UNIVERSIDAD POLITCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERAS CARRERA
DE INGENIERA ELECTRNICA ESTUDIO PARA LA IMPLEMENTACIN DE UNA RED
WiMAX EN EL CANTN EL PAN
JUSTIFICACIN Ultimamente se habla mucho de Wi-Fi, una tecnologa
inalmbrica, que en sus diferentes versiones (802.11a, b y g) puede
ofrecer desde 11 Mbit/s hasta 54 Mbit/s, y sus distintas
aplicaciones, especialmente en los hot-spots (hoteles, aeropuertos,
estaciones de servicio, centros de convenciones y comerciales,
pueblos, etc., en los que se ofrece acceso a Internet, en muchos
casos, de forma gratuita, lo que hace que los modelos de negocio no
prosperen. Todo esto se puede ver afectado por un nuevo estndar, el
802.16x, conocido como WiMAX, que es una especificacin para redes
metropolitanas inalmbricas (WMAN) de banda ancha, que est siendo
desarrollado y promovido por el grupo de la industria WiMAX
(Worldwide Interoperaability for Microwave Access), cuyo dos
miembros ms representativos son Intel y Nokia. Como WiMAX todava no
es una tecnologa de consumo, este estndar se desarrolla conforme un
ciclo bien establecido, lo que es garanta de su estabilidad y de
cumplimiento con las especificaciones. Por todo lo mencionado y
adems por las caractersticas geogrficas que nos ofrece el cantn El
Pan creemos conveniente realizar un estudio para la implementacin
de una Red WiMAX para este canton y analizar la factibilidad
econmica del proyecto asi como un estudio de los perfiles y de los
equipos que se podran utilizar en este tipo de implementacin.
Objetivos Generales
-
Realizar un estudio para la implementacin de una red wimax en el
cantn el pan
Especficos
-
Realizar un levantamiento de datos de los pobladores de el catn
El Pan. Realizar un estudio tcnico de la zona geogrfica del Pan
analizando los puntos de alcance radio elctrico. Realizar un
anlisis econmico sobre los costos de la implementacin de esta
tecnologa
BREVE RESEA HISTRICA DEL CANTN El Pan en 1837 fue parroquia
eclesistica hasta 1860, en que se convierte en parroquia civil de
Gualaceo, con jurisdiccin desde Patacocha hasta Guarumales. Sobre
el origen de su nombre existen varias versiones relacionadas con la
existencia de la quinua o cascarilla cuya comercializacin se la
haca desde Gualaceo, cuando sta se agot en las bsquedas posteriores
encontraron que se produca en las faldas del Tucupan y como no
saban que nombre dar a este lugar lo denominaron como El Pan nombre
transmitido a la gente con el que hasta hoy en da se le conoce a
este cantn. Juan de Velasco, en su historia del Reino de Quito
narra que desde el cerro El Pan existan bosques de quinua que los
espaoles extraan y lo comerciaban para curar los males de la gente
producindoles fuentes de riqueza Igualmente se afirma que en la
segunda mitad del siglo XVIII, el cacique TUCUPAN fue a poner sus
reales junto al cerro El Turi, le acompaaron pocas familias. No
creci su tribu, por las continuas amenazas de los feroces jbaros y
los indgenas se trasladaron a Gualaceo por el camino Collasay, Pajn
- Turi, y se asentaron en las actuales tierras del cantn.
Cantonizacin: 10 de Agosto ASPECTOS FSICOS DEL CANTN El Cantn EI
Pan est ubicado en el nororiente de la Provincia del Azuay y
limita: Al norte con los camones de Guachapala y Sevilla de Oro. Al
sur con Gualaceo, al este con Sevilla de Oro y Morona Santiago y al
oeste con los cantones de Guachapala y Gualaceo.
Altitud: 2600 metros sobre el nivel del mar. Clima: Templado,
medianamente fresco 15C. con una humedad permanente durante el
lapso de siete a doee meses y un estiaje en el mes de agosto.
Suelo: Erosionable de fertilidad media y baja, recomendable para
bosques, pasto y frutales. Pendientes sobre el 30%. Ros: Comenzando
por la parte sur y sus lmites con el cantn Gualaceo, el ro Collay
que nace de la laguna de Maylas, el mismo que dar el nombre a todo
este valle para dirigirse hacia el norte y desembocar en el Paute.
De la misma laguna nace el Santa Brbara que atraviesa el cantn
Gualaceo se une con el San Francisco que viene desde el Cantn
Sgsig y desemboca en el ro Paute. El ro Collay siguiendo hacia el
norte, desde la parte oriental recibe como afluentes al ro Pilares
tomando las aguas de los ros: Culebrillas Chico. Chorro Blanco
Chico. Campanas. Chorro Blanco Grande que nace en la laguna Friega
Gente y forma parte de un conjunto de tres lagunas existentes en
ese sitio; ms al norte el ro Chontal. Chocarpamba, dos arroyos de
Guagrarrancho, el Martirio que toma las aguas del Esmeraldas y es
el lmite con el cantn Sevilla de Oro, Guavisay, Potrero, Chimul,
Urcuchagra, Panjn y Chorro Blanco (Sevilla). En la parte occidental
del ro Collay tenemos la quebrada Montenegro desde donde se forma
el ro Rambrn (Aliso) y luego el arroyo Agua Rica unido con el ro
Ilso que atravesando la quebrada Apolinario Lpez forma el ro
Boliche que separa a los sectores de la Dolorosa -Chinipata- con
Santa Teresita. Arroyo El Rosario y su desemboca dura dan lugar al
sector del mismo nombre, ubicado junto a la Tina Baja. Otro
afluente importante es el ro Bermejo que desemboca en el Collay y
que es el lmite entre la parroquia San Vicente y el sector
Cedropamba de la parroquia Urbana de El Pan y en su parte inferior,
junto a San Judas se aprecia la quebrada del Infiernillo, sitio de
tradiciones y leyendas de nuestro cantn que caracterizan "la
presencia del diablo". Lagunas: Maylas, ubicada en el extremo sur
en el valle del Collay donde nace el ro del mismo nombre, es un
prembulo a las minas de oro ubicadas al pie del cerro Cari-Collay;
la laguna Friega Gente en los lmites con la parte occidental de la
provincia de Morona Santiago, la misma que est ubicada a unas seis
horas a pie, desde la localidad de San Marcos en el sector
Pahuancay donde existe un proyecto pisccola que permite degustar
sabrosas truchas. Esta localidad pertenece al sector de Santa
Teresita de la parroquia San Vicente que esta en le centro cantonal
de El Pan. Hacia el norte, casi al lmite sur oriental del Cantn
Sevilla de Oro y al occidente de Morona Santiago, la Laguna
Galpagos importante por la vegetacin de mtaras. En la parte alta de
Santa Teresita tenemos dos lagunas que se encuentran a una hora a
pie desde su centro y se pueden admirar desde Pea Blanca. Tienen un
hermoso entorno, la primera con un suelo arenoso y su vegetacin
entre pajonales del pramo, aguarongos y bellas flores de color
fucsia a una altitud de un poco ms de los 3.000 metros sobre el
nivel del mar. Luego la Laguna Negra, rodeada de chaparros y tierra
humfera, ideales para el ecoturismo. Es importante sealar el amplio
callejn andino que existe entre Pea Blanca y los pramos que son los
limites con Gualaceo, medanle un camino o chaquin. desde cuyas
partes ms altas se puede apreciar la cascada de la Laguna Friega
Gente, el Cary Collay, las antiguas minas de oro al pie del cerro
del mismo nombre, la iglesia de Cristo Rey, la capilla de la Virgen
de la Nube, que a su vez es saln comunal. Se aprecian de igual
manera las poblaciones de La Merced, Santa Teresita, La Nube, San
Vicente y el Centro Cantonal de El Pan junto al mirador de Turi, el
vecino cantn Sevilla de Oro, en su extremo norte la continencia del
ro Collay con el Paute y la rula de ingreso directo al Oriente por
la va Guarumales - Mndez. Montaas: Entre las montaas ms
representativas leemos en la parte sur y limitando con Gualaceo la
cordillera de La Trenza, Loma Monte Redondo Cerro Trenza, por la
parte oriental el cerro Santo Domingo, Cary Collay, Huarmi Collay y
Loma Cayendo, Atahuayco, Paguancay, Paguancay Chico (junto a San
Marcos), por el centro Cerro Murorrumi, Loma Barrial Blanco, Cerro
Montenegro, Cerro Pea Blanca, luego la Loma de Pan Grande y Tulapa
por la parte occidental Colindando con
Daniel Crdova Toral y Mariano Moreno tenemos Barrial Blanca
Osococha, Torobanbilla, Cerro Derrumbo Negro. Loma Chosona,
Huacamuyo, Pelada, Ilso, Turo Bambilla, Cerro Ventanillas, Loma
Rambrn, Barrial Blanco, Vacasaquina, Cerro Mosquetero. Loma Bella
Vista, Toms, Los Cocos, Cerro Chico, Zhuzho, Loma Tulapa, Turi,
Shoray, Cerro Ventanas, Loma Cuchilla, Cerro uurco, Loma Llashipal,
Naute. Zhalay y Las Juntas. Quebradas: Entre las quebradas de la
parte oriental tenemos Chorro Blanco Chico, Chontal, Chorro Blanco,
Guabisay: por el occidente Apolinario Lpez. Ilso, Rambrn.
