optimizacion de la red

PLANIFICACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE LOS RECURSOS RADIO SDH

REGIÓN OCCIDENTE

CORPORACIÓN DIGITEL

Cristina Eugenia Guinand Salas

CI: 19.172.293

Tutor Académico: María Cristi Stefanelli

Tutor Industrial: Jesús Alejandro Lugo

Caracas, 20 de agosto de 2010

UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLOFACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA DE INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES

Planificación y optimización de los recursos radio SDH región Occidente

RESUMEN

El presente trabajo de pasantía realizado en la corporación Digitel es

una muestra del continuo e imparable trabajo de los proveedores de

servicios de telecomunicaciones para ofrecer a los usuarios la mejor calidad

en los servicios que han surgido y siguen surgiendo a través de los años en

función de mejorar las comunicaciones en todo el mundo.

Para cumplir con la demanda existente, se han buscado redes que no

sólo permitan transportar grandes capacidades de distintos tipos de

información, sino que también permitan flexibilidad en cuanto al crecimiento

de la red. Para ello, en el caso de Digitel se ha diseñado un Backbone, o red

de alta capacidad, distribuida a lo largo de todo el territorio nacional

utilizando las técnicas de multiplexado síncrono SDH y algunas veces en

conjunto de protocolos como MPLS y/o Ethernet lo que permite mejorar la

eficiencia de transmisión.

Es tarea del día a día monitorear los servicios que se transportan por

dicha red Backbone, de manera de ofrecer continuamente soluciones para

optimizar el tráfico haciendo uso correcto de los recursos SDH.

i


ÍNDICE GENERAL

Resumen…………………………………………………………………………….i

Introducción………………………………………………………………………..1

Descripción de la empresa………………………………………………………2

Misión………………………………………………………………………...3

Visión…………………………………………………………………………3

Organigrama General………………………………………………………4

Departamento de Operaciones……………………………………………5

Organigrama de Operaciones……………………………………………..6

Marco Teórico……………………………………………………………………...7

1. Telefonía móvil………………………………………………………….7

2. Sistemas de primera generación (1G)………………………………..8

3. Sistemas de segunda generación (2G)………………………………9

3.1 GSM (Global System for Mobile communications)……………10

3.1.1 La estación móvil (MS)……………………………………..11

3.1.2 Subsistema de estación base (BSS)……………………..12

3.1.3 Subsistema de conmutación y red (NSS)………………..13

3.1.4 Subsistema de operación y mantenimiento (MNS)……..14

3.2 GPRS………………………………………………………………15

3.2.1 Subsistema de estación base (BSS)……………………..15

3.2.2 Subsistema GPRS………………………………………….16

3.3 EDGE………………………………………………………………17

4. Sistemas de tercera generación (3G)………………………………..18

4.1 UMTS………………………………………………………………19

4.1.1 El bloque UTRAN…………………………………………...19

4.1.2 El bloque CN………………………………………………...20

5. Redes PDH y SDH……………………………………………………..21

5.1 Estructura de la trama STM-1…………………………………...21

5.2 Elementos del multiplexado SDH………………………………22

5.2.1 Los contenedores (C).……………………………………...22

5.2.2 Los contenedores virtuales (VC)………………………….23

ii


5.2.3 Las unidades tributarias (TU)……………………………...23

5.2.4 Las unidades administrativas (AU)……………………….23

5.2.5 El grupo de unidades tributarias (TUG)…………………..24

5.2.6 El grupo de unidades administrativas (AUG)……………24

5.3 Multiplexado de un E1 dentro del STM-1………………………25

5.4 DDF (Digital Distribution Frame)………………………………..26

Objetivos del Estudio…………………………………………………………...28

Objetivo General…………………………………………………………..28

Objetivos Específicos……………………………………………………..28

Alcances y Premisas……………………………………………………………29

Metodología………………………………………………………………………30

Fase 1: Conocimientos teóricos.………………………………………...30

Fase 2: Ampliación de la capacidad de un enlace…………………….31

Fase 3: Actualización diagramas del Backbone………………………33

Fase 4: Actualización de matrices del Backbone……………………...34

Fase 5: Actualización diagramas de conexiones occidente………….35

Fase 6: Migración de PDH a SDH ramal Estación C – Estación H….36

Fase 7: Solicitud de frecuencias al ente CONATEL…………………..37

Fase 8: Optimización del enlace Estación K – Estación L……………38

Fase 9: Configuración de tráfico ocasional sobre canal de

Protección Estación M – Estación N……………...................41

Fase 10: Balanceo y protección de línea para señalización

de recargas prepago……………………………………………45

Conclusiones…………………………………………………………………….47

Recomendaciones………………………………………………………………48

Bibliografía………………………………………………………………………..49

iii


ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Organigrama General de Digitel……………………………………....4

Figura 2. Organigrama Operaciones…………………………………………….6

Figura 3. Arquitectura del sistema GSM……………………………………….10

Figura 4. Teléfono móvil y tarjeta SIM………………………………………….11

Figura 5. Subsistema de Estación Base (BSS)……………………………….13

Figura 6. Subsistema de Conmutación y Red (NSS)…………………………14

Figura 7. Topología de red GSM/GPRS……………………………………….17

Figura 8. Topología de red UMTS……………………………………………...20

Figura 9. Estructura del STM-1.....................................................................22

Figura 10. Esquema del multiplexado SDH……………………………………24

Figura 11. Multiplexado de un E1 dentro del STM-1…………………………25

Figura 12. KLM de un VC-12 dentro de un STM-1……………………………26

Figura 13. Cruzada mediante DDF……………………………………………..27

Figura 14. Situación actual del enlace Estación A – Estación B…………….31

Figura 15. Situación planificada del enlace Estación A – Estación B………32

Figura 16. Situación actual del ramal Estación C – Estación H……………..37

Figura 17. Situación planificada del ramal Estación C – Estación H……….37

Figura 18. Situación actual de los radios Estación M - Estación N…………39

Figura 19. Situación planificada de los radios Estación M - Estación N……40

Figura 20. Diagrama de canales del enlace Estación L – Estación K………41

Figura 21. Migración Nodos B CHP Estación K – Estación L1 (etapa 1)…..42

Figura 22. Migración Nodos B CH5 K – L1 (etapa 2)………………………...43

Figura 23. Migración Nodos B CHP K – L1 (etapa 3.1)………………………44

Figura 24. Migración Nodos B CHP K – L1 (etapa 3.2)………………………44

iv


INTRODUCCIÓN

La evolución de la telefonía móvil ha sido un proceso muy rápido,

desde su aparición en 1979 cada vez son más las personas que hacen uso

de dicha tecnología en todo el mundo. Nuevas técnicas de codificación,

multiplexación, cifrado, transporte, entre otras han permitido que la telefonía

móvil esté en una constante evolución para ofrecer no sólo comunicaciones

de voz, como era en un principio, sino una cantidad de servicios de datos

que hacen de las telecomunicaciones un mundo cada vez más completo y

fascinante.

Hoy en día con la tercera generación de telefonía móvil se ha logrado

unificar las redes de voz y datos. Con un pequeño terminal móvil las

personas son capaces de acceder a sus correos electrónicos, navegar por

Internet, enviar imágenes y videos de alta calidad e incluso establecer

videoconferencias, lo increíble es que todo esto se puede lograr a muy altas

velocidades y con la posibilidad de estar en movimiento.

Gracias a tecnologías como SDH, los proveedores de servicios de

telecomunicaciones son capaces de transportar grandes capacidades de

información sobre un mismo medio permitiendo ofrecer todos los servicios a

una gran cantidad de usuarios. La corporación Digitel ofrece servicios 2G y

3G a usuario y clientes corporativos gracias a la red Backbone basada en

dicha tecnología SDH. Además, cuenta con una gran red de acceso

expandida a lo largo y ancho del país que permite ofrecer una eficiente

conectividad en todo momento.

El uso correcto de los recursos SDH de la red permiten que cada vez

más usuarios puedan integrarse a la red manteniendo los mismos

estándares de calidad, para ello hay que estudiar y planificar la red con

flexibilidad y hacer optimizaciones a medida que nuevos servicios sean

solicitados y nuevos usuarios sean integrados a la red.

