciones previas de trabajos y proyectos que se llevaron a cabo con anterioridad y que a través de su contenido puedan contribuir al desarrollo de un nuevo proyecto, y que de alguna manera referencien de la magnitud e importancia del mismo, para ello se dará a conocer un detallado resumen de tesis y proyectos de grado que guardan alguna similitud con el presente proyecto. 3.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN En primer lugar se tiene a Páez Bencomo, María Irene (2010); quién presentó su trabajo titulado: "Migración de la BSC 09 de la MSC Val 03 a la MSC Val 02 en la Corporación DIGITEL ubicada en Valencia, Estado Carabobo", en el que se presentó la finalidad de ahorrar a la red de administración de recursos limitados para el establecimiento de la conexión, tiempo de esperas y fallas por sobrecargo lo que sería en conclusión una afectación del servicio, pero, debido a que la Corporación DIGITEL en ese transcurso de la migración, el MSC Val 03 era Nokia mientras que el MSC Val 02 era Huawei por lo que los parámetros y limitaciones tecnológicas para ese entonces, la migración no fue del todo exitosa. La similitud que presenta éste trabajo con éste proyecto de pasantías, es que el mismo lleva con satisfacción una migración de los servicios controlados por la Estación Base de la Corporación DIGITEL y por consiguiente los resultados que se obtuvieron de dicha propuesta, guardan una similitud en cuanto a los detalles que se pueden extraer con respecto a la migración de los servicios, punto a resaltar en el actual proyecto. En segundo lugar se tiene a Moschella, Maria F. y Henríquez Emmanuel (2010); quiénes presentaron su trabajo titulado: "Instalación y pruebas de un enlace digital PDH de Microondas para la Universidad José Antonio Páez", en el que se presentó la instalación y pruebas de un enlace PDH de Microondas para la Universidad José Antonio Páez, resultando tanto beneficioso para el personal docente, como para el estudiante, las mejoras teórico-práctico a través de la familiarización de los equipos utilizados y el conocimiento de cómo llevar a cabo una planificación en el área de transmisión de enlaces PDH. La similitud que presenta éste trabajo con éste proyecto de pasantías, es el proceso de planificación para la colocación de nuevos enlaces PDH en el campo de transmisión, la cual es el área principal que se maneja dentro del actual proyecto. Se puede adquirir como referencia éste hecho de gran importancia, ya que no es tarea fácil proponer un trabajo que conlleva gran conocimiento; primeramente en el campo de transmisión y posteriormente en equipos de microondas e implementos que se requieren para la realización de una interconexión de dos sitios. En tercer lugar se tiene a Fernández García, Ángel Gregorio (2011); quién presentó su trabajo titulado: " Actualización de la información de las interconexiones de la red PDH, pertenecientes a las BTS de la región del norte y centro de la Ciudad de Valencia, de la empresa DIGITEL en el Estado Carabobo ", en el que se presentó la actualización de los enlaces PDH entre estaciones, distribuyendo los E1's (formato de transmisión digital) por radios de transmisión, elementos de las estaciones, unidades indoor y oudoor de cada marca y modelo de radio, diagnosticando así, el estado de la red actual y la información disponible en la base de datos, para finalmente hacer un levantamiento de información y colaborar con la actualización de las estaciones del Estado Carabobo. 17 La similitud que presenta éste trabajo con éste proyecto de pasantías, es el levantamiento de información que se llevó a cabo en este proyecto, haciendo mención del estado de los radios con respecto a los E1's, los puntos a tratar coinciden de manera equitativa con los objetivos presentados en el presente proyecto. La similitud de referencia de éstos antecedentes, se verá reflejada a medida que se despliegue el desarrollo de los puntos expuestos en los objetivos específicos. 3.2. BASES TEÓRICAS 3.2.1. Tecnologías de Múltiple Acceso Existen dos maneras básicas de radio comunicación: análoga y digital. El formato análoga y digital. El formato análogo comenzó a estar disponible comercialmente alrededor de los años 1900, mientras que el formato digital disponible comercialmente fue introducido en los años noventa. La diferencia entre ambas, es que la señal de la voz de una persona es transmitida sobre el aire, mientras que en la forma digital se utilizan cadenas de 1s y 0s para representar la señal de la voz. Además, si alguien pudiera obtener la frecuencia de la portadora donde la voz está siendo transmitida, podría escuchar el mensaje, mientras que en la forma digital eso no ocurriría, ya que esa persona tendría la necesidad de decodificar el mensaje para poder escucharlo. 3.2.1.1. Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA) Es la manera más común de acceso truncado. Con FDMA, se asigna a los usuarios un canal de un conjunto limitado de canales ordenados en el dominio de la frecuencia. Los canales de frecuencia son muy preciados, y son asignados a los sistemas por los cuerpos reguladores de los gobiernos de acuerdo con las necesidades comunes de la sociedad. Cuando hay más usuarios que el suministro de canales de frecuencia que se puede soportar, se bloquea el acceso de los usuarios al sistema. Cuantas más 18 frecuencias se disponen, hay más usuarios, y esto significa que tiene que pasar más señalización a través del canal de control. Los sistemas muy grandes de FDMA, frecuentemente tienen más de un canal de control para manejar todas las tareas de control de acceso. Una característica importante de éstos sistemas, es que una vez que se asigna una frecuencia a un usuario, ésta es usada exclusivamente por ese usuario hasta que éste no necesite el recurso. (Ver Figura 4). Potencia Tiempo FDMA Frecuencia Figura 4. Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA). Fuente: Comunicaciones digitales: diseño para el mundo real. Andy Bateman. 3.2.1.2. Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA) Es común en los sistemas de telefonía fija. Las últimas tecnologías en los sistemas de radio son la codificación de la voz y la compresión de datos, que eliminan redundancia y períodos de silencio y decremento del tiempo necesario en representar un período de voz. Los usuarios acceden a un canal de acuerdo con un esquema temporal. Aunque no hay ningún requerimiento técnico para ello, los sistemas celulares que emplean técnicas TDMA siempre usan TDMA sobre una estructura FDMA. Un sistema puro TDMA tendría sólo una frecuencia de operación y no sería un sistema útil. Éste sistema es un concepto bastante antiguo en los sistemas de radio. (Ver Figura 5). 19 Potencia Tiempo TDMA Frecuencia 30 KHz Figura 5. Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA). Fuente: Comunicaciones digitales: diseño para el mundo real. Andy Bateman. 3.2.1.3. Acceso Múltiple por División de Espacio (SDMA) Se usa en todos los sistemas celulares, analógicos o digitales. Por tanto, los sistemas celulares se diferencian de otros sistemas de radio truncados solamente porque emplean SDMA. Los sistemas de radio celulares, permiten el acceso a un canal de radio, siendo éste utilizado en otras celdas dentro del sistema. El factor que limita SDMA es el factor de reutilización de frecuencia. (Ver Figura 6). Figura 6. Acceso Múltiple por División de Espacio (SDMA). Fuente: GSM training. Systra, Nokia. 20 3.2.1.4. Acceso Múltiple por División de Codificación (CDMA) Éste es utilizado en un formato digital, el mismo identifica cada llamada con un código único, mejor que una frecuencia o una porción de tiempo intercalado. Una analogía para el uso de éste código es en un restauran completamente lleno de gente, donde todo el mundo está hablando; una persona se sienta, y luego otra entra al restaurante bien lejos del primero y le pregunta al mesonero sobre la reservación. A través del ruido de fondo, la persona sentada puede entender lo a la persona que entró, ya que ambos hablan el mismo lenguaje. Del mismo modo las redes celulares pueden comunicarse por que poseen un propio dialecto ó en este caso un código. La cantidad de códigos únicos, llamados Chipping Code, disponibles para identificar conversaciones es el límite a la cantidad de usuarios en el área. CDMA no es una tecnología compatible con la TDMA. (Ver Figura 7). Tiempo Potencia Frecuencia CDMA Figura 7. Acceso Múltiple por División de Codificación (CDMA). Fuente: Comunicaciones digitales: diseño para el mundo real. Andy Bateman. 3.2.1.5. Acceso Múltiple por Saltos de Frecuencia (FHMA) Es un sistema de accedo múltiple digital, en el cual las frecuencias de las portadoras de los usuarios individuales se varían de forma pseudoaleatoria dentro de un canal de banda ancha. Los datos digitales se dividen en ráfagas de tamaño 21 uniforme que se transmiten sobre diferentes portadoras, se asigna a los usuarios un canal de un conjunto limitado de canales ordenados en el dominio de la frecuencia. Los canales de frecuencia son muy importantes, y son asignados a los sistemas por los cuerpos reguladores de los gobiernos de acuerdo con las necesidades comunes de la sociedad. 