Chinipata. Pan Grande, Potrerillos, El Rosario, Bermejo, Cuypamba,
Naute y Tablahuayco. ASPECTOS SOCIALES: Es necesaria una verdadera
organizacin popular, que busque objetivos concretos para el
adelanto de nuestros sectores, donde una poltica de puertas
abiertas y discusin dentro de la participacin ciudadana sera el
camino a la solucin de problemas. En sta es Fundamental el dilogo
para lo toma conjunta de decisiones. Aspecto deportivo: Su
infraestructura para eventos intercantonales se desarrolla
paulatinamente; la obtencin de un estadio, coliseo y multicanchas
marcarn un espacio importante de desarrollo humano. Migracin: El
fenmeno de la migracin es similar al resto del Austro, pudiendo
sealar que un 30% de la poblacin se encuentra en Amrica del Norte,
Espaa, Francia, Italia, Inglaterra y Blgica, A pesar de las
ventajas econmicas, la situacin social se ha tornado problemtica
con la disolucin de hogares, por otro lado, el dinero de remesas se
emplea en las construcciones de viviendas y no en proyectos
productivos. Algunos beneficiarios de la migracin se transforman en
prestamistas o chulqueros que en complicidad con coyotes forjadores
de dinero fcil terminan por retornar nuevamente al exterior al no
administrar bien las partidas.
LEVANTAMIENTO DE LA INFORMACIN Y ANLISIS DE LA FACTIBILIDAD DEL
PROYECTO EN EL CANTN EL PAN ASPECTOS DEMOGRFICOS POBLACIN DEL CANTN
EL PAN CENSO 2001 TOTAL HOMBRES MUJERES AREAS 3075 1406 1669 TOTAL
423 187 236 URBANA 2652 1219 1443 RURAL Crecimiento: Ha crecido con
una tasa del -1,7% anual POBLACION CANTON EL PAN
MUJERES 1669
HOMBRES 1406
DISTRIBUCIN DE LA POBLACIN DEL CANTN EL PAN, SEGN PARROQUIAS
TOTAL HOMBRES MUJERES PARROQUIAS 3075 1406 1669 TOTAL 423 187 236
EL PAN (URBANO) 2632 1219 1443 REA RURAL 644 308 336 PERIFERIA 2008
911 1097 SAN VICENTE
CANTN EL PAN: POBLACIN DE 5 AOS Y MS, POR REAS Y SEXO, SEGN
NIVELES DE INSTRUCCIN. Censo 2001NIVELES DE INSTRUCCINTOTAL NINGUNO
CENTRO ALFAB. PRIMARIO SECUNDARIO POST BACHILLERATO SUPERIOR
POSTGRADO NO DECLARADO
TOTALTOTAL 2.785 305 261 1.659 291 22 22 12 213 URBANO 370 13
243 80 1 21 0 12 0 RURAL 2.415 292 18 1.579 290 1 22 0 213 TOTAL
1.258 109 112 767 140 12 11 4 103
HOMBRESURBANO 163 5 105 36 1 12 0 4 0 RURAL 1.095 104 7 731 139
0 11 0 103 TOTAL 1.527 196 149 892 151 10 11 8 110
MUJERESURBANO 207 8 138 44 0 9 0 8 0 RURAL 1.320 188 11 848 151
1 11 0 110
GRUPOS DE OCUPACIN TOTALMIEMBROS, PROFESIONALES TCNICOS
EMPLEADOS DE OFICINA TRAB. DE LOS SERVICIOS AGRICULTORES OPERARIOS
Y OPERADORES DE MAQUINARIAS TRAB. NO CALIFICADOS OTROS
TOTAL
HOMBRES
MUJERES
1101 19 9 39 549 117 333 35
781 11 6 16 405 92 225 26
320 8 3 23 144 25 108 9
CANTN EL PANTOTAL DE VIVIENDAS, OCUPADAS CON PERSONAS PRESENTES,
PROMEDIO DE OCUPANTES Y DENSIDAD POBLACIONAL Censo 2001TOTAL
VIVIENDAS PARTICULARES OCUPADAS CON PERSONAS PRESENTES NMERO
OCUPANTES PROMEDIO POBLACIN TOTAL EXTENSIN Km2
DENSIDAD Hab / Km2
REAS
DE VIVIENDAS
TOTAL CANTNREA URBANA REA RURAL
2.177 188 1.989
884 108 776
3.069 417 2.652
3,5 3,9 3,4
3.075 423 2.652
132,3
23,2
VIVIENDAS PARTICULARES OCUPADAS, POR TIPO DE VIVIENDA, SEGN
PARROQUIASTIPO PARROQUIASTOTAL CANTN EL PAN PERIFERIA SAN VICENTE
TOTAL VIVIENDAS 884 108 195 581CASA O VILLA DEPARTAMENTO CUARTOS EN
INQUIL.
