TRANSMISIÓN DE TRÁFICO EN RED DEACCESO MÓVIL. DISEÑO DE UNA SOLUCIÓN

DE TRANSMISIÓN DESDE UNA ESTACIÓNBASE

Brais Feijoo Blanco

Trabajo de Fin de GradoEscuela de Ingeniería de Telecomunicación

Grado en Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación

TutoresJorge Marcos AcevedoJavier Novoa Blanco

2016

Escola de Grao en Enxeñaría de Mención:

Enxeñaría de Tecnoloxías de Sistemas electrónicos Telecomunicación Telecomunicación

TRANSMISIÓN DE TRÁFICO EN RED DE ACCESO MÓVIL.

DISEÑO DE UNA SOLUCIÓN DE TRANSMISIÓN DESDE UNA ESTACIÓN

BASE

Autor: Brais Feijoo Blanco Titor: Jorge Marcos Acevedo / Javier Novoa Blanco (IS2

Global Telecom Solutions) Curso: 2015-16

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I.Introducción Desde hace un par de décadas, los teléfonos móviles se presentan al usuario como dispositivos de comunicación ofreciendo la posibilidad de compartir datos y voz en tiempo real. El nexo de unión entre estos terminales está totalmente descentralizado; es decir, no depende únicamente de un punto concreto, creando por tanto un camino entre el emisor y el receptor. No obstante, en puntos aislados donde existe gran población, la red sufre masificación de datos recibidos debido a la gran cantidad de terminales que interaccionan por segundo, provocando cierta saturación y congestión en la zona. Los equipos de transmisión encargados de dar salida a todo el tráfico hacia la red no consiguen abastecer a la gran demanda de paquetes que se exigen. Capacidades de portadora-E (Trama E1; 2 Mbps) y ampliaciones de los mismos todavía son utilizados pero cada vez resulta más necesaria una mayor capacidad de transporte. Los nodos, por tanto, ya incorporan soluciones de tipo Internet Protocol (IP), aportando mayor flexibilidad, escalabilidad y fiabilidad a la red. El problema radica en el ancho de banda. La inmensa cantidad de llamadas y de transferencia de datos que los usuarios efectúan instantáneamente y el uso de un único repetidor ubicado en una zona concreta no es capaz de cursar todo el tráfico necesario para garantizar la comunicación. Surge así la telefonía celular, la cual se basa en dividir la superficie con necesidad de cobertura en pequeñas celdas o células, colocando un repetidor de señal en cada una de ellas. La ventaja de esta técnica es la utilización en una celda, de canales y subconjunto de canales de voz distintos a sus celdas vecinas, evitando así interferencias. Las redes de telefonía se centran en cumplir estos dos aspectos: dividir superficie en celdas y reutilizar frecuencia. Para ello, se despliegan multitud de pequeñas antenas repetidoras de telefonía móvil conocidas como estaciones base. Para poder comunicarse con un usuario que se encuentra a miles de kilómetros, es necesario que la estación base que le ofrece cobertura esté conectada a la red para establecer así un enlace. Por este motivo, surge la necesidad de asignar en la red de acceso los recursos necesarios cada vez que se integra una nueva estación. La red de acceso comprende todos los equipos y tramos necesarios para llegar hasta el primer controlador de red; Base Station Controller (BSC) o Radio NetWork Controller (RNC) según tecnología. Desde cada estación base existe una ruta óptima hasta estos elementos controladores, así como circuitos reserva que se activan cuando el principal sufra una caída. El tráfico transmitido en la red dependiendo de su tipo tiene una banda de frecuencia asignada lo que caracteriza las ondas en las tecnologías correspondientes (ver anexo 0). La integración de un nodo en la red de un operador, consiste en asignar a la estación base los parámetros necesarios para poder conectarse al núcleo de red del mismo, dotando de cobertura al emplazamiento y zona geográfica influenciada. Cada uno de estos parámetros ha de ser utilizado para configurar los equipos radiantes del emplazamiento activando así su funcionamiento. Desde el punto de vista de la transmisión, la integración de un nodo recoge la elección de los puntos intermedios y la forma en que se interconectan en la red, para garantizar transporte de voz y datos al destino.

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En este presente proyecto se utilizarán equipos propiedad de Alcatel-Lucent (ver anexo 1) y Ericsson (ver anexo 2). Ambas empresas son proveedores de material para desplegar estaciones base en la Radio Access Network (RAN) de Orange España. Para conectarse a la red IP se utilizarán equipos propiedad de Huawei (ver anexo 3) que utilizarán el protocolo MPLS (ver anexo 6) para encaminar el tráfico. El anexo 4 recoge una serie de opciones o escenarios posibles para dar salida a la transmisión mediante la red RAN desde una estación base utilizando material del proveedor Ericsson. El anexo 5 por su parte, presenta la elección de la arquitectura de red utilizada para caracterizar la ruta de transmisión utilizando material tanto de Ericsson como de Alcatel-Lucent. De acuerdo a que la asignación de recursos en la red troncal ya está establecida, únicamente se hará alusión explicativa a la red de acceso. El proyecto hará referencia a una solución real utilizando nomenclatura de tipo genérico para no violar la ley de privacidad de información de la empresa. El anexo 19 recoge la lista de las normativas aplicadas al presente proyecto estipulando el marco legal del mismo. El coste económico del proyecto puede verse en el anexo 20 y un pliego de condiciones adaptado a este proyecto en el anexo 21.

II.Objetivos El objetivo de este proyecto es diseñar, desde el punto de vista de la transmisión en la red RAN de Orange, una ruta de tráfico 2G y 3G comprendida en la parte de acceso. El emplazamiento sobre el que se realizará se encuentra ubicado en Manzaneda (Orense, Galicia). Para determinar el camino a seguir por el tráfico 2G/3G de la estación base, se realizará un estudio de la zona y se caracterizarán los equipos de la ruta y la forma en que se conectan. En las siguientes etapas se resumirá el diseño:

- CONSIDERACIONES PREVIAS. Se realiza el estudio del punto a integrar y el diseño de un radioenlace con sus correspondientes cálculos teóricos (Anexos: 8, 9, 10, 11).

- DATOS DE INTEGRACIÓN DEL PUNTO. Se obtienen los datos acordes con ese punto, en función de su entorno, necesidades y requisitos (Anexos: 12, 13, 14,15, 16, 17).

III.Resultados El proceso para integrar una estación desde el punto de vista de la transmisión (ver anexo 7) se ha definido en base a una arquitectura concreta que nos ha servido de guía para el diseño en cuestión. Antes de nada se llevaron a cabo las consideraciones previas. Éstas se iniciaron con una revisión de la zona actual donde se integró la estación base (ver anexo 8). Posteriormente se realizó un estudio de los emplazamientos posibles como remotos y se escogió el más óptimo para la transmisión (ver anexo 9).

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Antes de realizar la conexión con el remoto se ha procedido a un estudio de los equipos implicados (ver anexo 10) para conocer el carácter de los mismos y por si se realizara un cambio en ellos que afectara al enlace en cuestión. El siguiente paso ha sido realizar los cálculos y el diseño del futuro radioenlace entre la estación a integrar y el remoto elegido (ver anexo 11). Una vez finalizadas las consideraciones previas, se planificó la integración del punto. El primer paso ha sido determinar la RNC/BSC para conocer el destino de la ruta de transmisión en la red de acceso (ver anexo 12). Acto seguido, se analizó la información radio referente a las tecnologías 2G/3G de cobertura necesarias del anexo 8 y el hardware que se utilizará en el site expuestas en el anexo 9, para determinar las conexiones locales (ver anexo 13). La salida de transmisión se realizó mediante la red de radioenlaces PMW de Alcatel-Lucent. Desde el emplazamiento remoto elegido se escogió la ruta atendiendo a cómo está desplegada la red (ver anexo 14). Conocido el equipo PMW de salida de dicha ruta, se continuó con la descripción de la conexión con el equipo concentrador de tráfico de mayor jerarquía (ver anexo 15). Analizando este equipo, se asignaron IPs a la subred asociada a los servicios del nodo (ver anexo 16). Una vez asignadas las IPs se procede a seleccionar el túnel o camino estático entre equipos concentradores en la red IP (ver anexo 17) para llegar al emplazamiento destino. Finalizado el diseño de transmisión se han obtenido una serie de resultados que se reflejan en el anexo 18.

IV.Conclusiones Relativas al Proyecto

Cumplimiento de los siguientes objetivos

- Validación de datos de integración por parte del cliente. - Validación e implementación del diseño del radioenlace por parte del cliente.

Errores causados durante el desarrollo y solución

- Error en diseño del radioenlace. Se realizó una primera prueba con unas condiciones determinadas. Debido al incumplimiento de los criterios, se decidió rehacer el diseño variando parámetros para obtener una solución viable.

- Error en asignación de IPs. Realización de pruebas para verificar la ocupación de IPs. Al tener que asignar tres IPs por rango, deberían estar las tres IPs libres. A veces no ha sido así. Líneas futuras /Mejoras de la solución implantada

- Una opción posible sería realizar un balanceo de tráfico a otra RNC/BSC. Para ello habría que estudiar el “throughput” o ancho de banda consumido y elegir un camino óptimo en función a la congestión de la red.

- Otra opción podría ser también la integración de una tecnología 4G en el site A para mejorar la velocidad de datos alrededor del emplazamiento.

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Generales

- La telefonía móvil lleva a las empresas a realizar proyectos con la necesidad de adecuarse a las nuevas tecnologías y rendimiento exigido por los usuarios.

- Las empresas utilizan contratos y convenios solicitando servicios a menor coste con el que poder reducir y optimizar su esfuerzo en su producción.

- El espectro radioeléctrico está totalmente restringido por el Estado, de tal forma que únicamente es posible diseñar radioenlaces en unas bandas de frecuencia determinadas entre el Estado y el operador de telefonía.

- El direccionamiento IP es altamente fiable. Los rangos de IPs tienen uso privado únicamente para las empresas, restringiendo el uso a otros ámbitos.

- La realización de un diseño de transmisión no finaliza con la entrega del diseño. En determinadas situaciones, la evolución, el cambio de topología o de tráfico crean la necesidad de realizar rediseños o modificaciones de diseños para tener la red actualizada satisfaciendo las necesidades del cliente. Estos cambios repercuten a la parte de implementación.

V.Bibliografía Referencias [1]http://www.windows2universe.org/physical_science/magnetism/em_radio_waves.html&lang=sp [2]http://www.acta.es/medios/articulos/ciencias_y_tecnologia/062017.pdf [3]http://tecnologia-escolapioslogrono.blogspot.com.es/2010/12/el-espectro-radioelectrico.html

[4]http://www.observatel.org/telecomunicaciones/Qu_es_el_espectro_radioel_ctrico.php [5]http://www.imaginar.org/iicd/fichas/04_Telefonia_movil.pdf [6]http://serbal.pntic.mec.es/srug0007/archivos/radiocomunicaciones/1%20INTRODUCCI%D3N/1%20Radiofrecuencia.pdf.pdf [7]http://www.etsi.org/

[8]http://techpedia.eu/modules/improvet/download/C4ES/Redes_moviles.pdf [9]https://www.itu.int/es/Pages/default.aspx [10]Low Level Design Description_MBH_revC & EP-12-0231 Normas de Planificación de red MBH_v13 (documentación técnica interna a la empresa) [11]http://es.slideshare.net/zine22/1-introduction-to-rbs-6000-family [12]http://www.slideshare.net/MohamedAbdelgader/rbs-6000-maintenance-and-commissioning [13]DA-11-0147 Normativa Documentación Acceso Móvil v13 (documentación técnica interna a la empresa) [14]High Level Design Description for RAN Renewal_revC(documentacion interna a la empresa) [15]http://gblogs.cisco.com/cansac/servicios-y-tecnologias-en-arquitecturas-carrier-ethernet/ [16]http://www.dspcsp.com/lectures/PWEshort.pdf [17]http://informatica.uv.es/iiguia/AER/Tema9.pdf [18]http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/morales_d_l/capitulo2.pdf

[19]PFC-DESPLIEGUE EGSM EN ZONAS ESPECÍFICAS por Lorena Garrido Pérez en la Universidad

Carlos III de Madrid (2009).