3.2.2. Red GSM El sistema GSM, cuyas siglas en inglés significan "Sistema Global para las Comunicaciones Móviles", es un sistema de conmutación de circuitos, diseñado originalmente para la voz, al que posteriormente se le adicionaron algunos servicios de datos: servicio de mensajes cortos, un servicio de entrega de mensajes de texto de hasta 160 caracteres y un servicio de datos GSM, que permite una tasa de transferencia de hasta 9,6 Kbps. 3.2.2.1. Historia de la Red GSM En los comienzos de los años ochenta, se notó que los países Europeos usaban muchos sistemas de comunicaciones móviles, los cuales eran diferentes, y por consecuente, eran incompatibles, lo que imposibilitaba a un usuario que adquiría un servicio de telefonía mediante un proveedor comunicarse con cualquier otro usuario que estuviera utilizando un proveedor de éstos servicios diferentes. Al mismo tiempo, la necesidad de las telecomunicaciones, a medida que aumentaba el desarrollo social, se incrementaban de manera exponencial. Debido a esto, la Conferencia Europea de correo Postal y Telecomunicaciones fundó un grupo que especificaba un sistema común para las tecnologías de comunicaciones móviles, todo esto dedicado a la Europa del oeste; este grupo se llamaría entonces "Groupe Spéciale Mobil",, que más tarde se conocería como GSM. Más tarde a principios de los noventa, la falta de sistemas comunes para comunicaciones móviles se convirtió en un problema mundial. Por esta razón, el sistema de GSM se expandió para los países de Europa del Este, África, Asia y Australia; Los Estados Unidos de Norte-América, gran parte de América del sur y 22 Japón, decidieron adoptar otros tipos de sistemas para las comunicaciones móviles, los cuales no son compatibles con GSM; aun así, en Estados Unidos, por ejemplo, adoptó un sistema llamado PCS (Sistema de Comunicación Personal, Por las siglas en inglés Personal Communication System), el cual utiliza la tecnología GSM con algunas pocas variaciones. 3.2.2.2. Arquitectura de la Red GSM El sistema GSM se estructura en unidades funcionales e interfaces. Las unidades son entidades que tienen a su cargo la ejecución de las funciones del sistema, mientras que las interfaces son las fronteras de separación entre las unidades. Por lo tanto, el conjunto organizado de éstos elementos constituyen lo que es nominado como la arquitectura funcional de GSM (Ver Figura 8), las cuales se presentan en tres grandes bloques: El subsistema de estaciones bases BSS. El subsistema de conmutación y red NSS. El conjunto de estaciones móviles MS. Figura 8. Arquitectura Simplificada de una Red GSM. Fuente: GSM training. Systra, Nokia. 23 3.2.2.2.1. Subsistema de la Estación Base (BSS) Concentra propiamente los aspectos más importantes dentro de una infraestructura GSM. El BSS está en contacto directo con las estaciones móviles a través de la interfaz de radio. Es por esto que contiene los principales controladores encargados de la transmisión y recepción de un radio y de su gestión. El BSS está en contacto con los conmutadores del NSS, éste subsistema BSS se puede resumir en conectar la estación móvil y el NSS, y a su vez conecta al usuario del móvil con otros usuarios. Éste incluye dos tipos de sistemas: el BTS (Transceptor de la Estación Base), que se mantiene en contacto con las estaciones móviles a través de la interfaz de radio y la BSC (Controlador de la Estación Base), en contacto con los conmutadores del NSS. (Ver Figura 9). 3.2.2.2.2. Subsistema de Conmutación y Red (NSS) Es el componente que realiza las funciones de portar y administrar las comunicaciones entre teléfonos móviles y la Red Conmutada de Telefonía Pública (PSTN) para una red GSM. Es mantenida por los operadores de telefonía móvil y permite a los teléfonos móviles establecer comunicación unos a otros dentro y/o fuera de su propia red. Su arquitectura tecnológica está muy relacionada con las centrales telefónicas tradicionales (Redes de Telefonía Fija), sin embargo, hay funciones adicionales que son necesarias ya que los teléfonos no se encuentran fijos en una única ubicación. (Ver Figura 9). Figura 9. Subsistemas Principales de una Red GSM con sus Interfaces. Fuente: GSM training. Systra, Nokia. 24 3.2.2.2.3. Conjunto de Estaciones Móviles (MS) Constituye habitualmente la única parte del sistema completo que el usuario ve. Existen muchos tipos de estaciones móviles, entre éstas están los equipos portátiles, y los más conocidos y desarrollados terminales de mano. Una estación móvil permite el acceso a la red a travpes de la interfaz de radio con la función del procesamiento de señales y de radio frecuencia, además brinda al usuario una interfaz, como lo son los micrófonos, tarjeta para la gestión de llamadas de voz, un display, el muy conocido altavoz y el Módulo de Identificación del Abonado (SIM). 3.2.2.3. Elementos de la Red GSM BSC: Estación Base Controladora, la cual es responsable por los recursos de gestión y trayecto del radio. BTS: Estación Base ó Estación Radio Base, es el terminal que forma la interfaz de aire, comunicándose directamente con los equipos móviles y con todo el resto de la red. TCSM: Unidad Sub-multiplexora y Transcodificadora, es el canal de codificación haciendo posible utilizar con más eficiencia el canal de codificación dentro del BSS ahorrándose costos en la transmisión. MSC: Centro de Conmutación Móvil, este elemento de la red se encarga del tráfico de las conexiones y es responsable de la mayoría de las gestiones de conexión de las entidades relacionadas. VLR: Registrador de Locación del Visitante, contiene suscripción e información de seguridad de los suscriptores activos localizados en la red en la cual el VLR está al tanto. 25 HLR: Registrador de Locación de Casa, este elemento de red es el almacén estático de información de suscripción, El HLR también contiene el lugar donde se encuentra el suscriptor pero precisión de esta información está en el nivel del VLR. 3.2.2.4. Interfaces de la Red GSM La estructura de la red se define dentro de las normas GSM. Además, cada interfaz entre los diferentes elementos de la red GSM se define también. Esto facilita que los intercambios de información puedan llevarse a cabo, también permite a un grado grande que los elementos de red de diferentes fabricantes pueden ser utilizados. Sin embargo, como muchas de éstas interfaces no se han definido totalmente hasta después de que muchas redes se han extendido. (Ver Figura 10). Interfaz Um: Es la interfaz de aire entre la MS y la BTS. Ésta interfaz utiliza el protocolo LAPDm para la señalización, llevar a cabo el control de llamadas, informes de medición, la entrega, control de potencia, la autenticación, autorización, actualización de posición, entre otros. Interfaz Abis: Es la interfaz de aire entre la BTS y la BSC. Generalmente llevado por un DS-1, ES-1 o circuito E1 TDM. Utiliza subcanales TDM para el tráfico (TCH) y lleva la sincronización de la BSCa la BTS y MS. Interfaz A: Es la interfaz de aire entre la BSC y el MSC. Se utiliza para llevar los canales de tráfico y parte de los usuarios BSSAPdel SS7 pila. A pesar de que suelen ser unidades de transcodificación entre BSC y el MSC, la comunicación no toca la información SS7, sólo la voz o los datos CS están transcodificados. 26 Intefaz Ater: Es la interfaz de aire entre la BSC y el transcodificador. Se trata de una interfaz propia cuyo nombre depende del proveedor (por ejemplo, Ater Nokia), que lleva la información de la interfaz A de la BSC. Figura 10. Interfaces de la Red GSM. Fuente: GSM training. Systra, Nokia. 3.2.3. Tecnología Digital Plesiócrona (PDH) El primer estándar de transmisión digital fue PDH (Jerarquía Digital Plesiócrona), aparecido durante la década de los sesenta. Basada en la codificación de pulsos PCM y de Multiplexaje por Distribución de Tiempo (MDT). Es importante tomar en cuenta, que mediante la codificación de pulsos llamados PCM, se representa en forma binaria las ondas analógicas, una característica conocida en el caso de la voz humana. Por lo tanto, mediante ésta técnica la señal telefónica estándar de 4 KHz se convierte en una secuencia digital de bits con la velocidad de 64 Kbit/s. Por otro lado, es importante mencionar que mediante el TDM, se puede utilizar una producción del sistema mucho más eficiente, puesto que permite combinar muchos canales PCM de 64 Kbit/s en una señal digital de alta velocidad y transmitirla por el mismo par trenzado de cobre que se utilizó previamente para una sola señal analógica. 27 Con el pasar de los años, debido al incremento de la demanda telefónica, los niveles de tráficos de la red se elevaron progresivamente, haciendo que la señal estándar de 2 Mbit/s fuese insuficiente para satisfacer la carga de tráfico de la red troncal. Por lo que se presentó la necesidad de incorporar un nuevo enlace que contenga mayor multiplexaje llamado el sistema E2, el cual es un estándar Europeo, basado en la combinación de 4 señales de 2 Mbit/s para producir otra con 8 Mbit/s. Es importante tomar en cuenta que a medida que las necesidades de tráfico se fueron incrementando, se incorporaron nuevos niveles de multiplexaje, creando en sí, estpanderes para 34 Mbit/s, 140 Mbit/s y 565 Mbit/s, dando lugar a toda una jerarquía de velocidades de transmisión digital. (Ver Figura 11). Figura 11. Jerarquía PDH. Fuente: Tecnologías y Redes de Transmisión de Datos. Herrera P., Enrique. 3.2.4. Handover en GSM El handover ocurre cuando un móvil con conexión establecida para del control de una radio base a otra. (Ver Figura 12). 28 3.2.4.1. Tipos de Handover Handover Analógico Es cuando el móvil está con la llamada establecida por lo tanto la Radio Base monitorea la señal recibida, y cuando es baja por determinado nivel, la Radio Base le avisa al Centro de Conmutación de Servicios Móviles (MSC). Por lo tanto, el MSC consulta a las radios bases vecinas sobre el nivel de ese móvil. Si alguna responde con un nivel mayor, le solicita que reserve un canal para el usuario y le informa al móvil que debe cambiar de canal. Éste mensaje dura aproximadamente 400 ms. Handover Digital Existen 3 tipos en GSM: 1.