DEMEDIAGUA
VIVIENDARANCHO COVACHA CHOZA OTRO
857 104 183 570
1 1
4 3 1
12 8 4
3 1 1 1
3 2 1
4 1 3
0 -
EL PAN 12% PERIFERIA 22% SAN VICENTE 66%
ANLISIS DE LA FACTIBILIDAD DEL PROYECTO La migracin es un factor
fundamental en el proceso de anlisis, debido a que la misma, ha
hecho que no exista un incremento de productividad en el sector. Al
ser un sector que basa su economa en la agricultura, en la
ganadera, la construccin, y en las remesas recibida; este cantn
evidencia que la mayora de sus habitantes, se encuentren en la zona
rural y que inviertan su dinero, en sus tierras y en la construccin
de viviendas, mas no en negocios o maquinaria que fomente el
progreso en general. Otro factor importante a considerar, es que en
su mayora, la poblacin no cuenta con medios como computadoras; en
un sondeo hecho a un porcentaje de la poblacin, determinamos que 1
de cada 10 familias, posee un computador en la zona urbana. Se
acudi al cantn para realizar una encuesta, que nos permita
determinar la factibilidad de aplicar la red para servicio de
Telefona, TV e Internet. Se tom una muestra del 1% de un universo
de aproximadamente 2800 habitantes, los resultados fueron los
siguientes:
Ocupacin de los habitantes
20% 40% 20% 10% 10% Agricultura Jubilado Negociante Comerciante
Profesor
Personas que viven en el hogar
30% Entre Dos y Cuatro 70% Entre Cinco y Ocho
El ingreso promedio mensual en los hogares es
10% 40% Entre $300 y $500 50% Entre $600 y $700 Entre $800 y
$1000
Familiares que se encuentran en el exterior
30% Si 70% No
Servicio telefnico fijo;
10%
Si No 90%
Satisfaccion del servicio telefnico:
44% 56% Si No
Disponibilidad del servicio de internet0%
No Si 100%
Disponibilidad de televisin por cable, y los valores que estaran
dispuesto a cancelar por los diferentes servicios6% Telefona
Internet Tv. Por Cable Ninguno 41% 24% 29%
Telefonia
40% 60% Entre $10 y $12 Entre $12 y $15
Internet
29% Entre $15 y $20 71% Entre $20 y $25
Tv por cable
25% Entre $15 y $20 75% Entre $20 y $25
DISEO DE LA INFRAESTRUCTURA DEL PROYECTO EN EL CANTN EL PAN
CARACTERSTICAS DE LA EDIFICACIN DE TELECOMUNICACIONES Los equipos
de telecomunicaciones son muy sensibles a las condiciones
ambientales, por lo q es necesario q el lugar en el que sean
ubicados est debidamente protegido. Los requisitos o caractersticas
con que debe cumplir la edificacin son las siguientes:
-
El cuarto de telecomunicaciones debe contar con un tamao no
inferior a los 25m2, con puertas de acceso de al menos 1m de ancho
y de 2m de altura y con loza, cuya altura
-
-
no debe ser menor de 2.5m. Esto tomando en cuenta nuestra
proyeccin de crecimiento de la necesidad de espacio futuro. Todos
los cuartos deben tener al menos un punto de drenaje de agua. Se
deber asignar un cuarto para equipos de control de comunicaciones,
uno separado para distribucin y salida y otro para alimentacin
auxiliar (bancos de bateras) y ambientacin. Dadas las condiciones
ambientales del cantn El Pan es posible que solo se necesite de
equipo de ventilacin, ya que los rangos de temperatura (15 25C con
equipos en funcionamiento) se mantendra, al igual que la humedad.
La edificacin estar lo suficientemente lejana a fuentes de
interferencias electromagnticas (motores, microondas, etc.),
teniendo como umbral el valor mximo de 2.9 V/m. Todas las paredes,
loza y piso deben ser enlucidos, los cuartos interiores deben estar
pintados preferentemente de color blanco y deben tener iluminacin
uniforme de alrededor de 500lx a 1m del piso. La edificacin debe
contar con detectores de humo y extinguidores. La edificacin contar
con canalizacin desde el cuarto de distribucin hasta el poste ms
cercano ubicado a escasos metros de distancia, por dicha
canalizacin irn la fibra del enlace al anillo nacional al igual que
las de nuestro anillo de distribucin. La edificacin deber contar
con un sistema de puesta a tierra propio de una central de
telecomunicaciones, el mismo que deber ser lo suficientemente
robusto como para proteger todos los equipos a instalarse.
RADIO BASES TIPO TERRENO. Para las radio bases tipo terreno se
respeta la misma conexiones de corriente alterna y corriente
directa, los nicos cambios que existen con una radio base tipo
terraza son las siguientes. La bajante de barras BTF ser conectada
directamente a la malla de tierras. Todas las estructuras metlicas
sern conectadas directamente a ala malla de tierras. El pararrayo
deber ser conectado directamente a electrodo que conforma la malla
de tierra. Las barras BTA y BTC, de ser conectadas directamente a
la malla de tierras. Diagrama de conexin de las barras de tierra
dentro de una radio base terreno
PARARRAYOS La presencia de una antena y su estructura soporte,
puede que no incremente la probabilidadde que caiga un rayo en una
localizacin en particular. Sin embargo, si el sitio o el rea
circundante es alcanzado por un rayo, la antena y su estructura
soporte puede convertirse en el punto focal del rayo. Por lo tanto
las consideraciones de puesta a tierra para proteccin de las
estaciones radio elctricas son extremadamente importantes. Deben
colocarse puntas de pararrayos en la parte ms alta de las torres y
soportes, las mismas sern de un material adecuado que permitan
atraer al rayo sin que este cause algn dao fsico a las antenas y
equipos que se encuentren en la estructura. Las puntas de
pararrayos deben tener por lo menos 45,72 cm (18 in.) de separacin
vertical de las antenas o equipos a ser protegidos ubicados en la
torre o estructura que las soporten, como se muestra a
continuacin:
Debe colocarse un conductor de pararrayos de cobre calibre N 2
AWG o mayor que est conectado directamente al anillo de
aterramiento de la torre mediante una soldadura exotrmica
(Cadweld). El trayecto de este conductor debe ser el ms recto
posible, y debe evitarse cualquier curvatura indeseada que provoque
que el sistema no sea efectivo. Las canalizaciones metlicas,
cubiertas, estructuras y otras partes metlicas, de equipos
elctricos que no transportan corriente, se mantendrn a 1,80 metros
de distancia, por lo menos, de las barras y conductores bajantes de
puntas de pararrayos, o ellos sern puenteados a los bajantes de
pararrayos en los lugares donde su separacin es menor a 1,80
metros. Las lneas de transmisin de las antenas son susceptibles a
cualquier descarga producto de un rayo, por su ubicacin en
exteriores. Es por esto, que las mismas deben estar aterradas
correctamente y provistas de un dispositivo de proteccin de
sobrecorriente para evitar que estos picos puedan llegar hasta los
equipos.
CONCIDERACIONES TECNICAS DE WIMAX (WORLDWIDE INTEROPERABILITY
FOR MICROWAVE ACCESS) WiMAX es el acrnimo de Worldwide
Interoperability for Microwave Access. Debido a que la tecnologa
WiMAX se basa en estndares del sector, posibilita economas de
escala, implementaciones de redes a menor costo, interoperabilidad
y compatibilidad de equipos. ste es un sistema efectivo para el
acceso en zonas metropolitanas. El rea decobertura de WiMAX es de
alrededor de 30 a 50 kilmetros, el cual supera la cobertura
existente en redes inalmbricas de banda ancha presentes actualmente
como se muestra en la Figura No. 1.5. sta tecnologa provee
velocidades de 100Mbps en una frecuencia de 20MHz. El estndar
internacional conocido para WIMAX es el IEEE 802.16e.
El estndar 802.16e se orienta al soporte de movilidad de
terminales, y actualmente apunta a usuarios con una velocidad de
120km/h. Con el incremento de la velocidad de los dispositivos
mviles, el rendimiento del sistema puede verse degradado debido al
cambio de posicin del punto en el retorno de la frecuencia de envo
de la seal. La tasa de bits usado en el estndar 802.16e es
70Mbit/s, cuando el ancho de banda de la portadora es igual a 20MHz
se adopta una modulacin 64QAM, tal taza de bits puede ser
alcanzada, pero comparndola con la modulacin QPSK presenta una
menor cobertura. Para sistemas con el estndar 802.16e, existe
siempre el compromiso entre velocidad del terminal, tasa de bits y
cobertura OFDM y OFDMA son el centro de la capa fsica de la tcnica
del estndar802.16d, y son las llaves para el desarrollo de la
tecnologa 3G. OFDM es una tecnologa de modulacin multi-portadora y
ha sido aplicada en ADSL(Asymmetric Digital Suscriber Line) y WLAN.
Avances han sido centrados sobre la aplicacin OFDM en
comunicaciones mviles. OFDM es conocido por sueficiencia en
altas frecuencias y por su capacidad para resistir muchas
trayectorias. OFDMA es un esquema OFDM de mltiple acceso usado en
uplink. A cada usuario le es asignado diferentes sub-portadoras y
de esa manera son distinguidos por sub-portadoras ortogonales.