1


DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA

El origen de la Corporación Digitel, C.A. actual empresa líder del país

en tecnologías estandarizadas por la ETSI (European Telecommunication

Standards Institute) y 3GPP (3rd Generation Partnership Project), se remota

a abril del año 1997 cuando se solicitó ante el ente CONATEL la concesión

del espacio radioeléctrico, siendo en agosto de ese mismo año la

constitución formal de la empresa. Hoy en día presta servicios de telefonía

móvil, básica, pública e inalámbrica mediante una serie de equipos de última

generación que brindan servicios de valor agregado a sus usuarios para

ofrecerles la mejor calidad en las comunicaciones.

Uno de los rasgos más importantes en la historia de la compañía ha

sido la introducción de la tecnología GSM (Global System for Mobile

Communication) a las telecomunicaciones en Venezuela. Otros aspectos

importantes en la historia de Digitel han sido el inicio de la facturación en

segundos, la puesta en servicio de la mensajería de texto en el año 2000, el

servicio de Roaming internacional para clientes prepago en el año 2002, la

introducción de TV Móvil en octubre de 2004, el inicio de la plataforma

Oficina Móvil y Correo Móvil en el 2005.

El 25 de mayo de 2006 Digitel dio paso a una nueva etapa en su

historia, pues el 100% de las acciones son adquiridas por la compañía

Telvenco S.A., presidida por Oswaldo Cisneros Fajardo, pionero en el

mercado de las telecomunicaciones en Venezuela.

A partir de entonces nace Digitel GSM con un capital enteramente

venezolano cuyo principal reto era dejar de ser una empresa regional para

convertirse en una empresa nacional con cobertura en todo el territorio

venezolano. Para lograr esa expansión, Digitel GSM se fusionó con las

empresas Digicel e Infonet ubicadas en el oriente y occidente del país

respectivamente. En julio de 2006 se integran a la red Digitel los clientes de

2


la zona oriental del país, y en septiembre de ese mismo año le toca el turno

a los clientes de occidente, dando por concluido el proceso de integración de

las plataformas tecnológicas.

Desde entonces, el crecimiento de Digitel GSM ha sido continuo,

contando en la actualidad con casi 7 millones de clientes entre 2G y 3G que

reflejan el compromiso de la empresa con sus usuarios y trabajadores,

destacándose como la empresa de telecomunicaciones con mayor

crecimiento en el mercado venezolano gracias a sus innovadoras propuestas

y excelente servicio.

Misión

La misión de Digitel GSM es “ofrecer servicios de telecomunicaciones

que excedan las expectativas de nuestros clientes y accionistas,

distinguiéndonos por una vocación de servicio, innovación, calidad y

compromiso social”.

Visión

La visión de Digitel GSM es “ser la empresa modelo de

telecomunicaciones venezolana en términos de calidad, innovación y

rentabilidad, manteniendo una relación cálida y humana entre sus

trabajadores y con sus clientes”.

Para llevar a cabo su misión, Digitel cuenta con un capital humano

caracterizado por una serie de valores que están fundamentados en la

búsqueda permanente de la calidad como atributo indispensable de la

compañía líder en telecomunicaciones de Venezuela. Entre los valores más

resaltantes de los trabajadores de Digitel están: la pasión por la excelencia,

el trabajo en equipo, la innovación, la integridad, la satisfacción al cliente y el

compromiso social.

3


Organigrama General

Figura 1. Organigrama General de Digitel.

Tomado de: http://intranet.digitelcorp.com.ve/C1/Organigramas

Departamento de Operaciones

4


El proyecto de pasantía se realizó en el Departamento de

Operaciones, Gerencia de Transmisión, específicamente en el área de

Planificación e Ingeniería de Transmisión y Backbone IP, región Occidente.

Este departamento es el encargado de velar por los recursos de la red de

transporte para que sean utilizados de la forma más eficiente para los

diferentes servicios de la red 2G, 3G o clientes corporativos requeridos por la

empresa, garantizando una buena calidad a los mismos gracias a los

sistemas de protección y/o balanceo de cargas.

Otro punto de importancia en la unidad de planificación es el análisis

del crecimiento futuro para nuevos servicios lo que implica realizar

reingeniería de ampliación de enlaces ya existentes o ingenierías para

nuevos enlaces. Esto trae como consecuencia la negociación de canales

ITU con el ente CONATEL el cual es el encargado de la asignación de

frecuencias a nivel nacional.

Organigrama Operaciones

5


Figura 2. Organigrama Operaciones.

Tomado de: http://intranet.digitelcorp.com.ve/C1/Organigramas

MARCO TEÓRICO

6


1. Telefonía móvil

La telefonía móvil es un servicio de telecomunicación que ocurre entre

dos o más usuarios donde la localización de al menos uno de ellos no es fija,

es decir que puede desplazarse durante el tiempo de la conversación dentro

del área de cobertura del sistema de telefonía. La telefonía móvil se lleva a

cabo mediante un acceso vía radio entre los terminales móviles y las

estaciones base.

La telefonía móvil, a diferencia de la telefonía fija, ha evolucionado de

manera sumamente rápida gracias a los avances tecnológicos de las últimas

décadas y a los múltiples beneficios que brinda a la sociedad cada vez más

dinámica. En un principio la telefonía móvil estaba orientada exclusivamente

al tráfico de voz, hoy en día existe un equilibrio entre el tráfico de voz y de

datos que se manejan en estas redes, donde el acceso a Internet

corresponde a la mayor parte del tráfico de datos. Sin embargo se observa

un crecimiento cada vez mayor en el uso de las plataformas de datos tales

como GPRS, EDGE y HSDPA.

Los sistemas de telefonía móvil actuales y futuros se basan en la

tecnología de células o celdas. En el pasado, una estación base de gran

potencia cubría un área extensa proporcionando un servicio limitado a una

cantidad pequeña de usuarios y muy costoso. Hoy en día, la cobertura del

servicio de telefonía móvil se logra gracias a la utilización de múltiples

estaciones base con antenas de transmisión y recepción de baja potencia,

ubicadas a lo largo del territorio donde se pretende dar servicio.

La ventaja del sistema celular es que permite la reutilización de

frecuencias en distintas celdas, aumentando así la capacidad de usuarios.

Las celdas que utilizan las mismas frecuencias deben estar suficientemente

separadas para evitar interferencias entre las comunicaciones. De esta

manera, mientras más usuarios existan en una determinada zona

7


geográfica, más reducidas en tamaño deben ser las celdas, ya que a mayor

número de estaciones base, mayor número de comunicaciones.

Cuando una llamada es dirigida a un usuario con terminal móvil, se

inicia una fase de búsqueda de dicho terminal, es decir el operador enviará

una señal masiva a todas las celdas del área de localización para encontrar

en qué celda se encuentra el usuario móvil. Una vez localizado el terminal

móvil, se establecen las frecuencias a utilizar y se abre un canal de

comunicación con la estación base que será liberado al finalizar la llamada.

En el caso de que el usuario móvil durante la llamada se aleje del área de

cobertura de la celda dónde se estableció el canal de comunicación para

introducirse en otra celda, se realizará un traspaso de llamada que consiste

en abandonar la frecuencia utilizada para continuar la comunicación sobre

una nueva frecuencia perteneciente a la nueva estación base.

2. Sistemas de primera generación (1G)

La primera generación de telefonía móvil hizo su aparición en 1979

poniendo en práctica el concepto celular, utiliza sistemas analógicos y

estrictamente para el tráfico de voz. Hoy en día la primera generación se

considera primitiva ya que por ser analógica conlleva una serie de

inconvenientes tales como no poder cifrar la información, degradación de la

calidad debido a interferencias e ineficiente utilización del espectro ya que

cada portadora es dedicada a un usuario sin importar si éste está activo o

no.

Otro inconveniente con respecto a la primera generación de telefonía

es que a pesar de que los distintos sistemas desarrollados en diferentes

partes del mundo, tales como AMPS, TACS, NMT, etc, se basan en la

misma filosofía de funcionamiento, ninguno de ellos es compatible entre sí,

8


por lo que un teléfono móvil de primera generación no puede ser utilizado

fuera del país en el que su sistema fue desarrollado.