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[20]https://sites.google.com/site/equiposdeimagengmfp/1-transmision-de-television/2-antenas-de-television/apuntamiento-de-antenas-satlite [21]http://www.mediasoluciones.com/acimut/ [22]file:///C:/Users/usuario/Downloads/RFS-Microwave-antennas-selection-guide_ed2_2013-08-30%20(2).pdf [23]http://ocw.upm.es/teoria-de-la-senal-y-comunicaciones1/radiocomunicacion/contenidos/presentaciones/radioenlaces-07.pdf [24]http://www.uaz.edu.mx/eniinvie/old/eninvie2006/ayc3_2006.pdf [25]http://es.slideshare.net/edisoncoimbra/66-calculos-de-radioenlaces [26]https://wireless2.fcc.gov/UlsEntry/attachments/attachmentViewRD.jsp;ATTACHMENTS=yLz9WYsFkNxTnn1hRypHFQKwX04qVy2TnG1VBVW2rJGLcbRhHTxy!739916877!-84320686?applType=search&fileKey=2010505282&attachmentKey=17983291&attachmentInd=applAttach [27]https://www.itu.int/rec/R-REC-P.525/es [28]https://www.itu.int/rec/R-REC-P.530/es [29]https://www.itu.int/rec/R-REC-P.837/es [30]DA-11-0167 Diseño de Radioenlaces PMW en IQLink_v8(documentación técnica interna a la empresa) [31]http://www.cisco.com/cisco/web/support/LA/102/1025/1025418_3.pdf [32]PFC-Evolución de la red de transmisión de acceso móvil desde TDM a ALL-IP por Laura Muñoz Jiménez en Universidad Politécnica de Valencia (2013). [33]http://www.minetur.gob.es/telecomunicaciones/Infraestructuras/Paginas/Legislacion.aspx

[34]http://www.minetur.gob.es/telecomunicaciones/es-ES/Servicios/Normalizacion/InterfacesRadioelectricas/Paginas/movil.aspx [35]https://www.sepe.es/contenidos/personas/formacion/certificados_de_profesionalidad/pdf/fichasCertificados/ELES0111_ficha.pdf [36]http://www.educacion.gob.es/educa/incual/pdf/BDC/ELE482_2.pdf [37]DA-07-0035 Elementos calificados para su instalación. Elementos ODF, EDF, DDF. [38]EP-08-0066 Norma de construcción de emplazamientos de red móvil de Orange. [39]EP-08-0061 Norma de instalación de Repartidores DDF/ EDF de ADCKrone en BSC remotas. [40]EP-08-0081 Norma de instalación Bandejas de FO en rack de 19” FMT de ADCKrone. [41]EP-08-0086 Norma de instalación de repartidores EDF en emplazamientos de Red de Orange. [42]EP-10-0150 Norma de etiquetado en salas técnicas. [43]EP-10-0155 Norma de Ingeniería para FTTN. [44]EP-11-0193 Norma de instalación Bandejas de FO en rack de 19” REDISLOGAR [45]EP-11-0194 Norma de instalación Bandejas de FO en rack de 19” TYCO [46]EP-11-0195 Norma de instalación Bandejas de FO en rack de 19” NEXANS [47]EP-11-0192 Norma de adecuación de emplazamientos de la red móvil de Orange. [48]EP-11-0207 Norma de Ingeniería de Swap MIND PMW ALU [49]Norma UNE EN 353-1 [50]Norma UNE EN 353-2 [51]Norma UNE EN 354 [52]Norma UNE 20431 [53]LEY 31/1995 [54]RD 614/2001 [55]RD 1215/1997 [56]RD2177/2004 [57]EP-08-0066 Norma de Construcción de emplazamientos BTS/Nodos B de la redBSS/UTRAN de AMENA [58]EP-08-0049 Norma de Instalación de nodos B de UMTS en emplazamientos DCS1800

[7]

[59]EP-10-0180 Norma de Ingeniería Swap Ran Renewal. [60]EP-10-0155 Norma de Ingeniería FTTN. [61]EP-11-0192 Norma de adecuación de emplazamientos de la Red Móvil [62]EP-11-0193 Norma de Instalación Bandejas fo Redislogar [63]EP-11-0194 Norma de Instalación Bandejas fo Tyco [64]ANSI/TIA/EIA-568-B [65]ANSI/TIA/EIA-569-A [66]ANSI/TIA/EIA-570-A [67]ANSI/TIA/EIA-606-A [68]ANSI/TIA/EIA-607 [69]ANSI/TIA/EIA-758 [70] http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/11964/fichero/4_PLIEGO+DE+CONDICIONES.pdf [71]TFG-Diseño e implementación de un anillo de radioenlaces en San Javier por Pablo Antonio Fernández Mafé en Universidad Politécnica de Valencia (2013). [72]R.D. 3275/ 1982 [73]Norma UNE 81 707 85 Escaleras portátiles de aluminio simples y de extensión [74]Norma UNE 81 002 85 Protectores auditivos [75]Norma UNE 81 101 85 Equipos de protección de la visión [76]Norma UNE 81 200 77 Equipos de protección personal de las vías respiratorias [77]Norma UNE 81 208 77 Filtros mecánicos [78]Norma UNE 81 250 80 Guantes de protección [79]Norma UNE 81 304 83 Calzado de seguridad [80]Norma UNE 81 650 80 Redes de seguridad [81]Norma UNE 81 353 80 Cinturones de seguridad [82]Norma NTE [83]ISA/1973 Alcantarillado [84]ISB/1973 Basuras [85]ISH/1974 Humos y gases [86]ISS/1974 Saneamiento

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Herramientas utilizadas SEDRA: Base de datos para validación y consultaría de elementos red de Orange. GIROS: Base de datos para diseño y consultaría de elementos de red de Orange. MAQA: Aplicación web orientada a la gestión, consultoría y análisis de nodos funcionando en la red Orange en colaboración con Ericsson. U2000 (iManager U2000 Unified NetWork Management System): Software de gestión, consultoría en la red de PTNs Huawei. MapInfo Engineering: Software de cartografía utilizado para el printado y posterior consulta de topologías e ubicación física de emplazamientos y radioenlaces en la red. Putty: Software para conexión remota al equipo del cliente. 5620SAM client: Software de gestión de red de MPRs. Google Earth: Aplicación web orientada a la ubicación de emplazamientos y visualización de coordenadas. IQLink: Software orientado a diseño radioeléctrico. Aportaciones Aportación de datos de ingenieros diseño de transmisión que trabajan para Alcatel-Lucent en colaboración para el desarrollo del proyecto. Aportación de datos de ingenieros diseño de transmisión y empresas propietarias para certificar la validez de las IPs y rangos asignados. Aportación de datos por parte de técnicos de campo en colaboración para el desarrollo del proyecto. Aportación de datos de ingenieros radio en colaboración para el desarrollo del proyecto.

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ANEXOS Índice Página

Anexo 0: Medio de transmisión y estándares de comunicación utilizados 10 Anexo 1: Red MBH y equipos de Alcatel –Lucent 12 Anexo 2: Equipos y hardware utilizado por Ericsson 18 Anexo 3: Equipos y hardware utilizado por Huawei 20 Anexo 4: Opciones de transmisión en red RAN 22 Anexo 5: Solución de transporte aplicada 30 Anexo 6: Protocolo MPLS 36 Anexo 7: Proceso general de diseño 41 Anexo 8: Situación actual de la zona 42 Anexo 9: Elección del equipo remoto 44 Anexo 10: Equipos implicados en el radioenlace 51 Anexo 11: Cálculos teóricos y diseño del radioenlace 54 Anexo 12: Determinación de los controladores BSC y RNC 65 Anexo 13: Conexiones locales en SITE A 67 Anexo 14: Red de radioenlaces PMW 69 Anexo 15: Conexiones locales en SITE D 70 Anexo 16: Asignación de IPs a los servicios del nodo 72 Anexo 17: Elección del túnel LSP 75 Anexo 18: Resultados 78 Anexo 19: Relación de normativas aplicadas 83 Anexo 20: Presupuesto 85 Anexo 21: Pliego de condiciones 87

Prefacio

1-Introducción 87 2-Objeto 87 3-Disposiciones generales 88 4-Disposiciones específicas 88 4-1- Criterios de montaje 89 4-2- Instalación de equipos 90 4-3- Criterios de mantenimiento 91 4-4- Garantía de equipos 92 4-5- Aceptación y aprobación de la estación base 92 4-6- Seguridad y salud 93

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Anexo 0: Medio de transmisión y estándares de comunicación utilizados A través del espacio constantemente estamos ante combinaciones de campos eléctricos y magnéticos oscilantes que se propagan en todas direcciones en forma de ondas electromagnéticas transportando energía de un lugar a otro, fenómeno conocido como radiación electromagnética. Este tipo de ondas son capaces de propagarse en el vacío o espacio sin necesidad de una guía artificial, como podrían ser cables, hilos o fibra entre otros. Ahora bien, no todas las ondas electromagnéticas son propicias para usarse como medios de transmisión de los servicios de telecomunicaciones y radiodifusión, de forma que sólo las que se encuentran en determinado rango serán susceptibles de ser empleadas para la prestación de este tipo de servicios.

Las ondas de radio [1] son un tipo de radiación electromagnética. Oscilan en frecuencias entre unos cuantos kiloHertz (kHz) y unos cuantos teraHertz (THz). El medio en el que se propagan es el espectro radioeléctrico (Figura 1), el cual está contenido en el espectro electromagnético

[2]. Este espectro es utilizado para transmitir información (datos, imágenes, voz, sonido, etc.) en dicho tipo de comunicaciones. Es un ámbito en el que se desarrollan una buena parte de los servicios de telecomunicaciones; operan las emisoras de radio (AM y FM), las de televisión abierta (por aire) y microondas, de telefonía celular, los sistemas satelitales, los radioaficionados, las comunicaciones vía Internet, las comunicaciones de aeronaves, buques, transporte terrestre, entre otros.

Figura 1: Espectro radioeléctrico [3] [4]

La telefonía móvil [5] es la comunicación a través de dispositivos que no están conectados mediante cables o también denominada conexión inalámbrica. El término red inalámbrica se utiliza en informática para designar la conexión de nodos sin necesidad de una conexión física. La transmisión y la recepción se realizan a través de puertos; interfaces para comunicarse con

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un programa a través de una red. El medio de transmisión, por tanto, es el aire y el mensaje se envía por medio de ondas electromagnéticas. Éstas pertenecen al espectro de RF (Radiofrecuencia [6]), el cual dictamina la banda entre los 3 Hertz (Hz) y 300 GigaHertz (GHz), considerada la banda menos energética. Las transmisiones de telefonía móvil están incluidas en esta clase de emisiones de radiofrecuencia. Estas transmisiones transportan un servicio de repetidor a repetidor de señal hasta llegar al núcleo de red. El área geográfica en la cual este servicio se encuentra activo se corresponde con la cobertura. En el trayecto por el aire, al estar expuesto a obstáculos o factores climáticos, como la lluvia, el servicio puede ser deteriorado por interferencias provocando pérdidas en la señal. La European Telecommunications Standards Institute (ETSI [7]) ha desarrollado en la década de los 90 el estándar Global System for Mobile Communications GSM, originalmente llamado Groupe Spécial Mobile (GSM [8]) que describe los protocolos de segunda generación (2G) que utilizan los teléfonos móviles. Ha sido desplegado en sus inicios por el norte de Europa. Este estándar se caracteriza principalmente por la capacidad de transmisión de voz y datos, mejorando a la primera generación (1G) la cual únicamente transmitía voz. La velocidad de transmisión de GSM es 9.6 Kbits/s. Las ondas utilizadas para la telefonía móvil GSM son las de las bandas de 900 MegaHertz (MHz) y 1800 MegaHertz. En los años 2000 surge la generación 2.5G en Estados Unidos y Europa. La tecnología más destacada es General Packet Radio Service (GPRS [8]) permitiendo velocidades de hasta 170 kilobits por segundo (Kbits/s). La característica principal fue que facilitó el acceso a redes IP como Internet. Siguiendo la evolución, introduciendo métodos sofisticados de codificación y

transmisión de datos, aparece Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE [8]). Esta tecnología ofrece altas tasas de bits por canal de radio, lo que resulta en un aumento de tres veces en la capacidad y el rendimiento en comparación con una conexión GSM / GPRS ordinaria. Más tarde surgieron ya las tecnologías tercera generación (3G). Las tecnologías de la tercera generación se categorizan dentro del International Mobile Telecommunications-2000 (IMT-2000) de la Internacional Telecommunication Union (ITU [9]), que marca el estándar para que todas las redes 3G sean compatibles unas con otras. Universal Mobile Telecommunications System (UMTS [8]) es una tercera generación del sistema celular móvil para redes basadas en el estándar GSM, de ahí que se le conozca también por 3GSM. Desarrollado y mantenido por el 3rd Generation Partnership Project (3GPP). Se caracteriza por utilizar banda ancha por división de código de acceso múltiple (W-CDMA) tecnología de acceso de radio para ofrecer una mayor eficiencia espectral y ancho de banda para los operadores de redes móviles. Además, especifica un sistema de red completa, que incluye la red de acceso radio UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN), el núcleo de red (Parte de Aplicación Móvil, o MAP) y la autenticación de los usuarios a través de Subscriber Identity Module (SIM) tarjetas. La tecnología UMTS utiliza ondas de la banda en torno a 2100 MHz. Los servicios que ofrecen las tecnologías 3G son básicamente: acceso a Internet, servicios de banda ancha, roaming internacional e interoperatividad. Pero fundamentalmente, estos sistemas permiten el desarrollo de entornos multimedia para la transmisión de vídeo e imágenes en tiempo real, fomentando la aparición de nuevas aplicaciones y servicios tales como videoconferencia o comercio electrónico con una velocidad máxima de 2 Mbit/s en condiciones óptimas, como por ejemplo en el entorno interior de edificios.

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Anexo 1: Red MBH y equipos de Alcatel -Lucent La red Mobile BackHaul (MBH [10]) es el medio por el que las estaciones base celulares se conectan al centro de conmutación del operador, utilizándose comúnmente enlaces intermedios entre el núcleo y las subredes en sus bordes. En este contexto el medio utilizado se corresponde con los radioenlaces, utilizados para interconectar equipos radio en la red y así poder establecer conexiones hacia otras estaciones base celulares. No sólo radioenlaces, sino también son utilizados otros medios como Líneas alquiladas (LL) , fibras ópticas entre otros. Un Radioenlace (Figura 2) es una conexión entre diferentes equipos de telecomunicaciones usando ondas electromagnéticas. Está compuesto por un Transmisor (TX) de radio que envía la señal a un Receptor (RX), ambos con sus respectivas antenas.