OFDMA permite a un simple usuario transmitir una parte o el total
de sub-portadoras para reducir los requerimientos de potencia de
transmisin. WiMAX, como un esquema de acceso WMAX, adopta muchos
avances tecnolgicos para hacer frente con ambas condiciones de
transmisin: NLOS (None Line Of Sight) y OLOS (Obstruct Line Of
Sight). WiMAX puede ser la conexin para divisar usuarios en WLAN e
Internet, y puede tambin ser expandida al mtodo de acceso
inalmbrico por Enterprize T1, xDSL y Cable Modem. ste puede ser un
sustituto del acceso a ancho de banda cableado. De manera resumida,
WiMAX resuelve los problemas de acceso a ltima milla Calidad de
Servicio (QOS) La capa MAC es la responsable de la diferencia entre
los diversos niveles de QoS requeridos por las aplicaciones
(servicios multimedia, VoIP, streaming de video, entre otras) que
pueden correr bajo la norma 802.16, estableciendo las 4 diferentes
clases de servicio ya mencionadas. El establecimiento de la calidad
de servicio (QoS) ba jo la norma 802.16 se hace basado en el CID,
tanto para modo PMP como para modo Mesh. Un aspecto importante
respecto al tema de la QoS es el modelo de peticin - concesin de
ancho de banda, que ayuda para que unos usuarios no se interfieran
con los dems, ya que la BS reserva un slot para contencin, durante
el cual una SS realiza una peticin de un slot para el uplink, y
luego la BS evala el nivel de servicio adquirido por ese usuario y
le asigna un slot para que ste transmita la informacin. Otro tem
que vale la pena resaltar es el del manejo de la tasa de transmisin
de datos (data- rate) individualmente para cada enlace, lo que
permite al sistema utilizar una modulacin diferente dependiendo de
si el usuario est lejos o cerca de la BS permitiendo as optimizar
la velocidad de transmisin que pueda experimentar el suscriptor.
SERVICIOS Y PRESTACIONES DE WIMAX La tecnologa WiMAX presenta entre
otros servicios y aplicaciones los mencionados a continuacin:
y y y y
Acceso a Internet de Alta Velocidad Voz (VoIP) Transmisin de
Datos (VPN IP, Lnea Dedicada) Backhaul de conectividad a Internet
para redes WiFi / GSM / GPRS / UMTS
Es importante mencionar que parte fundamental para la prestacin
de los servicios indicados anteriormente se da por los atributos
que esta tecnologa tiene para su puesta en marcha, cabe acotar que
con los nuevos avances en el desarrollo de esta tcnica en
comunicacin se presentan ciertas ventajas que en relacin a otros
sistemas permite la eleccin de sta, entre las cuales se puede
citar:
y y y
Gran Ancho de Banda: hasta 70 Mbps por usuario y hasta 420 Mbps
por estacin base. Rpido despliegue (hasta 50 Km de cobertura
terminales fijos). Fcil instalacin (se puede ejecutar en plazo de 5
horas).
y y y y y y
La prestacin de servicios WiMAX en frecuencias de uso exclusivo
permite garantizar calidades de servicio (carrier class). Alta
eficiencia en el uso del espectro y estabilidad. Permite la
transmisin simultnea de voz, datos y video. Soporta diferentes
niveles de servicio para usuarios particulares y empresas.
Posibilidad de aumentar el ancho de banda o las prestaciones en
funcin del aumento de las necesidades del usuario. Precios de
servicios similares a ADSL/cable pero con prestaciones superiores:
y Simtrica o asimtrica, y Mayor ancho de banda, y Calidades de
servicio con velocidades garantizadas, y Control remoto para la
resolucin de incidencias.
WiMAX usado para transmisin de datos Al ser esta una tecnologa
orientada a la conectividad y la transmisin de servicios de
telecomunicaciones de ltima generacin y que compite adems con otros
estndares de conexin para brindar el acceso final al usuario como
tecnologas XDSL, WiFi, redes celulares, redes 3G, 4G, etc. Tiene
entre muchas aplicaciones ms la transmisin de datos a gran
velocidad de hasta 70 Mbps y con un ancho de banda de hasta 20Mhz
tericos, por usuario o por enlace. Sin embargo, mediante surveys
reales realizados en lugares donde ya existe infraestructura WiMAX
implementada por la empresa30 se ha conseguido velocidades reales
de hasta 10 Mbps de bajada y 2 Mbps de subida con un alcance mximo
de 3 Km en zonas urbanas y hasta 6 Km en zonas menos pobladas sin
muchos obstculos. Permitiendo adems la simultaneidad en la
transmisin de voz, video y datos. Admite muchas conexiones con
velocidades equivalentes E1s o T1s. Pudiendo configurar este tipo
de transmisin plesiocrona PDH sobre WiMAX. Y an cientos de
conexiones domsticas con velocidades DSL. La transmisin de datos,
como principal aplicacin de esta tecnologa, implica que la
transferencia de informacin o paquetes de informacin a travs de la
red se realice de una manera eficaz, estable y con una calidad de
servicio aceptable. Por otro lado la convergencia de los servicios
y aplicaciones de telecomunicaciones, hace que todo tipo de
informacin se transmita por una misma red. WiMAX usado para
transmisin de voz En la actualidad, la mayora de servicios,
aplicaciones e informacin que se transmite en las redes existentes
de telecomunicaciones como la voz, imgenes, documentos,
aplicaciones, texto, video, etc., se maneja de la misma manera a
travs de la red, nicamente como paquetes de datos; sin embargo las
distintas clases de servicio o CoS debern tener diferentes
tratamientos dependiendo de su naturaleza; en este contexto; la voz
se transmitir con una prioridad alta ya que es vulnerable a los
retardos de propagacin; por ello su transmisin deber ser casi en
tiempo real. Para una red WiMAX el tipo de informacin trasportada
es transparente al igual que para el usuario. Los dems elementos de
gestin de red, tales como el backbone IP/MPLS, equipamiento de
borde y core, servidores de VoIP se encargan de configurar el
trfico para ser transportado a travs de la red WiMAX. La forma ms
habitual de transmitir la voz utilizando la tecnologa WiMAX es
mediante la voz sobre IP VoIP.
La opcin adoptada por la empresa para ofrecer servicios de
telefona usando la plataforma WiMAX es mediante el diseo de red a
travs de la adquisicin, configuracin e interaccin de otros
elementos de red denominado IADs o Integrated Access Device31 por
sus siglas en Ingls; es un dispositivo que permite la interconexin
a una red de rea extendida de tipo digital y de nueva generacin
como por ejemplo usado para la integracin con la red actual de
IP/MPLS. Segn la naturaleza de este equipo permite agregar
especficamente mltiples canales de informacin incluyendo voz y
datos a travs de un solo enlace del carrier o denominado proveedor
de servicio. Este enlace puede ser, por ejemplo, un enlace T1, un
enlace DSL, un enlace mediante una red CATV, una conexin Metro
Ethernet, o en nuestro caso un acceso inalmbrico de banda ancha.