Los sistemas de primera generación utilizan dos frecuencias distintas

para los enlaces ascendentes entre el terminal móvil y la estación base, y los

enlaces descendentes entre la estación base y el terminal móvil. Las

frecuencias utilizadas varían según el sistema utilizado pero se ubican

alrededor de los 900 MHz.

3. Sistemas de segunda generación (2G)

Si bien la primera generación de telefonía móvil fue un éxito en el

mercado, a finales de los años ochenta empezaron a hacerse presentes las

deficiencias de dicha tecnología. El uso masivo de la tecnología provocó la

saturación de las celdas y por ende limitaciones en la capacidad, además la

incompatibilidad entre los distintos estándares dio paso a la segunda

generación de telefonía móvil.

La característica principal de esta nueva tecnología es ser un sistema

digital, lo que implica mejor calidad frente a interferencias, mejor utilización

del espectro, miniaturización de los quipos terminales, agregación de nuevos

servicios como el buzón de voz y mensajes de texto, utilización de técnicas

de modulación digital, codificación de canal y de fuente, sistemas de

entrelazados, cifrado de las comunicaciones, entre otras ventajas frente al

sistema analógico de primera generación.

El estándar de segunda generación más extendido en el mundo es el

estándar europeo GSM (Global System for Mobile communications) de la

ETSI y 3GPP, este estándar es el utilizado en la Corporación Digitel para su

red 2G, sin embargo existen otros estándares tales como el IS-54 e IS-95

9


desarrollados en Estados Unidos y más recientemente CDMA2000 y sus

evoluciones de la (3GPP2) y el estándar japonés JDC.

3.1 GSM (Global System for Mobile communications)

El sistema GSM utiliza como técnica de duplexado y técnica de

acceso FDD y FDMA/TDMA (Frequency Division Duplex & Frequency

Division Multiple Access / Time Division Multiple Access) respectivamente,

es decir que el duplexado se realiza en frecuencia operando en una

frecuencia de banda ascendente de 890–915 MHz y banda descendente de

935–960 MHz y la multiplexación se hace por combinación de frecuencia y

tiempo. El ancho de banda por canal es de 200 KHz.

La arquitectura del sistema GSM se compone de diversos elementos

que se pueden agrupar en cuatro subsistemas:

- La Estación Móvil (MS)

- Subsistema de Estación Base (BSS)

- Subsistema de Conmutación y Red (NSS)

- Subsistema de Operación y Mantenimiento (MNS)

Figura 3. Arquitectura del sistema GSM

Tomado de: Comunicaciones Móviles, GORRICHO

10


La estación móvil contiene todos los elementos que utiliza el

abonado del servicio. El subsistema de estación base contiene los

elementos cuya función es la conexión radio con las estaciones móviles. El

subsistema de conmutación y red se encarga de llevar las comunicaciones

desde la estación base del abonado a las otras redes de telefonía y de

realizar las operaciones de gestión de la información. Por último, el

subsistema de operación y mantenimiento se encarga de supervisar el

funcionamiento del resto de los subsistemas para detectar y corregir las

posibles fallas que se presenten.

3.1.1 La estación móvil (MS: Mobile Station)

La estación móvil está constituida por el equipo terminal, es decir el

teléfono móvil, y la tarjeta SIM, que no es más que una tarjeta inteligente que

contiene la información del abonado. La estación móvil ofrece una interfaz al

usuario y proporciona las funciones básicas de radio, como transmisión y

señalización, para acceder a la red.

Figura 4. Teléfono móvil y tarjeta SIM

Tomado de: http://www.roggeweck.net/uploads/media/Student_-_GSM_Architecture.pdf

11

http://www.roggeweck.net/uploads/media/Student_-_GSM_Architecture.pdf


3.1.2 Subsistema de estación base (BSS: Base Station Subsystem)

El subsistema de estación base es el responsable de las funciones de

radio en el sistema GSM e incluye las siguientes unidades:

- Estaciones Base (BTS: Base Transceiver Station)

- Controlador de Estaciones Base (BSC: Base Station Controller)

Las BTS contienen los equipos de transmisión y recepción tales como

antenas y amplificadores, y los componentes necesarios para el

procesamiento digital de la señal. Por ejemplo, la codificación del canal y la

conformación de la señal a transmitir o a recibir vía radio son acciones

ejecutadas por las BTS. Cada BTS se ubica en el centro de la celda a la cual

da cobertura, y la potencia máxima transmitida por la BTS determina el radio

de la celda. Una estación base dispone de entre una y dieciséis portadoras

GSM llamadas transceptores (TRX) que operan a las frecuencias asignadas

al operador por parte del ente regulador de cada país. En el caso de

Venezuela CONATEL es quien le asigna las frecuencias a Digitel.

Normalmente varias BTS son controladas por una misma BSC quien a

su vez está conectada a un elemento de conmutación llamado MSC (Mobile

Switching Center). Las BSC se encargan de la capacidad de control y

decisión del acceso radio. Entre sus funciones están la de asignar y liberar

los canales radio y gestionar el traspaso de llamadas entre BTS controladas

por la misma BSC. Las BTS y las BSC son conectadas por cables o por

enlaces de radio punto a punto.

Para el sistema GSM de acuerdo a la 3GPP se definen interfaces que

definen los protocolos de comunicación que utilizan los elementos de la red

que están interconectados entre sí. La interfaz que une la estación móvil a la

BTS se denomina Um, la interfaz que une las BTS y las BSC se denomina

Abis y la interfaz que une las BSC y los MSC se denomina A.

12


Figura 5. Subsistema de Estación Base (BSS)

Tomado de: Fujitsu

3.1.3 Subsistema de conmutación y red (NSS: Network Switching

Subsystem)

El subsistema de conmutación y red realiza las funciones de

conmutación y enrutado para llevar las comunicaciones desde los usuarios

móviles hasta la red destino de la llamada, pudiendo ser el destino un

usuario de la red móvil del mismo operador o un usuario de una red de

telefonía fija o móvil de otros operadores.

El NSS incluye los siguientes elementos de red:

- Central de Conmutación Móvil (MSC: Mobile Switching Center)

- Pasarela de Central de Conmutación Móvil (GMSC: Gateway Mobile

Switching Center)

El MSC se encarga de enrutar las comunicaciones internas de la red

GSM mientras que el GMSC se encarga de enrutar las comunicaciones

13


hacia redes externas tales como la red de telefonía pública (PTSN: Public

Switching Telephone Network). El NSS incluye las bases de datos de los

abonados necesarias para la gestión de la movilidad de las llamadas: la

unidad HLR (Home Location Register) es el registro que contiene la

información relativa a los abonados de un operador GSM y la unidad VLR

(Visitor Location Register) es el registro que contiene la posición temporal de

los móviles que se encuentran en un área geográfica determinada.

Figura 6. Subsistema de Conmutación y Red (NSS)

Tomado de: Fujitsu

3.1.4 Subsistema de operación y mantenimiento (MNS: Management

Network Subsystem)

El subsistema de operación y mantenimiento realiza las funciones de

monitoreo del sistema GSM para lograr el buen funcionamiento del mismo,

solucionando los problemas que surgen y mejorando la configuración de los

equipos para un mayor rendimiento. La gestión y mantenimiento se puede

llevar a cabo de manera local o remota.

14


3.2 GPRS

El sistema GPRS (General Packet Radio Service) es conocida como

una tecnología de generación 2.5 (2.5G) por ser la evolución tecnológica de

las redes GSM. Esta tecnología surge de la necesidad de optimizar los

servicios de transmisión de datos sobre la red GSM donde la prioridad es la

transmisión de voz. GPRS es implementada sobre la infraestructura ya

existente de GSM, añadiendo un nuevo subsistema de conmutación de

paquetes en la que la información se transmite en ráfagas a través de una

red basada en el protocolo IP y Frame Relay.

Uno de los principales propósitos de GPRS es facilitar la

interconexión entre las estaciones móviles y las redes conmutadas por

paquetes, las cuales abren las puertas a las redes de datos y a los servicios

asociados a las mismas, tales como Internet, correo electrónico,

transferencia de archivos, etc.