Figura 2: Radioenlace

La función de un equipo radio es recoger voz y datos, y mediante las portadoras poder transmitir con microondas ó también llamado en inglés MicroWave (MW) el tráfico hacia otros puntos de la red. La distribución de la red utilizando estos enlaces suele ser en forma de anillo o cadena. La red MBH una vez establecida llega al núcleo de red del operador, en este caso Orange y adquiere así conexión con otros operadores para dotar de cobertura al emplazamiento y la zona geográfica influenciada. Los equipos que se encuentran en esta red son: - Base Transceiver Station (BTS): Es un transmisor/receptor de radio que sirve como nexo (hub) de la red de área local inalámbrica. Utilizada para tráfico 2G y controlada por una BSC.

- Nodo B: Es una estación base para tráfico 3G. Realiza las mismas funciones que las BTS de

GSM pero se rigen por la tecnología UMTS. Es controlado por una RNC.

- Point Of Concentration (POC): Equipos Packet Transport NetWork (PTN); son puntos concentradores y como tal, recogen información de BTS, POC y POP.

- Point Of Presence (POP): Equipos ubicados en el mismo emplazamiento que RNC /BSC. Disponen de conexión con dichos controladores. Suelen ser de tipo PTN al igual que los POC pero de más capacidad, ya que en él fluye tráfico de diferentes clústeres. En esta caracterización se encuentran los equipos Packet MicroWave (PMW) utilizados por Alcatel-Lucent en el proyecto Swap PMW integrados en la red RAN de Orange. En esta familia de equipos están los denominados 9500 MicroWave Packet Radio (MPR), los cuales cuenta con una InDoor Unit (IDU) , un MicroWave Service Switch (MSS) y una OutDoor Unit (ODU). La IDU es un módulo interno que contiene las funciones de banda base y frecuencia intermedia. La

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ODU, por su parte, es el módulo externo que dispone de las funciones de radiofrecuencia y que va acoplado a la antena. En la figura 3 se puede ver una conexión entre IDU y ODU.

Figura 3: Conexión IDU con ODU

A través de una red de paquetes común facilita la transformación legacy a paquete. También ofrece flexibilidad dado que es posible utilizar esta tecnología en cualquier topología de red y además es altamente escalable. Son equipos que hacen frente a las necesidades de la red MBH y su acceso a los servicios de primera milla ó también denominado en inglés First Mile (FM) ; aquellos clientes o usuarios que pertenecen a la etapa final de la red de telecomunicaciones y los cuales se les entrega una parte minoritaria de los servicios y mecanismos de la propia red.

La clasificación de los equipos 9500MPR se puede ver en la figura 4.

Figura 4: Clasificación de los equipos 9500MPR

[14]

El hardware para ser utilizado en el proyecto incluyen varios tipos de Microwave Packet Transport (MPT) y MSS: MPT-HC (V2), MPT-MC, MSS-8, MSS-4 y MSS-1c. Todo MPT-HC ODU para ser utilizado en el proyecto será MPT-HC V2, sólo por simplicidad vamos a nombrar como MPT-HC solamente. ODU 300 se puede utilizar como una solución transitoria para la topología del anillo. El MSS ofrece conexión cruzada, agregación de puertos, conmutación y gestión de equipos. La plataforma MSS consta de caja de tarjetas, panel posterior en la que se monta el acceso y la radio periférica y tarjetas plug-in de control de Core-E. MSS-8

Figura 5: Equipo MSS-8

Las características más destacadas del equipo MSS-8(Figura 5) son:

- Disponed de una estantería con 2 RU (Rack Unit) para soportar hasta 12 MPT ODU. - Soporta hasta 12 enlaces desprotegidos, o 1 protegido y 10 enlaces desprotegidos, o 2

protegidos y 8 enlaces desprotegidos, o 6 enlaces protegidos. - Recibe la entrada de la batería a través de 2 conectores de alimentación montado en

el chasis y conectado directamente al plano posterior. - Consumo de energía máximo: Alrededor de 640W en una configuración total por

estante.

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MSS -4

Figura 6: Equipo MSS-4

Las características más destacadas del equipo MSS-4(Figura 6) son:

- Dispone de una estantería con 1 RU para soportar hasta 6 MPT ODU. - Soporta hasta 6 enlaces desprotegidos, o 1 enlace protegido y 4 enlaces

desprotegidos, o 2 enlaces protegidos y 2 enlaces desprotegidos. - Recibe la entrada de la batería a través del conector de alimentación montado en el

chasis y conectado directamente al plano posterior. - Consumo de energía máximo: Alrededor de 240 W en una configuración total por

estante. MSS1-C

Figura 7: Equipo MSS1-C

Las características más destacadas del equipo MSS1-C (Figura 7) son:

- Dispone de un 1RU y ½ de rack con el estante para soportar hasta 2 MPT. - Recibe la entrada de la batería a través del conector de alimentación montado en la

parte delantera del panel. - Consumo de energía máximo: Alrededor de 70W en una configuración total.

Los módulos de Core-E proporcionan seis interfaces de usuario Ethernet (4 interfaces eléctricas como por defecto + 2 interfaces eléctricas / ópticas disponibles con Small Form-factor Pluggable (SFP) opcionales. Los módulos Core-E Pieza principal Core-E y tienen un papel diferente. El principal Core-E siempre se proporciona. Realiza las funciones clave de gestión de nodo y de control, y proporciona varios carriles de corriente continua desde la entrada de -48 VCC.

[16]

También incorpora una tarjeta flash plug-in, que posee los datos de configuración del nodo y de licencia. El Core-E principal también incluye la matriz de conexión cruzada, que implementa todas las conexiones cruzadas entre los módulos de transporte, entre los puertos de usuario Ethernet y entre los puertos de usuario Ethernet y los módulos de Transporte. La matriz es un conmutador de Ethernet estándar, basado en VLAN, asignado por el WebEML. Los puertos Ethernet del Core-E se pueden configurar de 2 maneras:

- Para ser utilizado como interfaz GE para el tráfico Ethernet - Para conectar un MPT: MPT-HC o MPT-MC

El Core-E de repuesto (Core redundante) es una unidad opcional para proporcionar una protección para tráfico agregado y plataforma de control. Los siguientes módulos de transporte son compatibles:

- Módulo de acceso local TDM 32E1. Proporciona las interfaces externas de hasta 32xE1. Gestiona la encapsulación / reconstrucción de datos Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) a / de paquetes Ethernet estándar y envía / recibe paquetes Ethernet estándar a / de los dos módulos de Core-E.

- Módulo de acceso local STM-1.

Proporciona las interfaces externas de hasta 2 señales STM-1 eléctrico u óptico. Gestiona la encapsulación / reconstrucción de datos Synchronous Digital Hierarchy (SDH) a / desde paquetes Ethernet estándar y envía / recibe paquetes Ethernet estándar a / de tanto módulos Core-E.

- Módulo de acceso MPT. Proporciona la alimentación Power over Ethernet (sólo un cable de MPT transportar tráfico Ethernet y alimentación). La interfaz a la MPT-HC es una interfaz estándar GbEth (eléctrica u óptica) y un cable de fuente de alimentación. La interfaz a la MPT-MC es una interfaz GbEth estándar (eléctrica). Se envía / recibe paquetes Ethernet estándar a /desde ambos módulos Core-E. Para cada dirección de radio con MPT, un módulo MPT Access en el MSS y uno asociado MPT tiene que ser provisionado en el caso de la configuración radio 1+0. Un (o dos) módulos Acceso MPT y dos MPT asociados tienen que ser provisionados en el caso de configuración radio 1+1. La configuración radio típica para protección es 1+1. Se trata de una configuración con un equipo 1+1 (similar a dos equipos en uno), dos cables RF hasta dos ODUs y un Splinter que conectaría las dos ODUs a una misma parábola (Figura 8). De esta manera en caso de que una de las ODUs fallase, existiría otra ODU como protección para el enlace. De la misma manera si uno de los módulos del equipo interior, IDU, fallase, conmutaría al otro módulo protegiendo así el radioenlace. Aun así existen otras combinaciones entre ODUs, IDUs y parábolas que se

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utilizarían según fuese necesario y acorde a la situación de la parábola y el resto de los factores que intervengan.

Figura 8: Parábola con 2 ODUs (izquierda) vs Parábola con ODU única (derecha)

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Anexo 2: Equipos y hardware utilizado por Ericsson El Base Station Subsystem (BSS [8]) es la parte que se encarga de manejar tráfico y señalizar entre un terminal móvil y el subsistema de conmutación de red. Esta parte realiza la transmisión y recepción por la interfaz de aire, así como asignación de canales a los terminales entre otras tareas. La BTS contiene el equipo para transmitir y recibir señales de radio (transceptores), antenas y equipos para cifrar y descifrar las comunicaciones con el controlador de estación base (BSC). Normalmente una BTS tendrá varios Transceptores (TRX) que le permiten servir a varios y diferentes frecuencias y diferentes sectores de la célula (en el caso de las estaciones de base sectorizada). En el mercado existen nombres comerciales para referirse a una estación base sin denotarla como BTS. Cada proveedor utiliza un nombre específico. En Huawei es DBS, en Flexi es NSN y Ericsson también dispone de su nombre: Radio Base Station ó Estación Base de Radio (RBS). La familia de estaciones base más conocidas de Ericsson y que se utilizará es RBS6000. El componente principal RBS6000 es una unidad central digital y la unidad del RF; unidad de radio. La unidad central digital incluye principalmente un módulo del tratamiento de señales de la banda base y el interfaz de la transmisión; La unidad del RF es un transmisor-receptor. La familia RBS6000 (Figura 9) presenta una serie de tipos de estaciones base radio.

Figura 9: Familia RBS6000 [11] [12]

De entre estos, destacar que los tipos RBS 6102 y RBS 6101 se colocan al aire libre mientras que los tipos RBS 6201 y RBS 6601 se colocan en el interior, ubicados en salas de equipos. RBS 6102 es el RBS de mayor capacidad mientras que RBS 6101 es el más pequeño. RBS 6201 al igual que los RBS de exterior, tiene gran capacidad y dispone de dos estantes de radio para permitir capacidad flexible de radio. RBS 6601, es una unidad muy pequeña de interior que se puede insertar en estándar 19 * bastidores ya desplegada en el sitio (19 * Plug-in de la unidad principal).

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Existen diferentes configuraciones de hardware en función al tipo de RBS. El gabinete que nos corresponde, utiliza una gran variedad de tarjetas. Para GSM se utilizan tarjetas Digital Unit GSM (DUG) y para UMTS tarjetas Digital Unit WCDMA (DUW). El hardware de cada una puede verse en la figura 10.

Figura 10: Tarjeta DUW (izquierda) y tarjeta DUG (derecha)

La tarjeta DUG dispone de 4 puertos para la transmisión de E1 y la tarjeta DUW por su parte, dispone de los 4 puertos para la transmisión E1 y uno para transmisión Ethernet. Para poder configurar la interfaz Abis e Iub por la red RAN las tarjetas DUG y DUW se cablearán a una tarjeta Site Integration Unit (SIU) representada en la figura 11. Esta tarjeta dispone de 28 puertos disponibles: 16 puertos E1/T1, 8 puertos Ethernet eléctricos y 4 puertos Ethernet ópticos.

Figura 11: Tarjeta SIU

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Anexo 3: Equipos y hardware utilizado por Huawei

Los equipos PTN[13] son la nueva generación de equipos de transporte óptico metropolitano desarrollados por Huawei para el transporte de paquetes. Conforman la red de Backhaul IP. Se utilizan en la capa de convergencia y en la capa de backbone de una red metropolitana de transporte. También controlan el tráfico de acceso de una red metropolitana de transporte de paquetes. Los tipos más utilizados son: PTN910, PTN1900 y PTN3900. PTN910 El equipo PTN910(Figura 12) está compuesto por 6 slot de los cuales el SLOT 5 va la tarjeta PIU, que es la de alimentación, en el SLOT 6 está un ventilador, en los SLOT 1 y SLOT2 están las tarjetas de control y cross-conexión, CXPE y CXPF, y a su vez también disponen de puertos.

Figura 12: Equipo PTN910

PTN1900 El equipo PTN1900 (Figura 13) está dividido en dos subrack. El subrack inferior está compuesto del SLOT 1 y SLOT 2 y dentro de estos otros dos el 1-1 y 1-2, y 2-1 y 2-2. En el SLOT1 y SLOT 2 están las tarjetas de control y cross-conexión, y en los sub-SLOT es donde se introducen las tarjetas de puertos. El subrack superior tiene los SLOT del 3 al 9. En los SLOT 8 y SLOT 9 están las tarjetas de alimentación, las PIU que son fijas, en el resto de slot son para tarjetas de puertos.

Figura 13: Equipo PTN1900

PTN3900

El equipo PTN3900 (Figura 14) es el que más tarjetas puede albergar, lo que indica la gran cantidad de tráfico que puede transmitir a la red. Se utiliza principalmente en la capa de

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núcleo de una red de transporte metropolitano; también se puede utilizar para proporcionar servicios de agregación de la red de transporte de paquetes (PTN).

