Integración de Una Estación Base en Una Red Móvil Existente

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ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS UNIVERSIDAD DE SEVILLA

INGENIERA SUPERIOR DE TELECOMUNICACIN

PROYECTO FIN DE CARRERA

INTEGRACIN DE UNA ESTACIN BASE EN UNA RED MVIL EXISTENTE

Dep. Teora de la Seal y Comunicaciones

Autor: Antonio Guadalupe Castillo SEVILLA Mayo 2010 Tutor: Mara Jos Madero Ayora

Integracin de una Estacin Base en una Red Mvil Existente ndice

INDICE Indice Captulo 1: Objetivos del Proyecto 1.1.- Contenido del Proyecto Captulo 2: Resea tecnolgica 2.1.- Tecnologa GSM 2.1.1.- Introduccin 2.1.2.- Arquitectura de red GSM 2.1.3.- Interfaces de la red GSM 2.1.4.- Bandas de Frecuencia GSM y Canales. 2.2.- Tecnologa UMTS 2.2.1.- Introduccin 2.2.2.- Arquitectura de red UMTS 2.2.3.- Interfaces de la red UMTS Capitulo 3: Necesidades en la red existente 3.1.- Planificacin Radio 3.1.1.- Datos nominales 3.2.- Adquisicin del emplazamiento 3.2.1.- Bsqueda de emplazamientos 3.2.2.- Documentacin asociada / Contrato / Legalizacin. (Ejemplo propuesto) 3.2.3.- Infraestructura nominal


Captulo 4: Diseo Radio 4.1.- Zona a cubrir 4.2.- Diseo de celdas 4.3.- Replanteo 4.3.1.- Sistema radiante a instalar 4.3.2.- Equipos / bastidores a instalar 4.3.3.- Configuracin a instalar 4.4.- Documentacin asociada 4.5.- Dimensionamiento portadoras / capacidad 4.6.- Datos Radio 4.6.1.- Asignacin de frecuencias / Asignacin de Scrambling Codes 4.6.2.- Definicin de vecinas Captulo 5: Transmisin asociada 5.1.- Red de acceso 5.1.1.- Red propia: red fija / red mvil (microondas) 5.1.2.- Red alquilada 5.2.- LoS: Lneas de Vista 5.3.- Diseo Vano MW 5.3.1.- Programa diseo / datos de partida 5.3.2.- Parbolas a instalar 5.3.3.- Frecuencia elegida 5.3.4.- Configuracin 5.3.5.- Criterios Calidad y Disponibilidad 5.3.5.1.- Atenuacin / Indisponibilidad por Lluvia 5.3.5.2.- Desvanecimiento de los radioenlaces

5.3.5.3.- Objetivo SESR. Calidad y Fiabilidad 5.3.6.- Criterios de Interferencias

5.4.- Documentacin asociada Captulo 6: Autoaceptacin: Pruebas y Correcciones 6.1.- Comprobacin de parmetros y encendido 6.2.- Anlisis estadsticos 6.3.- Medidas de cobertura 6.4.- Documentacin asociada 6.5.- Cambio de parmetros hardware y software


Captulo 7: Conclusiones y Ampliaciones 7.1.- Conclusiones 7.2.- Posibles ampliaciones Captulo 8: Anexos y Bibliografa 8.1.- Contrato de arrendamiento 8.2.- Catlogos comerciales (datasheet) 8.3.- Bibliografa

Integracin de una Estacin Base en una Red Mvil Existente ndice de Figuras

INDICE DE FIGURAS Indice de Figuras Captulo 1: Objetivos del Proyecto Figura 1.1.- Fases integracin site Captulo 2: Resea tecnolgica Figura 2.1.- Arquitectura de red GSM Figura 2.2.- Arquitectura de red GPRS Figura 2.3.- Bandas GSM en Europa Figura 2.4.- Esquema de Time Slots en GSM Figura 2.5.- Canales de trfico Figura 2.6.- Canales de Control Broadcast Figura 2.7.- Canales de Control Comunes Figura 2.8.- Canales de Control Dedicados Figura 2.9.- Releases UMTS Figura 2.10.- Arquitectura de red UMTS simple Figura 2.11.- Arquitectura de red UMTS compleja Figura 2.12.- Arquitectura de Red UMTS. Interfaces Figura 2.13.- Interfaces GSM y UMTS


Capitulo 3: Necesidades en red existente Figura 3.1.- Cell Breathing Figura 3.2.- Interferencias Cocanales Figura 3.3.- Zona bsqueda e hipotticos sites desplegados Crdoba Figura 3.4.- Zona de bsqueda concreta Figura 3.5.- Posicin de los candidatos Figura 3.6.- Acta Bsqueda de Candidatos Figura 3.7.- Foto identificativa Candidato A Figura 3.8.- Foto panormica 0 Candidato A Figura 3.9.- Foto panormica 20 Candidato A Figura 3.10.- Foto panormica 40 Candidato A Figura 3.11.- Foto panormica 60 Candidato A Figura 3.12.- Foto panormica 90 Candidato A Figura 3.13.- Foto panormica 100 Candidato A Figura 3.14.- Foto panormica 120 Candidato A Figura 3.15.- Foto panormica 140 Candidato A Figura 3.16.- Foto panormica 160 Candidato A Figura 3.17.- Foto panormica 180 Candidato A Figura 3.18.- Foto panormica 200 Candidato A Figura 3.19.- Foto panormica 220 Candidato A Figura 3.20.- Foto panormica 240 Candidato A Figura 3.21.- Foto panormica 260 Candidato A Figura 3.22.- Foto panormica 280 Candidato A Figura 3.23.- Foto panormica 300 Candidato A Figura 3.24.- Foto panormica 320 Candidato A Figura 3.25.- Foto panormica 340 Candidato A Figura 3.26.- Foto identificativa Candidato B Figura 3.27.- Ubicacin Candidato B Figura 3.28.- Foto identificativa Candidato C Figura 3.29.- Ubicacin Candidato C Figura 3.30.- Foto identificativa Candidato D Figura 3.31.- Ubicacin Candidato D Figura 3.32.- Foto identificativa Candidato E Figura 3.33.- Ubicacin Candidato E Figura 3.34.- Caseta para equipos Indoor Figura 3.35.- Tejadillo para equipos Outdoor Figura 3.36.- Torre celosa Figura 3.37.- Torre tubular Figura 3.38.- Torre tubular y celosa Figura 3.39.- Torre celosa de gran tamao


Figura 3.40.- Mstil nico Figura 3.41.- Varios mstiles Figura 3.42.- Torre mimetizada publicidad Figura 3.43.- Torre cartel publicitario Figura 3.44.- Mstil mimetizado paneles Figura 3.45.- Panormica mimetizado paneles Figura 3.46.- Mimetizado shunt Figura 3.47.- Panormica mimetizacin chimenea obra Figura 3.48.- Mimetizado chimenea obra Figura 3.49.- Bajada cableado mimetizado Figura 3.50.- Mimetizacin tipo rbol Figura 3.51.- Mstil Slim para mimetizacin Figura 3.52.- Mstil mimetizado Moyano Figura 3.53.- Instalacin en infraestructura existente Figura 3.54.- Instalacin en depsito existente Captulo 4: Diseo Radio Figura 4.1.- Pieza para downtilt mecnico Figura 4.2.- Dispositivo para downtilt elctrico Figura 4.3.- Orientacin deseada de sectores Figura 4.4.- Calibre cableado Figura 4.5.- Calibre segn distancia y tecnologa Figura 4.6.- Conectores Figura 4.7.- Descargador Figura 4.8.- Diplexores Figura 4.9.- Combinador Figura 4.10.- Bastidor BS240XLII Figura 4.11.- Bastidor Ultrasite Figura 4.12.- Bastidor Flexi Figura 4.13.- Esquema Downtilt Figura 4.14.- Tabla downtilt distancia del centro del haz Figura 4.15.- Tabla downtilt distancia mxima del haz Figura 4.16.- Configuracin bsica monobanda Figura 4.17.- Configuracin bsica dual Figura 4.18.- Configuracin bsica tribanda Figura 4.19.- Configuracin con diplexor Figura 4.20.- Configuracin con combinador Figura 4.21.- Documentacin Final Emplazamiento


Figura 4.22.- Documentacin obra civil edificio Figura 4.23.- Documentacin obra civil torre Figura 4.24.- Tabla Erlang-B Figura 4.25.- Asignacin portadoras por defecto segn entorno Figura 4.26.- Marco inicial bsqueda frecuencias Figura 4.27.- Emplazamiento Poblacin 1 Figura 4.28.- Emplazamiento a integrar Figura 4.29.- Emplazamiento Poblacin 2 Figura 4.30.- Emplazamiento Poblacin 3 Figura 4.31.- Marco final bsqueda frecuencias Figura 4.32.- ARFCN / Frecuencia. Canales Uplink y Downlink E-GSM900 Figura 4.33.- Diferencia UMTS y GSM Figura 4.34.- Reutilizacin frecuencias GSM Figura 4.35.- Misma frecuencia UMTS Figura 4.36.- Vecinos afectados Figura 4.37.- Vecinos que me afectan Figura 4.38.- Tecnologas de los vecinos Figura 4.39.- Definicin vecinas 2G-2G del Sector 1 Figura 4.40.- Definicin vecinas 2G-3G y 3G-2G del Sector 1 Captulo 5: Transmisin asociada Figura 5.1.- Topologas de red Figura 5.2.- Topologas redes celulares Figura 5.3.- Elementos de un radioenlace Figura 5.4.- Perfil elaborado por programa de diseo Figura 5.5.- Foto visibilidad Figura 5.6.- Parbola con ODU integrada Figura 5.7.- IDU / ODU Figura 5.8.- Potencia en dBm en funcin de la distancia-frecuencia para un radioenlace Figura 5.9.- Configuracin 1+0 y 1+1 Figura 5.10.- Espaciado ptimo diversidad espacial de antenas Figura 5.11.- Primera zona de Fresnel Figura 5.12.- Datos de partida en herramienta de radioenlaces Figura 5.13.- Calculo calidad en herramienta de radioenlaces Figura 5.14.- Ejemplos zonas intensidad de lluvia Figura 5.15.- Conexin Hipottica de Referencia (CHR) Figura 5.16.- Calculo interferencias en herramienta de radioenlaces Figura 5.17.- Documentacin enlace MW


Captulo 6: Autoaceptacin: Pruebas y Correcciones Figura 6.1.- Informe bsico de integracin Figura 6.2.- Equipo Drive Test Figura 6.3.- Plot BCCH Figura 6.4.- Plot RXLEVEL Figura 6.5.- Plot SC Figura 6.6.- Plot RSCP Figura 6.7.- Tabla resumen muestras por encima del nivel requerido Figura 6.8.- Tabla resumen medidas Figura 6.9.- Tabla resumen estadsticas Captulo 7: Conclusiones Captulo 8: Anexos

Integracin de una Estacin Base en una Red Mvil Existente Captulo 1

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Captulo 1: Objetivos del Proyecto

El objetivo de este proyecto es plasmar todo el proceso necesario para la integracin de una nueva estacin base en una red mvil existente. La idea fundamental es documentar cada uno de las fases ms importantes por las que hay que pasar para que un nuevo emplazamiento tanto de DCS, GSM o UMTS se incluya en una red mvil que ya est desplegada.