- Entre canales dentro de la misma Radio Base. 2.- Entre canales de diferentes Radio Base. 3.- Entre celdas pertenecientes a diferentes Centros de Conmutación de Servicios Móviles (MSCs). 3.2.4.2. ¿Cuándo ocurre el Handover? Cuando la calidad del link es mala. Cuando hay interferencia. Para distribuir el tráfico entre celdas y evitar la sobrecarga. 3.2.4.3. ¿Cómo decide el MSC a que celda se debe destinar? Se toma en cuenta la menor distancia, la mayor señal y por supuesto, la señal aceptable en sector de bajo tráfico. 29 Figura 12. Handover en GSM. Fuente: Principios de Comunicaciones Móviles. Sallent Oriol, Valenzuela José, Agustí Ramón. 3.2.5. Servicios de Segunda Generación (2G) La Segunda Generación Móvil (2G), corresponde a los sistemas actualmente en uso como GSM (apoyado por el ETSI), CDMAOne (apoyado por el ANSI) y TDMA también llamado D-AMPS por ser la versión digital del AMPS. Son sistemas digitales con técnicas avanzadas de uso de espectro radioeléctrico y con capacidades de roaming mejoradas, que permiten la transmisión de datos, servicios de valor añadido, como son los mensajes cortos (SMS) y mensajes multimedia (MMS). El estándar GSM permite una velocidad de datos máxima de 9,6 Kbps. Es importante tener en cuenta que en la arquitectura GSM, los servicios de segunda generación, como son los de voz, convergen en la Estación Base Controladora (BSC). 3.2.6. Servicios de Tercera Generación (3G) IMT-2000. Cuyas siglas en inglés significan "Telecomunicaciones Móviles Internacionales-2000", es una iniciativa de la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones), que agrupa a una familia de sistemas con capacidades y servicios 3G, cuya puesta en servicio en la Unión Europea y otros países como, Japón, se están realizando sujetas consideraciones de mercado y disponibilidad de terminales en cantidades masivas para atender la demanda. 30 IMT-2000 entendida sobre la base de sistemas de tercera generación y su futura evolución, viene a consolidar y unificar los diversos e incompatibles ambientes móviles de hoy a una infraestructura de red y radio capaz de ofrecer un amplio rango de servicios a escala global. IMT-2000 abarca una gama de servicios y terminales móviles, enlazados a redes terrestres o satelitales y los terminales pueden ser diseñados para uso móvil o fijo, para ambiente tanto profesional como doméstico, públicos o privados. Es importante tener en cuenta que los servicios de datos, como son los de tercera generación convergen en la RNC, lo que sus siglas en inglés significan "Red de Radio Controladora". Dentro de éstos servicios de tercera generación, es importante nombrar el UMTS, el cual es el servicio de tercera generación de hoy en día. 3.2.7. Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) Es un estándar europeo desarrollado para redes móviles de tercera generación. UMTS es miembro de la familia global IMT-2000 del sistema de comunicaciones móviles de tercera generación de la ITU. UMTS pretende explotar la potencialidad de los conceptos genéricos: anywhere, anytime, anykind, combinado con la personalización, la movilidad y las aplicaciones multimedia. 3.2.7.1. Características del UMTS Sustentación de una amplia variedad de servicios y aplicaciones en entornos móviles. Permitir la implantación de servicios definidos por proveedores de servicios con independencia de la red de soporte. 31 Proporcionar servicios con terminales móviles, transportables o portátiles en todos los entornos de radio. Presentación unificada de servicios a los usuarios. Introducción flexible, de nuevas facilidades y servicios multimedia y de carácter asimétrico. Velocidad flexible, asignable por demanda de hasta 2 Mbit/s. Calidades de servicios negociables, iguales o superiores a las de las redes móviles de segunda generación. Capacidad de interfuncionamiento. Eficiencia espectral. Carácter abierto de la norma para favorecer la interoperabilidad entre equipos y terminales de forma que los usuarios puedan beneficiarse de las economías de escalas y los operadores obtengan ventajas del entorno multiproveedor. La norma, como todas, es evolutiva. Se va desarrollando en versiones sucesivas (release), con detenciones intermedias (freezing) que permiten la fabricación de distintas series de equipos tanto en hardware como en software. Para conseguir los objetivos de capacidad y calidad pretendidos en UMTS, se adoptó para el acceso la tecnología CDMA de banda ancha: WCMA, lo que supuso un enfoque revolucionario. 3.2.7.2. Arquitectura del UMTS En la descripción que se realiza en la especificación UMTS versión-99, se consideran elementos de red tres categorías: (Ver Figura 13). 32 Elementos de la red núcleo GSM: entre ellos, el centro de conmutación de servicios móviles (MSC), los registros EIR, VLR, HLR y el centro de autentificación (AuC). Elementos de la red GPRS: entre ellos, el SGSN y el GGSN. Elementos específicos de UMTS: el equipo del usuario (User Equipment-UE) y la red de radio acceso terrestre UMTS (UMTS Terrestrial Radio Access Network-UTRAN). Figura 13. Arquitectura del UMTS. Fuente: Origins, Architecture and the Standard. Lescuyer Pierre. 3.2.8. Propagación de Ondas de Radio El conjunto de fenómenos por el cual las ondas de radio pueden viajar de un punto al otro se denomina propagación. La onda puede atravesar diferentes medios o 33 encontrarse con obstáculos y como resultado de ello, sufrir importantes cambios de dirección e intensidad en el proceso. La propagación de las ondas dependerá del ambiente por el que viajan, pero también de si longitud de onda. Los mecanismos de propagación de una onda en el espectro de las ondas medias, pueden ser tan diferentes de los que se dan en las ondas ultracortas, que requerirían cada una un estudio especial. Las ondas utilizadas por los receptores comunes de onda larga u onda media, aprovechan una propiedad de las señales de esas longitudes de onda que les permite propagarse superficialmente siguiendo la curvatura de la tierra. Éstas señales se denominan "ondas de superficie". Con ondas más cortas, éste mecanismo comienza a ser menos eficaz. Éstas ondas cortas consiguen propagarse muy bien aprovechando la propiedad de las capas superiores de nuestra atmósfera para reflejar ciertas longitudes de onda. Este mecanismo hace posible las comunicaciones intercontinentales. (Ver Figura 14). Figura 14. Propagación de Ondas de Radio. Fuente: Tecnologías y Redes de Transmisión de Datos. Herrera P., Enrique. 3.2.8.1. Modos Particulares de Propagación de Ondas de Radio Existen cuatro modos particulares de propagación de ondas de radio los cuales son aprovechados para diseñar un sistema de transmisión de radio. 34 3.2.8.1.1. Propagación por Línea de Vista Un sistema de transmisión por línea de vista, como microondas, se apoya en el hecho de que las ondas viajan en línea recta. Éste quizás es el tipo más simple de sistema; siempre y cuando el receptor esté dentro de la línea de vista del transmisor. Éste sistema tiene una desventaja, el cual es el alcance, ya que en un sistema de línea de vista se ve afectado debido a la curvatura de la Tierra. (Ver Figura 15). Figura 15. Propagación por Línea de Vista. Fuente: Tecnologías y Redes de Transmisión de Datos. Herrera P., Enrique. 3.2.8.1.1.1. Herramienta Pathloss Pathloss es una herramienta completa para el diseño de radio enlaces punto a punto o punto-multipunto, que operan en la gama de frecuencia de 30 MHz a 100 GHz (VHF-SHF-UHF). El mismo está organizado en ocho módulos de diseño de rutas, un módulo del área de cobertura de la señal y un módulo de red que integra las trayectorias de radio y análisis de la cobertura de área. El cambio entre módulos se logra seleccionando el módulo de la barra de menú. Las funciones y características de estos módulos son las siguientes: resumen, múltiples rutas de red, datos sobre el terreno, reflexiones, imprimir perfil, altura de la antena, difracción, interferencia, cobertura, vista del terreno, bases de datos del terreno, antena y archivos de datos, idioma, sitio, base de datos, reportes y documentación. 35 3.2.8.1.2. Propagación por Onda de Tierra (Difracción) A diferencia del sistema de línea de vista, éste sistema tiene buen alcance, dependiendo de la frecuencia. Se propagan mediante difracción utilizando la Tierra como guía de onda. Las señales de radio de baja frecuencia son las mejor adaptadas, porque la cantidad de difracción está relacionada con la longitud de onda de radio, lo que significa que, entre más larga es la longitud de onda, mayor es el efecto de difracción, por lo tanto, entre menor es la frecuencia, mayor es el efecto de difracción. (Ver Figura 16). Figura 16. Propagación por Onda de Tierra. Fuente: Tecnologías y Redes de Transmisión de Datos. Herrera P., Enrique. 3.2.8.1.3. Propagación por Dispersión Troposférica (Reflexión) Es una forma de reflexión de ondas de radio, la cual ocurre en una capa de la atmósfera de la Tierra llamada Tropósfera y trabaja menor en ondas de radio ultra altas frecuencias (UAF). 3.2.8.1.4. Propagación por Onda de Cielo (Refracción) Ésta aparece por la refracción (deflexión) de las ondas de radio en la atmósfera de la Tierra y ocurre porque las diferentes capas de la atmósfera superior de la Tierra 36 (Ionósfera) tienen diferentes densidades, con el resultado de que las ondas de radio se propaguen más rápidamente en algunas capas que en otras, dando lugar a la refracción de ondas entre las capas. (Ver Figura 17). Figura 17. Propagación por Onda de Cielo. Fuente: Tecnologías y Redes de Transmisión de Datos. Herrera P., Enrique. 