PTN3900 maneja el Circuit Emulation Service (CES), Asynchronous Transfer Mode (ATM), Ethernet, IP sobre PseudoWire (PW), y los servicios Virtual Private Network (VPN) Layer 3 (L3).Apoyando 40 interfaces de GigabitEth (GE), el sistema tiene una arquitectura distribuida con planos de control y reenvío separados. Redundancia 1+1 protege las principales tarjetas de control, paneles de conexión cruzada, y módulos de alimentación. Con una capacidad de hasta 640 Gbit / s, el PTN 3900 ofrece una plataforma altamente fiable y de alta capacidad para el núcleo o la agregación de uso.

Figura 14: Equipo PTN3900

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Anexo 4: Opciones de transmisión en red RAN En este anexo se utilizarán diferentes iconos y términos relacionados con arquitecturas de red. Para entender el significado de cada elemento, se recurre a la leyenda presentada en la figura 15.

Figura 15: Elementos utilizados en las arquitecturas de red

La red que nos encontramos dispone de una serie de especificaciones marcadas por el proveedor Ericsson y el cliente final Orange España[14]. Éstas, marcan la naturaleza de la propia red con el fin de crear un estándar propio que ha de cumplirse por contrato. Tales especificaciones afectan a diseño de transmisión ya que determinan la forma en que son usados los elementos de red. Algunos aspectos a tener en cuenta se muestran a continuación.

- El transporte IP se implementará para las tecnologías 2G y 3G. - Los equipos RBS6000 serán equipados con: tarjetas DUW para salida de tráfico 3G,

tarjetas DUG para salida de tráfico 2G y tarjeta SIU conectada a RBS6000 con tipo de transmisión Ethernet o E1s.

- Interfaces de transmisión en la red de acceso.

Interfaz Abis

La configuración del transporte 2G a implementarse desde BTS es Abis sobre IP a través de Ethernet nativo o ML-PPP donde solo está disponible el PDH. Desde DUG a SIU se conectan los superchannels transportados a través de E1s.

Abis comprende la conexión desde la BTS hasta la BSC. Utiliza el protocolo Link Access Protocol for D-Channel (LAPD) para llevar la señalización y supervisión de la BTS, y lleva la señal de sincronización desde la BSC a las Mobile Stations (MS). La información generada por los terminales de usuario llega a través del interfaz Um hasta la BTS, que la convierte a señales de tipo Time Division Multiplexing (TDM),

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normalmente a circuitos E1 (completos o varios timeslots de 64 kbps). Cada E1 es repartido por la cantidad de Transmisores (comúnmente llamados TRX) de cada BTS.

Interfaz Iub La configuración del transporte 3G desde RBS es Iub sobre IP. El tráfico Iub será transportado a través de Ethernet desde DUW a SIU. Iub es el equivalente a Abis pero entre Nodos B y su RNC.

Mub es otra interfaz que va con Iub, dado que únicamente lo utilizan nodos B. Realiza operación y mantenimiento (O&M), gestionando la configuración del equipo y alarmas software. El estándar UMTS para ambas interfaces se basa en la tecnología de acceso móvil Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA).

- Direccionamiento IP.

El direccionamiento IP será imprescindible para la correcta comunicación de los equipos en la red y sobre todo para la gestión de los mismos. La asignación de rangos y por consiguiente de IPs a cada equipo será fundamental en el devenir de la transmisión de tráfico por la interfaz correspondiente.

Se diferencian dos escenarios: ML-PPP (Figura 16) y Ethernet (Figura 17).

Escenario ML-PPP

Figura 16: Arquitectura con conexión ML-PPP

Aspectos a tener en cuenta:

- Se definen 3 subredes /30 en cada nodo(3G y 2G): Iub , Mub de O&M, y para definir la conexión ML-PPP.

- Los servicios 2G no requieren VLAN en el escenario ML-PPP. Únicamente usan VLAN el Iub y Mub.

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Escenario Ethernet

Figura 17: Arquitectura con conexiones Ethernet

Aspectos a tener en cuenta:

- Se definen 3 subredes a través de la interfaz Ethernet WAN (Iub,Mub y Abis) y 2 subredes /30 entre DUW y SIU (Iub y Mub)

- Los servicios 2G, Iub y Mub requieren VLAN. En este caso existen 3 VLANs, comúnmente llamado tríada.

La solución de transmisión adoptada para transportar el tráfico puede ejecutarse con diferentes métodos sobre la red RAN, a continuación se hace alusión al modelo de red de acceso sobre IP en el cual nos encontramos, denominado IP – RAN y los escenarios posibles en él. El esquema IP-RAN está dividido en 2 segmentos, cada uno configurado para permitir el transporte de tráfico entre el acceso Radio de las estaciones celulares y las BSC/RNC a través de la red IP. Estos 2 segmentos son:

- LRAN: Es la conectividad lógica en donde se concentra el tráfico que proviene de RBS y agregaciones de BTS y llega hasta la parte de acceso Radio de Orange.

Características importantes: coste, reutilización, aumento de las infraestructuras cuando estemos ante una conexión sencilla punto a punto.

- HRAN: Desde LRAN a BSC/RNC. HRAN de Orange estará compuesta por routers PTN que entregarán el tráfico 2G a BSC y 3G a RNC.

Escenarios LRAN

- Fiber To The Node (FTTN) Carrier Ethernet La red Ethernet portadora lleva el tráfico de la celda a un PTN. Las tarjetas DUG y DUW se conectan a la SIU y desde la SIU mediante 2 conexiones físicas de Ethernet llegan al PTN. La fibra óptica continúa la transmisión hasta el PTN POC. La figura 18 muestra una representación.

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Figura 18: Conexión mediante FTTN

- LL/Legacy Microwave based PDH transmission Se basa en la transmisión de E1s compartidos por una misma línea. El concepto que define esta agregación es denominado multipunto. Es un ML-PPP donde el máximo número de E1s posibles es de 8. En este caso es activo el PDH para establecer la transmisión. La línea conecta directamente la tarjeta SIU con el PTN POC según la figura 19.

Figura 19: Conexión compartida por PDH

- PDH + xDSL Transmission Ofrece la posibilidad de realizar la conexión mediante PDH y xDSL. El uso de transmisión PDH heredado no es aconsejable como no es escalable en el tiempo y, por lo general, se reducen las posibilidades de utilización de las capacidades de la nueva red de radio desplegadas. La conexión al PTN POC se puede establecer mediante ML-PP o por la conexión Digital subscriber line (DSL). En la figura 20 se puede ver una representación.

Figura 20: Arquitectura con conexión PDH y DSL

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Una vez el tráfico cursado es recibido por el PTN POC, necesita ser reenviado a equipos que interconectan estructuras de red con mayor tráfico. En esta parte se encuentra el camino hacia los controladores RNC/BSC. Los escenarios posibles se describen a continuación. Escenarios HRAN

- Carrier Ethernet based on Optical Network Los equipos PTN serán utilizados para la implementación de redes ópticas. El túnel LSP (Servicio de línea IP o también llamado IP line) irá desde el PTN POC al PTN de RNC/BSC. Estos servicios de línea IP son proporcionados por: - Uso de Multiprotocol Label Switching (MPLS). - Protocolo LDP para establecemiento de LSP automático

La conectividad entre PTNs basada en MPLS se utilizará para el intercambio de información de enrutamiento entre ellos. Los PTNs no van a implementar el encaminamiento. Las rutas estáticas se configuran desde el sistema de gestión de forma dinámica. La figura 21 representa la arquitectura.

Esta configuración permitirá:

- Sencillez de definición de enrutamiento en el RNC hacia BTS/RBS. - Simplicidad de definición de enrutamiento en el POC hacia RNC. - Redundancia en caso de fallo del enlace/nodo.

Figura 21: Arquitectura IPLINE con conexión LSP entre POC y POP

- Carrier Ethernet based on microwave network Esta solución de transporte permitirá el uso de capacidades de las redes ópticas o equipos MLK-TN. Este tipo de equipos son utilizados para la implementación de redes de microondas en arquitecturas de red del proveedor Ericsson

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Servicios de LAN IP entre PTN de RNC/BSC y PTN POC son proporcionados por medio de: - Capa 2 y switching Ethernet en la red de agregación MLK. - Protocolo RSTP para la resolución de las topologías de anillo.

La conectividad entre PTNs se utilizará para el intercambio de información de enrutamiento entre ellos.

Hasta hace poco, el protocolo BGP se utilizaba entre PTNs para proporcionar conectividad de red desde RBS a RNC/BSC. En la figura 22 se representa la arquitectura correspondiente. Esta configuración permitía:

- Simplicidad de definición de enrutamiento en el RNC hacia BTS/RBS. - Simplicidad de definición de enrutamiento en el POC hacia RNC - Redundancia en caso de fallo del enlace/nodo

Actualmente, no se utiliza BGP sino rutas estáticas en los PTN RNC/BSC. En caso de que la ruta de agregación entre POC y POP sea por PMW, se definen VLANs entre POC y POP que se enrutan por los MPRs. En caso de OSP los MLK se utilizaban para transmisión por E1s.

Figura 22: Arquitectura de conexión mediante Mini-Link entre POC y POP

- PDH based transmission Se basa en una conexión ML-PPP de E1s con un máximo de 16 para poder conectar dos PTNs. Este método evitará la configuración y nuevas migraciones de clusters de nodos para separar el tráfico y permitirá también la ganancia para la agregación de la capacidad disponible. La figura 23 representa la arquitectura. Si no es suficiente con 16 E1s (imaginemos que la cantidad disponible en el POC es superior a 16 E1s), hay que ampliar con STM1/Ethernet. Aún así hay 2 opciones en función de si hay 1 o 2 PTN habilitados en el site del POC.

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Figura 23: Arquitectura con conexión mediante ML-PPP entre POC y POP

- SDH based transmission STM1s son también un posible escenario de la transmisión POC a RNCs. Proporcionan una capacidad total de 155 Mbps, mucho mayor que la proporcionada un E1 individual. Aunque estén destinados a ser utilizados por los protocolos como ATM o TDM, es posible utilizarlos para el transporte IP mediante el uso del protocolo PPP denominado Packet Over Sonet (POS). En este caso se utilizarán conectores ópticos para ellos. Dependerá de si 1 o 2 STM1s son disponibles y también 1 o 2 PTNs en el POC, similar al ML-PPP. La figura 24 representa la arquitectura. 1) Si sólo existe 1 STM1, todo el tráfico se enruta a través de él. 2) Si existen 2 STM1s disponibles, cada uno de ellos está conectado a otro PTN en el

RNC site.

Figura 24: Arquitectura con conexión mediante POS (STM1) entre POC y POP

- Lineas alquiladas GE

El principal objetivo es sustituír las LL de 2 Mbps para aumentar el ancho de banda ,evitando de esta forma problemas de congestión o retardo, y reducir el coste. objetivo de LL GE es sustituir los actuales medios de TX como PDH/SDH para mejorar el ancho de banda y evitar los problemas de congestión y retardo.

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Las LL Ethernet pueden ser de dos tipos: Punto a punto (PaP) o punto multipunto. En el caso de las LL punto multipunto se basa en una red configurada a nivel 2 con diferentes VLANs para separar el tráfico de los puntos que agrega. La figura 25 representa un ejemplo de LL de 300 Mbps.

Figura 25: Arquitectura de una LL Ethernet de 300 Mbps

Existen múltiples variantes, no obstante la solución adecuada se propondrá en el diseño siempre y cuando se adapte a la perfección al equipamiento, condiciones del entorno, costes, necesidades de transmisión de las que dispongamos y sobre todo al cumplimiento de las especificaciones del proyecto en cuestión.

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Anexo 5: Solución de transporte aplicada El diseño a seguir se rige por las especificaciones y requisitos comentados en los anexos 1, 2 y 3, dónde se han descrito equipos y escenarios que puedan ser utilizados. Atendiendo a los mismos, se han escogido el escenario 1 de LRAN y 1 de HRAN aportados en el anexo 4, con unas ligeras variantes que se describen en este anexo. La migración de los servicios legados de antaño no son capaces de garantizar la transmisión de datos que exige cada estación base. La tendencia en el presente (Figura 26) es continuar con las redes de nueva generación o redes IP Next Generation Networking (NGN). Éstas han absorbido la red por completo con el fin de consolidar la infraestructura de transporte para los servicios de comunicaciones y su estructura organizacional, buscando simplificar la red y la operación.

Figura 26: Tendencia entre servicios basados en circuitos y servicios basados en paquetes [15]

En esta absorción evolutiva de la red, la capa de agregación Carrier Ethenet presenta una serie de características que hacen que sea posible ese cambio:

- Permite la integración de funciones y servicios en el borde de la red. - Se utilizan servicios basados en paquetes en sustitución de los antiguos

basados en circuitos. - El transporte está basado en interfaces Ethernet, cuya principal característica

es la prestación de multiservicio; vídeo, internet móvil, comunicaciones unificadas, servicios en la nube y servicios de datos para diversos mercados.

- Permite el uso en el acceso de interfaces legadas como TDM o ATM que se acoplen a las Ethernet.

Para disponer de una red de agregación Carrier Ethernet (Figura 27) es necesario un conjunto de características. Principalmente se requiere un intermediario entre la red de agregación Carrier Ethernet y el núcleo de red. La función que realiza este intermediario es de protección contra posibles cambios o accesos a la red de tal forma que el núcleo no se vea afectado. Ese intermediario será un Core IP/MPLS existente que permita gestionar ante cualquier fallo de la red. Otra característica tiene que ver con los servicios en términos de conectividad, ya sea con conectividad con el usuario final o User Node Interface (UNI) y hacia la red o Network Node Interface (NNI), calidad de servicio, gestión y confiabilidad.