Se pretende explicar toda la casustica aplicable a cada una de las fases del proceso, centrndonos en pasos reales tanto de la planificacin, diseo, transmisin y optimizacin necesarios para el despliegue del emplazamiento en cuestin.

No es objetivo de este proyecto entrar en aspectos puramente tericos, los cuales

y a modo de resea tecnolgica se explicarn solamente en el captulo 2. Entiendo que entrar de lleno en parmetros de cada tecnologa en cuestin resultara tedioso y restara importancia a la idea general de mostrar todos los pasos desde que se pretende instalar un nuevo emplazamiento hasta que ese emplazamiento est totalmente integrado y funcionando en la red mvil a la que pertenece.

Por este motivo se mostrarn todos los pasos necesarios, sin entrar en detalle en

los parmetros tericos-tecnolgicos que pueden ser consultados en cualquier documentacin tcnica al respecto o a modo de resumen en el captulo 2 de este proyecto.


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1.1.- Contenido del Proyecto Para cubrir todos los objetivos de este proyecto indicados anteriormente se pretende explicar cada uno de los pasos necesarios para la integracin de una estacin base en una red mvil existente, desde que se decide instalar esta estacin hasta que concluye con su correcto funcionamiento. Para ello es necesario pasar por distintas fases, desde que se detecta la necesidad de este despliegue, pasando por la planificacin necesaria, y tras ello comentaremos todo lo relacionado con la bsqueda y adquisicin del sitio fsico.

Una vez que el sitio fsico est contratado se pondr en marcha el proceso para la construccin del emplazamiento tras disearlo y replantearlo. En esta fase ser necesario dimensionar las celdas planificadas y decidir el equipo a instalar junto con su sistema radiante en el que pueden aparecer distintas casusticas debido a las diferentes infraestructuras que se pueden construir o incluso a las limitaciones de las instalaciones y deficiencias arquitecturales.

Cuando el site est construido ser necesario generar los datos necesarios para

que este nuevo site se incluya en la red a la que pertenece, estos datos radio se resumen en definir emplazamientos vecinos y asignar frecuencias en el caso de que el site sea de DCS o GSM y asignar Cdigos Scrambling en el caso de que el site sea de UMTS. En este apartado no se entrar de lleno a los parmetros definidos para cada tecnologa dejando la explicacin de dicha aplicacin a posibles ampliaciones a este proyecto. Por ese motivo nos centraremos en los detalles ms importantes a definir en los datos radio de integracin del emplazamiento como los indicados anteriormente.

Otra fase necesaria y a la vez complementaria a las anteriores es la parte de la transmisin asociada, que en el caso de tener una transmisin por microondas ser necesario verificar la lnea de vista con el emplazamiento remoto a enlazar y disear el vano necesario para este enlace. Adems de disear e instalar el enlace que conecta con el emplazamiento remoto ser necesario definir una ruta fsica desde nuestro emplazamiento hasta la BSC en el caso de una BTS de DCS o GSM o hasta la RNC en el caso de un Nodo B de UMTS.

Como ltima fase se contemplar la parte de monitorizacin que se apoya en una

optimizacin a primer nivel, para autoaceptar el site integrado siendo necesario realizar pruebas de llamadas y medida de cobertura (Drive Test) y habitualmente correcciones tanto de datos radio como parmetros hardware puramente fsicos del diseo del site.

Todas estas fases diferentes pero a la vez interrelacionadas se explicarn de

forma clara en los diferentes captulos del proyecto, basndose en casos reales, sin entrar en tediosas explicaciones paramtricas de las tecnologas de las que hablaremos. Podemos agrupar estas fases en cuatro captulos:

Adquisicin / Planificacin Diseo Radio Transmisin Asociada Autoaceptacin / Monitorizacin / Optimizacin


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Figura 1.1.- Fases integracin site

Necesidades en red existente.

Emplazamiento integrado en la

red mvil

Adquisicin site contratado

Planificacin nominal

Bsqueda de emplazamientos

Candidatos

Futura Optimizacin

Detallada

Diseo Radio. Replanteo

Datos Radio. Integracin.

Transmisin asociada

Dimensionamiento Equipos

Sistema Radiante

DCS / GSM: frecuencias, vecinas

UMTS Codigos Scrambling, vecinas

LoS: Lnea de Vista

Autoaceptacin. Monitorizacin

Pruebas y correcciones


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Captulo 2: Resea tecnolgica 2.1.- Tecnologa GSM 2.1.1.- Introduccin

GSM son las siglas de Global System for Mobile communications (Sistema Global para las comunicaciones Mviles), es el sistema de telfono mvil digital ms utilizado y el estndar de facto para telfonos mviles en Europa.

Definido originalmente como estndar Europeo abierto para que una red digital

de telfono mvil soporte voz, datos, mensajes de texto y roaming en varios paises. El GSM es ahora uno de los estndares digitales inalmbricos 2G ms importantes del mundo. El GSM est presente en ms de 200 pases y segn la asociacin GSM, tienen el 78 por ciento del total del mercado mvil digital.

A lo largo de los aos ochenta muchos pases en Europa haban desarrollado sus

propios sistemas de telefona celular, lo que impeda la interoperabilidad ms all de las fronteras, por lo que no era posible la utilizacin y uso fuera de estos lmites, lo que hoy en da es posible y conocido como roaming.

Fue en 1982 cuando el CEPT (Conference of European Post and

Telecommunications) estableci un grupo de trabajo con el objetivo de desarrollar un sistema celular panaeuropeo con los siguientes requisitos:

Itinerancia internacional (roaming) Eficiencia espectral, soporte para nuevos servicios y compatible con la RDSI.

El nuevo sistema fue denominado GSM. En 1989 la responsabilidad del desarrollo del sistema GSM pasa al ETSI

(European Telecommunications Standards Institute), denominando al proyecto Global System for Mobile Communications.


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Es en el ao 2000 y hasta nuestros das, cuando 3GPP (3rd Generation Partnership Project) toma el control de la evolucin del sistema GSM. Esta organizacin, integrada por varios organismos de estandarizacin, se encarga del mantenimiento de las especificaciones tcnicas del sistema celular global de tercera generacin UMTS (Universal Mobile Communication System) basado en el sistema GSM. 2.1.2.- Arquitectura de red GSM La arquitectura del sistema GSM, se puede dividir en cuatro grandes subsistemas: el subsistema de usuario, el subsistema de estaciones base (BSS: Base Station Subsystem), el subsistema de conmutacin y gestin (SMSS: Switching and Management Subsystem) y el subsistema de operacin y mantenimiento (OMSS: Operation and Management Subsystem). Los dos ltimos conforman el ncleo de la red.

Figura 2.1.- Arquitectura de red GSM El esquema de arquitectura de red, se subdivide en las partes:

Usuario Red de Acceso Ncleo de Red


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Cada una de estas partes est formada por diferentes componentes que pasamos a definir y describir: Equipo de Usuario:

MS (Mobile Station) Es el terminal mvil GSM. El equipo terminal que el usuario GSM usa

para acceder a la red y sus servicios.

SIM (Subscriber Identity Module)

Tarjeta con chip que almacena informacin asociada al abonado. Debe ser introducido en el terminal GSM.

La tarjeta SIM contiene la siguiente informacin:

El nmero telefnico del abonado (MSISDN).

El nmero internacional de abonado (IMSI, Identificacin internacional de abonados mviles).

El estado de la tarjeta SIM.

El cdigo de servicio (operador).

La clave de autenticacin.

El PIN (Cdigo de identificacin personal).

El PUK (Cdigo personal de desbloqueo).

Red Acceso:

BTS (Base Transceiver Station)

Es la estacin base que proporciona el enlace, va radio, entre la red y las estaciones mviles. La idea de este proyecto es analizar todos los pasos necesarios para la instalacin e integracin en la red de una BTS (en el caso de tratarse de red GSM).


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BSC (Base Station Controller)

Elemento de la red GSM que centraliza funciones de varias BTSs de su entorno y de ella misma. Se encarga de todas las funciones centrales y de control del subsistema de estaciones base (BSS: Base Station Subsystem), formado por un conjunto de BTSs y el propio BSC.

Ncleo de Red:

MSC (Mobile Services Switching Center)

Se encarga de enrutar el trfico de llamadas entrantes y salientes hacia la

BSC correspondiente en la que se encuentra las BTSs implicadas en las llamadas.

HLR (Home Location Register)

Base de datos general que contiene y administra la informacin de los

abonados, mantiene y actualiza la posicin del mvil y almacena el perfil de servicio.

VLR (Visitor Location Register)

Base de datos que contiene datos de los abonados que se encuentran en

una cierta rea de localizacin. Suele estar asociado a un MSC.