3.2.8.2. Pérdidas de Propagación Las pérdidas de propagación están relacionadas con la atenuación que ocurre en la señal cuando ésta sale de la antena de transmisión hasta que llega a la antena receptora. 3.2.8.2.1. Pérdidas en el Espacio Libre La mayor parte de la potencia de la señal de radio se perderá en el aire. Aún en el vacío, una onda de radio pierde energía (de acuerdo con los principios de Huygens) que se irradia en direcciones diferentes a la que puede capturar la antena receptora. Nótese que esto no tiene nada que ver con el aire, la niebla, la lluvia o cualquier otra cosa que puede adicionar pérdidas. Las Pérdidas en el Espacio Libre (FSL), mide la potencia que se pierde en el mismo, sin ninguna clase de obstáculos. La señal de radio se debilita en el aire, debido a la expansión dentro de una superficie esférica. 37 Dicha pérdida, es proporcional al cuadrado de la distancia y también al cuadrado de la frecuencia. Aplicando decibeles, resulta la siguiente ecuación: Donde: d: Distancia. f: Frecuencia. K: Constante que depende de las unidades usadas en d y f. 3.2.8.3. Zona de Fresnel Teniendo como punto de partida el principio de Huygens, se puede calcular la primera zona de Fresnel, el espacio alrededor del eje que contribuye a la transferencia de potencia desde la fuente hacia el receptor. Basados en esto, se podría investigar cual debería ser la máxima penetración de un obstáculo (por ejemplo, un edificio, una colina o la propia curvatura de la Tierra) en ésta zona para contener las pérdidas. Lo ideal es que la primera zona de Fresnel no esté obstruida, pero normalmente es suficiente despejar el 60% del radio de la primera zona de Fresnel para tener un enlace satisfactorio. En aplicaciones críticas, habrá que hacer el cálculo también para condiciones anómalas de propagación, en las cuales las ondas de radio se curvan hacia arriba y por lo tanto se requiere altura adicional en las torres. Para grandes distancias, hay que tomar en cuenta también la curvatura terrestre la cual introduce una altura adicional que deberán despejar las antenas. (Ver Figura 18). La siguiente fórmula calcula la primera zona de Fresnel: 38 Donde: d1: Distancia al obstáculo desde el transmisor [Km]. d2: Distancia al obstáculo desde el receptor [Km]. d: Distancia entre el transmisor y el receptor. f: Frecuencia [GHz]. r: Radio [m]. Si el obstáculo está situado en el medio (d1=d2), la fórmula se simplifica: Tomando el 60% queda: Figura 18. Zona de Fresnel. Fuente: Introducción a las Telecomunicaciones Modernas. Herrera P., Enrique. 39 3.2.9. Radios de Microondas Microondas (MO), es el nombre que se le da a las ondas de radio cuya frecuencia se encuentra arriba de los 1000 MHz (1 GHz) y cuyas longitudes de onda son de unos cuantos centímetros (de allí el prefijo micro). Los sistemas de microondas comúnmente se emplean como sistemas de transmisión de alta capacidad de punto a punto en las redes de telecomunicaciones, por ejemplo, los enlaces troncales de alta capacidad entre ciudades de la red telefónica. La alta frecuencia y la longitud corta de onda de radio de microondas, permiten la construcción de sistemas de radio de alta capacidad con el empleo de antenas relativamente pequeñas pero altamente direccionales. Éste menor tamaño genera beneficios en términos de costo, instalación y mantenimiento. Las antenas de microondas operan en el modo de línea de vista, comúnmente espaciadas de 40-50 Km de acuerdo con la cantidad de desvanecimiento de la señal de radio y con la disponibilidad de lugares adecuados para las torres de radio. La fórmula simple empírica recomendada por el CCIR para calcular la probabilidad de cierta cantidad de desvanecimiento es: la probabilidad de tener el desvanecimiento F de radio (donde F> 15 dB) y trayectorias claras de línea de vista con reflexión de Tierra despreciable está dada por P en la expresión: En donde K es el factor de condiciones climáticas (1,4x10-8 para Europa), Q es el factor del terreno (0,4 para montañas, 1 para planicies), F es el desvanecimiento en decibeles, f es la frecuencia en GHz, B es el factor regional del terreno (B=1 para Europa; 1,2 para Japón), d es la longitud de la trayectoria en Kilómetros, c es otro factor del terreno con valor de 3,5. 40 Distancias mayores a los de 40-50 Km se consiguen empleando trayectorias de multienlaces que comprenden ciertos números de estaciones repetidoras intermedias de radio. 3.2.9.1. Componentes de un Sistema de Microondas Un sistema de microondas consiste de tres componentes principales: una antena con una corta y flexible guía de onda, una unidad externa de RF (Radio Frecuencia) y una unidad interna de RF. Las principales frecuencias utilizadas en microondas se encuentran alrededor de los 12, 18 y 23 GHZ, las cuales son capaces de conectar dos localidades entre 1,609 y 24 Km de distancia una de la otra. El equipo microondas que opera entre 2 y 6 GHz puede transmitir a distancias entre 32 y 48 Km. Las licencias o permisos para operar enlaces de microondas pueden resultar un poco difícil, ya que las autoridades de CONATEL (Comisión Nacional de Telecomunicaciones) deben asegurarse que ambos enlaces no causen interferencia entre los ya existentes. El clima y terreno son los mayores factores a considerar antes de instalar un sistema de microondas. Como por ejemplo, no se recomienda instalar sistemas en lugares donde no llueva mucho, en éste caso deben usarse radios con frecuencias bajas, es decir, menores a 10 GHz. Las consideraciones en el terreno incluyen la ausencia de montañas o grandes cuerpos de agua las cuales pueden ocasionar reflexiones de multitrayectoria. 3.2.9.2. Modulación en Microondas Los generadores de microondas son críticos en cuanto a la tensión y la corriente de funcionamiento. Uno de los medios es no actuar sobre el generador o amplificador, pero si utilizar un dispositivo diodo pin en la guía de salida, modulada directamente la amplitud de la onda. Otro medio es utilizar un desfasador de ferrita y modular la 41 onda en fase. En éste caso, es fácil obtener modulación en frecuencia a través del siguiente proceso: 3.2.9.2.1. Transmisión por Desplazamiento en Frecuencia (FSK) El FSK binario, es una forma de modulación angular de amplitud constante, similar a la modulación en frecuencia convencional, excepto que la señal modulante es un flujo de pulsos binarios que varía entre dos niveles de voltaje discreto, en lugar de una forma de onda analógica que cambia de manera continua. (Ver Figura 19). La expresión general para una señal FSK binaria es la siguiente: Donde: V(t): Forma de onda FSK binaria. Vc: amplitud pico de la portadora no modulada. c: Frecuencia de la portadora en radianes. Vm(t): Señal modulante digital binaria. D : Cambio en frecuencia de salida en radianes. 42 Figura 19. Transmisión FSK. Fuente: Introducción a las Telecomunicaciones Modernas. Herrera P., Enrique. 3.2.9.2.2. Transmisión por Desplazamiento de Fase (PSK) Trasmitir por desplazamiento de fase, es otra forma de modulación angular, modulación digital de amplitud constante, el PSK es similar a la modulación en fase convencional, excepto que con PSK la señal de entrada es una señal digital binaria y son posibles un número limitado de fases de salida. (Ver Figura 20). Figura 20. Transmisión PSK. Fuente: Introducción a las Telecomunicaciones Modernas. Herrera P., Enrique. 43 3.2.9.2.3. Transmisión por Desplazamiento de Fase Binaria (BPSK) Con la transmisión por desplazamiento de fase binaria, son posibles dos fases de salida para una sola frecuencia de portadora, una fase de salida representa un 1 lógico y otra un 0 lógico. Conforme la señal digital de entrada cambia de estado, la base de la portadora de salida se desplaza entre dos ángulos que están 180° fuera de fase. El BPSK es una forma de modulación de onda cuadrada de portadora suprimida de una señal de onda continua. El modulador balanceado actúa como un conmutador para invertir la fase, dependiendo de la condición lógica de la entrada digital, la portadora se transfiere a la salida, ya sea en fase o a 180° fuera de fase, con el oscilador de la portadora de referencia. (Ver Figura 21). Figura 21. Transmisión BPSK. Fuente: Introducción a las Telecomunicaciones Modernas. Herrera P., Enrique. 3.2.9.2.4. Modulación de Amplitud en Cuadratura (QAM) La modulación de amplitud en cuadratura, es una forma de modulación digital en donde la información digital está contenida, tanto en la amplitud como en la fase de la portadora transmitida. (Ver Figura 22). 44 QAM de Ocho (8-QAM): es una técnica de codificación M-ario, en donde M=8, a diferencia del 8-PSK, la señal de salida de un modulador de 8-QAM no es una señal de amplitud constante. QAM de Dieciséis (16-QAM): así como el PSK-16, el 16-AQM es un sistema M-ario, en donde M=16, y actúa sobre los datos de entrada en grupos de cuatro (2x4=16). En ésta modulación, tanto la fase como la amplitud de la portadora son variados. 8 QAM Figura 22. Modulación de Amplitud en Cuadratura (QAM). Fuente: Sistemas de Comunicaciones. Faúndez Z., Marcos. 45 3.2.9.2.5. Resumen de las Modulaciones FSK, PSK y QAM Las distintas formas de FSK, PSK y QAM se resumen en la siguiente tabla, la cual presenta cada tipo de modulación, el número de bits utilizados, el ancho de banda necesario y la eficiencia que representa el trabajar con una u otro sistema M-ario. Tabla 1. Resumen de las Modulaciones FSK, PSK y QAM. Modulación Codificación Ancho de Banda (Hz) Baudio FSK BPSK QPSK 8-QPSK 8-QAM 16-QPSK 16-QAM Bit Bit DiBit TriBit TriBit QuadBit QuadBit fb fb f b/2 f b/3 f b/3 f b/4 f b/4 fb fb f b/2 f b/3 f b/3 f b/4 f b/4 Eficiencia de BW (bps por BW) 1 1 2 3 3 4 4 Fuente: Sistemas de Comunicaciones. Faúndez Z., Marcos. 