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Figura 27: Arquitectura de la red Carrier Ethernet

Dado que la capa de agregación dispone de una arquitectura ya establecida, se crea una primera representación de la ruta (Figura 28) a seguir para la conexión del borde de la red o también denominado primera milla con el núcleo.

Figura 28: Arquitectura inicial Equipos y disposición en la ruta Los equipos utilizados en la ruta de transmisión serán:

- BTS y nodo B - Equipos de radio y de transmisión intermediarios - Equipos PTNs (POC y POP); encargados de cursar más tráfico y poder

conmutarlo - Controladores BSC y RNC.

Concretando más a fondo se utilizarán los equipos de los proveedores:

- Ericsson - Alcatel-Lucent

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- Huawei El equipamiento de Ericsson necesitará transmisión por equipos MPR de Alcatel – Lucent para poder llegar a la capa de agregación. El equipo RBS6000 se conectará mediante sus tarjetas DUG y DUW a la SIU y éste a su vez definirá una solución Full Ethernet; es decir el transporte de Ethernet en la Capa 2 utilizará dos puertos Ethernet eléctricos conectados entre el módulo SIU y el módulo Principal Core del MPR local. En la capa de red definirá una solución Full IP; la IP del nodo tendrá conexión con el PTN POC para poder tener la gestión del equipo local al que esté conectado. Para acceder a la red de agregación se necesitará un enlace. Los equipos de Alcatel-Lucent son capaces de enrutar el tráfico desde el equipo MPR local hasta el MPR POC (también denominado MPR cabecera o ALU MPR POC) mediante radioenlaces PMW. Finalmente para acceder al PTN POC el equipo MPR POC se conecta a través de una conexión LAG. Una vez llegado el tráfico se hace pasar por un camino estático que recorre el núcleo MPLS entre PTNs propiedad de Huawei, escenario “Carrier Ethernet based on Optical Network” comentado en el anexo 4. Técnica de transmisión aplicada Se puede apreciar que la transmisión será tipo Ethernet nativo hasta el PTN POC. La conexión entre PTN POC y PTN POP reflejará un camino doble o camino redundado, en el cual uno de ellos será principal y otro su protector en caso de que el principal sufra una caída en la red. Este camino denominado Túnel transportará los servicios mapeados como pseudowires (PW [16]). La técnica de encaminamiento de los paquetes PW utilizada en el Túnel APS se explicará más adelante. Finalmente el equipo POP se conectará a los controladores RNC y BSC, estando ubicados en el mayoría de los casos en el mismo emplazamiento. Los equipos radio de Alcatel-Lucent utilizarán radioenlaces PMW para conectarse entre ellos. Los criterios de elección de usar este medio de transmisión y no otro son:

- Tiene menor coste, en el 90% de los casos que línea alquilada y fibra óptica (FO). La línea alquilada (LL ) es una línea que te aporta tanta capacidad como tú contrates, suele tener una cuota anual o mensual. La FO tiene mayor coste, aunque suele haber casos donde existe un punto de FO como remoto o un edificio donde tenga fibra y sea directa la comunicación, pero estos son casos concretos.

- Menor tiempo en ejecutar. El despliegue de equipos radiantes depende del stock de material, pero normalmente el tiempo mínimo son 6 semanas; menor que el resto de opciones LLs o FO. Una canalización de FO consistiría en hacer la zanja para meter la fibra hasta el edificio o torre donde está el nodo, lo que supondría una obra a mayores. El caso de LLs puede ser que por contrato o mediante la instalación sufra algún retardo y haga que se retrase en mayor medida.

Cuando el servicio llega al emplazamiento del POC, Ethernet nativo finaliza y el IP PW (PseudoWire), una especie de hilo transparente que lleva el servicio (de tipo nativo ATM, frame relay [17], Ethernet, TDM o SONET/SDH), se transporta hasta el final del túnel. De esta forma, las unidades de datos de protocolo de capa 2 a través de la red son enviadas al PTN POP. El hilo transparente transporta el servicio mapeado asignado a un IP PW único por BTS/Nodo B basado en el servicio físico del puerto Ethernet que irá por un túnel LSP, concepto

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que se explica más adelante. La protección se compone de túnel APS y VRRP hacia los controladores BSC y RNC. La red de PTNs de Huawei utiliza ingeniería de tráfico para establecer circuitos virtuales que interconecten equipos de un extremo (PE) a otro extremo de la manera más óptima posible. Para poder determinar el camino óptimo, los protocolos de encaminamiento, disponen de métricas y costos asociados a los enlaces y mediante la acumulación de estos costos se determina el mejor camino entre un origen y un destino. En general se suelen utilizar protocolos de encaminamiento que conocen el estado de los enlaces, y disponen de un mapa general de toda la red. Estos protocolos son los llamados link-state (disponen de un tiempo de convergencia mucho menor). Para poder establecer los Túneles con ingeniería de trafico (TE-LSP) se utilizara el protocolo Intermediate System to Intermediate System (ISIS), es un protocolo link-state. Este protocolo utiliza el algoritmo de Dijkstra, para calcular el coste de cada enlace a sus vecinos y determinar los caminos más cortos. La idea de utilizar ingeniería de tráfico es en parte para mantener la topología de red. Para ello se crean Label Switched Path (LSP), que es un túnel lógico que atraviesa N conexiones físicas. Es posible crear LSPs de forma dinámica mediante reserva de ancho de banda o crear LSPs de forma estática. Según los requerimientos del servicio, se pueden utilizar un mismo TE-LSP (Figura 29) para todos los servicios entre un origen y destino, o se pueden crear varios TE-LSP para servicios específicos entre un mismo origen y destino. Como así también se pueden tener varios TE-LSP con métrica igual para realizar el balanceo del tráfico.

Figura 29: Ejemplo TE_LSP

El protocolo que se utilizará para encaminar será Multiprotocol Label Switching (MPLS [18]); Es un mecanismo de transporte de datos estándar creado por la Internet Engineering Task Force (IETF) y definido en el RFC 3031. En el anexo 6 se describe dicho protocolo. Como último paso se establecería la conexión entre el PTN POP y la RNC /BSC correspondiente. Una vez establecida la arquitectura, se puede ver el camino que sigue cada una de las interfaces a lo largo de la ruta. Así mismo, el camino de la VLAN correspondiente será también descrito hasta el PTN POC. El escenario que se describe a continuación (Figura 30) considera una estación base en una red RAN capaz de interactuar con MPR a través de dos puertos Ethernet a través del módulo SIU

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disponible en equipos RBS, uno que lleva el tráfico 2G y el segundo, el tráfico 3G y OAM. Estos flujos de tráfico etiquetados por el equipo SIU según la descripción en la sección dedicada a la RAN capítulo VLAN en este documento. Estos tres VLAN necesariamente deben ser declarados en el equipo de MPR y extenderse a través de la red en el clúster. Una vez extendido a los equipos MPR, éstos se entregarán a la PTN mediante la conexión con el MPR POC. Las VLANs correspondientes a los nodos RAN se asignan a VRFs Todo mientras que las VLAN dedicadas a MW tráfico de administración se asignan a VRFs MW.

Figura 30: Interfaces a nivel VLAN

En caso de que la conectividad se deba aplicar hacia dos nodos PTN, se considerará la siguiente arquitectura (Figura 31). La topología es similar a la descrito anteriormente. Sin embargo, el mecanismo de agregación de enlaces debe ser implementado en el nodo MPR, proporcionando dos conexiones activas en espera hacia nodos PTN. Además de la necesidad de la aplicación LAG en el lado MPR, en el lado PTN deben ser declaradas múltiples rutas redundantes (Líneas IP) dentro de la misma red PTN.

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Figura 31: Interfaces a nivel VLAN con afectación del VRRF

Recogiendo las ideas principales de este anexo, es posible representar la arquitectura final o solución de transporte en el que se basará el diseño de transmisión (Figura 32).

Figura 32: Arquitectura final

- Parte LRAN:

- Conexión equipo RBS6000 a SIU - Conexiones SIU a MPR local - Conexión/es MPR local a MPR salida (MPR POC) - Conexión MPR POC a PTN POC (mediante un LAG)

- Parte HRAN:

- Túnel LSP entre PTN POC y PTN POP - Conexión PTN POP a RNC/BSC

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Anexo 6: Protocolo MPLS Se trata de una técnica de encaminamiento de tráfico IP, no de un servicio, por tanto puede ser utilizado para entregar a los usuarios; redes privadas virtuales IP (VPN IP) o incluso servicio óptico. Opera entre la capa de enlace de datos y la capa de red del modelo OSI (Figura 33); (normativa o estándar formado por siete capas que define las diferentes fases por las que deben pasar los datos para viajar de un dispositivo a otro sobre una red de comunicaciones). Fue diseñado para unificar el servicio de transporte de datos para las redes basadas en circuitos y las basadas en paquetes. Puede ser utilizado para transportar diferentes tipos de tráfico, incluyendo tráfico de voz y de paquetes IP.

Figura 33: MPLS en el modelo OSI

MPLS ha reemplazado rápidamente a frame relay y ATM como la tecnología preferida para llevar datos de alta velocidad y voz digital en una sola conexión. Algunas características que diferencian esta técnica con respecto a estas tecnologías son: -Reducción de costes Al utilizar MPLS con IP no existe limitación con respecto al tipo de tecnología de nivel 2 (ATM, Frame Relay, HDLC, PPP, etc.) que se puede transportar por el Core de la red. La técnica de etiquetar cualquier protocolo de nivel sobre MPLS se llama AnyTransport over MPLS (AToM). Esto permite ofrecer un servicio extremo a extremo independientemente del nivel 2 del enlace, utilizando una infraestructura común para su transporte, lo que implica una reducción significativa en el coste. -Mejor integración con antiguas tecnologías En un principio se utilizó la RFC 1483 “Multiprotocol Encapsulation over ATM Adaptation Layer 5”, pero este estándar especificaba como configurar manualmente todas las interconexiones entre IP y los circuitos ATM. Por lo complejo en la operación y el mantenimiento, se desarrolló otro método mas dinámico como el de LANEmulation (LANE), aun así fue muy popular en los equipos de Edge (equipo que agrega de equipos de cliente), pero no resultó ser muy estable y confiable para grandes proveedores de servicios. Finalmente Multiprotocol Over ATM (MPOA) fue la solución más utilizada pero continuaba siendo compleja de desplegar y manejar. MPLS consiguió establecer un CORE fiable que pudiera integrar antiguas tecnologías con actuales.

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-Un CORE de red rápido y robusto Al operar entre la capa 2 y la capa 3 del modelo OSI, permite el intercambio de etiquetas en lugar de direcciones IP. Este intercambio se realiza en hardware realizándose a una velocidad muy alta, mejorando el rendimiento de antiguas técnicas. Además , al no poseer o no manejar direcciones puede transportar cualquier tipo de protocolo ya que permite etiquetar las tramas de nivel 2 (ATM, Frame Relay, Ethernet). Siempre que se tiene que realizar el enrutamiento en los equipos de red se debe consultar la tabla de enrutamiento para determinar por qué interface encaminar el paquete a un destino determinado. Solamente los equipos del borde tendrán que ejecutar el protocolo BGP, para poder tener actualizada su tabla de enrutamiento global. Los equipos de Core solo intercambiaran etiquetas contra los equipos de borde sin necesidad de ejecutar el protocolo BGP, entonces no se verán afectados por los continuos cambios en la topología de red, de esta forma la red tendrá una eficiencia mayor en cada operación. -Fácil implementación de servicios IP El uso masivo de MPLS facilito el desarrollo de redes virtuales privadas (VPN). Este tipo de servicio permite la interconexión de redes de clientes. En la que un mismo equipo puede tener varias tablas virtuales de encaminamiento (VRF), digamos que tendrá una tabla de encaminamiento por VRF. De esta manera se puede utilizar un mismo equipo e interface para interconectar diferentes clientes, manteniendo separara la información correspondiente al encaminamiento, incluso varios clientes pueden compartir el mismo direccionamiento IP. Cabe destacar que su capacidad para dar prioridad a los paquetes que transportan tráfico de voz hace que sea la solución perfecta para llevar las llamadas VoIP. Otros servicios IP como Vídeo y multicast también son fáciles de implementar. Los elementos de MPLS son descritos a continuación. En la figura 34 se representan dichos elementos en un ejemplo transportando según el camino de un TE-LSP.