Cuando un mvil se mueve de un MSC/VLR a otro distinto, el nuevo MSC/VLR interroga al antiguo, o al HLR acerca de los datos del mvil. La idea de tener los datos generales del usuario mvil en los VLR es tener ms cercada esa informacin ya que cada vez que un terminal pretende conectarse a la red mvil es necesaria una autentificacin teniendo en cuenta los datos que en estos registros se almacenan. De esta manera en cada desconexin/conexin de un terminal mvil no es necesario llegar hasta el HLR para obtener la informacin de este terminal.

AuC (Authentication Center)

Asociado al HLR, contiene las claves individuales de identificacin del

abonado.


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EIR (Equipment Identity Register)

Registro que almacena el identificador nico de cada terminal IMEI

(Internacional Mobile Station Equipment Identity) usado en el sistema GSM. En esta base de datos los MSs estn divididos en tres listas: lista negra para mviles robados, lista gris para mviles bajo observacin y lista blanca para el resto de los terminales.

GMSC (Gateway Mobile Switching Center)

Punto de conexin de nuestra red con otras redes. Al GMSC se

encaminan las conexiones que van o provienen de terminales que no se encuentran en nuestra red.

SMS-G (Short Message Service Gateway)

Describe colectivamente a dos gateways que soportan el servicio de

mensajera corta (SMS), el SMS-GMSC (Short Message Service Gateway Mobile Switching Center) encargado de la terminacin de los mensajes cortos y el SMS-IWMSC (Short Message Service Inter.-Working Mobile Switching Center) encargado de originar los mensajes cortos.

Para la interconexin entre la parte radio y la parte fija de la red existe un elemento de red que adapta las capacidades de cada una de estas partes:

TRAU (Transcoding Rate and Adaptation Unit)

Es el punto donde tiene lugar la transformacin entre la codificacin de voz y datos en la parte radio y la parte fija de la red. Debido a la diferencia de capacidad (13 Kbps para la codificacin radio GSM y 64 Kbps para PCM en la red fija), la TRAU tiene tambin funciones de buffer. Es en este punto de la red, donde se puede producir el efecto cuello de botella.

La red GSM tiene limitaciones para la transmisin de datos por lo que su uso se limita prcticamente para voz. Las tradicionales redes GSM no se adaptan adecuadamente a las necesidades de transmisin de datos de terminales mviles. Por ello surge una nueva tecnologa portadora denominada GPRS (General Packe Radio Service) que unifica el mundo IP con el mundo de la telefona mvil.


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De esta manera se crea una red paralela a la red GSM y orientada exclusivamente a la transmisin de datos. GPRS es una nueva tecnologa que comparte el rango de frecuencias de la red GSM utilizando una transmisin de datos por medio de paquetes. La conmutacin de paquetes es un procedimiento ms adecuado para transmitir datos. El procedimiento ms adecuado para transmisin de voz es mediante conmutacin de circuitos. Mediante esta nueva tecnologa la transmisin de datos aumenta de los 9,6 Kbps conseguidos con GSM a los 144 Kbps que podemos llegar con GPRS.

Figura 2.2.- Arquitectura de red GPRS Se introducen dos nuevos elementos necesarios para la red GPRS, el SGSN y el GGSN.

SGSN (Serving GPRS Support Node)

Entidad encargada del encaminamiento y transferencia de paquetes de datos. Es responsable de la comunicacin entre la red GPRS y los usuarios GPRS. Otra de sus funciones son la seguridad en el acceso mediante el cifrado y autenticacin y la propia comunicacin con los nodos de GSM (MSC, HLR, BSC, SMSM-C).

GGSN (Gateway GPRS Support Node)

Entidad encargada de la traduccin de los paquetes que recibe desde el

SGSN al formato de red externa puesto que su funcin es hacer de pasarela hacia redes externas, por ejemplo IP, X25. Lleva a cabo la tarificacin.


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2.1.3.- Interfaces de la red GSM En el esquema de red GSM que hemos visto anteriormente existen diferentes elementos de la red que tienen que estar interconectados para el trnsito de informacin y para ello existen distintos interfaces que proporcionan y permiten esta interconexin.

Entre cada par de elementos con conexin en la arquitectura GSM existe una

interfaz diferente. Cada interfaz requiere su propio juego de protocolos. Las principales interfaces son la Um, Abis y la interfaz A. Estos interfaces se

encuentran entre el equipo de usuario y la red de acceso, dentro de la red de acceso para la interconexin de sus elementos y la conexin de la red de acceso con la parte del ncleo de la red, respectivamente.

Estos interfaces se describen y analizan a continuacin:

Interfaz Um:

Es la interfaz radio, se encuentra entre la estacin mvil y el BSS. Utiliza el protocolo de sealizacin LAPDm. Explicaremos a continuacin las diferentes bandas de frecuencias

y canales GSM que pertenecen a este interfaz.

Interfaz Abis:

Se encuentra entre el BSC y la BTS. Realiza el control del equipo radio.

Utiliza el protocolo de sealizacin LAPD.

Interfaz A:

A travs del ella, se comunica el MSC con la BSC. Permite el intercambio de informacin para la gestin del subsistema BSS, de las llamadas y de la movilidad. Aqu tiene lugar la negociacin de los circuitos que sern utilizados entre el BSS y el MSC.

Utiliza el protocolo de sealizacin SS7.


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2.1.4.- Bandas de frecuencia GSM y canales

Las bandas de frecuencia GSM usadas en Europa, y por lo tanto en Espaa, son las bandas de 900 MHz y 1800 MHz:

Banda

Enlace ascendente

Uplink (MHz)

Enlace descendente Downlink

(MHz)

Ancho de Banda (MHz)

E-GSM 880 890 925 935 2 x 10 GSM-900 890 915 935 960 2 x 25 GSM-1800 1710 1785 1805 1880 2 x 75

Figura 2.3.- Bandas GSM en Europa

La banda antiguamente usada por el sistema de mvil analgico (en Espaa lo

despleg Telefnica bajo la denominacin de Moviline) E-GSM, se ha incorporado para ampliar la banda de 900 MHz.

DCS1800 es una variante de la norma GSM que utiliza la frecuencia de 1800 MHz en la regin 1 de la UIT (Europa, Groenlandia, territorios de Francia, frica y el Medio Oriente).

Por tener una frecuencia doble que la norma GSM, tiene dos caractersticas:

Tiene ms canales disponibles, y por lo tanto, ms ancho de banda

Al aumentar la frecuencia aumenta la absorcin, por lo que para poder asegurar el servicio es necesario a veces:

Utilizar terminales de 2W, como en Francia.

Disminuir el area cubierta por una celda, lo que obliga a aumentar la cantidad de estaciones de base.

GSM usa canales fsicos y canales lgicos. Describiremos sendos tipos de canales para la banda de GSM900 siendo similares para las dems bandas.


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GSM900 utiliza dos bandas de 25 MHz para transmitir y para recibir. La banda de 890-915 MHz se usa para las transmisiones desde la MS hasta el BTS ("uplink") y la banda de 935-960 MHz se usa para las transmisiones entre el BTS y la MS ("downlink").

GSM usa una combinacin de TDMA (Time Division Multiple Access) y

FDMA (Frequency Division Multiplex Access) para proporcionar a las estaciones base y a los usuarios un acceso mltiple (sistema multiportadora).

Las bandas de frecuencias superiores e inferiores se dividen en canales de 200

KHz nombrados mediante los ARFCN (Absolute Radio Frequency Channel Number Nmeros de Canales de Radio Frecuencia Absolutos). El ARFCN denota un par de canales "uplink" y "downlink" separados por 45 MHz y cada canal es compartido en el tiempo por hasta 8 usuarios usando TDMA. Cada uno de los 8 usuarios usan el mismo ARFCN y ocupan un nico slot de tiempo o time slots (TS) con una duracin de 0.577 ms. Las transmisiones de radio se hacen a una velocidad de 270.833 kbps usando modulacin digital binaria GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) con BT=0.3. El BT es el producto del ancho de banda del filtro por el periodo de bit de transmisin.

En cada TS, de los 8 en los que est dividido el canal radio, con una duracin de

0.577 ms se transmiten datos de 156.25 bits, por lo que la velocidad efectiva de transmisin de cada uno es:

33.854 kbps por TS (270.833 kbps por portadora) Los datos transmitidos en un TS se denominan rfaga. Existen cinco tipos

distintos de rfagas:

Normal Rfaga de acceso Rfaga de correcin de frecuencia Rfaga de sincronizacin Rfaga dummy

El formato y la informacin de cada una, depende del tipo de canal al que

pertenezca.

Por lo tanto una trama TDMA simple en GSM dura 4.615 ms (8 time slots de 0.577 ms cada uno). El nmero de total de canales disponibles dentro de los 25 MHz de banda es de 125 (asumiendo que no hay ninguna banda de guarda), o 124 canales radio (para el caso GSM-900) por cada enlace (ascendente y descendente) con una banda de guarda de 200KHz en los extremos de la banda.


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Figura 2.4.- Esquema de Time Slots en GSM

En implementaciones prcticas, se proporciona una banda de guarda de la parte

ms alta y ms baja de espectro de GSM, y disponemos tan solo de 124 canales. La combinacin de un nmero de TS y un ARFCN constituyen un canal fsico tanto para el "uplink" como para el "downlink".

Cada canal fsico en un sistema GSM se puede proyectar en diferentes canales

lgicos. Es decir, cada slot de tiempo especfico o trama debe estar dedicado a manipular el trfico de datos (voz, facsmil o teletexto), o a sealizar datos (desde el MSC, la estacin base o la MS). Las especificaciones GSM definen una gran variedad de canales lgicos que pueden ser usados para enlazar la capa fsica con la capa de datos dentro de las capas de la red GSM. Estos canales lgicos transmiten eficientemente los datos de usuario, aparte de proporcionar el control de la red en cada ARFCN.

GSM proporciona asignaciones explcitas de los slots de tiempo de las tramas

para los diferentes canales lgicos.