La tecnología GPRS añade una codificación adaptativa, es decir

que tanto las estaciones móviles como las estaciones base tienen acceso a

la interfaz Um empleando cuatro niveles de esquemas de codificación (CS:

Coding Scheme) distintos. La asignación de un CS específico se determina a

partir del tipo de terminal, la calidad del radio enlace y el tráfico de datos de

la celda.

3.2.1 Subsistema de Estación Base (BSS)

La implementación de la tecnología GPRS sobre las redes GSM

introduce pequeños cambios en la topología. En el subsistema de estación

base (BSS) se debe incorporar a las BSC una Unidad para el Control de

Paquetes (PCU: Packet Control Unit), la cual se encarga de separar el flujo

de tráfico mixto que recibe la BSC (voz y datos), y encaminar el flujo de

datos hacia el subsistema GPRS, específicamente hacia el SGSN a través

15


de una interfaz denominada Gb. Además, la PCU debe asignar los recursos

de radio, administrar y establecer las conexiones, seleccionar y asignar los

esquemas de codificación y generar información estadística.

3.2.2 Subsistema GPRS

El sistema GPRS introduce un nuevo subsistema en la arquitectura

GSM, éste es denominado subsistema GPRS y es el encargado de la

conmutación de paquetes hacia y desde las estaciones móviles. El

subsistema GPRS introduce dos nuevos elementos:

- Nodo para el Soporte de Servicios GPRS (SGSN: Serving GPRS

Suport Node)

- Nodo de Interconexión para el Soporte de Servicios GPRS (GGSN:

Gateway GPRS Support Node)

El SGSN es el punto de acceso a la red de conmutación de paquetes

para todas las estaciones móviles que demanden tráfico de datos. Se

encarga básicamente de las funciones de control de acceso, seguridad y

localización de los terminales móviles. La interfaz entre el subsistema GPRS

y el subsistema BSS, es decir entre el SGSN y las BSC, es la interfaz Gb.

El GGSN se encarga de la interconexión de la red GPRS con otras

redes externas como Internet. La interfaz entre el SGSN y el GGSN es la

interfaz Gn.

16


Figura 7. Topología de red GSM/GPRS

Tomado de: Fujitsu

3.3 EDGE

EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) se considera una

tecnología de generación 2.75 (2.75G) por ser la evolución de GPRS. El

sistema EDGE está diseñado para mejorar la eficiencia espectral a través

del control de la calidad del enlace, lo que permite que soporte servicios de

tercera generación. Los beneficios de EDGE sobre GPRS se pueden

apreciar en los servicios que requieren altas velocidades de transferencia de

datos como los videos y otros servicios multimedia.

Así como la tecnología GPRS complementó a GSM con la adición de

una codificación adaptativa, EDGE introduce nuevas combinaciones de

modulaciones y codificaciones que permiten al terminal móvil adaptar sus

tazas de transmisión de datos según la calidad de señal que presente en un

17


determinado momento, es decir EDGE introduce la modulación adaptativa.

Además de la modulación GMSK existente en GSM y GPRS, EDGE

introduce la modulación 8PSK, que permite triplicar la tasa de transmisión de

datos de GPRS a cambio de un menor área de cobertura.

La implementación de EDGE en las redes GSM ha sido diseñada para

ser lo más simple posible. La arquitectura de la red GPRS no necesita ser

modificada excepto en las estaciones base (BTS) donde debe agregarse una

nueva unidad transceptora. Adicionalmente se deben actualizar los

softwares en los controladores de estaciones base (BSC) para que soporten

tráfico GSM y GPRS y conmuten automáticamente a EDGE cuando sea

necesario, y por último se requiere de nuevos terminales móviles con un

software que permita codificar y decodificar los nuevos esquemas de

modulación utilizados en EDGE.

4. Sistemas de tercera generación (3G)

A pesar del gran éxito y aceptación en el mercado mundial de los

sistemas de segunda generación, éstos aún son limitados en cuanto a la

capacidad de transferencia de data. Los sistemas 2G ofrecen una calidad

estupenda con respecto al servicio de voz, sin embargo la creciente

popularidad de los servicios multimedia y el acceso a Internet han llevado a

la necesidad de crear la tercera generación de telefonía móvil con la

finalidad de satisfacer las demandas de los nuevos servicios.

Los sistemas de tercera generación permiten velocidades de 144

Kbps para aplicaciones con movilidad de hasta 500 Km/h, 384 Kbps para

aplicaciones con movilidad de hasta 120 Km/h y velocidades de hasta 2

Mbps para una velocidad máxima de desplazamiento de 10Km/h. Los

usuarios pueden utilizar sus terminales móviles en una variedad de servicios

desde llamadas telefónicas, acceso a redes LAN corporativas, acceso a

18


Internet, envío de correo electrónico, envío y recepción de imágenes de

calidad e incluso servicios de video conferencias.

Además de las mejoras en cuanto a las velocidades de transmisión,

otras características que forman parte de los sistemas de tercera generación

son la capacidad de utilizar múltiples servicios simultáneamente en el mismo

terminal y la adaptación de la calidad de transmisión en función de la carga

del tráfico y de las características del medio del momento.

4.1 UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)

UMTS es un estándar europeo de la 3GPP desarrollado para redes

móviles de tercera generación, utiliza la técnica de acceso radio WCDMA

(Wideband Code Division Multiple Access) y las técnicas de duplexado FDD

(Frequency Division Duplex) y TDD (Time Division Duplex).

La arquitectura del sistema UMTS se compone de dos bloques:

- El bloque UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network)

- El bloque CN (Core Network)

4.1.1 El Bloque UTRAN

El bloque UTRAN permite a las estaciones móviles el acceso radio a la

red UMTS. Se conecta por un lado al bloque CN y por otro a las estaciones

móviles. Los principales elementos que conforman el bloque UTRAN son los

Nodos B, que son los elementos equivalentes a las BTS de la red GSM, y el

RNC (Radio Network Controller), quien controla la red radio y está conectada

a uno o varios Nodos B gestionando sus acciones, el RNC es el elemento

equivalente a las BSC de la red GSM. La interfaz entre los Nodos B y los

RNC se denomina Iubis.

19


4.1.2 El Bloque CN

El bloque CN contiene los elementos que se encargan de la

conmutación de la red, se utilizan los mismos elementos que en la red GSM

con la intención de aprovechar en lo posible los elementos de red ya

operativos y sus funcionalidades. De esta manera, el bloque CN está

conformado por el elemento de conmutación de circuitos MSC, y por los

elementos de conmutación de paquetes SGSN y GGSN. La interfaz del RNC

al MSC se denomina IuCS, mientras que la interfaz del RNC al SGSN se

denomina IuPS.

Figura 8. Topología de red UMTS

Tomado de: Fujitsu

20


5. Redes PDH y SDH

La tecnología SDH (Synchronous Digital Hierarchy) utilizada en las

redes de telefonía para la transmisión de múltiples canales de voz y datos en

un mismo medio, sustituyó a la previa tecnología PDH (Plesiochronous

Digital Hierarchy) proporcionando múltiples ventajas además de una

estandarización global de la jerarquía.

La tecnología PDH recibe su nombre puesto que las diferentes partes

de la red se encuentran casi, pero no completamente sincronizadas. El

funcionamiento de estas redes plesiócronas está basado en la modulación

por codificación de pulsos (PCM), que permite digitalizar las señales

analógicas como la voz convirtiéndolas en una secuencia de bits con una

velocidad de 64Kbps, y la multiplexación por división de tiempo (TDM), que

permite combinar 31 canales de 64Kbps más 1 canal de sincronismo,

generando una señal de 2.048Mbps. Este sistema fue desarrollado en

Europa y adoptado en varios países del mundo como el sistema básico de

transmisión en las redes de telefonía, y se conoce como sistema E1.

Los nuevos servicios de telecomunicaciones de banda ancha

ofrecidos en la segunda y tercera generación de telefonía móvil como el

acceso a Internet y las videoconferencias, obligaron al desarrollo de las

redes síncronas. La estructura SDH permite un manejo más efectivo y a

mayores velocidades de transmisión de cualquier tipo de información,

además permite extraer o insertar con gran facilidad circuitos individuales de

bajo orden de los sistemas de alta capacidad.