Figura 34: Elementos de MPLS

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- Label Edge Router (LER): Elemento que inicia o termina el túnel (pone y quita cabeceras). Es decir, el elemento de entrada/salida a la red MPLS (enrutadores que son interfaces entre la red MPLS y otras redes) Un router de entrada se conoce como “Ingress Router” y uno de salida como “Egress Router”. Ambos se suelen denominar “Edge Label Switch Router” ya que se encuentran en los extremos de la red MPLS. - Label Switching Router (LSR): Elemento que conmuta etiquetas. Cabe notar que un LER es simplemente un LSR que cuenta con la habilidad de enrutar paquetes en redes externas a MPLS. - Label Distribution Protocol (LDP): Protocolo para la distribución de etiquetas MPLS entre los equipos de la red. Es precisamente mediante este protocolo que los enrutadores de etiquetas intercambian información acerca de la posibilidad de alcanzar otros enrutadores, y las etiquetas que son necesarias para ello. - Label Switched Path (LSP): Nombre genérico de un camino MPLS (para cierto tráfico o FEC), es decir, del túnel MPLS establecido entre los extremos. A tener en cuenta que un LSP es unidireccional. El operador de una red MPLS puede establecer Caminos Conmutados mediante Etiquetas (LSP), es decir, el operador establece caminos para transportar Redes Privadas Virtuales de tipo IP (IP VPN), pero estos caminos pueden tener otros usos. En muchos aspectos las redes MPLS se parecen a las redes ATM y FR, con la diferencia de que la red MPLS es independiente del transporte en capa 2 (en el modelo OSI). En el contexto de las Redes Privadas Virtuales, los enrutadores que funcionan como ingreso (Ingress) o regreso(Egress) a la red son frecuentemente llamados enrutadores de Borde del Proveedor (enrutadores PE), los dispositivos que sirven solo de tránsito son llamados similarmente enrutadores de Proveedor (enrutadores P). Véase el RFC2547. - Forwarding Equivalence Class (FEC): Nombre que se le da al tráfico que se encamina bajo una etiqueta. Subconjunto de paquetes tratados del mismo modo por el conmutador. Cuando un paquete etiquetado (Figura 35) es recibido por un enrutador MPLS, la etiqueta que se encuentra en el tope de la pila será examinada. Basado en el contenido de la etiqueta el enrutador efectuará una operación apilar (PUSH), desapilar (POP) o intercambiar (SWAP):

- En una operación SWAP la etiqueta es cambiada por otra y el paquete es enviado en el camino asociado a esta nueva etiqueta.

- En una operación PUSH una nueva etiqueta es empujada encima de otra (si existe). Si en efecto había otra etiqueta antes de efectuar esta operación, la nueva etiqueta «encapsula» la anterior.

- En una operación POP la etiqueta es retirada del paquete lo cual puede revelar una etiqueta interior (si existe). A este proceso se lo llama «desencapsulado» y es usualmente efectuada por el enrutador de egreso con la excepción de PHP.

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Figura 35: Operación en MPLS En 2001, el IETF creó el grupo de trabajo Pseudowire Emulation Edge to Edge (PWE3). PWE3 es una tecnología de transmisión de servicios de extremo a extremo de capa 2, que proporciona túneles sobre redes de conmutación de paquetes como IP o MPLS, con el fin de transportar servicios nativos (TDM, ATM, Frame Relay, Ethernet) emulando los protocolos de capa 2 para estos servicios (Figura 36). Estos pseudowires desacoplan los servicios y aplicaciones de la infraestructura subyacente que los transporta, consiguiendo que los servicios legacy atraviesen las redes de paquetes de alta capacidad conservando sus atributos. De esta forma, se permite la conexión entre la red tradicional y la red de conmutación de paquetes. Habitualmente en la práctica son utilizadas dos clases de PWE3:

- Circuitos CES TDM: Surgieron para aplicar los principios de los PW en el transporte de tráfico TDM de BTS a través de los LSPs MPLS o de radioenlaces Ethernet.

- Circuitos PW ATM: Se establecen para llevar el tráfico ATM generado por un nodo B desde él hasta la RNC, a través de una red de paquetes como MPLS.

Figura 36: Mapeo de servicios entre interfaces UNI y NNI que se debe producir en un equipo MPLS para poder soportar todos los tipos de tráfico en la red MPLS.

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Con la llegada de la tecnología IP y Ethernet a la red en forma de radioenlaces Ethernet y equipos con puertos Fast y Gigabit Ethernet, deja de ser necesaria la creación de estos PWE3 de capa 2 en los casos en que los nodos B posean una ruta completamente Ethernet hasta el equipo MPLS más cercano (y éste tenga así mismo salida Ethernet). En estos casos diremos que los nodos B tienen configuración full- IP y haremos uso de L3VPN a través de la nube MPLS, siendo L3VPN un modelo de VPN punto a punto que utiliza los LSP MPLS para llevar los datos y el protocolo Border Gateway Protocol (BGP) para intercambiar los datos de encaminamiento entre los LSRs implicados en la ruta de cada VPN. Los paquetes se encapsulan en PWs para la transmisión. De POC a POP sólo se realiza el reenvío de MPLS, ninguna ruta IP, la ruta de desvío está orientada a la conexión, por lo que puede garantizar el fin de QoS de extremo. El equipo de PTN apoya servicios UNI–NNI[32] de IP-Line y transporta los servicios en punto a punto. Además, el equipo de PTN apoya la protección para Servicios de líneas IP. La función de IP-Line se basa en la tecnología MPLS. En el caso de IP-Line, los paquetes IP se encapsulan en los que se accede SPW y luego los paquetes son transportados de manera punto a punto.

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Anexo 7: Proceso general de diseño El proceso general de diseño consiste en establecer la integración de una estación base al núcleo de red del cliente. Para ello se realizan una serie de hitos imprescindibles desde el punto de vista de diseño de transmisión:

- Estudio de la localización del punto y del tipo de cobertura necesitada - Elección de los elementos controladores de red - Elección del equipo remoto para la transmisión - Establecimiento de conexión con el remoto - Elección del camino óptimo hacia el controlador

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Anexo 8: Situación actual de la zona Para establecer un nuevo emplazamiento hay que tener en cuenta dos limitaciones: limitación del radio de cobertura y limitación de capacidad.

Limitación del radio de cobertura

En zonas urbanas, la propagación de las señales se ve alterado por:

- Edificios: Producen reflexión y difracción de las ondas. - Otros obstáculos: Al igual que los edificios, infieren en la señal atenuándola.

En zonas no urbanas, no existe tanta atenuación debido a que es un entorno de propagación más despejado, razón por la cual el radio de cobertura de las estaciones base de telefonía móvil no se ve tan reducido como en zonas urbanas.

Limitación de capacidad

Cuanta más población exista alrededor del emplazamiento, mayor será la demanda de llamadas, por tanto la capacidad de tráfico necesaria será mayor.

Por otro lado, una estación base a plena carga, podrá cursar simultáneamente un número limitado de llamadas, número que variará en función de las configuraciones físicas y lógicas de la estación. Por este motivo principal nace la necesidad de instalar nuevas estaciones base en zonas urbanas con más densidad espacial, es decir, con un número elevado de estaciones por unidad de superficie.

No obstante, para ofrecer un servicio de telefonía móvil con buena calidad de servicio, se necesita más densidad espacial en zonas urbanas en comparación con entornos rurales. Se pueden establecer por tanto dos tipos de emplazamientos bien diferenciados:

- Emplazamientos urbanos: Situados en zonas pobladas; ciudades, pueblos, polígonos industriales o similares. Las ciudades cuentan con puntos predominantes como azoteas donde mediante mástiles poder instalar los equipos radiantes.

- Emplazamientos no urbanos: Se caracterizan por estar ubicados en zonas no

pobladas; medio del campo, el alto de una montaña, en un margen de una carretera o vía del tren entre otros. Se utilizan torres para alcanzar la altura necesaria para ofrecer la cobertura requerida. Es en esta torre donde se acoplan los equipos radiantes necesarios.

El emplazamiento elegido ha sido de tipo no urbano, ubicado en La Mata, 32781 Manzaneda, Orense (Figura 37). Este emplazamiento es existente, lo que nos quiere decir que cuenta con torre para la instalación de los equipos radiantes. Se referenciará al emplazamiento con el código SITE A y a la estación base / nodo B con el código EST_A.

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Figura 37: Localización topográfica del site A y estación A

La posición geográfica de la estación tiene las siguientes coordenadas (42° 19' 13,3"N; 07º 11’ 23,6“W). La primera corresponde a la latitud y la segunda a la longitud. La cota o elevación asciende a unos 750 metros. La necesidad de cobertura de este emplazamiento será en la red 2G y 3G. La nomenclatura técnica de las tecnologías que requiere en dichas redes son:

- G9_200 - U9_100

La cantidad de TRX son 3 y sectores utilizados 1. La información anterior se entiende de la siguiente forma:

Tecnología G9_200-> G9 (frecuencia: 900 MHz en GSM) _ 200 (2 TRX en 1 sector)

Tecnología U9_100->U9 (frecuencia: 900 MHz en UMTS) _100 (1 TRX en 1 sector)

En muchas ocasiones, las estaciones base utilizan diferentes antenas separadas angularmente para apuntar en diferentes direcciones, con lo que se consigue sectorizar la estación. De esta forma, cada antena podría proporcionar cobertura a varios sectores. El tipo de antenas que se utilizan para estos casos se denominan direccionales. No obstante en nuestro caso no existe necesidad de utilizar más sectores por lo que se opta por una antena isotrópica, la cual irradia en todas las direcciones con la misma intensidad.

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Anexo 9: Elección del equipo remoto Para seleccionar un equipo remoto que pueda atribuir la salida de transmisión de la forma más óptima posible, se deben tener en cuenta unas consideraciones básicas de diseño y también aspectos a cumplir acorde al cliente:

- Se estudian varios candidatos y su situación topológica actual con el fin de

hacer una primera selección. La existencia de Line of Sight: visibilidad directa

entre la antena origen y antena destino del radio enlace (LOS [19]) con el

equipo remoto a conectar es esencial en la utilización del método de

propagación de un radioenlace.

- Ante la posibilidad de tener varios puntos con LOS y viabilidad en la red, se

debe optar por un punto cercano que tenga conexión con un POC, punto de

FO o POP. De esta forma la conexión a la red estaría disponible y no se

llevarían a cabo grandes cambios que incumplieran limitaciones del cliente

(Tabla I).

- Se debe hablar con la parte propietaria del emplazamiento para poder llegar a

un contrato de alquiler o préstamo del mismo para realizar obra de ingeniería.

Es el cliente el encargado de asumir esta responsabilidad y comunicar la

confirmación (documento CAP) o no de la instalación de equipos y puesta en

funcionamiento del emplazamiento.

- Una vez se ha confirmado la posibilidad de realizar la obra, se procede a

revisar el equipamiento del emplazamiento para determinar la accesibilidad y

posible reutilización del mismo. En caso de que el equipamiento no sea válido

o no se pueda utilizar, se encarga la instalación de nuevos equipos. En este

punto se analiza si existe un equipo MPR y cómo es posible aprovechar o

establecer una nueva conexión con el equipo POC ya instalado.

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Tabla I: Normativa de conexión en sites en la red del cliente Orange

Limitación Urbano No urbano

Número máximo de nodos en anillo (excluido el punto de agregación) 1

8 8

Número máximo de nodos totales en topología completa (anillo+espureos) 1

10 15

Número máximo de sites en cadenas 1 3 4 (hasta 7) 2

Máximo número de saltos MW para llegar desde un nodo hasta el punto de

concentración (ruta más larga)

9 9

1Se excluye de la cuenta de nodos el punto de agregación.

2Se permiten 7 nodos en cadena en casos de carreteras/site rurales sin otra solución, previa validación de Plan Central.

Antes de nada se hace análisis para conocer que equipos pueden ser candidatos a ser el remoto. La figura 38 extraída de MapInfo Engineering refleja los cuatro candidatos (circunferencias de color rojo) posibles y la ubicación del site a integrar SITE A (triángulo de color azul). Las coordenadas de cada remoto son: SITE D: 42-22-55.00-N, 7-03-07.00-W SITE B: 42-20-42.59-N, 7-09-12.25-W SITE C: 42-23-54.19-N, 7-07-11.88-W SITE E: 42-14-30.41-N, 7-05-41.43-W

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Figura 38: Ubicación de candidatos y del punto a integrar Atendiendo a la topología, el SITE D dispone de confluencia de radioenlaces, prueba de que el site transmite a gran escala. El site es un punto concentrador que da salida al tráfico hacia el núcleo de red. Cuenta con conexión a un PTN POC; un PTN3900. Otro aspecto determinante es que pertenece a un anillo de radioenlaces PMW con lo cual el site dispone de un equipo MPR al que conectarnos por medio de un enlace a él. El SITE B pertenece al anillo, no dispone de conexión con un equipo POC y por tanto no presenta una salida de transmisión óptima para la red. Otro inconveniente de este site es que si se conectara a él en cadena, se necesitaría la reserva de una tarjeta adicional para poder redundar; conllevaría mayor coste y un cambio en el siguiente salto pasando a tener configuración 1+1 por protección . El SITE E por su parte dispone de propiedad distinta del resto, con lo que el cliente no cuenta con la autorización total para poder disponer de equipamiento nuevo ni realizar una obra de ingeniería en el emplazamiento. Aun pudiendo realizarla, el site no dispone de conexión directa con un punto concentrador y por tanto no sería posible el tráfico a otro equipo jerárquico de la red. El anillo PMW se puede ver en la figura 39. Está formado por los sites B-C-F-G-H-D.