Los canales lgicos se pueden separar en dos categoras principalmente:

Canales de Trfico (TCH) Canales de Control (CCH)

Canales de Trfico (TCH)

Un canal de trfico puede trabajar en modo velocidad completa TCH/F (full-rate) o en modo velocidad mitad TCH/H (half-rate). En full-rate, la informacin de un usuario se transmite en una ranura de tiempo (time slot), en cada trama. Para el modo half-rate la informacin de un usuario se transmite en una ranura de tiempo pero con trama de por medio, es decir, dos usuarios comparten una misma ranura en diferentes instantes de tiempo.


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Tipo de Canal

Denominacin Tipo de Trfico Descripcin

TCH/FS Voz digitalizada Voz a 13 Kbps TCH/F9.6 Trfico usuario Datos a 9600 bps TCH/F4.8 Trfico usuario Datos a 4800 bps TCH/F2.4 Trfico usuario Datos a 2400 bps TCH/HS Voz digitalizada Voz a 7 Kbps

TCH/H4.8 Trfico usuario Datos a 4800 bps

Canales de Trfico (TCH)

TCH/H2.4 Trfico usuario Datos a 2400 bps

Figura 2.5.- Canales de trfico Canales de Control (CCH)

Los canales de control se dividen en tres grupos: Broadcast, Comunes y Dedicados:

Broadcast:

Canales de control utilizados para permitir el enganche a la red de las estaciones mviles y para el monitoreo de las potencias de celdas vecinas.

Describimos brevemente lo radiado por estos canales:

BCCH: Informacin del sistema (identificacin de celda y de red). FCCH: Una referencia de frecuencia (ocupa TS0 para la primera trama

dentro de la multitrama de control, se repite cada diez tramas. Permite a cada estacin mvil sincronizar su frecuencia interna).

SCH: Una referencia de tiempo (se enva en el TS0 de la trama despus

del FCCH. Permite a cada mvil la sincronizacin de las tramas con la estacin base).

Tipo de Canal

Denominacin Descripcin

BCCH (Broadcast Control CHannel) Informacin del sistema FCCH (Frequency Correction CHannel) Referencia de frecuenciaBroadcast

SCH (Synchronization CHannel) Referencia de tiempo

Figura 2.6.- Canales de Control Broadcast


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Comunes:

Canales usados para la reserva y establecimiento de un recurso radio y la

asignacin de canales de control. Describimos brevemente lo radiado por estos canales:

PCH: Proporciona seales de bsqueda a todos los mviles de una celda. RACH: Usado por el mvil para confirmar una bsqueda que procede de

un PCH. AGCH: La estacin base proporciona un enlace con el mvil, ordena al

mvil a operar en un canal fsico (TS y ARFCN).

Tipo de Canal


PCH (Pagging CHannel) Seal de bsqueda RACH (Random Access CHannel) Confirmacin bsqueda Comunes

AGCH (Acces Grant CHannel) Proporciona un enlace

Figura 2.7.- Canales de Control Comunes

Dedicados:

Canales de control bidireccionales utilizados para prestar los servicios de sealizacin y supervisin al usuario.

Describimos brevemente lo radiado por estos canales:

SDCCH: Asegura que la estacin mvil y la estacin base permanezcan conectados mientras la MSC verifica y localiza recursos para el mvil.

SACCH: Asociado a un canal fsico lleva datos sobre potencia a

transmitir y seal recibida y medidas de celdas vecinas. FACCH: Envo de informacin urgente robando tramas del canal de

trfico al que est asignado.


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Tipo de Canal


SDCCH (Stand-alone Control CHannel) Sealizacin mvil SACCH (Show-Associated Control

CHannel) Informacin general

Dedicados FACCH (Fast-Associated Control

CHannel) Informacin urgente

Figura 2.8.- Canales de Control Dedicados 2.2.- Tecnologa UMTS 2.2.1.- Introduccin

UMTS son las siglas de Universal Mobile Telecommunication System o Sistema Universal de Comunicaciones Mviles.

Est siendo desarrollado por 3GPP (3rd Generation Partnership Project), un proyecto comn en el que colaboran: ETSI (Europa), ARIB/TIC (Japn), ANSI T-1 (USA), TTA (Korea), CWTS (China). Para alcanzar la aceptacin global, 3GPP va introduciendo UMTS por fases y versiones anuales.

La primera fue en 1999, describa transiciones desde redes GSM. En el 2000, se describi transiciones desde IS-95 y TDMA. Y as sucesivamente se van describiendo las nuevas funcionalidades, hasta por ejemplo, en la Release actual en vigor, la Release 7, donde se define HSPA (High-Speed Packed Access) y sus mejoras como HSDPA (High-Speed Downlink Packed Access) y HSUPA (High-Speed Uplink Packed Access).

La unin internacional de telecomunicaciones (ITU) es la encargada de establecer el estndar para que todas las redes 3G sean compatibles.

Estas fases, se denominan releases. A continuacin se describen las primeras seis Releases dando una breve explicacin de los contenidos en cada una de ellas para de esta manera poder observar el avance tecnolgico de cada una de ellas.

201120102009200820072006200520042003200220012000

R99 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10

UM

TS

HSP

AD

L

HSP

AU

L

LTE

LTE

Adv

HSP

A+

EPC

Com

mon

IMSIMS

MM

Tel


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Release Descripcin

Release 99 Introduce una nueva interfaz de radio (UTRAN), con una mayor capacidad de transferencia de datos. Mantiene prcticamente el mismo ncleo de red que las redes GPRS/GSM.

Release 4 Incorpora algunas nuevas funciones a la R99, pero no implica cambios sustanciales.

Release 5

Migra el ncleo de red a una nica red IP e incorpora servicios multimedia sobre esa red. Se basa en la arquitectura anterior (UTRAN, SGSN y GGSN), e introduce en la red funcionalidad IP multimedia, basada en el uso de la arquitectura de Media Gateways (MG) y el protocolo SIP (Session Initiation Protocol). Aparicin de tecnologas HSPA (HSDPA).

Release 6

Optimizaciones: proveer una capacidad significativa para datos en el uplink (subida de datos) y mejoras de la velocidad de transmisin; especificaciones de desempeo mnimo mejoradas para el soporte de receptores avanzados que mejorarn la capacidad en el downlink (bajada de datos) y la velocidad de transmisin; habilitar servicios de broadcast y multicast ms eficientes.

Release 7

Mejor soporte y rendimiento para servicios de conversacin y servicios interactivos en tiempo real tales como fotos y videos compartidos, y voz y vdeo sobre IP. Optimizaciones de HSPA+ (HSDPA y HSUPA) que son totalmente compatibles en sentido reverso con las versiones Rel-99/Rel-5/Rel-6, lo que hace que la evolucin a HSPA+ para el operador sea fluida y sencilla.

Release 8

Continuar con EDGE Evolution que garantizar la transparencia entre EDGE (Enhanced Data rates for GSM of Evolution) y HSPA como as tambin los servicios futuros basados en LTE (Long Term Evolution) en posible banda de 700MHz.

Figura 2.9.- Releases UMTS


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UMTS, como nuevo avance tecnolgico y nueva tecnologa mvil, ofrece nuevos servicios que GSM no puede ofrecer o que por el contrario aunque pueda ofrecerlos lo hace de manera limitada. Por lo tanto los nuevos servicios que ofrece UMTS son los siguientes:

Facilidad de uso y bajos costes:

UMTS proporcionar servicios de uso fcil y adaptable para abordar las necesidades y preferencias de los usuarios, amplia gama de terminales para realizar un fcil acceso a los distintos servicios y bajo coste de los servicios para asegurar un mercado masivo. Como el roaming internacional o la capacidad de ofrecer diferentes formas de tarificacin.

Nuevos y mejorados servicios: Los servicios vocales mantendrn una posicin dominante durante varios aos.

Los usuarios exigirn a UMTS servicios de voz de alta calidad junto con servicios de datos e informacin. Las proyecciones muestran una base de abonados de servicios multimedia en fuerte crecimiento en este ao 2010, lo que posibilita tambin servicios multimedia de alta calidad en reas carentes de estas posibilidades en la red fija, como zonas de difcil acceso. Un ejemplo de esto es la posibilidad de conectarse a Internet desde el terminal mvil o desde el ordenador conectado a un terminal mvil con UMTS que se lleva comercializando desde hace ya varios meses.

Acceso rpido: La principal ventaja de UMTS sobre la segunda generacin mvil (2G), es la

capacidad de soportar altas velocidades de transmisin de datos de hasta 144 kbit/s sobre vehculos a gran velocidad, 384 kbit/s en espacios abiertos de extrarradios y hasta una velocidad mxima de 2 Mbit/s con baja movilidad, con la red en su mximo nivel y sin usuarios alrededor. Esta capacidad sumada al soporte inherente del Protocolo de Internet (IP), se combinan poderosamente para prestar servicios multimedia interactivos y nuevas aplicaciones de banda ancha, tales como servicios de video telefona y video conferencia y transmisin de audio y video en tiempo real.

Espaa fue uno de los primeros pases del marco europeo en lanzar el servicio,

situndose por delante de Alemania y Reino Unido, en los que esta tecnologa salio al mercado con mas de un ao de retraso respecto a Espaa.

Para desplegar la tecnologa UMTS en Espaa, el 13 de marzo de 2000 se

adjudicaron las 4 licencias UMTS disponibles a las siguientes operadoras mviles:

Telefnica Mviles (Movistar) Airtel (Actualmente Vodafone) Amena (Actualmente Orange) Xfera (Consorcio actualmente como Yoigo)


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2.2.2.- Arquitectura de red UMTS UMTS plantea una arquitectura de red anloga a la de GSM pero con importantes innovaciones.

Se ha definido una arquitectura que da cabida a redes de acceso GSM y la red de acceso UMTS (UTRAN), y propone una red central (CN, Core Network) diseada como una evolucin de la red GSM/GPRS para facilitar la migracin de redes GSM/GPRS a UMTS.