Generalidades de la Voz sobre IP (VoIP) Transmitir la voz mediante
el Protocolo de Internet (IP), significa que se enva la voz a travs
de Internet en paquetes digitales IP, a travs de la red y no de la
manera habitual como se lo realiza en la PSTN, de forma analgica o
digitalizada a travs de circuitos dedicados slo de voz. Para el
efecto se utiliza protocolos especiales basados en IP. Estos
protocolos permiten que los paquetes de voz a ser transportados por
una red IP, informen de su prioridad alta para transmitirse sin
retardos ni latencias importantes logrando as una calidad de
servicio aceptable. Una de las principales ventajas de esta
tecnologa es la comparticin del medio de transmisin haciendo uso de
un mismo enlace para transportar voz y datos a la vez. Esto hace
que los costos en llamadas mediante VoIP sean gratuitos en algunos
casos y en otros sean mnimos. Desde el punto de vista tcnico, para
que sea posible una comunicacin mediante VoIP se requiere un ancho
de banda aceptable; en la prctica un enlace de 128kbps es
suficiente para transmitir con cierto grado de calidad de servicio
voz y datos; aunque en la actualidad mediante algoritmos de
codificacin y compresin se puede transmitir voz inclusive con
velocidades de 64kbps o menos. Algunas funcionalidades incluyen que
un usuario podra comunicarse telefnicamente en cualquier lugar
mientras tenga acceso a Internet, se puede otorgar nmeros de
telefona IP gratuitos, enrutacin de llamadas con mayor facilidad
que en la PSTN, entre otras. Cabe mencionar que la VoIP es una
tecnologa y no un servicio de telecomunicaciones, esta implicancia
ha ocasionado cierta controversia en el marco legal en algunos
pases; ya que se interpreta como un servicio adicional de
telecomunicaciones por el cual se pone una tarifa y se cobra. Dado
el caso que es una tecnologa que hace uso del protocolo Internet
para empaquetar la voz en datagramas como cualquier otro tipo de
informacin. WiMAX usado para transmisin de video Una red WiMAX es
una red IP inalmbrica con unas caractersticas de calidad muy
importantes. Por lo tanto para poder utilizar este tipo de
infraestructura para transportar seales audiovisuales con calidad
Broadcast, en principio, solo sera necesario codificar esas seales
audiovisuales bien en MPEG 2 o MPEG 4; siempre con una calidad
adecuada. Despus habra que encapsular el resultado para que la
transmisin se pueda hacer por una red IP, esto se puede realizar
directamente en el mismo dispositivo que se utiliza para realizar
la codificacin MPEG de la seal audiovisual.
WiMAX usado para brindar conectividad a Internet Dentro del
radio de celda tpico, el desempeo sin lnea de vista y throughpout
son ptimos. En adicin, el 802.16 provee una tecnologa inalmbrica
ideal para conectar WLANs 802.11 y hotspots comerciales con
Internet. Con datos compartidos de hasta 75 Mbps35, un sector
simple de una estacin base 802.16 donde un sector es definido como
un par simple de radios transmisor / receptor en la estacin base
provee suficiente ancho de banda para soportar simultneamente 60
puntos de negocio con conectividad nivel T1 y cientos de hogares
con conectividad nivel DSL, usando canales de 20 MHz de ancho de
banda. Para soportar un modelo de negocio rentable, los operadores
y proveedores de servicio necesitan sostener una mezcla de abonados
de alto nivel de ingresos y un alto volumen de abonados
residenciales. El 802.16 ayuda a satisfacer este requerimiento
mediante el soporte de niveles de servicio diferenciados, los
cuales pueden incluir servicios de nivel T1 garantizados para
negocios, o servicios DSL best effort para usuarios residenciales
Las implementaciones iniciales permitirn la distribucin de acceso a
Internet de banda ancha a reas remotas que actualmente no cuentan
con servicio de DSL ocable, y harn posible la conexin inalmbrica de
edificios varios kilmetros de distancia. Como est basada en
estndares, se espera que la tecnologa WiMAX haga ms fcil y econmico
a usuarios de banda ancha nuevos y existentes disfrutar el acceso
inalmbrico a Internet. FUTURO DE WIMAX El futuro de WiMAX se ve muy
prometedor, la evolucin de su estandarizacin ha permitido la
interoperabilidad entre proveedores y fabricantes as como tambin el
perfeccionamiento tecnolgico que ha tenido WiMAX en estos ltimos
aos. El avance a WiMAX mvil con el estndar IEEE 802.16e en el
escenario actual, en que los usuarios estn en movimiento, es un
gran adelanto; los usuarios podrn desplazarse mientras tienen
acceso de datos de banda ancha o a una sesin de transmisin en
tiempo real de multimedia40. Todas estas mejoras ayudarn a hacer
que WiMAX sea una solucin an mejor para el acceso de Internet para
economas en crecimiento. Las caractersticas de conectividad, la
estabilidad mejorada, el gran alcance de sus celdas, el handover
mejorado, gran ancho de banda que pueden ofrecer sus enlaces tanto
fijos como mviles entre otras caractersticas; han logrado que
muchos operadores de telecomunicaciones a nivel mundial y nacional
enfoquen su atencin en esta innovadora tecnologa. Los esfuerzos de
los desarrolladores y fabricantes WiMAX se enfocan en conseguir
mejoras que establezcan diferencias que le otorguen valor agregado
frente a otras tecnologas. Los grupos de trabajo de IEEE 802.16f e
IEEE 802.16g se encargan de las interfaces de administracin de la
operacin fija y mvil, permitiendo el roaming entre distintas redes;
se prev que WiMAX tenga la capacidad de interactuar e
interconectarse con redes mviles celulares 4G.
Mientras que por otro lado las actuales redes celulares con
tecnologa 3.xG observan este desarrollo como una potencial amenaza
a su mercado. Evidentemente, WiMAX est en competencia directa con
otros tantos protocolos que aspiran a llegar a ser el estndar de la
4G, como las evoluciones del actual UMTS y CDMA2000 entre otras. La
multinacional Intel, uno de los principales fabricantes de
semiconductores, ha apostado fuertemente a esta tecnologa, desde la
publicacin del primer estndar WiMAX el IEEE 802.162004 denominado
as por aprobarse en ese ao, Intel ha invertido en la investigacin
de mejoras y adelantos tecnolgicos. El WiMAX Forum gestiona todos
estos desarrollos y hace posible la cooperacin mutua entre todas
estas empresas. Segn un reciente anuncio del IEEE; WiMAX podra
converger con las redes de telefona mvil de cuarta generacin; para
el efecto se hace nfasis en la posibilidad tcnica de hacer roaming
entre redes distintas de telecomunicaciones pero con caractersticas
en comn. Por otro lado se vislumbra que en el futuro WiMAX podra
alcanzar ms velocidad de conexin inclusive 1Gbps con futuros
estndares. El futuro de WiMAX tanto en el pas como en el resto del
mundo tiene grandes expectativas. Pases como Japn, Espaa, EEUU,
entre otros han desplegado en su territorio esta tecnologa tanto a
nivel comercial como experimental para la investigacin y su mayor
desarrollo; los principales fabricantes de equipos de
telecomunicaciones juntan sus esfuerzos generando alianzas
comerciales, polticas y regionales con estos pases para impulsar un
rpido crecimiento de este nuevo estndar. CARACTERSTICAS TCNICAS
Calidad de Servicio mejorada (QoS) La Capa de Control de Acceso al
Medio (MAC) del estndar 802.16e es la calidad de servicio (QoS).
Las caractersticas de QoS que posee WiMAX mvil brindan a los
operadores la oportunidad de optimizar el desempeo de la red
dependiendo del tipo y nivel de servicio (ej. Voz, video,
aplicaciones, Internet, juegos en lnea, etc.). El estndar define
que el flujo de informacin pueda ser clasificada a detalle, permite
adems identificar sesiones IP basadas en QoS, codificaciones de
servicios diferenciados que soliciten un QoS especfico configurado
de extremo a extremo. Adicionalmente seales cuya transmisin es
basada en la sub-canalizacin y el protocolo especifico de acceso al
medio (MAP), tienen un mecanismo flexible para temporizar de manera
ptima el trfico broadcast y el unicast trama por trama. Interfaz
Aire mejorada La interfaz aire de WiMAX mvil utiliza el Acceso
Mltiple por Divisin Ortogonal de Frecuencia (OFDMA) para mejorar el
desempeo en la transmisin por mltiple trayectoria o multicamino en
entornos sin lnea de vista. Ofreciendo adems una alta flexibilidad
en la gestin de recursos de red para usuarios con distintos
requerimientos de velocidad y tasas de conexin. Altas velocidades o
tasas de transmisin WiMAX soporta una amplia gama de tcnicas de
antenas para incrementar notablemente el throughput, especialmente
en los lmites de la cobertura o lmites de la celda. Por ejemplo
utiliza antenas con la tcnica de mltiples entradas y mltiples
salidas (MIMO) combinada con la flexibilidad de la sub-canalizacin
de tramas; la modulacin adaptiva y las tasas variables de
codificacin habilita a la tecnologa WiMAX mvil a soportar altas
velocidades pico de bajada o downlink (DL) de hasta 46 Mbps por
sector y altas velocidades pico de subida o uplink (UL sobre los 14
Mbps por sector en canales con 10 MHz de ancho de banda (DL 2x2
MIMO, tasas 3:1 DL/UL, UL 1x2 MIMO colaborador).