[47]

Figura 39: Anillo PMW

Según la tabla I, la conexión del nuevo site al SITE B sería posible debido a que al ser emplazamientos no urbanos el número de sites conectados en el anillo sería de siete contando el nuevo site. La conexión con un equipo POC no sería tampoco un inconveniente ya que el tráfico en el anillo se encapsula en paquetes etiquetados con identificadores propios que circulan por un túnel virtual hacia el site con PTN POC, en este caso el SITE D. En cambio, ante la posibilidad de implementar esta solución, la topología y la configuración de los equipos sufriría más cambios que podrían desencadenar en un funcionamiento erróneo de la red. Se tendría que reconfigurar los parámetros de los radioenlaces para evitar interferencias, se necesitarían nuevos equipos de más capacidad en el site a conectar, la colocación de las antenas y el tipo de las mismas variarían para poder adaptarse a la nueva situación y sobre todo la asignación de IPs dependería de la ocupación del rango existente, con lo que no garantizaría la conexión de equipos en la capa de red. Una vez tenemos los posibles remotos mejor ubicados procedemos a realizar el replanteo; una visita a cada punto candidato para valorar la viabilidad de cada punto, desestimando aquellos no viables, ya sea por falta de espacio, desacuerdo con la propiedad sobre los equipos a instalar o la calidad / preferencia desde el punto de vista técnico. Unos de los chequeos en el replanteo es la existencia de LOS, se ha fotografiado (Figura 40) la obtención de visión libre y sin obstáculos desde el SITE A. También se ha comprobado la LOS desde el candidato SITE D (Figura 41) con Azimut de 60º replanteado por el equipo radio con los siguientes resultados:

- Para TX se replantea parábola de 1,2 a 8 metros en nuevo soporte a instalar a 60º contra SITE D, 1 MPR9500 ALU.

- En el SITE D se replantea una nueva parábola de 1,2 a 12 metros bajo plataforma existente con enlaces.

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Figura 40: LOS OK candidatos desde SITE A

Figura 41: LOS OK candidato replanteado SITE D

Atendiendo a la tabla II podemos ver los resultados obtenidos de azimut [20] [21] y LOS de los SITES analizados. El azimut es el ángulo horizontal al que hay que girar el eje de la antena para indicar el punto exacto para fijarlo en el plano horizontal. El valor del azimut se mide desde el polo norte geográfico terrestre hasta encontrar el satélite en sentido de las agujas del reloj.

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Tabla II: Resultado LOS y Azimut

El site C no ha sido validado por LOS debido a la orografía, la cual sirve para comprender el relieve, elevación de una zona, así como otras características sobre geología y topografía. Estas características afectan a la visibilidad directa, debido a que efectos como lluvia, viento u otros factores climáticos degradan la propagación de la onda del radioenlace. Es descartado por tanto el site C como posible equipo remoto. Se ha escogido el SITE D como remoto. Las diferencias frente a otros es que dispone de un equipo MPR existente de gran capacidad con puertos libres al que poder conectar el extremo del radioenlace, se evitaría de esta forma la implantación de nuevo equipamiento. El equipo MPR a su vez está conectado a un equipo PTN POC concentrador de tráfico para efectuar una salida de transmisión directa hacia los equipos POP y controladores, aspecto diferenciador y prioritario frente al resto de candidatos. Además, por la topología actual de la zona, bastaría con la creación de un único radioenlace y sus dependencias, consiguiendo modificar lo menos posible la red y evitando así la reconfiguración del anillo en el caso de haber escogido el SITE B. Acto seguido se ha generado el CAP; este documento reúne localización, planos de obra de ingeniería y diversos esquemas de instalación eléctrica dictaminados por la entidad constructora. Reúne también los esquemas de la instalación de cada unidad radio e información de antenas y otros equipos radiantes. Se presenta la localización del emplazamiento entre otros factores, la empresa que realiza la obra y el propietario, etc. Este documento es recibido para revisión según replanteo. Si todo coincide, se valida el CAP. En el CAP, se ubican también elementos a instalar escogidos por los ingenieros de radio. Se encargan de diseñar el site y pedir el equipamiento necesario para la puesta en marcha de la estación. Del equipamiento destacamos la instalación de una tarjeta SIU, una tarjeta DUW y una tarjeta DUG, ambas acopladas a un RBS 6102, perteneciente a la familia RBS6000 propiedad de Ericsson. En el anexo 13, referente a las conexiones locales del site, se especificará que tipo de puertos serán utilizados en cada una de estas tarjetas. En cuanto al equipamiento, se utilizará el siguiente (Figura 42):

- Parábola origen: 1.2 m de diámetro, visible desde 8 metros. - Parábola remoto: 1.2 m de diámetro. Altura mínima en remoto: 12 metros. - Se instala 1 nuevo MPR9500 en la estación EST_A. Existente una torre con una

altura total de 35 metros. - Se reutiliza el MPR situado en SITE D.

Emplazamiento Azimut Resultado Comentarios

SITE B 50º OK SITE C 34º KO No hay LOS por orografía SITE E 140º OK SITE D 60º OK

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Figura 42: Equipos de transmisión en ambos emplazamientos

[51]

Anexo 10: Equipos implicados en el radioenlace Para la integración de la estación EST_A se necesita un nuevo radioenlace PMW de 28 MHz 128 QAM class5 hacia el SITE D. Este nodo se integrará como FULL IP. Para realizar un radioenlace se necesita conocer previamente qué tipos de equipos existen en cada uno de los extremos, que puertos están libres para recibir la señal y qué configuración de radioenlace es necesaria acorde a la situación de la red o a posibles cambios conocidos. La situación actual de ambos sites se puede ver en la figura 43.

SITE D

SITE A

New Link

Figura 43: Situación actual Las siguientes tablas muestran la relación de los sites, equipos y capacidades involucrados en el proyecto y que se presentan como solución de la situación final. SITE D: Equipo MSS-8 - Equipo propiedad de Alcatel-Lucent con tarjetas específicas (Tabla III). - Antena SB4 – 190 B (Familia de antenas: SB = Single Polarized CompactLine, Diámetro: 4 ft (1,2 metros), Rango de Frecuencias: 190 (17,7 – 19,7 GHz), Revisión de antena: B (segunda revisión)). El Fabricante es Radio Frequency Systems (RFS [22]).

Tabla III: Tarjetas del equipo MSS-8

Equipo SITE D Descripción Cantidad

MSS8 FAN2U 1

MSS8 MPR subrack 8 slot clei code 1

MSS8 Control & Switching Module E 2

MSS8 MPR Memory L6TD-210 2

MSS8 MPT Access Card 2+1=3

MSS8 TDM 32E1 / DS2 2

MSS8 SDH Card 0

MSS8 EAS Card 0

MSS8 Power Injector 0

MSS8 Aux Board 0

MSS8 Packet Booster 1

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El enlace se conectará en una nueva tarjeta MPT –ACCESS en la posición libre de slot 5, proponiéndose puerto 5.1. En la tabla IV se pueden ver los puertos ocupados.

Tabla IV: Puertos ocupadas del equipo MSS-8

EQUIPO TIPO MSS-8

Slot 1 Control & Switching Module E Slot 2 Control & Switching Module E

FAN

Slot 3 MPT Access Card Slot 4 MPT Access Card

Ocupado Link Ocupado Link

Slot 5 MPT Access Card Slot 6

Link DA

Slot 7 PDH 32E1/DS2 Slot 8 PDH 32E1/DS2

SITE A: Equipo MSS-4 - Equipo propiedad de Alcatel-Lucent con tarjetas específicas (Tabla V). - Antena SB4 – 190 B (Familia de antenas: SB = Single Polarized CompactLine, Diámetro: 4 ft (1,2 metros), Rango de Frecuencias: 190 (17,7 – 19,7 GHz), Revisión de antena: B (segunda revisión)). El Fabricante de antenas es idéntico al SITE D.

Tabla V: Tarjetas del equipo MSS-4

Equipo SITE A Descripción Cantidad MSS4 FAN2U 1

MSS4 MPR subrack 8 slot clei code 1

MSS4 Control & Switching Module E 2

MSS4 MPR Memory L6TD-210 2

MSS4 MPT Access Card 1

MSS4 TDM 32E1 / DS2 0

MSS4 SDH Card 0

MSS4 EAS Card 0

MSS4 Power Injector 0

Se instalará un nuevo MSS4. El enlace se conectará a la tarjeta MPT –ACCESS en la posición libre de slot 3, proponiéndose puerto 3.1. En la tabla VI se pueden ver los puertos ocupados.

Tabla VI: Puertos ocupadas del equipo MSS-4

EQUIPO TIPO – MSS4

Slot 1 / CORE-ENH Slot 2/ CORE-ENH

FAN

Slot 3 / MPTACC Slot 4 /MPTACC or AUX

Link DA

Conocidos los equipos de transmisión en cada uno de ellos y los puertos propuestos para el funcionamiento del enlace es viable pensar en el diseño del mismo para configurar la conexión

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entre ambos emplazamientos. La situación futura de ambos sites una vez establecido el radioenlace se puede ver en la figura 44.

SITE D

SITE A

Link DA

Figura 44: Situación futura

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Anexo 11: Cálculos teóricos y diseño del radioenlace Los cálculos teóricos de los parámetros más importantes del radioenlace [23] [24] [25] [26] se desarrollan a continuación, teniendo en cuenta las normativas de la ITU-R que serán citadas a lo largo de este anexo, utilizándose la serie P para comprobar mediante las especificaciones de diseño del cliente y posteriormente con la herramienta de diseño el cumplimiento y viabilidad de objetivos del radioenlace. Fresnel La distancia de comunicación por línea de vista está delimitada por la curvatura de la Tierra. De esta forma para poder calcular la distancia máxima (D) entre antena del SITE A y la antena del SITE D necesitamos recalcular la distancia para que se entienda sobre un terreno plano:

D= D1 + D2= √ (17*8) + √ (17*12) = 25,945 Km; siendo 8 m y 12 m las alturas visibles de las antenas en cada site. Para comunicarse por medio del aire se establece una región que rodea la trayectoria entre la antena transmisora y la receptora que contiene la mayor parte de la potencia que alcanza el receptor. Esta región se denomina primer elipsoide o primera zona de Fresnel (Figura 45). Cuando esta primera zona de Fresnel queda libre al 60% a lo largo de todo el trayecto, la atenuación de la onda directa entre las dos antenas es prácticamente idéntica a la de espacio libre.

Figura 45: Primera zona de Fresnel

En el caso de que un obstáculo se situara a 5 Km de la antena transmisora. El radio de la zona de Fresnel a frecuencia (f) de 18 GHz sería:

0,6*Rm= 17,32*√ ((D1*D2)/ (D*f)) = 8,2 m (60% del radio de la zona de Fresnel). Indicaría que si ningún obstáculo se encuentra a radio igual o menor a 8,2 metros del primer elipsoide, la atenuación de la onda directa es la misma que la de espacio libre. 0,6*Rm = 8,2 -> Rm=13,66 m (Radio del primer elipsoide de la zona de Fresnel para este caso). En el caso del SITE A y SITE D no existen obstáculo que interfieran. Si existiesen, se realizaría el cálculo anterior modificando la distancia al obstáculo. Dado que no hay problemas al respecto del primer elipsoide de la zona de Fresnel, la atenuación de la onda directa se supone igual a calculada por pérdida en el espacio libre.

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Pérdidas por espacio libre FSL (Free Space Loss): Pérdidas en el espacio libre. FSL = 92,44 dB + 20*log (f) + 20*log (d) siendo f la banda de frecuencias en GHz (18 GHz) y d la distancia del radioenlace en Km (13,27 Km). FSL = 92.44 dB + 20*log (18 GHz) + 20*log (13.27 Km) = 140 dB

Se ha revisado la recomendación de la ITU-R. P.525-2(“Cálculo de la atenuación en el espacio libre” [27]), para comparar el cálculo anterior. Dado que es un enlace punto a punto:

FSL=32,4 + 20*log (f)+20*log (d) siendo f la banda de frecuencias en MHz (18000MHz) y la distancia en Km (13,27 Km).

FSL= 32,4 + 20*log (18000MHz) + 20*log (13,27Km) = 139,96 dB ≈ 140 dB. Corroborado el dato anterior.

Ganancia de antena Según las especificaciones del fabricante RFS, las ganancias para antenas tipo SB4 -190 son: Ganancia mínima: 44,2 dBi Ganancia media: 44,7 dBi Ganancia máxima: 45,2 dBi Con k= 0,5 (peor caso):

G= 10*log (k *((∏*D)/lambda) ^2) = 44,079 dB (41,939 dBi) siendo D el diámetro de la antena y k la eficiencia del alimentador. Con esta eficiencia del alimentador la ganancia mínima no cumpliría (41,939 dBi < 44,2 dBi) por lo que no se contempla la mínima eficiencia. Con k= 0,8 (mejor caso):

G= 10*log (k *((∏*D)/lambda) ^2) = 46,120 dB (43,980 dBi) siendo D el diámetro de la antena y k la eficiencia del alimentador. En este caso la eficiencia del alimentador al ser máxima hace que la ganancia se encuentre entre el baremo permitido (44,2 dBi < 43,980 dBi< 45,2 dBi) por el fabricante. La ganancia directiva anteriormente calculada puede ser comparada con la figura 46. Se muestra en ella, una gráfica, en la cual en el eje de abscisas se representa la banda de frecuencias en la que trabajará y en el eje de ordenadas se representa la ganancia en dBs correspondiente. También es interesante resaltar que se ha pintado para cada diámetro de antena la respuesta en esta relación. La que nos interesa es la gráfica de color azul oscuro que pertenece a una antena de diámetro 1,2 metros.