Figura 2.10.- Arquitectura de red UMTS simple

La arquitectura de red UMTS pretende apoyarse en las actuales arquitecturas de redes mviles con el fin de extender las tecnologas mviles proporcionando mayor capacidad y velocidad de transmisin de datos a la vez que ofrece una mayor gama de servicios que con las tecnologas anteriores no tenan cabida.

La estructura de redes UMTS esta compuesta por dos grandes subredes:

La red de telecomunicaciones: Es la encargada de sustentar la transmisin de informacin entre los extremos de

una conexin. Esta red de telecomunicaciones es la que nos va a interesar desde el punto de vista del despliegue ya que se compone de los elementos de red que permiten la conexin entre ellos.


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La red de gestin: Tiene como misiones la provisin de medios para la facturacin y tarificacin de

los abonados, el registro y definicin de los perfiles de servicio, la gestin y seguridad en el manejo de sus datos, as como la operacin de los elementos de la red, con el fin de asegurar el correcto funcionamiento de sta, la deteccin y resolucin de averas o anomalas, o tambin la recuperacin del funcionamiento tras periodos de apagado o desconexin de algunos de sus elementos.

Analizaremos brevemente slo la primera de las dos subredes, esto es, la de telecomunicaciones.

UMTS usa una comunicacin terrestre basada en una interfaz de radio W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) , conocida como UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA). Soporta divisin de tiempo duplex (TDD) y divisin de frecuencia duplex (FDD). Ambos modelos ofrecen ratios de informacin de hasta 2 Mbps.

Figura 2.11.- Arquitectura de red UMTS compleja


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El esquema de la arquitectura de red UMTS, anlogamente a la arquitectura GSM, se subdivide en las partes:

Usuario Red de Acceso Radio Ncleo de Red

Estas partes de la red UMTS se componen de los siguientes elementos:

Usuario:

UE (User Equipment) Se compone del terminal mvil y su mdulo de identidad de servicios de

usuario/suscriptor (USIM) equivalente a la tarjeta SIM del telfono mvil (tarjeta que almacena la identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacin y encriptacin).

Red de Acceso Radio:

UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) Desarrollada para obtener altas velocidades de transmisin. La red de

acceso radio proporciona la conexin entre los terminales mviles y el Core Network. En UMTS recibe el nombre de UTRAN (Acceso Universal Radioelctrico Terrestre) y se compone de una serie de subsistemas de redes de radio (RNS: Radio Network Subsystem) que son el modo de comunicacin de la red UMTS. Un RNS es responsable de los recursos y de la transmisin / recepcin en un conjunto de celdas y esta compuesto de un RNC (Radio Network Controler) y uno o varios nodos B. Los Nodos B son los elementos de la red que se corresponden con las estaciones base. El Controlador de la red de radio (RNC) es responsable de todo el control de los recursos lgicos de una BTS (Estacin Base Transmisora).

Resumiendo, los dos elementos ms importantes que nos aplican de la

red de Acceso Radio UMTS son el propio Nodo B y la RNC a la que est asociado:


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Nodo B

Estacin radio que da cobertura a los telfonos mviles. En general es sectorial, con lo que una estacin cubre tres clulas (caso de tener tres sectores). Las funciones que realiza estn relacionadas con el nivel fsico y algunas del RRC (Radio Resource Control) como el control de potencia o la ejecucin del softer handover. Equivale o es anlogo a la BTS de GSM.

RNC (Radio Network Controler)

Equipo que controla a un grupo de Nodos-B. Es equivalente o

anlogo a la BSC de GSM. Realiza funciones de terminacin de los protocolos radio y control de los recursos radio. Normalmente se distribuyen de forma geogrfica ya que cada RNC controla una serie de Nodos B de una zona geogrfica concreta.

Ncleo de Red:

CORE NETWORK (Ncleo de Red) El Ncleo de Red incorpora funciones de transporte y de inteligencia.

Las primeras soportan el transporte de la informacin de trfico y sealizacin, incluida la conmutacin. El encaminamiento reside en las funciones de inteligencia, que comprenden prestaciones como la lgica y el control de ciertos servicios ofrecidos a travs de una serie de interfaces bien definidas; tambin incluyen la gestin de la movilidad. A travs del ncleo de Red, el UMTS se conecta con otras redes de telecomunicaciones, de forma que resulte posible la comunicacin no slo entre usuarios mviles UMTS, sino tambin con los que se encuentran conectados a otras redes.


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2.2.3.- Interfaces de la red UMTS

En el esquema de red UMTS que hemos visto anteriormente existen diferentes elementos de la red que tienen que estar interconectados para el trnsito de informacin y para ello existen distintos interfaces que proporcionan y permiten esta interconexin.

Figura 2.12.- Arquitectura de Red UMTS. Interfaces

Entre cada par de elementos con conexin en la arquitectura GSM, en la parte de la Red de Acceso Radio (UTRAN), existe una interfaz diferente. Cada interfaz requiere su propio juego de protocolos.

Las principales interfaces de la Red de Acceso de UMTS (UTRAN) son la Uu,

IuB y la interfaz IuR. Estos interfaces se encuentran entre el equipo de usuario (UE) y el Nodo B, dentro de la red de acceso para la interconexin de sus elementos como Nodos B y RNC o entre RNCs, respectivamente.

Estos interfaces se describen brevemente a continuacin:

Interfaz Uu:

Es la interfaz radio, se encuentra entre la estacin mvil o equipo

terminal y el Nodo B. Se basa en la tecnologa de acceso al medio WCDMA.


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Interfaz Iub:

Es la interfaz que se encuentra entre el Nodo B y la RNC. Permite el transporte de tramas radio entre el UE y la RNC. Utiliza el protocolo NBAP de sealizacin. En trminos de GSM esta interfaz correspondera con la interfaz

A-bis, la cual est entre la BTS y la BSC.

Interfaz Iur:

Es la interfaz que se encuentra entre dos RNC. Soporta el intercambio de informacin y datos de usuarios. Proporciona la capacidad para soportar la movilidad de la interfaz

radio entre RNC (Subsistemas de Red de Radio de equipos que tienen conexin con UTRAN).

Esta capacidad incluye el soporte de soft handover (entre dos nodos B que pertenecen a distintos RNC), manejo de recursos de radio y sincronizacin entre RNC.

Utiliza protocolo ATM (Asynchronous Transfer Mode).

Existen otros interfaces a ms alto nivel que permiten la transferencia de informacin entre los diferentes elementos de la red.

Hay que tener en cuenta que la red UMTS, posterior a la red GSM, tiene que

interconexionar y coexistir con ella por lo que es necesaria cierta comunicacin mediante los distintos protocolos e interfaces.

Figura 2.13.- Interfaces GSM y UMTS


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Captulo 3: Necesidades en la red existente 3.1.- Planificacin Radio 3.1.1.- Datos Nominales

El objetivo de este proyecto, tal y como se ha indicado, es describir todos los pasos y fases necesarias para la integracin de un nuevo emplazamiento en una red mvil existente. Estas fases se describirn de forma separada pero a la vez interconexionadas unas con las otras ya que es necesario debido a que, adems de complementarse, dependen unas de otras. A grandes rasgos dividiremos estas fases en cuatro captulos, comenzando por la deteccin de las necesidades por las que se ir a desplegar el nuevo site. En este captulo se desarrollar un primer boceto del emplazamiento a desplegar, siempre de forma nominal, ya que ser fuertemente dependiente del emplazamiento contratado tras la bsqueda de ste mediante la proposicin de varios candidatos ptimos, en orden de prioridad radioelctrica.

En primer lugar, para el despliegue de un nuevo site deben existir unas necesidades en la red existente que previsiblemente deben ser paliadas con la construccin y puesta en funcionamiento de nuestro nuevo site. Ntese que en este primer captulo relacionado con la bsqueda de emplazamiento no mostraremos excesivas diferencias entre el despliegue de un site GSM y el despliegue de un site UMTS. Ms adelante indicaremos las limitaciones en cada caso.


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Estas necesidades pueden ser varias y diversas, siendo las ms importantes o ms tpicas las que se indican a continuacin:

Zona aislada sin cobertura de red por el operador (Poblacin aislada / carretera). Zona que no tenga cobertura con la red existente desplegada (ni de GSM, ni de

UMTS). Zona que tenga cobertura de una de las dos tecnologas (GSM UMTS). Zona muy concreta y definida con mucho trfico que tenga cobertura de una o

de las dos tecnologas (GSM y/o UMTS).

Para cada uno de los casos puede existir diferentes soluciones nominales a desplegar. Estas soluciones pueden ser las siguientes:

Zona aislada sin cobertura por el operador (Poblacin aislada / carretera)

En este caso, donde existe una poblacin aislada en el que el operador de red no dispone de ningn emplazamiento en dicha poblacin o alrededores cercanos, la nica solucin es desplegar un nuevo emplazamiento.

Este emplazamiento se planificar para cubrir toda la poblacin (teniendo en

cuenta la reducida extensin de pequeas poblaciones). Lo ms eficiente a instalar sera una torre en la parte ms alta de la poblacin o alrededores, de manera que con la altura desplegada sea posible cubrir toda la poblacin, adems de ser ms econmica la adquisicin de un site no urbano evitando la repercusin social e impacto visual de un emplazamiento urbano.

Para el caso de tratarse de una carretera procederamos de igual manera, de

forma que tengamos un emplazamiento con altura dominante suficiente para cubrir el mayor tramo posible dentro de la zona planificada.

Zona que no tenga cobertura con la red existente desplegada (ni de GSM, ni de

UMTS) En este caso estamos hablando de una zona en la que est desplegada la red mvil pero que no es suficiente para cubrir esta zona.

Esto puede deberse a diferentes casusticas siendo las ms comunes que el

operador est en proceso de desplegar toda su red en esta zona o que por el contrario ya tuviese desplegada perfectamente su red mvil pero por algn tipo de ampliacin urbanstica no sea suficiente con la red actual.


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Siendo fieles al propsito de este proyecto analizaremos un caso real de esta casustica en concreto.