Escalabilidad La tecnologa WiMAX mvil tambin utiliza OFDMA
escalable (SOFDMA) compatible con la estandarizacin inicial de
WiMAX mvil IEEE 802.16e, tiene la capacidad de operar en canales
con tamaos de 5, 7, 8.75 y 10 MHz siendo compatible con los
diversos espectros de frecuencia de todas las regiones mundiales.
Movilidad La tecnologa WiMAX mvil soporta handovers optimizados con
latencias menores a 50 ms que ayudan y garantizan aplicaciones en
tiempo real como voz sobre IP (VoIP), que se transmite de forma
robusta y eficiente sin degradacin del servicio. Administracin y
gestin flexible y rpida de tramas de llaves que garantizan la
seguridad durante los handovers. La figura 2.4 se muestra que WiMAX
mvil es igualmente aplicable tanto a entornos mviles as como tambin
entornos fijos.
Conectividad y Acceso a una red con esta tecnologa El acceso a
una red WiMAX mvil es posible a travs de una amplia gama de
dispositivos, tales como:
y y y y y
Unidades internas (Indoor), tambin denominados CPE (Customer
Premise Equipment). Unidades externas (Outdoor) que son montadas
fuera de la edificacin y que utilizan antenas de alta ganancia.
Tarjetas PC compatibles con interfaces y slots de computadores
personales, laptops. Mdulos embebidos WiMAX integrados en las
mainboards de notebook/laptop. Handhelds y PDA con interfaces WiMAX
integrados en las placas del sistema.
Seguridad Incorpora las caractersticas ms avanzadas y actuales
en cuanto a seguridad, usadas en la familia IEEE 802 de sistemas de
acceso inalmbricos. Entre ellos Protocolos de Autenticacin
Extensibles (EAP), Estndares Avanzados de Autenticacin (AES),
Mensajes de Cdigos de Autenticacin Cifrados (CMAC), Mensajes de
Cdigos de Autenticacin por partes (HMAC). Tramas de mensajes y
control de proteccin.
CONSIDERACIONES PRELIMINARES En entornos en los que se propone
una red inalmbrica de gran cobertura y con acceso de banda ancha,
la construccin y pruebas es, si cabe, aun ms compleja que en
cualquier otro escenario. De ah la necesidad de una fase previa de
simulacin. Este diseo presenta el desarrollo sobre una plataforma
de simulacin. Se realiza una descripcin general de los componentes
que forman parte de la red inalmbrica; sin embargo para efectos de
la simulacin y configuraciones del software se ha tomando las
caractersticas tcnicas de equipos especficos de marca: HUAWEI,
utilizados por la CNT en el despliegue de la red inalmbrica WiMAX;
se considera al fabricante HUAWEI, por varios aspectos tcnicos y
econmicos. BANDA DE FRECUENCIA A UTILIZARSE En referencia al
contenido del captulo uno, en el que se describen las principales
bandas de frecuencia utilizadas con esta tecnologa, se detalla de
manera resumida las caractersticas tcnicas ms comunes que utilizan
la mayora de equipos con tecnologa WiMAX: Las estaciones base (BTS)
soportan bandas de frecuencias de 2.5 GHz (entre 2. 2.496 GHz y
2.690 GHz); utilizando generalmente intervalos de frecuencia de 50
KHz y un ancho de banda de 5 MHz y 10 MHz. Bandas de frecuencia de
2.3 GHz (entre 2.3 GHz y 2.4 GHz), de la misma manera con 50 KHz de
intervalos de frecuencia con anchos de banda de 5 MHz y 10 MHz.
Soportan adems la banda de frecuencia de 3.5 GHz (entre 3.4 GHz y
3.6 GHz), con intervalos de frecuencia de 50 KHz y anchos de banda
de 5 MHz, 7 MHz, y 10 MHz. Todos estos anchos de banda son
configurados a travs del software de administracin de la BTS.
La Corporacin Nacional de Telecomunicaciones tiene la concesin
de la banda A-A de los 3.5 GHz (3400 MHz 3425 MHz y 3500 MHz 3525
MHz) para operar con equipos de tecnologa WiMAX111; (Ver anexo No.
5). En virtud de ello para el diseo propuesto se utilizar la banda
de frecuencia de 3.5 GHz con 50 KHz de intervalos de frecuencia y
con 10 MHz de ancho de banda.
COMPONENTES DE UNA RED WIMAX Los componentes de una red WiMAX se
muestra a continuacin, en la arquitectura de la red y en la
descripcin de los componentes.
Componente AAA
ASN
ASN-GW
BTS CSN
Descripcin Es un servidor remoto para la verificacin de
autenticacin, autorizacin y contabilidad. Proporciona autenticacin
remota telefnica de usuario (RADIUS). La AAA tambin provee
funciones de servidor robusto y flexible, y apoya las operaciones
de diversas bases de datos. La Red de Servicio de Acceso (ASN) se
compone de la estacin base (BS) y la Red de Servicio de
acceso-Gateway (ASN-GW). El ASN permite a los equipos de usuario
(UE) acceder a la CSN de los diferentes proveedores de servicios de
red (NSPs). La ASN tambin maneja la interfaz aire IEEE802.16 y
proporciona las siguientes funciones: yLa creacin de conexiones en
capa-2 entre el BS y la MS yLa transmisin de mensajes AAA a la capa
NSP de la MS yAsistencia a la configuracin de las conexiones en
capa-3 entre las NEs de nivel superior y los Estados miembros y la
asignacin de direcciones IP yCreacin y gestin de los tneles entre
la ASN y el CSN yRealizacin de la gestin de la movilidad y el
traspaso entre ASNs yRealizacin de paginacin y la gestin de
ubicacin dentro de la ASN yRealizacin de Gestin en Fuentes de Radio
(RRM) yAlmacenamiento de la informacin de los MSs temporal El
ASN-GW es una NE lgica que realiza funciones de control. El ASN-GW
se comunica con su propia NE, como el BS, y tambin se comunica con
la consola NE en el CSN u otros ASNs. El ASN-GW tambin realiza
enrutamiento de datos y modulacin entre portadoras. El BTS recibe y
transmite seales de radio. Por lo tanto, permite la comunicacin
entre la red WiMAX y la SS/MS. El CSN est formado por el router, el
agente/servidor AAA, y el gateway de
HA
MS/SS
PPS
SCP
Internet. Se puede construir una red de CSN nueva o utilizar el
equipo existente para aplicar las funciones del CSN. El CSN
establece la investigacin a raz de funciones basadas en: yAsignacin
de direcciones IP y los parmetros de sesin yFacilitar el acceso a
Internet yConfiguracin de conexiones Capa-3 y la transferencia de
mensajes (tales como la asignacin de direcciones IP) para la MS
yDesempeo de las funciones del agente/servidor AAA yManejo de la
carga de trfico yManejo de la gestin de QoS yManejo de la gestin de
la movilidad entre ASNs yCreacin y gestin de los tneles entre la
ASN y el CSN yLa prestacin de servicios WiMAX, tales como servicios
basados en ubicacin y los servicios de multidifusin El Agente
Principal (HA) es la unidad de funcin dentro del MIP (Mobile IP),
responsable de la arquitectura de enrutamiento de datos a los nodos
mviles actualmente conectado a una red extranjera. La estacin mvil
(MS) o la estacin de suscriptor (SS) es el dispositivo de
suscriptor que se comunica con el BS. La MS es un dispositivo mvil.