3.2.9.3. Confiabilidad de Sistemas de Transmisión por Microondas Las normas de seguridad de funcionamiento de los sistemas de microondas han alcanzado gran rigidez, por ejemplo, se utiliza un 99,98% de confiabilidad general en un sistema patrón de 6000 Km de longitud, lo que equivale permitir sólo un máximo de 25 segundos de interrupción al año por cada enlace. Por enlace o radioenlace, se entiende el tramo de transmisión directa entre dos estaciones adyacentes, ya sean terminales o repetidoras, de un sistema de microondas; el enlace comprende los equipos correspondientes de las dos estaciones, así como las antenas y el trayecto de propagación entre ambas. De acuerdo con las recomendaciones del CCIR, los enlaces deben tener una longitud media de 50 Km. 46 Las empresas industriales que emplean sistemas de telecomunicaciones, también hablan de una confiabilidad media del orden 99,9999%, es decir, un máximo de 30 segundos de indisponibilidad por año en los sistemas de microondas de largo alcance. 3.2.9.4. Estructura General de un Radioenlace por Microondas Básicamente un enlace vía microondas consiste en tres componentes fundamentales: el transmisor, el receptor y el canal aéreo. El transmisor, es el responsable de modular una señal digital a la frecuencia utilizada para transmitir; el canal aéreo, representa un camino abierto entre el transmisor y el receptor; y el receptor, es el encargado de capturar la señal transmitida y llevarla de nuevo a señal digital. El factor limitante de la propagación de la señal en enlaces microondas es la distancia que se debe cubrir entre el transmisor y el receptor, además ésta distancia debe estar libre de obstáculos. Otro aspecto que se debe señalar es que, en éstos enlaces, la línea de vista entre el transmisor y el receptor debe tener una altura mínima sobre los obstáculos en la vía, para compensar éste efecto se utilizan torres para ajustar dichas alturas. 3.2.9.4.1. Antenas y Torres de Microondas La distancia cubierta por enlaces microondas puede ser incrementada por el uso de repetidores, cuya función es salvar la falta de visibilidad impuesta por la curvatura terrestre u obstáculos y conseguir así, enlaces superiores al horizonte óptico. La distancia entre los repetidores se les conoce como vano. Los repetidores pueden ser de dos tipos: Repetidores Activos: en un reflector activo, el proceso de transmisión no toma en cuenta tareas como el analizar y tratar la señal por alguna unidad de procesamiento de datos. El reflector activo tiene la tarea de mejorar la señal, 47 ya que la señal microondas transmitida es distorsionada y atenuada mientras viaja del transmisor hacia el receptor. Éstas atenuaciones y distorsiones son causadas por una pérdida de poder de la señal recibida, dependiente de la distancia, reflexión y refracción debido a obstáculos y superficies reflectoras, pérdidas atmosféricas, pérdidas en los equipos, entre otros. Repetidores Pasivos: en estos repetidores, se realiza únicamente el cambio de la dirección del haz radioeléctrico sin mejorar o amplificar la ganancia en la señal, mientras que en un repetidor activo se cumplen los siguientes parámetros: mantiene la señal de recepción separada de la de transmisión, suprimiendo toda indeseable (ruido, interferencia), controla el nivel de la señal para luego amplificarla y transmitirla. 3.2.9.4.2. Desvanecimiento por Múltiple Trayectoria (Formación de Ductos) El desvanecimiento se debe normalmente a los cambios atmosféricos y a las reflexiones de trayecto de propagación al encontrar superficies terrestres o acuáticas, la intensidad del desvanecimiento aumenta en general con la frecuencia y la longitud del trayecto. 3.2.10. Tipos de Topologías de la Red de Transmisión Se refiere a la forma que ésta toma al hacer un diagrama de medio físico de transmisión y los dispositivos necesarios para regenerar la señal o manipular el tráfico. Las topologías generales son anillo (ring), dorsal (bus), dorsal dual (dual bus), estrella (star), árbol (tree) y completa (Ver Figura 23). 48 Figura 23. Tipos de Topologías de la Red de Transmisión Fuente: Comunicaciones digitales: diseño para el mundo real. Andy Bateman. 3.2.11. Presupuesto de Potencia Un presupuesto de potencia para un enlace punto a punto es el cálculo de ganancias y pérdidas desde el radio transmisor (fuente de la señal de radio), a través de cables, conectores y espacio libre hacia el receptor. La estimación del valor de potencia en diferentes partes del radioenlace es necesaria para hacer el mejor diseño y elegir el equipamiento adecuado. 3.2.12. Elementos del Presupuesto de Enlace Un presupuesto de radioenlace completo es simplemente la suma de todos los aportes (en decibeles): potencia del transmisor (dBm), pérdida en el cable TX (dB) + ganancia de la antena TX (dB), pérdidas en la trayectoria en el espacio abierto (dB) + ganancia de la antena RX (dBi), pérdidas en el cable del RX (dB)=margen, sensibilidad del receptor (dBm). 49 3.3. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS AuC (Authentication Center): El Centro de Autentificación es el que genera y almacena información relativa a la seguridad, genera las claves usadas para autentificación y encriptación. ANSI (American National Standars Institute): El Instituto de Normas Nacional Americano es una organización no gubernamental que desarrolla y publica estándares para los códigos de transmisión y protocolos para su uso en los Estados Unidos. AMPS (Advanced Mobile Phone System): El Sistema Telefónico Móvil Avanzado es un sistema de telefonía móvil de promera generación (1G, voz analógica) desarrollado por los laboratorios Bell. Se implementó por primera vez en 1982 en Estados Unidos. Se llegó a implantar también en Inglaterra y Japón, con los nombres TACS y MCS-L1 respectivamente. Azimut: Es el ángulo de apuntamiento horizontal de una antena. Se toma como referencia el Norte cero grados y si se continúa girando en el sentido de las agujas del reloj, hacia el Este, se llegará a los 90 de Azimut. Hacia el Sur se tendrán los 180 de Azimut, hacia el Oeste 270 y por último se vuelve al punto inicial donde los 360 coinciden con los 00 del Norte. CCIR (International Radio Consultative Committee): Es el antiguo nombre del comité de normalización de las radiocomunicaciones en la UIT, ahora conocido como UIT-R. Su función es regular la mayor parte del espectro radioeléctrico. CONATEL: La Comisión Nacional de Telecomunicaciones de Venezuela es el organismo del estado venezolano que ejerce la regulación, supervisión y control sobre las telecomunicaciones. EIR (Equipment Identity Register): El Registro de Identidad de los Equipos son los terminales móviles ya que tienen un identificador único el cual es conocido como 50 IMEI. El EIR se utiliza para mantener una relación de las identidades de los equipos abonados y a través de él, resulta posible identificar aquellos usuarios autorizados. ETSI (European Telecommunications Standars Institute): El Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones es una organización de estandarización de la industria de las telecomunicaciones el cual fabrica equipos y operadores de red de Europa. El ETSI ha tenido un gran éxito al estandarizar el sistema de telefonía móvil GSM. FDDI (Fiber Distributed Data Interface): Es un conjunto de estándares ISO y ANSI para la transmisión de datos en redes de computadoras de área extendida o local (LAN) mediante cable de fibra óptica GPRS (General Packet Radio Service): Es una tecnología para el apoyo de la conmutación de paquetes de tráfico en una red GSM, permitiendo altas velocidades de internet sin cables. IMEI (International Mobile Equipment Identity): Es un código pre-grabado en los teléfonos móviles GSM. Éste código identifica al aparato unívocamente a nivel mundial, y es transmitido por el aparato a la red al conectarse a ésta. ITU (International Telecommunication Union): Estudia los aspectos técnicos, de explotación y tarifarios y publica normativa sobre los mismos, con vista a la normalización de las telecomunicaciones a nivel mundial. ISDN (Integrated Services Digital Network): Es un conjunto de estándares de comunicación para la verificación simultánea digital de transmisión de voz, vídeo, datos, y otros servicios de red a través de los circuitos tradicionales de la red telefónica pública conmutada. Interfaz: Es la conexión entre dos equipos de cualquier tipo dando una comunicación entre distintos niveles. 51 MDT (Time Division Multiple Access): La Multiplexación por División de Tiempo es la más utilizada en la actualidad, especialmente en los sistemas de transmisión digitales. En ésta, el ancho de banda total del medio de transmisión es asignado a cada canal durante un intervalo de tiempo. Nodo B: Es la unidad de transmisión/recepción que permite la comunicación entre las radio celdas. Se encuentra físicamente localizado en el sitio donde existe una BTS GSM para reducir costos de implementación. Principio de Huygens: Éste principio afirma que todo punto de un frente de onda inicial puede considerarse como una fuente de ondas esféricas secundarias que se extienden en todas las direcciones con la misma velocidad, frecuencia y longitud de onda. Con ello puede definirse un nuevo frente de onda que envuelve las ondas secundarias. Como la luz avanza en ángulo recto a éste frente de onda, el principio de Huygens puede emplearse para deducir los cambios de dirección de la luz. Protocolo: Es el conjunto de reglas normalizadas para la representación, señalización, autenticación y detección de errores necesario para enviar información a través de un canal de comunicación. PSTN (Public Switched Telephone Network): La Red Telefónica Pública Conmutada se refiere a los sistemas telefónicos que transfieren datos de voz analógicos. Hasta hace poco tiempo, la PSTN era el corazón de todos los sistemas telefónicos en el mundo, sin embargo, muchos de estos sistemas telefónicos están cambiando o ya han sido cambiados a sistemas telefónicos basados en tecnología digital, como lo son ISDN o FDDI. RNC (Radio Network Controller): Es el controlador de la red de radio. Se encarga entonces del manejo de los recursos de radio, utiliza la interfaz lur para permitir la comunicación con otros RNCs. Ésta interfaz no tiene equivalencia en redes GSM/GPRS en donde el manejo de los recursos de radio se realiza en la red núcleo. 