5.1 Estructura de la trama STM-1

La trama básica de SDH es el STM-1 (Synchronous Transport Module

level 1) con una tasa de transmisión de 155 Mbps, existen tramas de niveles

superiores (STM-4, STM-16) cuyas tasas de transmisión vienen dadas de

21


multiplicar las tasas de las tramas inmediatamente inferiores por un factor de

4. Cada trama se transmite en 125 µs, es decir a razón de 8000 veces por

segundo y está compuesta por 270 columnas y 9 filas. Las primeras 9

columnas incluyen los encabezados de regeneración (RSOH: Regenerator

Section Overhead) y de multiplexación (MSOH: Multiplex Section Overhead)

y los punteros de las unidades administrativas. Las 261 columnas restantes

son utilizadas para transportar la carga útil (payload) del módulo.

Figura 9. Estructura del STM-1

Tomado de: Basico SDH Marconi

5.2 Elementos del multiplexado SDH

En el sistema SDH únicamente son transmitidas señales síncronas

dentro de una estructura STM-N. Sin embargo, las señales que entran en los

multiplexores síncronos llamadas tributarios, pueden ser plesiócronos. Por

esta razón, deben ser convertidos en estructuras síncronas dentro del

payload antes de ser transmitidas. Los elementos que constituyen el

multiplexaje síncrono STM-N son:

5.2.1 Los contenedores (C)

Los contenedores contienen la carga útil de la red síncrona, éstos

pueden transportar los tributarios de cualquiera de los niveles jerárquicos

PDH, señales ATM (Asynchronous Transfer Mode) o señales banda ancha.

22


Se definen distintos contenedores para las distintas velocidades de la

señal a transportar: un contenedor C-11 transporta una señal de 1,5Mbps,

un contenedor C-12 transporta una señal de 2Mbps, un contenedor C-2

transporta una señal de 6Mbps, un contenedor C-3 transporta una señal de

45 ó 34Mbps y un contenedor C-4 transporta una señal de 140Mbps.

5.2.2 Los contenedores virtuales (VC)

A cada contenedor se le agrega un encabezado de trayectoria (POH:

Path Overhead) para formar un contenedor virtual. Éstos se encargan de

monitorear y controlar las trayectorias de extremo a extremo y de identificar

los contenidos de cada contenedor. Existen contenedores virtuales de orden

inferior (VC-11, VC-12, VC-2) y de orden superior (VC-3, VC-4). Por ejemplo,

un C-12 más el POH conforman un VC-12.

5.2.3 Las unidades tributarias (TU)

A los contenedores virtuales se les agregan apuntadores para formar

las unidades tributarias. Los apuntadores señalan la posición de un

contenedor virtual dentro de la señal global, es decir indican el comienzo de

un contenedor virtual de orden inferior dentro de un contenedor virtual de

orden superior. Por ejemplo, un VC-12 más un puntero de unidad tributaria,

conforman un TU-12.

5.2.4 Las unidades administrativas (AU)

Las unidades administrativas también se forman al agregarles

punteros a los contenedores virtuales. Estos punteros indican el comienzo

del VC-3 ó VC-4 dentro de la trama del STM-1. Por lo tanto existe el AU-3,

formado por un VC-3 más un puntero de unidad administrativa, y el AU-4,

formado por un VC-4 más un puntero de unidad administrativa.

23


5.2.5 El grupo de unidades tributarias (TUG)

Las unidades tributarias son multiplexadas en grupos llamados grupos

de unidades tributarias. Por ejemplo, un TUG-2 puede formarse al

multiplexar 4 TU-11, 3 TU-12 ó 1 TU-2 y un TUG-3 puede formarse al

multiplexar 7 TUG-2 ó 1 TU-3.

5.2.6 El grupo de unidades administrativas (AUG)

Un conjunto de una o más unidades administrativas que ocupan una

posición fija dentro del STM-1 forman el grupo de unidades administrativas.

El AUG se compone de un AU-4 ó de tres AU-3s.

El diagrama de multiplexado SDH que se muestra en la Figura 10,

indica la manera de cómo se deben multiplexar las señales de bajo orden

para obtener la señal SDH de alto orden.

Figura 10. Esquema del multiplexado SDH


24


5.3 Multiplexado de un E1 dentro del STM-1

Para multiplexar un E1 dentro de un STM-1 se deben realizar los

siguientes pasos: la señal E1 se mapea dentro del contenedor C-12 al cual

se le agrega el POH para convertirlo en un contenedor virtual VC-12. A dicho

contenedor virtual se le agrega el puntero TU para conformar la unidad

tributaria TU-12. Tres TU-12 se agrupan para formar un grupo de unidad

tributaria llamada TUG-2, luego siete TUG-2 se multiplexan para formar un

contenedor virtual de orden superior, el VC-3. Al VC-3 se le agregan los

punteros de AU para conformar una unidad administrativa AU-3. Finalmente

se multiplexan tres AU-3 para formar un grupo de unidad administrativa AUG

quien forma el payload del STM-1. Otra manera de realizar el multiplexado

del E1 es que los siete TUG-2 formen un TUG-3 en vez de un VC-3, luego

se multiplexan tres TUG-3 para formar un contenedor virtual de orden

superior, el VC-4. Al VC-4 se le agregan los punteros AU para formar una

unidad administrativa AU-4. Finalmente un AU-4 forma un grupo de unidad

administrativa AUG quien forma el payload del STM-1. De cualquier manera,

dentro de un STM-1 pueden transportarse 63 E1s.

Figura 11. Multiplexado de un E1 dentro del STM-1


25


Cabe destacar que cada VC-12 es identificado dentro de un STM-1

por un conjunto de números llamado KLM que se representa de la siguiente

manera: A-B-C. Donde la letra A es un número entre el 1 y 3 que representa

el TUG-3, la letra B es un número entre 1 y 7 que representa el TUG-2 y la

letra C es un número entre 1 y 3 que representa el TU-12 del STM-1.

En la Figura 12 se muestra un STM-1 y se resalta un VC-12 con un

KLM: 1-4-2 ya que está ubicado en el primer TUG-3 del VC-4, en el cuarto

TUG-2 del primer TUG-3 y en el segundo TU-12 del cuarto TUG-2.

Figura 12. KLM de un VC-12 dentro de un STM-1

5.4 DDF (Digital Distribution Frame)

Un DDF es un elemento pasivo de la red que permite enlazar los circuitos

de transmisión y recepción de una red fija o móvil. El DDF es el equipo de

distribución utilizado como interfaz para las terminaciones de los cables

coaxiales, sus funciones son la de organizar el cableado y cross-conectar los

equipos en una red.

En las redes de telefonía móvil, los DDFs son utilizados como interfaz

entre el MSC o la BSC y los equipos de transmisión. Los DDF físicamente

26


son módulos de 4 puertos para cable coaxial de 75Ω o cable multipar de

120Ω, 14 módulos se instalan en un shelf para un total de 56 puertos por

cada shelf, además en un rack se pueden instalar hasta 11 shelves. La

posición de un cable en un DDF se representan en un formato X-Y/Z, donde

X es un número mayor o igual a uno y representa el número de rack, Y es un

número entre 1 y 11 y representa el número de shelf dentro del rack indicado

y Z es un número entre 1 y 56 que representa el número de puerto del shelf

indicado.

Se denomina cruzada a la conexión que se realiza entre dos equipos, por

ejemplo entre un radio y un multiplexor, ya que los cables del radio se

conectan a un DDF de transmisión por los puertos de atrás, luego los

puertos de adelante de dicho DDF se conectan con los puertos de adelante

del DDF de conmutación y finalmente por los puertos de atrás del DDF de

conmutación se conecta al multiplexor. En la Figura 13 se observa la

cruzada del ejemplo descrito, en este caso la posición DDF para el radio

sería 01-04/20 y para el multiplexor sería 02-06/40

Figura 13. Cruzada mediante DDF

27


OBJETIVOS DEL ESTUDIO

Objetivo General

Buscar la mayor eficiencia posible en la utilización de los recursos

SDH así como participar en los procesos de ampliación de capacidades.

Objetivos Específicos

- Analizar los servicios que actualmente están haciendo un uso

incorrecto de los recursos SDH y planificar su nuevo enrutamiento.

- Buscar el balanceo y las protecciones de línea correspondiente a

servicios de alta prioridad, como por ejemplo señalización de recargas

prepago.