La SS es un dispositivo fijo. En el servicio de prepago (PPS) los
abonados deben pagar por el servicio antes de usarlo. El servicio
de datos PPS se mide por el tiempo o el trfico de datos. El
servicio sigue el estado de la utilizacin de servicios, ya sea por
tiempo o por trfico de datos, y luego se deducen los gastos por la
carga transaccional de la cuenta del usuario en tiempo real. El
punto de control de servicios (SCP) es el componente bsico de la
red inteligente. Las SCP contienen los datos de suscriptor y la
lgica de servicio. Tras la recepcin de las solicitudes de consulta
del punto de conexin de servicios (SSP), el SCP busca en la base de
datos y decodifica mensajes segn sea necesario. Con base en los
hechos reportados por llamar a la SSP, el SCP establece
relacionados con la lgica de servicio y enva comandos de control de
llamada a la SSP correspondiente, permitiendo as una interaccin
inteligente de las llamadas.
ANLISIS DE REQUERIMIENTOS DETERMINACIN DE LAS REAS DE SERVICIO
Demanda en el centro del cantn el Pan y sus alrededores. La
cobertura que se pretende otorgar contiene la zona urbana del cantn
el Pa, incluyendo las zonas aledaas al centro, en el centro del
cantn se contemplan centros educativos, edificios gubernamentales,
comercios y hogares en los cuales existe en su mayor parte gente
joven. CLCULOS TERICOS DE LOS PARMETROS TCNICOS DEL ENLACE ENLACES
A SER IMPLEMENTADOS ENLACE CENTRAL UURCO Para el diseo inicial de
red de planta externa con par de cobre se considero en un principio
establecer un radio enlace entre el cerro uurco y la central, como
veremos a continuacin: Central Coordenadas: 24719.7 S 784010.52 O
Elevacin: 2581 m
Fig. 1 Central CNT
Cerro uurco
Coordenadas: 24547.5 S 784016.2 O Elevacin: 2660 m
Fig. 2 Cerro uurco
Fig. 3 Enlace Central - uurco
Fig. 4 Enlace Central - uurco
Fig. 5 Enlace Central - uurco RED WIMAX
Para el diseo de la red de servicios de telefona y datos en El
Pan se consider usar la tecnologa Wimax. A continuacin se detallar
el rea de cobertura del mismo y el enlace necesario para la
transmisin y recepcin de la informacin.
EQUIPOS
Parmetros de las antenas
y
BTS (Huawei DBS3900) 3438-3468Mhz Sub-Carrier Allocation PUSC
with all SC 1*3*3
Frecuencia
Nmero de smbolos
31/15
Tx mxima de potencia por antena (dBm) Tipo de sitio MIMO A
40
RRU/BBU Longitud de cable
3/1 5m
S111 Habilitado
Altura de la antena
42 m
Ganancia de la antena (dBi)
18
Tipo de antena
Direccional
Nmero de antenas
1
CPE (ECHOLIFE BM635)
Es un terminal o equipo de usuario para WiMAX mvil de tipo
indoor, que trabaja en la banda de frecuencias de 3.5 GHz. Basado
en el estndar IEEE 802.16e Posee el estndar WiFi IEEE 802.11 b/g
Banda de Frecuencia de 3.4 ~ 3.6 GHz Autenticacin IEEE 802.16e para
seguridad y cifrado. MIMO 1 Tx y 2 RX Administracin y Gestin de
QoS. Dos puertos para VoIP. Cuatro puertos Ethernet con
caractersticas IP avanzadas. El mximo throughput para el equipo es
10 Mbps para downlink y de 3 Mbps para uplink.
Especificaciones de la antena
AREA DE COBERTURA
Se consider ubicar la BTS de Wimax en el cerro El Turi, puesto
que desde esta ubicacin tenemos ms rea de cobertura hacia el sector
de El Pan y las parroquias aledaas al mismo (Sevilla de Oro, San
Vicente entre otros).
Cerro El Turi (BTS)
Coordenadas: 24742.3 S 784052.3 O Elevacin: 2941 m Frecuencia:
3.5 GHz
Anlisis de Perfiles
A continuacin veremos el rea de cobertura para los perfiles de
cada 30 y luego la zona total de cobertura, los cuales fueron
obtenidos a travs de un software de clculo de perfiles, tomando
como parmetros las especificaciones de las antenas y las
coordenadas de ubicacin de la BTS, as como su frecuencia de
transmisin. CLCULO DEL ANCHO DE BANDA. En el diseo planteado se ha
previsto dotar de los servicios de telecomunicaciones de voz y
datos a los sectores de El Pan, para lo cual se a dimensionado la
red considerando, la poblacin actual del cantn, el crecimiento
poblacional, la existencia de jvenes en mayor proporcin, el
descontento de la poblacin con el actual servicio de telefona con
el que cuentan, y que la mayor parte de los habitantes necesitan
del servicio de datos e internet en el sector ya que al momento no
existe ninguno.
ANCHO DE BANDA
DEMANDA 2010 DEMANDA 2015 INTERNET Usuarios Potenciales ndice de
Penetracin Plan 256Kbps Plan 128Kbps Usuar Usuar Downs Downs Upstr
Upstr Usuari ios de ios de tream tream eam eam os 128 256 128 256
128 256 62,4 37 25 1184 1600 592 800 71,37 43 29 1376 1856 688
928
600 610
80% 13% 40% 60%
1/4 1/4
Posib U Ao 2010 2015 480 549
Ao 2010 2015
Dimensionamiento Total Total Canal E1s Downstre Upstre E1s 6MHz
Down Up am am Down 2784 3232 1392 1616 1,36 1,58
Canal BW( 6MHz Mbps ) Up 0,0453 0,68 0,06 4,18 125 0,0753 0,0526
0,79 73134 04167 4,848
TELEFONA Usuarios Potenciales 60%
Ao 2010 2015
Posi Usuarios 360 366 Dimensionamiento 2010
Trfico/usuario 0,041666667 0,041666667
Trfico ( E) 15 15,25
2015 24 4,5696 0,8 0,053333333
N Canales BW Telefona (Mbps) E1s N Canales de 6.4MHz
24 4,5696 0,8 0,053333333 TOTALES 2010 422,4 8,75 2,84
TOTAL usuarios BW (Mbps) E1s
2015 437,37 9,4176 3,17
CARACTERSTICAS DE LOS EQUIPOS A UTILIZARSE ESTACIN BASE (HUAWEI
DBS3900 WIMAX) Localizado entre el ASN-GW y la MS/SS en el estndar
IEEE802.16-e compatible con redes WiMAX, es controlado por el
ASN-GW, recibe y transmite seales. EL DBS3900 WiMAX es una estacin
base distribuida que consiste de una Unidad de Banda de Base (BBU)
y una o ms Unidades Remotas de Radio (RRU). El BBU y las RRUs estn
conectadas mediante fibra ptica. Fsicamente la estacin base est
compuesta por las siguientes partes: BBU La BBU est diseada con un
chasis estndar de 19 pulgadas. Este puede ser colocado dentro de un
local en un gabinete estndar de 19 pulgadas o fuera del mismo en un
gabinete con proteccin, la Figura No. 3.54 se muestra la apariencia
de una BBU.