52 Roaming: Es la capacidad para un cliente de comunicaciones móviles para automáticamente hacer y recibir llamadas telefónicas, enviar y recibir datos, o acceder a otros servicios cuando se viaja fuera del área de cobertura geográfica de la red doméstica, por medio de la utilización de una red de otro operador. SIM (Suscriber Identity Module): El Módulo de Identidad del Abonado se utiliza para hacer distinción entre la identidad del abonado y la del equipo móvil. El SIM está asociado con el abonado, y se trata de un chip que el usuario debe introducir en el terminal GSM. SS7: Es un estándar global para las telecomunicaciones definidas por el sector de estandarización de las telecomunicaciones (ITU-T) de la Unión de Telecomunicaciones Internacionales (ITU). El estándar define el protocolo y los procedimientos mediante los cuales los elementos de la red de telefonía pública conmutada (PSTN) intercambian información sobre una red digital para efectuar el ruteo, establecimiento y control de llamadas. 53 CAPÍTULO IV FASES METODOLÓGICAS Este capítulo pretende explicar los aspectos metodológicos utilizados; y que paso a paso se realizaron, de acuerdo con los objetivos específicos planteados, para llegar al objetivo general. Sabino (2000), plantea la investigación como: "un esfuerzo que se emprende para resolver un problema, claro está, un problema de conocimiento". 4.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN El presente proyecto de pasantía se basa en una investigación de proyecto factible, ya que el levantamiento de una red es fácilmente realizable, y así, resolviendo el problema planteado por la empresa DIGITEL; Según Rojas, (1981) quien hablaba de la vialidad de un proyecto aclarando que: "debemos tomar en cuenta la disponibilidad de recursos financieros, humanos y materiales que determinarán en última instancia los alcances de la investigación"; y precisamente se tiene disponibilidad de todos estos recursos. También de acuerdo al manual de la UPEL (2006): "El Proyecto Factible consiste en la investigación, elaboración y desarrollo de una propuesta de un modelo operativo viable para solucionar problemas, requerimientos o necesidades de organizaciones o grupos sociales; puede referirse a la formulación de políticas, programas, tecnologías, métodos o procesos. El Proyecto debe tener apoyo en una investigación de tipo documental, de campo o un diseño que incluya ambas modalidades..." (Pág. 13). 4.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN El estudio se sustentó en una investigación documental y de campo. Es documental ya que se estudió un problema con el propósito de ampliarlo con apoyo, principalmente de trabajos previos, es decir, en la evolución histórica del objeto en estudio. Adicionalmente, el estudio también es de campo, debido a que los datos de interés fueron recogidos de primera mano, es decir, en forma directa de la realidad. Fidias G. Arias (2006), plantea la investigación documental y de campo de la siguiente forma: Documental: "La investigación documental es un proceso basado en la búsqueda, recuperación, análisis, crítica e interpretación de datos secundarios, es decir, los obtenidos y registrados por otros investigadores en fuentes documentales: impresas, audiovisuales o electrónicas. Como en toda investigación, el propósito de este diseño es el aporte de nuevos conocimientos". (Pág. 31) De Campo: "La investigación de campo es aquella que consiste en la recolección de datos directamente de los sujetos investigados, o de la realidad de donde ocurren los hechos (datos primarios), sin manipular o controlar variable alguna, es decir, el investigador obtiene la información pero no altera las condiciones existentes. De allí su carácter de investigación no experimental". (Pág. 31) 4.3. FASES METODOLÓGICAS Para alcanzar el objetivo general se realizó un proceso metodológico basado en cuatro fases, dichas fases se definen a continuación. 4.3.1. Fase I: Elaboración del levantamiento de información de la red del ramal PDH Switch Valencia - La Esmeralda para la migración de servicios 2G y 3G a la BSC y RNC correspondientes a dicho ramal. Se estudiarán las estaciones base transmisoras mediante la visita a cada una de ellas. En dicha visita, se recopilará información acerca de los tributarios (E1's) ocupados y cruzados en los radios pertenecientes a las estaciones en estudio, así como 55 los enlaces que las interconectaban y sus respectivos radios con el fin de crear un levantamiento de información que contribuya a la planificación de los enlaces PDH con miras a la migración de todos y cada uno de los servicios que se encuentran en él. Mediante un esquema con el diagrama de la red se reflejarán las migraciones a realizar. 4.3.2. Fase II: Planificación de la migración de servicios 2G y 3G en el ramal Switch Valencia - La Esmeralda y a su vez de los ramales en cascada de La Esmeralda - Morro BTS y La Esmeralda - San Diego II. En ésta fase se realizará la planificación del nuevo enrutamiento de los servicios 2G y 3G de los ramales mencionados anteriormente con el fin de poder llevar a cabo la migración. 4.3.3. Fase III: Efectuar los cálculos necesarios para la integración de los radioenlaces correspondientes al ramal Switch Valencia - La Esmeralda, La Esmeralda - Morro BTS y La Esmeralda - San Diego II. Se efectuarán los cálculos de enlaces y asignación de equipos y frecuencia, el procedimiento a seguir para la distribución del nuevo ramal, así como también la migración de sus servicios hacia los nuevos enlaces. 4.3.4. Fase IV: Mejora del enrutamiento de los enlaces que convergen en la Estación La Esmeralda. En ésta fase se mostrará la planificación de enrutamiento de los servicios 2G y 3G que se llevarán a cabo por la Corporación DIGITEL, con el fin de señalar los tributarios (E1's) que se encuentran en cada uno de los radios que convergen a la estación La Esmeralda mediante la utilización del plan de 2 Mbps. 56 CAPÍTULO V RESULTADOS A continuación, se presentarán los resultados de cada una de las fases mencionadas en el capítulo anterior, con la finalidad de conocer más a fondo los pasos que se realizaron para cumplir el objetivo general del mismo. 5.1. Fase I: Elaboración del levantamiento de información de la red del ramal PDH Switch Valencia - La Esmeralda para la migración de servicios 2G y 3G a la BSC y RNC correspondientes a dicho ramal. Para esta fase, se procedió a estudiar la red de transmisión del Estado Carabobo, específicamente el ramal PDH Switch Valencia - La Esmeralda, visualizando así cada una de las interconexiones existentes en el mismo, para luego proceder a visitar cada una de las estaciones base transmisoras y levantar la información acerca del radio microondas que poseía el enlace. Esto se realizó con la finalidad de ver la capacidad que tenía el radio, así como también saber la disponibilidad los tributarios (E1's) que estaban ocupados e interconectados con los radios de la estación La Esmeralda en la cual convergen dos de las estaciones que se estudiaron. Adicionalmente, se observó la disponibilidad en la barra de tierra, mástiles, torres, portafusileras, paneles de distribución de la BTS y el espacio disponible en las casetas en los cuales se encontraban los radios, para poder así proceder a la planificación de los enlaces PDH con miras a la migración de todos y cada uno de los servicios que se encontraban en él. A continuación, se muestra el diagrama de red de transmisión actual del ramal PDH Switch Valencia - La Esmeralda. (Ver Figura 24). Figura 24. Diagrama Actual del ramal PDH Switch Valencia - La Esmeralda. Fuente: Departamento de Gerencia de Operaciones, Coordinación, Ingeniería y Proyectos. Se puede observar en el diagrama, que el tramo Switch Valencia - La Esmeralda, se encuentra conformado por dos enlaces, de diferentes radios, diferentes proveedores y capacidades, que se encuentran en paralelo. La mayor parte del tráfico de los servicios de voz y de datos estaban siendo interconectados por el radio Nera EDGE 20x2 (Capacidad hasta 40 E1's) y 1+1 (Hot-Standby, la cual es una redundancia que proporciona alta disponibilidad del sistema, de manera que funciona como una protección de los servicios que están siendo interconectados por los radios) con 58 capacidad de tráfico Ethernet. Únicamente, estaban interconectados los E1's de la BTS de La Cumaca por el radio Ceragon IP-10. En tal sentido, se pueden ver también los ramales Morro BTS - La Esmeralda y San Diego II - La Esmeralda, los cuales están integrados por radios Siemens SRAL 8x2 (Capacidad hasta 16 E1's), 1+0 (Sin Hot-Standby, es decir, sin protección de los servicios interconectados en los radios) que por la baja capacidad del radio no se le puede agregar algún servicio adicional, por lo que era necesario instalar radios de mayor capacidad en dichas estaciones. 