- Diseñar soluciones para descongestionar algunos tramos de la red

Backbone tal como la implementación del tráfico ocasional sobre

canales de protección.

- Elaborar solicitudes al ente CONATEL para la aprobación de

frecuencias radio.

28


ALCANCE Y PREMISAS

Los proyectos desarrollados en la presente pasantía, por ser parte del

Área de Transmisión, abarcan únicamente la etapa de planificación. La

posterior etapa de implementación corresponde al Área de Implementación

dentro del Departamento de Operaciones. En este sentido, los proyectos

planificados en la pasantía fueron implementados según la urgencia de cada

uno de ellos, y no necesariamente durante el lapso de la pasantía.

29


METODOLOGÍA

La tarea de planificar y optimizar los recursos del Backbone de la

región occidente de Digitel conlleva un continuo seguimiento de cada uno de

los enlaces que conforman dicha red, día a día surgen nuevas ideas y

proyectos de ingeniería con el fin de optimizar una porción de la red para

aprovechar al máximo los recursos y al mismo tiempo proveer la mejor

calidad y prestaciones a los servicios y clientes. Es por esto que la

metodología de este trabajo de pasantía consiste en una serie de etapas

que se fueron realizando para cumplir con los requerimientos de

optimización que iban surgiendo en el transcurso de los días y que no

necesariamente están relacionadas unas con otras. Cabe destacar que por

asuntos de confidencialidad, los nombres y descripciones detalladas de las

estaciones radio que conforman la red Backbone, no serán mencionados en

el presente informe.

Fase 1: Conocimientos teóricos

La primera fase constó en familiarizarse con la red Digitel, afianzar los

conocimientos teóricos relacionados con los objetivos de la pasantía,

estudiar los equipos que se utilizan en la red, tales como multiplexores

marca Ericsson y marca ECI, éstos últimos llamados XDM 100 ó 1000,

radios, DDF, y aprender a utilizar los gestores de radios y multiplexores de

distintos proveedores, tales como SOA para multiplexores marca Ericsson,

LightSoft para multiplexores marca ECI y Mini Link para radios Ericsson, con

el fin de contar con los conocimientos necesarios para la elaboración de las

siguientes fases de la pasantía.

30


Fase 2: Ampliación de la capacidad de un enlace

Diagnóstico de la situación actual

La situación actual para el enlace entre la Estación A y la Estación B

se muestra en la Figura 14. Se puede observar cómo el radio PDH ubicado

en la estación B entrega el tráfico de la Iubis de los Nodos B en E1s al

multiplexor ECI XDM 1000 II, para continuar hacia el RNC vía SDH, mientras

que el tráfico de la Abis de las BTS en la estación B requiere un cableado

(cruzada) entre el radio PDH y la BSC.

Figura 14. Situación actual del enlace Estación A – Estación B

Planteamiento del problema

Actualmente el enlace no cuenta con capacidad de transmisión

disponible en la interfaz radio para los nuevos servicios que se desean

implementar en la región, cabe destacar que los recursos radios están a

31


nivel de E1s. En tal sentido se compraron licencias de 155Mbps para la

interfaz radio del enlace y así configurarlo de PDH a SDH ampliando su

capacidad. Es por esto que se debe de replantear el conexionado, ya que los

E1s que hacen agregación en la estación A, al llegar a la estación B serán

entregados por el radio sobre el sistema SDH y no PDH.

Diseño de la propuesta

Con el fin de ampliar el enlace para ganar capacidad en acceso, se

debe sustituir las Unidades Indoor en ambas estaciones por equipos con

capacidad de un STM-1. La situación planificada se muestra en la Figura 15.

Figura 15. Situación planificada del enlace Estación A – Estación B

Para llevar a cabo la planificación de la ampliación se realizaron una

serie de pasos:

- Se clasificaron los servicios. De los 37 E1s ocupados, 11 pertenecen

a BTS y los restantes a Nodos B.

32


- Para el caso de las BTS, se le asignó un KLM a cada servicio entre el

radio Estación B – Estación A y el multiplexor XDM 1000 II.

Posteriormente se le asignó un puerto del multiplexor a cada servicio.

Se encontraron disponibles los puertos 23, 24, 27-32, 47, 48, 81 de la

interfaz I5 del multiplexor y finalmente se realizaron las cruzadas con

los equipos DDF de conmutación y transmisión.

- Para el caso de los Nodos B, se le asignó un KLM a cada servicio

entre el Estación B – Estación A y el multiplexor XDM 1000 II

siguiendo un orden consecutivo a los KLM asignados para las BTS.

Posteriormente se utilizaron los mismos KLM que estaban siendo

utilizados para el enlace entre el multiplexor XDM 1000 II y la RNC.

Para poder realizar la planificación de la ampliación descrita, fue

necesario el uso del gestor de multiplexores del proveedor ECI llamado

LightSoft. Además se utilizó la herramienta Excel para generar las matrices

con la información de la ampliación.

Fase 3: Actualización diagramas del Backbone


Los diagramas del Backbone de las regiones Occidente, Centro,

Caracas y Oriente han sido ampliados o modificados y no se han constatado

los cambios en los documentos que guardan dicha información.


Los diagramas del Backbone son utilizados por cada uno de los

integrantes del Departamento de Operaciones, por implementación,

operación y mantenimiento, como por el departamento de supervisión de

fallas. La información contenida en dichos diagramas es sumamente

33


importante ya que permite conocer las capacidades de los radios de cada

uno de los enlaces que conforman el Backbone de la red Digitel, además de

mostrar el proveedor de cada radio. Por lo tanto, es necesario mantener

dichos diagramas actualizados a todos los cambios generados en la red

Backbone.


Para la actualización de los diagramas del Backbone se utilizó el

programa Microsoft Office Visio, ya que resulta una herramienta muy útil

para la representación de mapas. Se levantó la información necesaria para

actualizar los diagramas y se unificó el formato para las distintas regiones de

manera que cada enlace esté representado por un color dependiendo del

proveedor de los radios, en cada enlace se muestra la capacidad de dichos

radios, es decir canales principales y canales de protección, y se dibujó con

una línea punteada todos aquellos enlaces planificados que aún no

estuvieran implementados.

Fase 4: Actualización de matrices del Backbone


Las matrices del Backbone son tablas que se crean en la herramienta

Excel, donde se muestran los servicios que están actualmente operativos,

reservados o libre dentro de los STM-1 de un canal perteneciente a un

enlace específico del Backbone. Las matrices muestran los 63 E1s

disponibles en un STM-1, para cada E1 se coloca el servicio operativo,

reservado o libre, las interfaces de los multiplexores en cada estación del

enlace, el KLM utilizado y otros datos importantes que se deben guardar

para llevar el control de asignación.

34



Al igual que en el caso de los diagramas del Backbone, las matrices

del Backbone no han sido actualizadas con los servicios que actualmente

están operativos. Es sumamente importante mantener actualizadas estas

matrices, ya que continuamente se solicita la agregación de nuevos servicios

y para cada uno de ellos hay que asignar una ruta por donde va a viajar

dicho servicio, desde las BTS hasta la BSC o desde los Nodos B hasta la

RNC según sea el caso. Si las matrices no están actualizadas se puede

reservar un E1 dentro de un STM-1 que está siendo utilizado por otro

servicio, de allí la importancia de esta actualización.


Mediante el uso de los gestores de multiplexores ECI y ERICSSON,

se actualizaron cada una de las matrices que representan los enlaces punto

a punto y Clear Channel del Backbone de Occidente. Con el gestor se puede

observar qué servicios están operativos en cada TU-12 del STM-1 de cada

canal para cada uno de los enlaces, con esa información se actualizaron las

matrices.

Fase 5: Actualización diagramas de conexiones occidente


Los diagramas de conexiones muestran los radios y multiplexores de

cada estación del Backbone Occidente. Se muestra para cada STM-1 la

interfaz del multiplexor donde se entrega el STM1, el canal del radio

configurado, las frecuencias de transmisión y recepción del canal ITU, el

proveedor de los multiplexores, etc. Actualmente el diagrama de conexiones

no está actualizado para ciertos enlaces de Occidente.