La BBU consiste de los siguientes mdulos funcionales: y Mdulo de
banda base: Realiza las funciones como la codificacin/decodificacin
de la seal y la modulacin/demodulacin por los canales UL y los de
DL. Las funciones se realizan en la capa PHY en el estndar
802.16e-2005. y Mdulo de procesamiento de servicio: Realiza
funciones tales como servicio de aseo y la encapsulacin PDU en la
capa inferior MAC. y Mdulo de transmisin: El mdulo de transporte
soporta R6 de gestin del tnel y proporciona los canales de servicio
a travs de vnculos Ethernet. El sistema admite dos puertos Ethernet
10/100Mbit/s elctricos o dos puertos Ethernet 1000 Mbit/s ptico o
elctrico. y Mdulo de control: Realiza funciones tales como el
control de los recursos de radio, procesamiento de gestin de
servicios en la capa superior de MAC, y el tratamiento de control
de los mensajes de sealizacin en la interfaz R6. y Mdulo O&M:
Permite la operacin y mantenimiento del sistema, proporcionando un
puerto Ethernet 10 Mbit/s 100 Mbit/s y un puerto serie. y Mdulo de
reloj: El mdulo de reloj provee las seales GPS de reloj. y Mdulo de
ventilador: Cinco ventiladores son equipados en una BBU para
brindar refrigeracin. y Mdulo de poder: Convierte la energa de
entrada en -48V DC de salida. RRU Una RRU consiste de los
siguientes mdulos:
y
y
y y y
Mdulo IF: Realiza la conversin digital hasta la conversin
digital a analgico (D/A) a travs de canales DL. A travs de canales
UL, el mdulo IF realiza la conversin anloga a digital (A/D), por la
conversin digital, y demodulacin digital I/Q. Mdulo RF: A travs de
canales DL, el mdulo de RF se mezcla con las seales analgicas de la
frecuencia de trabajo requerida del mdulo IF y enva las seales
mixtas a la antena despus de amplificacin de potencia. A travs de
canales UL, el mdulo de RF realiza la amplificacin de ruidos ms
bajos y por la conversin de las seales recibidas por la antena y
entonces enva la seal a analgica al mdulo IF. Mdulo duplexor:
Permite enviar y recibir seales a travs de una sola antena. Mdulo
amplificador de poder: Amplifica las seales de transmisin de el
mdulo RF Mdulo de poder: Convierte la energa de entrada en -48V DC
de salida. Adems provee proteccin anti-rayos.
(CPE) TERMINAL DE USUARIO WIMAX (ECHOLIFE BM635) Es un terminal
o equipo de usuario para WiMAX mvil de tipo indoor, que trabaja en
la banda de frecuencias de 3.5 GHz. y Basado en el estndar IEEE
802.16e y Posee el estndar WiFi IEEE 802.11 b/g y Banda de
Frecuencia de 3.4 ~ 3.6 GHz y Autenticacin IEEE 802.16e para
seguridad y cifrado. y MIMO 1 Tx y 2 RX y Administracin y Gestin de
QoS. y Dos puertos para VoIP. y Cuatro puertos Ethernet con
caractersticas IP avanzadas. y El mximo throughput para el equipo
es 10 Mbps para downlink y de 3 Mbps para uplink. y La tcnica MIMO
y la tcnica OFDMA utilizada mejoran notablemente el rendimiento y
capacidad del sistema y mejora la eficiencia espectral.
ESTIMACIN DE COSTOS DE LA RED INALMBRICA CON TECNOLOGA WIMAX
Una vez evaluados todos los aspectos econmicos y tcnicos se a
seleccionado el fabricante proveedor, la estimacin de costos para
la implementacin de la red inalmbrica aplicando tecnologa WiMAX
para el cantn El Pan, se han tomado los equipos del fabricante
Huawei, y se muestra en la siguiente tabla. EQUIPOS HUAWEI
Cant. Descripcin 1 Estacin Base 370 Terminales Indoor 150
Terminales Outdoor 1 Rack Ourdoor 1 Rectificadores Baterias 1
Instalacion y Puesta en Servicio 1 switch 1 supresores 1 Espacio
Fsico Sala de Equipos Terrreno y espacio para antena 1 y equipos 1
Enega Elctrica
Marca Huawei Huawei Huawei
Modelo DBS3900 BM632 BM632
P. Unitario 29036,2 174,07 243,43 2619,62 7567,57 39253,68 2198
10902,7 5000 2000 0,11 TOTAL
P.Total 29036,2 64405,9 36514,5 2619,62 7567,57 39253,68 2198
10902,7 5000 2000 0,11 199498
Huawei APM200 EMERSON PS48600 COSLIGHT 6GFMZ
Huawei
Cabe recalcar que no se han considerador costos de
licenciamiento ya que se supone que esta red parte de la CNT
(Corporacin Nacional de Telecomunicaciones), quienes ya cuentan con
los permisos, licencias, repuestos, etc. Lo que en el estudio se
prev llevar a cabo es la implementacin de una BTS la cual cubrir
las necesidades del lugar. Si deseramos partir de cero el costo
total de la red sera. Cant. Descripcin Marca Modelo P. Unitario
P.Total 1 Estacin Base Terminales 370 Indoor Terminales 150 Outdoor
1 1 1 1 1 Controlador de Estaciones Sistema de Gestin Rack Ourdoor
Rectificadores Baterias Software de Planeacin Instalacion y Puesta
en Servicio Huawei Huawei Huawei Huawei Huawei Huawei EMERSON
COSLIGHT Huawei DBS3900 BM632 BM632 WASN9770 M200 Y AP Manager
APM200 PS48600 6GFMZ GENEXUNET 29036,2 174,07 243,43 29036,2
64405,9 36514,5
121863,66 121863,66 221797,91 221797,91 2619,62 2619,62 7567,57
7567,57
109716,86 109716,86
1
39253,68 3000 20219,07
39253,68 3000 20219,07
1 Entrenamiento 1 Repuestos 1 Licenciamientos 1 switch Huawei 1
supresores Espacio para Antena en Torre Autosoportada 1 d 30 a 45m
Espacio Fsico 1 Sala de Equipos Alquiler de 1 Terrreno 1 Enega
Elctrica
119110,05 119110,05 2198 2198 10902,7 10902,7
59,38 1,89 1,5 0,11 TOTAL
59,38 1,89 1,5 0,11 788269
ANEXOS Tambien se procedi a disear una red secundiaria de par de
cobre para observar los costos y la diferencia que existe entre las
dos tecnologas Como se ha mencionado anteriormente en el cantn El
Pan ya se cuenta con una red telefnica existente perteneciente a la
CNT. Esta red brinda servicio a 241 abonados, con un servicio que
los habitantes segn las encuestas realizadas calificaron como
defectuoso. Es por eso que en el presente estudio se ha tomado en
cuenta todas estas consideraciones para proyectarnos una red con
las siguientes caractersticas. La red contar con una capacidad
inicial de 600 abonados, repartidos en dos distritos geogrficamente
y poblacionalmente definidos. La central El Pan se encuentra
establecida en el centro poblado de el cantn a aproximadamente 300m
del parque central como ha sido fijado por la CNT. La red primaria
sigue todas las normas de diseo y recomendaciones establecidas. En
el distrito D-001 est diseado con una capacidad de 400 abonados, en
donde se dar servicio a 270 usuarios, dejando una reserva para 130
abonados que estn definidos claramente en el esquema de empalmes
para la red secundaria, segn la densidad poblacional y la demanda
que presenta este sector, de acuerdo al estudio previamente
definido. De la misma manera para el distrito D-0002 se cuenta con
una capacidad de 200 lneas, en donde se dar servicio a 150 dejando
una reserva de 50, dado que esta zona presenta la menos demanda y
la menor densidad poblacional del cantn. Para la red secundaria se
opt por un tendido areo, dada la posteara y a la red existente que
brinda algunas facilidades que influyeron en diseo. De igual manera
esta red sigue todas las normas y recomendaciones que se pueden
analizar detalladamente en el diagrama de empalmes correspondiente,
en donde adems se especifica las calles y numeraciones especificas
a cada caja de distribucin. Adems se puede apreciar que se us cajas
con capacidad de 10 pares en todos los casos y que se us cables de
100 pares que salen directamente de los armarios para evitar
sobrecargas en los postes que podran afectar a la red. Por lo dems
todos los datos especficos se pueden encontrar en los respectivos
planos, diagramas de empalmes y volmenes de obra.
UNIVERSIDAD POLITCNICA SALESIANAFACULTAD DE INGENIERAS. CARRERA
DE ING. ELECTRNICA.
ALUMNOS: MAYRA ASITIMBAY EFRN MEDINA FELIPE MEJA MAURICIO
UDAY
MATERIA: TALLER DE COMUNICACIONES
PROFESOR: ING. JOHNATAN CORONEL
FECHA: 2010-07-17
CUENCA - ECUADOR