Zona que tenga cobertura de una de las dos tecnologas (GSM UMTS) En

este caso, tratamos que el operador mvil dota a la zona de cobertura de una de las dos tecnologas y es necesario desplegar la tecnologa deficiente.

Esto puede deberse a que el emplazamiento que s ofrece cobertura a la zona,

solo disponga de una de las dos tecnologas, con lo que la solucin que se disear es dotar a este emplazamiento de ambas tecnologas para que pueda cubrir toda la zona en cuestin.

Para esta solucin hay que tener en cuenta que debido a la analoga en las

arquitecturas de red mvil, y habindose desplegado previamente y en el mayor de los casos la tecnologa GSM, la nueva tecnologa a desplegar, UMTS, se apoyar en un principio en la red existente de GSM y en su infraestructura, de manera que ambas redes coexistan y se complementen, teniendo diseos de celdas similares.

Es importante sealar que aunque GSM (hablando de DCS1800) y UMTS

implementan frecuencias similares que hacen que el alcance radioelctrico sea similar, la diferente tecnologa de ambas hace que las celdas de UMTS tiendan a ser ms pequeas y tengan menor alcance, debido mayormente al Cell Breathing (respiracin de celda) que hace que a medida que la carga del sistema crezca, el radio de cobertura de la celda disminuye debido a las propias seales interferentes de los usuarios que estn usando esta celda. Lo ilustramos de forma explicativa en la siguiente figura:

Figura 3.1.- Cell Breathing


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Zona muy concreta y definida con mucho trfico que tenga cobertura de una o de las dos tecnologas (GSM y/o UMTS) En este caso se trata de una zona en la que ya existe cobertura de la tecnologa deseada pero tiene la peculiaridad de ser una zona muy concreta con mucho trfico (por ejemplo: una calle o plaza comercial).

En estos casos es posible que sea necesario desplegar otro emplazamiento

debido, entre otras cuestiones, a que en UMTS se produce el Cell Breathing, anteriormente explicado, y que con trfico excesivo, la celda que dota de cobertura a la zona disminuya a medida que aumenta el trfico dejando a los usuarios ms alejados del emplazamiento sin cobertura / capacidad UMTS.

Para el caso de GSM, es posible que un aumento de la capacidad de la celda que

dota de cobertura sea suficiente, por lo que se aumentara el nmero de portadoras de esta celda para que pudiese absorber todo el trfico. Ya que la zona es concreta y definida, tambin sera posible, en lugar de instalar un nuevo emplazamiento macro, el desplegar un emplazamiento micro, es decir, una microclula, de manera que esta microclula absorbera gran parte del trfico en un pequeo radio y de esta forma no congestionara la clula macro original que dotaba cobertura a la zona.

Adems habra que tener en cuenta la limitacin de asignaciones de frecuencias,

ya que los operadores mviles tienen asignadas un rango de frecuencias de GSM limitado por lo que es necesario reutilizar estas frecuencias sin que interfieran entre ellas. En este caso, que se presume de una gran poblacin que posee muchas estaciones macro, el aumentar el nmero de portadoras de la estacin existente puede no ser una solucin viable debido al problema de las cocanalidades.

Figura 3.2.- Interferencias Cocanales


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3.2.- Adquisicin del emplazamiento 3.2.1.- Bsqueda de emplazamientos Tal y como se ha comentado anteriormente, lo principal es detectar la necesidad de dotar de cobertura a una zona. Esta deteccin puede producirse por varias causas, algunas de ellas, o al menos las ms importantes, pueden ser las siguientes:

Evidencia lgica: la tecnologa mvil tiene un lmite en lo que a propagacin radioelctrica se refiere, pero claro est que si en una zona o poblacin no existe ningn emplazamiento relativamente cercano es imposible que pueda tener cobertura.

Limitacin tecnolgica: se trata de un caso no tan extremo como el anterior en el

que no exista ningn emplazamiento en kilmetros. En este caso se tratara de una zona que posee algn emplazamiento cercano pero no demasiado como para dotar a esta zona de cobertura debido a que, como se comentar en el captulo dedicado al diseo radioelctrico, el radio de cobertura de una celda o celdas es limitado.

Medidas de cobertura: se puede detectar una zona sin cobertura o con cobertura

deficiente en las medidas de cobertura que el operador realiza tanto a nivel de optimizacin de la red existente como para la justificacin y bsqueda de zonas para despliegue. Se hablar de ello en el subcaptulo de medida de cobertura.

Otros casos: el operador puede detectar una zona sin cobertura mediante los

estadsticos de alguna estacin cercana que puede registrar altos niveles de cadas de llamadas debido a que no es posible realizar handover (traspaso) a ninguna celda cuando el usuario se acerca a la zona sin cobertura. Tambin es posible que el operador detecte estas zonas por las propias quejas realizadas por sus clientes al departamento de atencin al cliente.

Una vez detectada la zona sin cobertura se pasara a la bsqueda de potenciales

candidatos para la colocacin de una estacin base que dote de cobertura a la zona. En esta bsqueda influyen datos importantes a tener en cuenta y quedara relativamente pendiente el dimensionamiento e instalacin a colocar en funcin del candidato definitivo.


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Para que un candidato sea potencialmente vlido para la colocacin de una estacin base es necesario, que cumpla dos mximas asociadas a los pasos posteriores a tratar. Estas mximas son:

A nivel de radio: El emplazamiento se destina a cubrir una zona delimitada sin

cobertura por lo que el candidato nominal debe permitir una infraestructura que tenga altura suficiente para que de esta forma pueda cubrir toda la zona teniendo la mayor visibilidad directa posible de toda la extensin a cubrir y el menor nmero de obstculos. Adems de ello es necesario que el emplazamiento se ubique en la zona de bsqueda o al menos bastante cercano siendo la mejor opcin, nominalmente hablando, el centro de la zona de bsqueda para que con un futuro emplazamiento trisectorial (instalacin tpica a desplegar) se pueda cubrir la zona completa sin que exista una gran diferencia de distancia entre el emplazamiento y el final de la zona a cubrir. Los detalles de instalacin y dimensionamiento a nivel de radio del candidato definitivo se comentarn en uno de los siguientes captulos.

A nivel de transmisin: Hay operadores de red que poseen lnea fija propia y

pueden usar esta lnea fija como salida de transmisin de sus emplazamientos en cualquier punto donde tengan la opcin, pero existen operadores que no poseen de este despliegue de lneas fijas o incluso que lo tengan de forma limitada. En estos casos los operadores optan por tener su red propia de transmisin formada por enlaces de microondas. Como explicaremos en uno de los siguientes captulos, estos enlaces de microondas necesitan visibilidad directa del vano al que pertenecen por lo que aplica a nuestro candidato nominal la obligatoriedad de tener visin directa con, al menos, uno de los elementos de red de la red existente.

Teniendo en cuenta estas dos premisas iniciales se inicia la bsqueda de candidatos nominales para la posible colocacin del futuro emplazamiento.

En el proceso de bsqueda estn implicadas la parte de adquisicin y la parte de

ingeniera. Normalmente esta bsqueda la realiza una empresa o gestor de adquisiciones que trata directamente con los propietarios de los emplazamientos nominales y una empresa o ingeniero radio que verifica las premisas anteriores y obtiene datos iniciales para el posible futuro despliegue en ese punto. A esta bsqueda de emplazamiento se la suele denominar Visual en el argot de despliegue mvil.

El propio gestor de adquisiciones facilita el acceso a los emplazamientos

nominales tratando directamente con el propietario o representante de la propiedad en cuestin. Es este gestor, en el caso de ser el candidato elegido, quin ofrece al propietario la firma de un contrato con la operadora por el que cede, durante un tiempo


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determinado, una parte de su propiedad para la instalacin de un emplazamiento a cambio de una dotacin econmica como alquiler.

El gestor de adquisiciones debe tener conocimiento de las leyes que afectan a la

construccin civil, leyes de propiedad horizontal, leyes propias del ayuntamiento al que pertenezca el candidato y dems temas burocrticos y legales que puedan afectar tanto al despliegue y construccin del emplazamiento como a su legalizacin.

El ingeniero radio que se desplaza, se limita a verificar las premisas anteriores y

a recoger una serie de datos para que el operador valide el candidato elegido (tales como fotografas panormicas, direccin, coordenadas, cota) y datos de importancia que pueden afectar al diseo del punto (tales como extensin del terreno, obstculos, posible poblacin).

3.2.2.- Documentacin asociada / Contrato / Legalizacin.

Tal y como se ha indicado anteriormente, el ingeniero radio que se desplaza, se limita a verificar las premisas anteriores junto con la recogida de datos de inters para un futuro diseo radio ms ajustado a las necesidades.

Adems de esto, debe realizar un documento en el que se recojan al menos los

datos ms importantes del candidato nominal elegido. Estos datos suelen ser:

Nombre de emplazamiento Letra o identificacin del candidato Nombre del candidato Prioridad del candidato Direccin del candidato Coordenadas y cota del candidato Breve explicacin o notas importantes a tener en cuenta Panormica desde el candidato (fotos de los 360) Foto de posible salida de transmisin (remoto).

Estos datos son importantes y bsicos para identificar a cada candidato

propuesto siendo muy importante las fotografas panormicas realizadas desde el propio candidato para poder justificar frente a la operadora que el candidato es ideal para cubrir la zona y que no existen obstculos importantes que mermen el funcionamiento futuro del emplazamiento.


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Normalmente cada candidato debe ser validado por la propia operadora mediante los datos recogidos y panormicas. Estas fotos panormicas se deben realizar de manera que sea posible divisar la zona desde 0 (a partir de la direccin del norte) hasta 360 teniendo de esta manera una visin panormica.

Siendo fieles al propsito del proyecto, vamos a plasmar en un ejemplo la documentacin a recoger y presentar en la fase de bsqueda de un emplazamiento candidato, fase de Visual. Nos centraremos en un caso real de bsqueda de una zona que no dispone de cobertura con la red desplegada actualmente. El ejemplo propuesto a continuacin se trata de una zona de ampliacin urbanstica en la que se ha construdo una nueva urbanizacin en la ciudad de Crdoba.