35



Los diagramas de conexiones constituyen junto a los diagramas del

Backbone y las matrices del Backbone, la información necesaria para llevar

el control de cada servicio operativo en la red Digitel. Es importante que los

tres documentos estén actualizados en todo momento ya que la información

contenida en ellos es utilizada día a día y ahorra tiempo y trabajo a la hora

de agregar, migrar o eliminar un servicio ya que de estar actualizada la

información, no es necesario entrar a los gestores de radios y multiplexores

para levantar la información necesaria. Por lo tanto se plantea actualizar los

enlaces del diagrama de conexiones que no han sido agregados.


Mediante el uso de los gestores LightSoft y SOA de multiplexores ECI

y ERICSSON respectivamente, y del gestor MINI LINK de radios

ERICSSON, se levantó la información necesaria para completar el diagrama

de conexiones de Occidente. Para la elaboración del diagrama se utilizó la

herramienta Visio.

Fase 6: Migración de PDH a SDH ramal Estación C – Estación H


En paralelo a los enlaces de alta capacidad (SDH) del ramal del

Backbone comprendido entre las estaciones C – D – E – F – G – H, existen

actualmente servicios en los enlaces de baja capacidad (PDH) que se

desean migrar a la red de alta capacidad.

36


Figura 16. Situación actual del ramal Estación C – Estación H


Se desean eliminar los enlaces PDH y reutilizar los equipos en otros

nodos ya que los enlaces SDH paralelos tienen suficiente capacidad para

transportar los servicios que actualmente viajan por PDH.


Para un conjunto de servicios BTS y Nodos B que actualmente hacen

ADD/DROP en los distintos nodos PDH del ramal Estación C – Estación H,

se buscaron TU-12 libres dentro de los STM-1 y se asignaron los KLM para

cada tramo del recorrido de dichos servicios con el fin de migrarlos de PDH a

SDH.

Figura 17. Situación planificada del ramal Estación C – Estación H

Fase 7: Solicitud de frecuencias al ente CONATEL


En paralelo al crecimiento de las necesidades de ampliación de los

enlaces Backbone, se debe solicitar ante CONATEL el uso de las

37


frecuencias que se requieren utilizar. No se han solicitado las frecuencias a

usar en el enlace Estación I – Estación J.


No se pueden operar los canales solicitados hasta que CONATEL

otorgue el permiso para utilizar las frecuencias solicitadas, por lo tanto es

necesario llenar el formato de solicitud de prefactibilidad para entregárselo a

CONATEL lo antes posible y obtener así una respuesta positiva o negativa

que genere el procedimiento respectivo para comenzar con las instalaciones

o modificar la ingeniería.


Se llenó la solicitud de prefactibilidad de frecuencias a CONATEL,

donde se especificó para cada estación: la dirección, coordenadas, altura

sobre el nivel del mar, distancia del enlace, azimut, canal ITU, frecuencia de

transmisión y recepción a utilizar, potencia de transmisión, potencia de

recepción, pérdidas por línea de transmisión, ganancia de las antenas,

alturas de las antenas, diámetro de las antenas, anchura del haz y

polarización.

Fase 8: Configuración de tráfico ocasional sobre canal de protección

Estación M – Estación N


Actualmente entre las estaciones M y N existe un enlace de radios LH

Marconi de marca Ericsson que cuenta con una capacidad 7+1, es decir

siete canales principales y un canal de protección. Cuando uno de los

canales principales deja de operar correctamente, el radio receptor le

38


informa al radio transmisor que debe conmutar al canal de protección para

no perder la información. Cada canal principal cuenta con una tarjeta de

línea que se cablea a nivel de STM-1 a un multiplexor o a otro radio según

sea el caso, además cada canal cuenta con una tarjeta de módem que

permite la modulación de la información enviada desde la interfaz de línea

sobre la portadora a la frecuencia asignada al canal. Por otro lado, el canal

de protección sólo cuenta con la tarjeta módem de manera que cuando uno

de los canales principales conmute al de protección, la información que llega

a la interfaz de línea de dicho canal pase al módem del canal de protección

en lugar del módem del canal principal que presenta problemas, y la

información se envía a la frecuencia asignada al canal de protección.

Figura 18. Situación actual de los radios Estación M - Estación N


Los siete canales operativos están ocupados en un 90%, por lo tanto

no hay suficiente disponibilidad para el tráfico de nuevos servicios. Es

necesario elaborar soluciones para disponer de mayor capacidad en el

enlace entre las estaciones M y N.


Se planteó la configuración del canal de protección como tráfico

ocasional para disponer de mayor capacidad en el enlace. Es decir, se le

39


instaló una interfaz de línea al canal de protección de manera de enviar

servicios como tráfico ocasional por dicho canal. La configuración del enlace

se mantuvo 7+1, es decir que a pesar de que el canal de protección se

utilizará para enviar tráfico ocasional, si uno de los canales principales falla,

de igual manera conmutará al de protección. Cabe destacar que el canal de

protección puede configurarse como principal obteniendo una configuración

8+0, sin embargo no es el caso deseado.

Para evitar que se desconecten los servicios que transitan por el canal

de protección cuando un canal principal conmute a éste, se planificó enviar

sobre el canal de protección aquellos Nodos B que tuvieran 4 o más E1s, de

los cuales máximo 2 E1s serán enviados por el canal de protección. Esto es

factible ya que la interfaz Iubis entre los Nodos B y las RNC en la región

occidente utilizan el protocolo PPP (Point-to-Point Protocol), de manera que

si se pierden los 2 E1s que pasan por el canal de protección, lo peor que

pueda pasar es que el cliente note una pequeña disminución en la velocidad

de transferencia de datos pero el servicio nunca se perderá. Cabe destacar

que ningún servicio de BTS puede configurarse en el canal de protección, ya

que el mapeo de los TRX GSM a E1s de la interfaz Abis se hace a nivel de

SDH y en este caso sí se caería por completo el servicio en caso de que un

canal principal conmutara al de protección.

Figura 19. Situación planificada de los radios Estación M - Estación N

40


Fase 9: Optimización del enlace Estación K – Estación L


Existen tres multiplexores instalados en la estación L (L1, L2 y L3) y

cuatro canales operativos entre las estaciones K–L: dos entre K–L1 donde

uno es principal y el otro es de protección, uno entre K–L2 y otro entre K–L3.

Actualmente se está utilizando el canal de protección como tráfico ocasional.

Figura 20. Diagrama de canales del enlace Estación L – Estación K


Cuando el canal principal entre las estaciones K–L1 se cae por

cualquier motivo, conmuta inmediatamente al canal de protección para

garantizar el funcionamiento de los servicios que operan por ese canal

principal. Sin embargo, cuando esto ocurre se presenta un problema ya que

el canal de protección está siendo utilizado como tráfico ocasional, es decir

que cuando ocurre la conmutación, se pierden los servicios que operan por

el canal de protección. Para evitar que esto ocurra se desea hacer una

optimización del tráfico entre las estaciones K–L y una reorganización de las

rutas tomadas por cada servicio sin cambiar los nodos finales de la ruta

donde los servicios hacen ADD/DROP, ya que ello conllevaría a cambiar las

cruzadas que actualmente están cableadas.

41



Para solucionar el problema planteado se llevaron a cabo varios

pasos:

- Se actualizaron las matrices Backbone de los cuatro canales entre las

estaciones K–L. Para ello se utilizó el gestor LightSoft de

multiplexores ECI.

- Se hizo un levantamiento de todos los servicios distintos a Nodos B

(BTS, clientes corporativos, centros de atención de llamadas) que

actualmente están pasando por el canal de protección entre las

estaciones K–L1. Se encontraron tres servicios que cumplían con

esas condiciones. Se migraron los tres servicios al canal entre las

estaciones K–L2, L2–L1, donde existe capacidad suficiente.

- Posteriormente se migraron los Nodos B, para ello se planificaron 3

etapas:

1. Se plantea migrar los Nodos B del canal de protección entre las

estaciones K–L1 (que actualmente van hacia L2 y luego al RNC)

hacia el canal principal entre las estaciones K–L2. La Figura 21

muestra la situación actual con flechas de color azul y la situación

planificada con flechas de color rojo.