5.2. Fase II: Planificación de la migración de servicios 2G y 3G en el ramal Switch Valencia - La Esmeralda y a su vez de los ramales en cascada de La Esmeralda - Morro BTS y La Esmeralda - San Diego II. Habiendo visitado dos de las estaciones en cascada que comprendían dicho ramal y levantado la información pertinente a cada una de ellas, se procedió a realizar la planificación del nuevo enrutamiento de los servicios de voz y de datos con el fin de poder llevar a cabo la migración. En principio se requiere, migrar todos los servicios que se encuentran interconectados por el radio Nera EDGE perteneciente al ramal Switch Valencia - La Esmeralda, hacia el radio Ceragon del mismo ramal. (Ver Figura 24). Una vez migrados todos los servicios y de asegurarse de que ya no haya tráfico en el radio Nera EDGE de dicho ramal, se procederá a planificar la desinstalación del mismo. Éste radio será pivoteado, es decir, se va mover uno de sus extremos y el otro se dejará fijo. En este caso, se moverá el extremo que está del lado de Switch Valencia hacia el lado de San Diego II, quedando así fijo en La Esmeralda. Al realizar esto, al enlace hay que hacerle ajustes en alineación y en los niveles de potencia, puesto que anteriormente la antena tenía una línea de vista diferente a la que 59 se le asignará. Al pivotearlo, se tendrán dos enlaces SDH en paralelo entre las estaciones La Esmeralda y San Diego II. Cuando esté instalado, se migraran todos los servicios que se encuentran en el radio Siemens SRAL hacia el radio Nera EDGE. Ya teniendo el radio Siemens SRAL sin tráfico, se procederá a desinstalarlo y retirarlo de la estación. Todo esto se realiza con la finalidad de aumentar la capacidad del ramal mencionado, por lo que no se le podían agregar más tributarios, lo que no era factible para la compañía. (Ver Figura 25). Figura 25. Diagrama Planificado del ramal PDH Switch Valencia - La Esmeralda - San Diego II. Fuente: Departamento de Gerencia de Operaciones, Coordinación, Ingeniería y Proyectos. 60 De igual forma se realizará en el enlace La Esmeralda - Morro BTS, el cual está integrado por un Siemens SRAL 8x2 (Capacidad hasta 16 E1's), 1+0 (Sin HotStandby, es decir, sin protección de los servicios interconectados en los radios) y será sustituido por un radio Nera EDGE 20x2 (Capacidad hasta 40 E1's) y 1+1 (HotStandby, la cual es una redundancia que proporciona alta disponibilidad del sistema, de manera que funciona como una protección de los servicios que están siendo interconectados por los radios) con capacidad de tráfico Ethernet. (Ver Figura 26). Figura 26. Diagrama Planificado del ramal PDH La Esmeralda - Morro BTS. Fuente: Departamento de Gerencia de Operaciones, Coordinación, Ingeniería y Proyectos. 61 De esta manera, los ramales Switch Valencia - La Esmeralda - San Diego II y La Esmeralda - Morro BTS quedarían con mayor capacidad de transmisión. 5.3. Fase III: Efectuar los cálculos necesarios para la integración de los radioenlaces correspondientes al ramal Switch Valencia - La Esmeralda, La Esmeralda - Morro BTS y La Esmeralda - San Diego II. Se efectuaron los cálculos de enlaces, la asignación de equipos con su frecuencia, el procedimiento a seguir para la distribución del nuevo ramal, así como también la migración de sus servicios hacia los nuevos enlaces. Las coordenadas de las estaciones en estudio se introdujeron en la herramienta Google Earth, para poder saber la ubicación exacta de cada una de las estaciones, así como también la distancia que existía entre ellas, dado que éste es uno de los parámetros principales para poder realizar los cálculos con las frecuencias y diámetros de antenas adecuados para el performance del radioenlace. Figura 27. Distancia existente entre las estaciones Switch Valencia y La Esmeralda. Fuente: Google Earth. 62 Figura 28. Distancia existente entre las estaciones La Esmeralda y San Diego II. Fuente: Google Earth. Figura 29. Distancia existente entre las estaciones La Esmeralda y Morro BTS. Fuente: Google Earth. 63 Ya al tener las distancias, se buscaron cada una de ellas en la tabla de Frecuencias, Diámetros y Distancias para saber la frecuencia a la cual se iba a instalar el enlace y el diámetro de las antenas a utilizar. (Ver Tabla 3). Dicha tabla, ya está tabulada por lo que no fue necesario realizarla, pero se tiene que saber que proviene de cálculos que se realizaron con las ecuaciones de propagación y ganancia de las antenas. El extracto de la tabla presente sólo se puede utilizar para radioenlaces conformados por radios microondas pertenecientes a las empresas Nera, Ericcson y Siemens, porque para Ceragon y Huawei existe otro tipo de tabulación. 23 GHz 13 GHz 8 GHz Distancia (Km) Distancia (Km) Distancia (Km) Diámetro Desde Hasta Diámetro Desde Hasta Diámetro Desde Hasta 0,3 m 0 1,2 0,6 m 3 9 1,2 m 16 22 0,6 m 1 3 1,2 m 8 16 2m 22 30 Tabla 3. Frecuencias, Diámetros y Distancias. Fuente: Corporación DIGITEL, C.A. Teniendo las frecuencias y diámetros respectivos de los enlaces a instalar, se asignaron los canales en los cuales los radios iban a trabajar para poder así, realizar los cálculos de cada uno de los enlaces. Se utilizó la tabla de Canalizaciones y Frecuencias de CONATEL con un ancho de banda de 28 MHz. Existen otros anchos de bandas inferiores al mismo, pero para la planificación de estos radioenlaces se utilizó el arriba mencionado, ya que es el máximo ancho de banda que está tabulado por CONATEL. A continuación se presenta un extracto de las Canalizaciones dadas por la empresa que rige las telecomunicaciones en Venezuela. (Ver tabla 4). Para poder asignarle los canales a los radioenlaces, se tuvo que corroborar cuales canales estaban siendo usados tanto por DIGITEL y por las distintas empresas de telecomunicaciones del país, tanto en frecuencias altas como en bajas, con la finalidad de que no se causara interferencia ya que si la había, el enlace no iba a funcionar correctamente. 64 23 GHz (AB 28 MHz) Canal F1 (MHz) F2 (MHz) 1 21.238,00 22.470,00 2 21.266,00 22.498,00 3 21.294,00 22.526,00 4 21.322,00 22.554,00 5 21.350,00 22.582,00 6 21.378,00 22.610,00 7 21.406,00 22.638,00 Canal 1 2 3 4 5 6 8 GHz (AB 28 MHz) F1 (MHz) F2 (MHz) 8.293,00 8.412,00 8.307,00 8.426,00 8.321,00 8.440,00 8.335,00 8.454,00 8.349,00 8.468,00 8.363,00 8.482,00 Tabla 4. Canalizaciones y Frecuencias de CONATEL. Fuente: CONATEL. Para el cálculo del enlace Switch Valencia - La Esmeralda, se utilizó la herramienta Pathloss. Por la distancia que tienen ambas estaciones, el enlace se planificó en 8 GHZ. El mismo se pudo haber realizado el cálculo a 13 GHz y este hubiese funcionado perfectamente, si y sólo si, la estación la Esmeralda no tuviese enlaces en cascada, puesto que al tener enlaces en cascada, la estación más cercana al Switch necesita mayor ancho de banda. Por ésta razón, dicho enlace se recalculó a la misma frecuencia con la cual estaba trabajando anteriormente que era de 8 GHz, pero ahora con una tasa de transmisión de 128 Mbps, puesto que anteriormente estaba calculado con una tasa de 64 Mbps porque este llevaba poco tráfico de tributarios dado que tenía un enlace en paralelo, y en la planificación, quedará un enlace único el cual va a interconectar todos los servicios que vienen en cascada hasta la estación Switch Valencia, la cual es una estación de Backbone y en ella se encuentran la RNC y la BSC a la cual están llegando todos los servicios. (Ver Figura 30). Para el cálculo de los enlaces La Esmeralda - San Diego II y La Esmeralda Morro BTS, no se pudo planificar con la herramienta Pathloss, porque el programa no tenía precargada la información acerca de los radios Nera. El mismo es un programa en el que los proveedores le proporcionan a la Corporación DIGITEL una base de datos en la que se encuentra la información detallada acerca del modelo de radios y 65 antenas que cada empresa tiene. En éste caso, sólo se tenían los datos de las empresas Ceragon y Huawei, por lo que se tuvieron que hacer los cálculos en una herramienta de la Corporación DIGITEl, en la cual hay información precargada acerca de los radios Nera, Ericsson y Siemens. (Ver Figuras 31 y 32). Figura 30. Cálculo del Enlace Switch Valencia - La Esmeralda. Fuente: Pathloss. En ésta herramienta, se introdujeron las coordenadas de ambas estaciones, las alturas tanto de las estructuras como de la deseada para poner las antenas, la polarización de transmisión, las potencias tanto de transmisión como de recepción, el radio con el ancho de banda mencionado anteriormente así como su antena. También se le asignaron las frecuencias, canales a ser utilizados y la peor condición atmosférica por lluvia para ver el performance del enlace en el período de un año. En 66 la siguiente tabla, se muestra un reporte con todas las características detalladas del radioenlace. Tabla 5. Reporte del Cálculo del Enlace Switch Valencia - La Esmeralda. Fuente: Pathloss. 67 Figura 31. Cálculo del Enlace La Esmeralda - San Diego II. Fuente: El Autor. 68 Figura 32. Cálculo del Enlace La Esmeralda - Morro BTS. Fuente: El Autor. Se solicitó el despacho de materiales, antenas y equipos para ser entregados al Departamento de Implementación para poder así ejecutar el proyecto en el momento en el que la empresa lo requiera. (Ver Figura 33). 