En primer lugar es necesario que la operadora indique la zona de bsqueda del

emplazamiento, en dicha zona es necesario la colocacin de un nuevo site para poder dar cobertura debido a que con lo desplegado hasta ese momento no es posible dotar de cobertura a la zona (tanto de GSM como de UMTS o ambas).

Imaginemos el hipottico caso de red mvil desplegada con los emplazamientos

existentes que se indican y siendo la zona de bsqueda entonces la delimitada por un crculo rojo en la siguiente captura de Google Earth:

Figura 3.3.- Zona bsqueda e hipotticos sites desplegados Crdoba

Se puede observar que en esa zona concreta no existe ningn site desplegado y con los existentes cercanos no son suficientes para cubrir la zona.


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Detallando ms an la zona de bsqueda tendremos con mayor claridad la zona que se pretende dotar de cobertura y por consiguiente en la zona donde deberemos buscar nuestros emplazamientos candidatos:

Figura 3.4.- Zona de bsqueda concreta Tras la visita pertinente del gestor de adquisiciones y del ingeniero, se deciden dar varios candidatos nominales en la bsqueda realizada. Ser necesario documentar de cada uno de ellos los datos ms importantes, como direccin y coordenadas, junto con sus fotos identificativas y panormicas. Se elige un total de cinco candidatos nominales cuya ubicacin ser la siguiente que mostramos sobre la captura de Google Earth:

Figura 3.5.- Posicin de los candidatos


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La informacin obtenida de los candidatos se recoge en un acta que documenta todos los candidatos en orden de prioridad.

Junto con este acta de Bsqueda deben ir tanto la posicin de los candidatos que anteriormente se ha indicado en una figura como las fotos identificativas y panormicas de cada uno de ellos.

El acta de bsqueda de candidatos ser algo similar a lo siguiente:

Figura 3.6.- Acta Bsqueda de Candidatos


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A continuacin vamos a exponer el reportaje fotogrfico obtenido de la bsqueda de candidatos. Expondremos solamente las fotos panormicas de uno de los candidatos elegidos, el candidato de ms prioridad, ya que para los dems el procedimiento sera similar. Para los dems candidatos solamente los localizaremos en una de las fotos de la panormica del primer candidato. Tal y como se ha comentado las fotos panormicas se deben realizar desde 0 (direccin norte) hasta 360 con una diferencia de unos 20 o 30 de manera que sea posible tener la visin panormica deseada.

Candidato A:

Se presentarn a continuacin la foto identificativa de este candidato y las panormicas realizadas desde l.

Figura 3.7.- Foto identificativa Candidato A


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Figura 3.8.- Foto panormica 0 Candidato A



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Candidato B:

Se presentarn a continuacin la foto identificativa y ubicacin de este candidato desde una de las panormicas realizadas desde el primer candidato.

Figura 3.26.- Foto identificativa Candidato B

Figura 3.27.- Ubicacin Candidato B


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Candidato C:


Figura 3.28.- Foto identificativa Candidato C

Figura 3.29.- Ubicacin Candidato C


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Candidato D:


Figura 3.30.- Foto identificativa Candidato D

Figura 3.31.- Ubicacin Candidato D


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Candidato E:


Figura 3.32.- Foto identificativa Candidato E

Figura 3.33.- Ubicacin Candidato E


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Una vez terminado todo el proceso de bsqueda de candidatos, junto con los datos que se recogen para su posible validacin por el operador, se enva el Acta de bsqueda de candidatos junto con las panormicas.

Si estos candidatos son considerados como aptos para la posible colocacin del nuevo site, el acta se convierte en definitiva, terminando el trabajo del ingeniero y empezando el grueso de las negociaciones del gestor de adquisiciones con los propietarios de los candidatos nominales elegidos. El gestor de adquisiciones presenta a los propietarios la firma de un contrato con la operadora por el que se compromete a permitir la instalacin de un emplazamiento de telefona mvil. El contrato que se le presenta al propietario del candidato sera algo similar al que se adjunta en el captulo de anexos. Se trata de un contrato de arrendamiento para el uso y disfrute de la zona acordada entre el operador y la propiedad para poder instalar el emplazamiento. Se recogen todos los derechos y obligaciones por ambas partes para que no quede ningn cabo suelto que pueda acabar en conflictos futuros. Como norma general, o al menos lo ms usual entre los operadores nacionales, es realizar contratos de arrendamientos de muchos aos para poder amortizar el gasto inicial de instalacin del emplazamiento. La duracin de estos contratos oscila entre los diez y los veinticinco aos y normalmente son prorrogables segn acuerdo por ambas partes. Adems de definir las obligaciones y derechos por ambas partes, normalmente los operadores se reservan el derecho para la posible subcontratacin o subarrendamiento a terceros.

Esta es una opcin muy usada por los operadores puesto que actualmente existe

una gran dificultad en conseguir nuevos contratos para nuevos emplazamientos y se ven obligados a compartir emplazamientos ya arrendados y en uso de otros operadores para desplegar ms elementos de su red. De esta manera el operador inicial titular del contrato de arrendamiento amortiza ms rpidamente el capital invertido. Claro est que este contrato est sujeto a la ley y jurisdiccin que le sea aplicable debiendo cumplir en todo momento la legislacin vigente.


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3.2.3.- Infraestructura nominal Al mismo tiempo que se estn eligiendo los candidatos in situ, se estudia la futura infraestructura y equipos a colocar. Esto depender de las caractersticas constructivas del candidato elegido y de las limitaciones o exigencias que hubiera que cumplir. Normalmente en zonas rurales o terrenos alejados de edificios se suele instalar una torre para que de esa manera se gane altura y poder cubrir mejor la zona deseada. De forma similar se trata para sites que se pretende que cubran carreteras, vas de ferrocarriles, etc.

En terreno urbano y refirindose a edificios, la infraestructura a colocar ms comn es un mstil nico en el que se colocarn las antenas radio y las parbolas de transmisin. Es posible que en lugar de un nico mstil se instalen varios para de esta manera evitar algn obstculo sobre uno de los sectores. En ocasiones, sobre todo en zona urbana, se exige mimetizar el emplazamiento, de manera que el impacto visual se minimice considerablemente. Es esta mimetizacin exigencia de algunos ayuntamientos o comunidades de vecinos para que no rompa la esttica urbana a la vez que disminuye la alarma social generada por todo lo que se refiere a antenas de telecomunicaciones.

Adems de la infraestructura a instalar (mstil, torre, etc) para la ubicacin de las antenas de radio y cableado, tambin es necesario ubicar los propios equipos de radio y transmisin. Para ello existen dos posibilidades:

Equipos Indoor: se trata de equipos interiores, es necesario que estn protegidos de la intemperie. Estos equipos es necesario que cuenten con sistemas de alimentacin independiente y refrigeracin independiente para su correcto funcionamiento. Lo normal para estos equipos es la instalacin de casetas de diferentes tipos, tanto sobre suelo como sobre terraza.

Equipos Outdoor: se trata de equipos exteriores. Estos equipos pueden estar

expuestos a la intemperie aunque es recomendable cubrirlos con algn tipo de tejadillo para una mayor conservacin. Estos equipos deben llevar su propio sistema de alimentacin y refrigeracin. En el interior de estos equipos es posible la instalacin, a su vez, de los sistemas de transmisin (IDUs).


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Existen varias alternativas en lo que a infraestructura se refiere, las ms comunes son las siguientes:

Torre de diferente altura o Celosa (ms robusta) o Tubular (mayor mimetizacin)

Mstil en terraza o castillete o Mstil nico o Varios mstiles

Mimetizaciones o Torre: es posible ocultar las antenas con carteles publicitarios o Mstil: es posible cubrir las antenas con paneles, aparentar chimeneas o Luminarias, carteles publicitarios: es posible la colocacin de antenas o Torre rbol: torre con apariencia de rbol, normalmente un pino o Mstiles especiales: existen antenas ya de por s mimetizadas

Otras infraestructuras existentes

A continuacin ilustraremos algunos ejemplos de las diferentes instalaciones e infraestructuras indicadas anteriormente, tanto para la ubicacin de los bastidores radio y equipos de transmisin, como para la instalacin del sistema radiante que corresponde a la instalacin del cableado y antenas radio junto con las parbolas de transmisin necesarias para el emplazamiento en cuestin. Comenzaremos ilustrando las diferentes instalaciones para la ubicacin de los equipos de radio y transmisin. A continuacin se presentarn diferentes ilustraciones de las infraestructuras indicadas, tanto de mstiles y torres corrientes, como algunos de los diferentes tipos de mimetizaciones, que en algunos casos pueden llegar a ser verdaderas obras de construccin para que cumplan su objetivo final de no romper la esttica constructiva y no causar alarma social siendo casi imposible la percepcin de ningn elemento de telecomunicaciones en estos sistemas mimetizados.


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Instalaciones Indoor y Outdoor:

Figura 3.34.- Caseta para equipos Indoor

Figura 3.35.- Tejadillo para equipos Outdoor


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Torres de diferentes alturas:

Figura 3.36.- Torre celosa

Las torres de celosa suelen tener una altura desde 20 metros hasta 40 metros,

siendo las de 30 y 40 metros las ms habituales en las instalaciones de telefona mvil. Existen tambin torres de celosa especiales, reforzadas, de mayor altura, que

normalmente se usan para repetidores de transmisin, televisin, etc, y raramente para telefona mvil.


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Figura 3.37.- Torre tubular

Las torres tubulares, al igual que las de celosa, tienen una altura desde los 20

metros hasta los 40 metros. Estas torres no permiten un reforzamiento como las de celosa, por lo que no es

posible obtener ms altura. Adems las torres de celosa permiten tener una base mucho ms abierta para soportar mucho mayor peso y exposicin al viento cosa que no es posible en las tubulares.


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Figura 3.38.- Torre tubular y celosa

Por el contrario, las torres tubulares son ms elegantes que las de celosa al ser

ms esbeltas por lo que poseen una mayor mimetizacin, ms an cuando se le instala algn tipo de cartel publicitario.