Figura 21. Migración Nodos B CHP Estación K – Estación L1 (etapa 1)

42


En esta etapa, 18 Nodos B cumplieron con la condición

antes descrita y fueron migrados según lo planificado.

2. Luego se plantea migrar los Nodos B del canal principal K–L1 (que

actualmente van hacia L2 y luego al RNC) hacia el canal principal

K–L2, ésto con el fin de liberar E1s del canal principal K–L1. La

situación descrita en esta segunda etapa se muestra en la Figura

22, las flechas de color azul representan la situación actual y las

flechas de color rojo representan la situación planificada.

Figura 22. Migración Nodos B CH1 K – L1 (etapa 2)

En esta etapa, 4 Nodos B cumplieron con la condición antes

descrita y fueron migrados según lo planificado.

3. Luego se van a migrar los NODOS B del canal de protección K–L1

(que actualmente van hacia el RNC) al canal de principal K–L1,

sólo se podrán migrar 4 E1s ya que eso fue lo que se pudo liberar

en el paso anterior. La Figura 23 muestra con flechas de color azul

la situación actual y con flechas de color rojo la situación

planificada.

43


Figura 23. Migración Nodos B CHP K – L1 (etapa 3.1)

El resto de los Nodos B se migrarán hacia el canal principal K–

L2, L2–L1 para mantener el ADD/DROP en L1–RNC. La Figura 24

muestra la situación actual con flechas de color verde y la situación

planificada con flechas de color rojo.

Figura 24. Migración Nodos B CHP K – L1 (etapa 3.2)

En esta etapa, 23 Nodos B cumplieron con la condición antes

descrita y fueron migrados según lo planificado.

44


Fase 10: Balanceo y protección de línea para señalización de recargas

prepago


Actualmente se disponen 6 E1s para el servicio de recarga prepago.

Estos E1s interconectan el servidor de recarga ubicado en Caracas con el

Media Gateway de Barquisimeto, permitiéndole a los usuarios ubicados en

las distintas áreas de localización del MSC la recarga de saldo.

Los E1s fueron configurados en un principio en dos grupos, el primero

de éstos hace tránsito por el ramal principal Barquisimeto – Valencia y el

ramal Norte Valencia – Caracas, los tres E1s del segundo grupo hacen

tránsito por el ramal de contingencia Barquisimeto – Valencia y el ramal Sur

Valencia – Caracas. Sin embargo esto no garantiza que los E1s agrupados

pertenezcan al mismo pool. Entiéndase por un pool el conjunto de E1s

encargados de enviar la data de prepago de usuarios y mantener la

confiabilidad de la comunicación entre el Media Gateway y el servidor. Es

recomendable que los E1s de un pool transiten por un camino geográfico

totalmente diferente al otro pool, disminuyendo la probabilidad de pérdida del

servicio.


Los E1s fueron asignados a este servicio y configurados por caminos

diferentes, sin tomar en consideración a qué pool pertenecen. Cabe destacar

que el proveedor del servidor de prepago aún no ha indicado cómo deben de

agruparse las diferentes interfaces de E1 por pool, trayendo como

consecuencia la pérdida del servicio prepago por tan sólo la pérdida de dos

o más E1.

45



Una vez conocida la información suministrada por el proveedor, se

puede reutilizar los grupos de E1s ya asignados por ramales y agruparlos

por pool de acuerdo a la recomendación del proveedor garantizando una

mejor disponibilidad del servicio. Adicionalmente a lo antes mencionado se

ha observado un incremento de la demanda de clientes prepago,

requiriéndose ampliar el servicio en 2 E1 adicionales para un total de 4 E1s

por pool. Por consiguiente se procedió a reservar los 2 E1s garantizando que

cada uno de éstos sea configurado por los mismos canales radios por donde

actualmente están operativos los dos grupos de E1s asociados al servicio.

46


CONCLUSIONES

La red Backbone de Digitel constantemente se encuentra en

ampliación para dar capacidad a mayor número de usuarios que solicitan

servicios de telecomunicaciones. Para lograr dichas ampliaciones, se deben

optimizar los recursos de dicho Backbone que se encuentran operativos de

manera de agregar los nuevos servicios de la manera más eficiente posible.

Se analizaron los enlaces del Backbone donde no existía capacidad

suficiente para nuevos servicios y se diseñaron propuestas de migración, de

ampliación y/o de cambio de rutas para utilizar los recursos SDH de manera

óptima. En ciertos casos fue necesario descongestionar el tráfico de un

enlace por lo que se configuró el canal de protección como tráfico ocasional,

cuidando en todo momento la calidad del servicio y estableciendo las

protecciones necesarias para cumplir con dichos estándares de calidad.

Los proyectos de optimización planificados fueron enviados al

Departamento de Implementación para su puesta en marcha. La mayoría de

dichos proyectos fueron implementados inmediatamente, reflejando la

importancia y prioridad que la Corporación Digitel le da a la optimización de

su red de alta capacidad.

En el caso de los nuevos enlaces planificados fue necesario elaborar

un informe de solicitud de frecuencias según el formato establecido por el

ente CONATEL y fueron entregados dichos informes a la espera de recibir la

autorización de implementar las nuevas estaciones radio.

47


RECOMENDACIONES

Se recomienda al Departamento de Operaciones de la Corporación

Digitel que al menos una vez a la semana se actualicen los diagramas de

conexiones, las matrices y los diagramas del Backbone para mantener la

información de los enlaces los más apegados a la realidad posible, con el fin

de optimizar el proceso de solicitud de nuevas rutas para los nuevos

servicios. De esta manera se reduciría el número de veces que se tiene que

acceder a los gestores de radio y multiplexores tomando en cuenta que

existen pocas licencias para los mismos.

Se recomienda al Departamento de Operaciones planificar una visita

a una estación base para todas las personas que realicen sus pasantías en

dicho Departamento, de esta manera se complementan los conocimientos

teóricos con la práctica de conocer los equipos que hacen posible las

telecomunicaciones.

Se recomienda a la Escuela de Ingeniería de Telecomunicaciones de

la Universidad Católica Andrés Bello establecer contactos con las grandes

empresas de telecomunicaciones del país para facilitar el acceso a los

estudiantes a realizar sus pasantías en dichas empresas, ya que constituyen

un enorme aprendizaje y una experiencia muy satisfactoria en la formación

de nuevos profesionales del país.

48


BIBLIOGRAFÍA

AGENCIA DE NOTICIAS DE VENEZUELA. Digitel GSM celebra su segundo

aniversario. Publicado el 26-05-2008. Fuente:

http://www.noticias.com.ve/117/digitel-gsm-celebra-su-segundo-aniversario/

[Consulta: 29-07-2010]

DIGITEL. Historia.

Fuente: http://intranet.digitelcorp.com.ve/Historia/default.aspx

[Consulta: 29-07-2010]

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50


La tarjeta SIM contiene la International Mobile Subscriber Identity (IMSI),

usada para identificar al abonado en cualquier sistema GSM, los

procedimientos de criptografía que garantizan la confidencialidad de la

información del usuario, otros datos como por ejemplo memorias

alfanuméricas del teléfono y memorias para mensajes de texto (SMS) y

finalmente una contraseña para impedir el uso no autorizado de dicha tarjeta

y para el acceso a posteriores funciones. (Nokia Networks, 2002)

Interfaces de la red

Las interfaces son también componentes de la red. Soportan el diálogo entre

los equipos y permiten que funcionen entre sí. La normalización de las

interfaces garantiza la correcta interacción entre heterogéneos producidos

por distintos fabricantes. En consecuencia, el ETSI ha normalizado las

siguientes interfaces:

• La interfaz de radio Um está localizada entre la estación móvil y la estación

base MS BTS. Se trata de la interfaz más importante de la red;

• La interfaz A-bis conecta una estación base con su controlador BTS BSC.

El soporte es un enlace por hilos MIC:

• La interfaz A se sitúa entre un controlados y un conmutador de BSC MSC.

Un enlace MIC a 64 kbits / s materializa su realización;

• La interfaz X.25 conecta un controlador con el centro de control BSC OMC.

El soporte del enlace es proporcionado por una red de transmisión de datos;

• La interfaz entre el conmutador y la red pública viene definida por el

protocolo de señalización Nº 7 del CCITT.

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optimizacion de la red

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