69 Item 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 Código SAP 6600003795 6600000602 6600000073 6600000596 6600000082 6600000083 6800004734 6700001344 6600003682 6700000879 6700001568 Descripción Cant. NE FUBU6325C-T IDU-UNIVERSAL IFU 2 NE FKCN5551D-T SU MODULE EVOLUTION 2 NE FNCS5684A-T TARJ.ELEC. LIU 25XE1 2 NE FDM5559C-T TARJ.ELEC. RIU 4 NE FU23AAA0A-11UA ODU 22.7 - 24.7 GHz SUB 1 2 NE FU23AAA0A-11LA ODU 22.7 - 24.7 GHz SUB 2 2 AND VHLP2 -23-2WH\B ANT WM 0,6M 22.7-24.7 2 NE WA-0098-0 IDU-ODU CABLE 90m SOL ELEC P71225 PANEL DIS 25E1 75-120OHM 1 NE 12E1 CABO CONECTORIZADO 12E1 4 AMP T1112A4-ND3G-9913 CON TNC-MA 90° RG8 2 Tabla 5. Solicitud de Despacho, Materiales, Antenas y Equipos. Fuente: El Autor. Dado que los que los cálculos eran factibles y los enlaces no se degradaban, se realizó la última fase del proyecto. 5.4. Fase IV: Mejora del enrutamiento de los enlaces que convergen en la Estación La Esmeralda. Al tener planificadas las características del enlace, se procedió a solicitar la gestión de los equipos a instalar al departamento de Transporte IP mediante el siguiente diagrama de la red, para poder monitorear el estado en el que se encuentran los tributarios que están interconectados en cada uno de los radios. (Ver Figura 33). 70 Figura 33. Solicitud de Gestión de Equipos. Fuente: El Autor. Llegado a éste punto, se planificó el enrutamiento de los servicios 2G y 3G que se llevarán a cabo por la Corporación DIGITEL, con el fin de señalar los tributarios (E1's) que se encuentran en cada uno de los radios que convergen a la estación La Esmeralda mediante la utilización del plan de 2 Mbps, la cual es una herramienta que usa la empresa para llevar el control de cada uno de los tributarios interconectados en los radios, así como también los puertos en los que los mismos están cableados tanto en los radios como en la BSC o RNC según sea el caso. (Ver Anexo T). Después de haber planificado el enrutamiento, se solicitaron las rutas por las cuales van a estar interconectados los servicios mediante el uso de una herramienta de la Corporación DIGITEL llamada Autana (Administración Autorizada de la Red de Transmisión Nacional), la cual se utilizó para solicitar el enrutamiento de los tributarios por medio de los radios hasta llegar a su destino final, ya sea a la BSC o a la RNC. (Ver Figura 36). 71 Figura 34. Herramienta Autana. Fuente: Corporación DIGITEL. Por último, ya teniendo toda la información completa para realizar la migración, se hicieron dos informes de optimización, los cuales se entregaron al Departamento de Implementación, dividiendo así el proyecto en dos fases, en los que de manera detallada y muy específica se describen cada uno de los pasos a realizar para poder así ejecutar la migración. 72 CAPÍTULO VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1. CONCLUSIONES La Corporación DIGITEL, C,A., es una de las principales empresas de Telecomunicaciones de Venezuela. Dicha empresa ofrece servicios de telefonía fija, móvil así como también de Internet a todo el público que así lo desee. A medida que transcurre el tiempo, la tecnología va avanzando y por ser la telefonía un servicio primordial en la vida cotidiana de los seres humanos, la misma necesita ser actualizada tanto en sus estaciones base transmisoras como en los equipos que la conforman. Para ello, se deben realizar estudios constantemente, en los cuales se refleje la cantidad de usuarios que están siendo interconectados por los radios, así como su capacidad actual y disponible, ya que con esta información se pueden realizar informes de optimización de la red de transmisión en estudio. Por lo tanto, se planificó la mejora de los servicios 2G y 3G de la operadora DIGITEL, C.A., a través de una red PDH ubicada en el Municipio San Diego, Estado Carabobo, para que la compañía pudiera llevar a cabo la migración. Para la realización de la planificación de la migración, se visitaron cada una de las estaciones en estudio en las cuales se procedió a levantar la información tanto de los equipos existentes como de los tributarios que estaban siendo interconectados por cada uno de los radios de las estaciones La Esmeralda, San Diego II, Morro BTS y Switch Valencia. Al tener la información de las estaciones, se introdujeron las coordenadas de cada una de ellas para saber la distancia existente del enlace. Esto con la finalidad de saber el diámetro que se le iba a asignar a las antenas y a que frecuencia iban a trabajar las mismas. También se realizaron los cálculos de cada uno de los radioenlaces tanto en una herramienta llamada Pathloss, como en la de la Corporación DIGITEL C.A. para el diseño de los mismos. La planificación se realizó en el rango de frecuencias de 30 MHz hasta 100 GHz y en el momento de la realización de los cálculos, se corroboró que estas tenían un buen performance incluso con las peores condiciones atmosféricas. Es decir, la planificación de los enlaces Switch Valencia - La Esmeralda, La Esmeralda - Morro BTS y La Esmeralda - San Diego II cumplieron perfectamente con el objetivo general de este proyecto. 6.2. RECOMENDACIONES Migrar los Nodos B de E1's a Ethernet, para así liberar el tráfico del mismo que se encuentran cruzados por los radios, optimizando así los recursos de transmisión. Identificar con etiquetas hacia donde van cada uno de los tributarios que estarán interconectados por los radios. Tomar en cuenta el plan de frecuencias para que no ocurran interferencias. Mantener actualizado el Plan de 2 Mbps, ya que a la hora de que se presente una falla y el Departamento de Operaciones y Mantenimiento vaya a cubrirla, les sea más fácil identificar el problema. Cambiar los radios Siemens SRAL 8x2 (Capacidad 16 E1's) tanto de la estación La Cumaca como la de la de Metro Plaza por radios de mayor capacidad, preferiblemente 1+1, es decir, que tengan redundancia, para poder así aumentar la capacidad de transmisión de una gran parte del Municipio San Diego y a su vez, proteger a los tributarios que estén interconectados en la red. 74 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Fidias G. Arias, El Proyecto de Investigación. Introducción a la Metodología Científica, 2006, 5ta Edición. [2] Herrera P. Enrique, Introducción a las Telecomunicaciones Modernas. México, 2008. [3] Herrera P. Enrique. Tecnologías y Redes de Transmisión de Datos. México, 2008. [4] Huawei. Reglas Básicas del GSM, 2006. [5] Faúndez Z., Marcos. Sistemas de Comunicaciones, 2001. [6] NOKIA. Systra Trainning Document, 2000. [7] Theodore, S. Rappaport. Comunicaciones Inalámbricas, Prentice Hall, 1996. [8] Universidad José Antonio Páez. Normas para la Elaboración y Presentación de los Anteproyectos, Proyectos y Trabajos de Grado. Valencia, 2011. [9] Universidad Pedagógica Experimental Libertador. Manual de Trabajos de Grado de Especialización y Maestría y Tesis Doctorales. Caracas, 2006. [10] Bateman Andy. Comunicaciones digitales: diseño para el mundo real, 1999. [11] Sallent Oriol, Valenzuela José, Agustí Ramón. Principios de Comunicaciones Móviles, 1999. [12] Lescuyer Pierre. Origins, Architecture and the Standard, 2004. ELECTRÓNICAS [10] Definición de Términos. http://es.wikipedia.org/ [11] Historia de las Telecomunicaciones en Venezuela. http://www.avenezuela.com/venezuela/telecom.shtml [12] Historia, Misión, Visión y Valores de la Corporación DIGITEL C.A. http://www.digitel.com.ve [13] Pathloss 4.0 General Information. http://www.pathloss.com/p4/index.html 76 ANEXOS Anexo A. Diagrama de la Estación La Esmeralda hacia San Diego II. Fuente: El Autor. Anexo B. Diagrama de la Estación La Esmeralda hacia Morro BTS. Fuente: El Autor. Anexo C. Diagrama de la Estación San Diego II hacia La Esmeralda. Fuente: El Autor. Anexo D. Diagrama de la Estación Morro BTS hacia La Esmeralda. Fuente: El Autor. Espacio reservado para radio Nera EDGE dirección Morro BTS Espacio reservado para radio Nera EDGE dirección San Diego II Anexo E. Espacio reservado en La Esmeralda para IFU y Patch Panel en dirección San Diego II y Morro BTS. Fuente: El Autor. Anexo F. Barra de tierra en La Esmeralda con posiciones disponibles. Fuente: El Autor. Anexo G. Espacio disponible en el panel de distribución del Mini Sheltter. Fuente: El Autor Siemens SRAL dirección Morro BTS para cliente BOD La Esmeralda Siemens SRAL dirección San Diego II Anexo H. Equipos a ser desinstalados del Shelter La Esmeralda. Fuente: El Autor. Espacio reservado para radio Nera EDGE dirección La Esmeralda Anexo I. Espacio reservado en San Diego II para IFU y Patch Panel en dirección La Esmeralda. Fuente: El Autor. Anexo J. Barra de tierra en San Diego II con posiciones disponibles. Fuente: El Autor. Anexo K. Espacio disponible en el rectificador de la BTS San Diego II. Fuente: El Autor. Siemens SRAL Dirección La Esmeralda Anexo L. Equipo a ser desinstalado del Shelter San Diego II. Fuente: El Autor. Espacio reservado para radio Nera EDGE dirección La Esmeralda Anexo M. Espacio reservado en Morro BTS para IFU y Patch Panel en La Esmeralda. Fuente: El Autor. Anexo N. Barra de tierra en Morro BTS con posiciones disponibles. Fuente: El Autor. Espacio reservado para Portafusibles Anexo O. Espacio Reservado para Portafusibles en Morro BTS. Fuente: El Autor. Siemens SRAL dirección La Esmeralda para cliente BOD La Esmeralda Anexo P. Equipo a ser desinstalado del Shelter Morro BTS. Fuente: El Autor. Dirección: San Diego II Az: 45° D: 0,6 m H: 30 m Dirección: Morro BTS Az: 154° D: 0,6 m H: 30 m Anexo Q. Fotomontaje de los Equipos en La Esmeralda. Fuente: El Autor. Dirección: La Esmeralda Az: 222° D: 0,6 m H: 6 m Anexo R. Fotomontaje de los Equipos en San Diego II. Fuente: El Autor. Dirección: La Esmeralda Az: 334° D: 0,6 m H: 28 m Anexo S. Fotomontaje de los Equipos en Morro BTS. Fuente: El Autor. Anexo T. Plan de 2 Mbps. Fuente: El Autor.