Figura 3.39.- Torre celosa de gran tamao

Las torres tubulares, al no ser tan robustas como las de celosa, permiten menor

carga y menor exposicin al viento por lo que no es posible instalar un gran nmero de antenas ni tampoco de gran tamao.


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Mstil en terraza o castillete:

Figura 3.40.- Mstil nico

La instalacin de un mstil nico donde se concentre todo el sistema radiante es

la instalacin ms comn en telefona mvil. A veces es necesario arriostrar este tipo de mstiles para una mayor seguridad.

Figura 3.41.- Varios mstiles

Estos mstiles separados se instalan raramente. Es posible que se usen para

evitar algn obstculo, para separar las antenas de diferentes operadores o incluso para la configuracin de diversidad de antenas en antenas que no poseen polarizacin cruzada.


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Mimetizaciones:

o Torres:

Figura 3.42.- Torre mimetizada publicidad

Figura 3.43.- Torre cartel publicitario


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o Mstiles:

Figura 3.44.- Mstil mimetizado paneles

Figura 3.45.- Panormica mimetizado paneles


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Figura 3.46.- Mimetizado shunt

Son bastante comunes las mimetizaciones de mstiles sobre todo en zonas

urbanas. Estas mimetizaciones consisten en un paraleppedo de base rectangular formado

por paneles ciegos, en material permeable a la radiacin, cuya textura y acabado puede variar en funcin de la esttica del edificio (ladrillo visto, enfoscado, piedra natural...) y que puede estar coronado por una salida de humos prefabricada similar a una chimenea real.

Las dimensiones de la chimenea pueden variar en el ancho y en la altura de la

misma, siendo las soluciones ms comunes las siguientes:

Chimenea de 1m 1,20m. de lado y diferentes alturas para la ocultacin de sistema crosspolar compuesto por 3 sectores.

Chimenea de 0,7m de lado y diferentes alturas para 2 sectores. Chimenea de 0,35m de lado diferentes alturas para la ocultacin de 1 sector.

Podrn llevar una o varias puertas para acceder a las antenas. As mismo se

podr instalar escalera y sistema de seguridad. En el ejemplo ilustrado anteriormente se puede observar que el acabado tipo chimenea shunt es prcticamente igual al existente en los shunt (chimeneas o conductos de ventilacin en arquitectura) de obra del edificio sin que se rompa la esttica de dicha infraestructura.


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Existen otras opciones de mimetizacin mucho ms elaboradas que la propia ocultacin con paneles. Este tipo de mimetizaciones se suelen dar raramente por su elevado coste y solamente se utilizan para zonas conflictivas y difciles de encontrar y desplegar un nuevo emplazamiento.

A continuacin ilustraremos uno de los casos de mimetizacin mejor realizados

y construdos en el que se adaptan e integran, con una perfeccin asombrosa, los nuevos elementos instalados para el despliegue del site con la arquitectura existente.

Figura 3.47.- Panormica mimetizacin chimenea obra

En esta foto se puede observar una parte de la cubierta y tejado de un chalet

construdo en cualquiera de las urbanizaciones de chalet que proliferan por la geografa espaola o incluso europea.

Se observa que esta edificacin posee dos chimeneas de obra que pueden ser

perfectamente utilizables ya que al parecer son idnticas, junto con su terminacin en ladrillo y teja y pintadas con el mismo tono de pintura exterior.

Nada ms lejos de la realidad, ya que la chimenea derecha se trata de una

chimenea real de la edificacin pero, por el contrario, la chimenea que se observa a la izquierda se trata de una construccin para mimetizar varios paneles radio de telefona mvil junto con su parbola de transmisin.

Adems de esta construccin en chimenea, se ha construdo una doble vigueta de

yeso, paralela a la cubierta, que oculta el bajante del cableado y que veremos en otra ilustracin.


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Figura 3.48.- Mimetizado chimenea obra

Figura 3.49.- Bajada cableado mimetizado


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o Torre rbol:

Figura 3.50.- Mimetizacin tipo rbol

Existen tambin mimetizaciones imitando a rboles, normalmente pinos, que se

suelen utilizar en zonas que poseen vegetacin y el impacto visual de una torre tanto de celosa como tubular sera demasiado chocante.

Estas mimetizaciones, aunque no estn muy bien conseguidas, a distancias lejanas pasan desapercibidas entre la diferente vegetacin de la zona donde se instala, por lo que al final consigue su objetivo.


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o Mstiles especiales:

Adems de las diferente mimetizaciones con sistemas externos (paneles, obra, carteles publicitarios) muchas de las marcas de antenas de radio, conscientes de la importancia que est tomando la mimetizacin de los emplazamientos, han desarrollado unas antenas que ya de por s estn mimetizadas ya que su aspecto exterior imita a un tipo de chimenea cilndrica.

A continuacin veremos algunos ejemplos:

Figura 3.51.- Mstil Slim para mimetizacin

Figura 3.52.- Mstil mimetizado Moyano


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Otras infraestructuras existentes:

Adems de la instalacin de mstiles y torres para la colocacin de las antenas de radio y transmisin, existe tambin la posibilidad de utilizar diferentes infraestructuras existentes ya construidas para la colocacin de dichas antenas.

Figura 3.53.- Instalacin en infraestructura existente

Figura 3.54.- Instalacin en depsito existente


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Captulo 4: Diseo Radio 4.1.- Zona a cubrir

Una vez que ha terminado el proceso de adquisicin y tenemos candidato definitivo empieza el proceso del diseo radio del emplazamiento. En la bsqueda del emplazamiento tenamos definida una zona de bsqueda que corresponda con la zona de ausencia o menor cobertura que se pretende cubrir.

Ya con el emplazamiento definitivo adjudicado, tenemos que disear cmo se

configurar este sitio, de manera que cubra toda la zona que se pretende. Es necesario comentar las diferentes casusticas dependiendo de las

caractersticas del candidato puesto que si este candidato se trata de un emplazamiento existente (cosite) de otra tecnologa, la zona a cubrir, en principio, sera la misma que la del emplazamiento ya instalado para mantener la homogeneidad de las redes del operador. Incluso si la tecnologa existente es DCS y se pretende instalar GSM900, esta ltima se instalara para cubrir las deficiencias de lo existente.


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4.2.- Diseo de celdas

Una vez que tenemos perfectamente definidos tanto el candidato definitivo donde vamos a instalar nuestro emplazamiento y la zona que debe cubrir este nuevo elemento de red pasamos a una primera fase del diseo de las celdas que formarn parte de este emplazamiento.

Este prediseo de celdas se realiza en funcin de la posicin del nuevo elemento

de red y la zona a cubrir, junto con los datos obtenidos en el proceso de adquisicin del candidato y las estimaciones de servicio de este site.

En el siguiente apartado se acordar, in-situ, la configuracin definitiva del site,

pero antes de llegar a la fase de replanteo es necesario tener un prediseo o diseo nominal deseado para que de esta forma, en la fase de replanteo, intentemos ajustarnos lo ms posible a lo deseado.

En este prediseo o diseo nominal de celdas se analizan diferentes

caractersticas del futuro emplazamiento. Hay que recalcar que estos datos pasarn a ser definitivos en la fase de replanteo, siendo este primer diseo solamente un boceto de la configuracin deseada. Las caractersticas ms importantes o influyentes pueden ser las siguientes:

Zona a cubrir: es deseable que la configuracin del nuevo emplazamiento pueda cubrir toda, o al menos gran parte de ella, de la zona de bsqueda o zona de defecto de cobertura que se pretende cubrir. Para ello se tiene que ajustar o definir caractersticas y configuraciones como las que se indicarn.

Nmero de sectores: se trata del nmero de celdas de las que constar nuestro

emplazamiento. Dependiendo de la posicin del emplazamiento y de la zona que se pretende cubrir se definirn un nmero de sectores que normalmente varan entre 1 y 3 sectores por emplazamiento, siendo la configuracin ms comn la de 3 sectores por site. Adems de la ubicacin del site y de la zona a cubrir, en la eleccin del nmero de sectores dependen tambin las caractersticas de las antenas a instalar tal y como se indicar en los siguientes puntos.

Orientacin de los sectores: dependiendo del nmero de sectores a instalar y las

caractersticas de estos se elegir una orientacin para estos sectores de manera que sea ptima para cubrir la zona de deficiente o nula cobertura. Tambin hay


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que tener en cuenta los dems elementos de la red para que con la orientacin elegida de los sectores no se produzca una interferencia o solapamiento no deseado.

Ancho de haz de las antenas: se trata del ancho de haz tanto vertical como

horizontal correspondientes a la antena a instalar por sector. Este ancho de haz vertical u horizontal definen, junto con la ganancia, el patrn de radiacin de la antena.

o Ancho de haz vertical: Es usual y recomendable usar antenas de ancho de

haz vertical de unos 7 en las estaciones base, de esta forma no es extremadamente directivo como podra darse el caso de una antena yagi de unos 4-5, ni un ancho vertical mayor que no sera eficiente en estos casos.

o Ancho de haz horizontal: En el caso de las antenas destinadas a

estaciones base existen mayoritariamente dos grupos de antenas dependiendo de su ancho de haz horizontal. Estas son las que poseen un ancho de haz de unos 65 y las que poseen un ancho mayor de unos 90. Tambin existen antenas omnidireccionales cuyo diagrama de radiacin abarca un ancho horizontal completo llegando a los 360. Es recomendable usar en entorno urbano antenas con un ancho de haz horizontal de 65, siendo las de ancho 90 usadas en mayor medida en los entornos rurales.

Downtilt: se trata de la inclinacin vertical de la antena en referencia al centro

del haz vertical. El downtilt (inclinacin hacia abajo) se usa para direccionar el haz vertical de la antena hacia la zona a cubrir de manera que podamos cubrir la zona deseada sin que exista subalcance o sobrealcance. Existen dos formas para aplicar el downtilt:

o Downtilt mecnico: se trata de un dispositivo mecnico que se c

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Integración de Una Estación Base en Una Red Móvil Existente