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Figura 46: Ganancia de antena por directividad

Potencia recibida (Pr) También llamada RSL (Receive Signal Level) :Nivel de señal recibida Pr = Pt (dBm) + Gtx (dBi) + Grx (dBi) – FSL (dB) Pr=RSL= 19 dBm + 43,980 dBi + 43,980 dBi – 140 dB = -33, 04 dBm Pérdidas por desvanecimiento plano (multitrayecto) Uno de esos objetivos es el método de predicción de distribuciones de desvanecimientos debido a la propagación multi-trayecto. Las recomendaciones que se han seguido han sido las de la ITU-R .P530-8 (“Datos de propagación y métodos de predicción necesarios para el

diseño de sistemas terrenales con visibilidad directa” [28]). Cálculo de factor geoclimático (K): K= 5*10^ (-7)*10^ (-0, 1*(C0-Clat-Clon))*PL^1, 5 K= 5*10^ (-7)*10^ (-0,1*5)*25^1,5 = 1,97* 10^ (-5) siendo: hmín = 725 > 700 -> C0=8 Lat.=42º 19’ ≤ 53º -> Clat=0 Clon=3 (longitud de Europa) Cálculo de la magnitud de inclinación del trayecto (épsilon): Épsilon = (h1-h2)/d; donde h1 es la cota de elevación de SITE D, h2 es la cota de elevación del SITE A y d es la distancia del radioenlace. Épsilon = (1200 – 750)/13,27 = 33,91 Milirad Cálculo del factor de ocurrencia de propagación por trayectos múltiples (Po): Po= K*((d) ^3,6)*(f^0,89)*((1+Épsilon) ^ (-1,4)) Po= (1,97* 10^ (-5)) *((13,27) ^3,6)*(18^0,89)*((1+33,91) ^ (-1,4)) = 0,01973 Cálculo del valor de la profundidad de desvanecimiento (At): At= 25+1, 2*LOG10 (Po) At= 25+1, 2*LOG10 (0, 01973) = 22, 95 dB

[57]

Cálculo del porcentaje de tiempo en que se excede At en el medio: Pt = Po*10^ (-At/10) = 6,7476*10^ (-5) % -> P (no excede) = 100 – 6,7476*10^ (-5)= 99,99993 %

Pérdidas por lluvia Otro de los objetivos es el método de predicción de índice de lluvia. Los factores climáticos afectan sustancialmente a los medios de propagación en aire. En este caso las recomendaciones que se han seguido han sido las de la ITU-R.P837-1(“Características de la

precipitación para establecer modelos de propagación” [29]) y de nuevo la ITU-R.P530-8 utilizando las estadísticas de la atenuación debidas a la lluvia a largo plazo. P837-1 muestra el dato de una estimación de la distribución acumulativa mediana de las intensidades de lluvia en las regiones hidrometeorológicas, pero al tener una tabla del cliente que nos muestra la intensidad de lluvia por provincia, nos interesa tener precisión y escoger según provincia. Se utiliza por tanto el valor de la tabla VII.

Se ha utilizado la recomendación de la ITU-R.P841-1(“Conversión de las estadísticas anuales en estadísticas del mes más desfavorable”) para calcular la predicción según el mes más desfavorable.

Cálculo atenuación específica(A) para la frecuencia, polarización y precipitación de interés: A = K*R^ (alfa) siendo R la tasa de lluvia en la provincia, K y alfa coeficientes en función de la frecuencia. A = 0,07708*47^ (1,0025) = 3,66 dB/Km Cálculo del factor de reducción del trayecto (r): do = 35*EXP (-0,015*R) siendo R la tasa de lluvia en la provincia do = 35*EXP (-0,015*47) = 17,29 r= 1/(1+ (d/do)) siendo d la distancia del enlace en Km (13,27 Km) r= 1/(1+ (d/do)) = 1/(1+ (13,27/17,29)) = 0,57 Cálculo de la longitud efectiva del trayecto (Leff): Leff = r*d = 0,57*13,27 = 7,51 Km Cálculo de la atenuación (At) del trayecto excedida durante el 0,01% del tiempo: At = A*Leff= 3, 66 dB/Km * 7, 51 Km = 27, 46 dB Cálculo de atenuaciones excedidas (Ap) durante otros porcentajes de tiempo p en la gama de 0,001% a 1% para enlaces radioeléctricos situados a 30º o más (Norte o Sur) de latitud: Ap= 0,12*(p^ (-0,546+0,043*LOG (p)))*At siendo p el porcentaje de tiempo en el mes más desfavorable y At la atenuación excedida en el 0,01% del tiempo.

[58]

Cálculo de p: Beta = 0,13; Q1=3,0 (Europa Noroccidental) -> Q (p) = Q1*p^ (-Beta)= 3,0*0,01^ (-0,13)=5,4591 pertenece al intervalo de la función Q (p) (0 <Q (p) < 12). p=pw/Q (p) -> pw=p*Q (p) = 0,01*5,4591 = 0,054591 % p=0,30*pw^ (1,15) =0,30*0,054591 ^ (1,15) = 0,010587 % -> Ap = 58,10 dB (mes desfavorable) -> Ap>At. Tiene que cumplirse que At/Ap ≥ 0,15. At/Ap= 0,47269 > 0,15. Cálculo del porcentaje de tiempo anual pa:

Pa= 10^ ((11,628)*(-0,546 + √ (0,298 + 0,172*LOG10 (0, 12*At/Ap))))

Pa=10^ ((11,628)*(-0,546 + √ (0,298 + 0,172*LOG10 (0, 12*27, 46 /58, 10)))) = 0,001033 % P (disponibilidad) = 100 – 0,001033=99,998 % Para realizar el diseño se ha utilizado la herramienta IQLink. Las decisiones sobre cada parámetro se explican brevemente a continuación, teniendo en cuenta la normativa de cumplimiento de objetivos en el diseño de radioenlaces dictaminada por el cliente[30]. Requisitos para el diseño del radioenlace:

- Modulación: 128 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) - Ancho de banda: 28 MHz

Antes de nada se seleccionan los sites (emplazamiento origen y destino) que serán los extremos del enlace: ID destino: D ID origen: A Banda de frecuencias El cliente Orange utiliza una serie de bandas de frecuencias exclusivas en las cuales poder diseñar los vanos. La banda en color rojo es vedada para el diseño, es decir, queda prohibido su uso, únicamente se podrá seleccionar con el permiso del departamento de Planificación central. Importante es por tanto, asegurarse de que la banda de frecuencias pertenece a una de estas marcadas sino el diseño no será válido. Las bandas son las siguientes: DGZZ-0000634: 24,970 a 25,026. 25,978 a 26,034 GHz. DGZZ-0500245: 12,863 a 12,919. 13,129 a 13,185 GHz. DGZZ-9900050: 25,179 a 25,291. 26,187 a 26,299 GHz. DGZZ-9900051: 37,758 a 37,870. 39,018 a 39,130 GHz. DGZZ-9900249: 18,181 a 18,209. 19,191 a 19,219 GHz.

[59]

Se ha escogido en la herramienta la banda de 18 GHz (Figura 47).

Figura 47: Banda de frecuencia seleccionada

Selección de equipos de radio De acuerdo a los ID escogidos previamente, se procede ahora a escoger el nombre de dicho emplazamiento: SITE NAME destino: SITE D SITE NAME origen: SITE A En estos sites se encuentra los equipos radio posibles para seleccionar. Dado que en nuestro radioenlace se utilizan equipos MPR propiedad de Alcatel-Lucent se han seleccionado los modelos 18G – MPT28A (18G: 18 GHz, MPT: ID de los MPR, 28: ancho de banda (28 MHz), A: Adaptativa). Estos equipos tienen capacidad ADM (Asymmetric Diversity Modulation). Los radioenlaces SDH en cada extremo disponen de un ADM con puertos físicos. Su función es multiplexar/demultiplexar el único tributario que le llega en una trama STM-1 en tramas PDH de 2 Mbit/s o multiplexar/demultiplexar las tramas PDH en una sola trama STM-1. Los ADM disponen de puertos físicos, denominados LOI, para la entrada o salida de las tramas PDH de 2 Mb/s. Modulación Las modulaciones posibles son: QPSK, 8PSK, 16QAM, 32QAM, 64QAM, 128 QAM, 256 QAM. Se ha seleccionado la modulación 128QAM requerida como modulación de referencia, y el resto como disponibles (Figura 48). La modulación de referencia será aquella que cubra nuestros requisitos mínimos de capacidad.

Figura 48: Modulaciones disponibles

[60]

Configuración del radio enlace Las configuraciones posibles para un radioenlace son:

- Sin protección (Not Protected: 1+0). - Con protección (Protected: 1+1; Diseño en diversidad espacial, Dos equipos + 2

antenas). Otras variantes de Protected son: 1+1sy, 1+1syas, 1+1sim, 1+1in, 1+1inas (Dos equipos + 1 antena + splitter).

Como norma general la configuración Hot Standby se implementará con 1 antena y Splitter Simétrico.

La configuración escogida ha sido Not Protected (1+0). Este vano se ha configurado con una sola antena y dos ODUs debido a que la infraestructura no ha necesitado la instalación de dos antenas para garantizar la viabilidad del vano en cuanto a pérdidas o por necesidades de diversidad espacial. Antenas Las antenas se listan por diámetro. La antena escogida ha sido de 1.2 m de diámetro adecuada a cada uno de los dos emplazamientos. Ambas antenas se seleccionan como Primary. Como no tenemos diversidad espacial en ninguno de los sites en antenas Diversity se dejarán los campos vacíos.

Field margin Se considera el Field Margin como la suma de: Un margen de error de 1dB ( Margen de error debido a errores de alineamiento, cimbreos, desajustes, etc) y un margen de interferencia de: 1dB (para bandas de frecuencia de 26GHz y 38 GHz) ó 3dB (para el resto de bandas y vanos XPIC) y adicionalmente 3 dB en caso de que uno de los extremos se encuentra por encima de los 2000 metros para compensar los efectos del deshielo de nieve y antenas. LOS En la propia herramienta es posible comprobar si existe línea de vista así como si está despejado en cada punto. Hay que tener en cuenta que esta comprobación es simplemente orientativa, pero nos sirve para corroborar también lo que los técnicos de campo han analizado desde cada site.

Se debe tener en cuenta que si el perfil trazado indica la existencia de un obstáculo pese a que se haya comprobado la LOS en campo, se deberá tener en cuenta que los datos topográficos de IQlink tienen una ligera desviación. Para ello, se debe eliminar la degradación que aparezca por obstáculo de forma manual, no contar el OH LOSS para las interferencias, entre otros factores.

Al realizar un plan nominal, una vez seleccionada la topología, debe volverse a comprobar la línea de vista de cada enlace mediante el profile (Figura 49).

[61]

Figura 49: Vista perfil del enlace Una vez comprobada la línea de vista se pasa al estudio de la calidad y disponibilidad del enlace. En el estudio con la herramienta IQLink de los enlaces, se han comprobado los siguientes puntos de acuerdo con las recomendaciones del ITU-R utilizadas por la propia herramienta: Método de predicción El método que se debe seleccionar para predecir las distribuciones de los desvanecimientos profundos debido a la propagación multi-trayecto en el mes desfavorable, siguiendo las recomendaciones del ITU-R será el P.530-8. Fade Margin: Se debe garantizar siempre para el Margen de desvanecimiento (CFM en IQLink). Se considera un Fade Margin mínimo a cumplir en los enlaces, en función de la modulación y frecuencia:

- Modulaciones inferiores a 128 QAM (inclusive): 15 dB de margen para BER 1E-6 en modulación más alta en las bandas de 26 y 38 GHz ó 23 dB de margen para BER 1E-6 en la modulación más alta en las bandas por debajo de 26 GHz.

- Modulaciones superiores a 256 QAM (inclusive): 13 dB de margen para BER 1E-6 en modulación más alta en las bandas de 26 y 38 GHz ó 18 dB de margen para BER 1E-6 en la modulación más alta en las bandas por debajo de 26 GHz.

[62]

El CFM tiene en cuenta los dB’s introducidos inicialmente de Field Margin en todas las frecuencias, para garantizar este valor incluso en el caso de mayor degradación del umbral permitido por interferencia. Índice de lluvia Se debe tener en cuenta el factor de intensidad de Lluvia y ha de seleccionarse en el menú Rain, desde la pestaña Rain Rate Selection, marcamos la casilla Auto ITU-R P.837-1 y automáticamente IQlink calculará en qué provincia nos encontramos y adjudicará un valor de mm/hr (Esos valores los encontramos en la tabla VII). La tasa de lluvia en la provincia de Orense es 47 mm/h.

Tabla VII: Tasa de lluvia por provincia

Provincia Índice lluvia

(mm/h)

Provincia Índice lluvia

(mm/h)

AB - ALBACETE 45 LU - LUGO 47

AX - ALICANTE 50 MX - MADRID 32

AL - ALMERIA 50 MA - MÁLAGA 54

AV - AVILA 37 MELILLA 44

BA - BADAJOZ 42 MU - MURCIA 50

BX - BARCELONA 60 OR - ORENSE 47

BI – VIZCAYA 43 OX – ASTURIAS 44

BU - BURGOS 35 PX - PALENCIA 32

CC - CACERES 39

PM – ISLAS BALEARES

60

CA - CADIZ 49 NA - PAMPLONA 43

CS - CASTELLON 60

PO - PONTEVEDRA

50

CEUTA 44 SA - SALAMANCA 32

CR - CIUDAD REAL 38 SS - GUIPÚZCOA 53

CO - CORDOBA 45 TF - TENERIFE 43

CX - CORUÑA 52 SX – CANTABRIA 46

CU - CUENCA 32 SG - SEGOVIA 32

GI - GIRONA 60 SE - SEVILLA 50

GR - GRANADA 42 SO - SORIA 32

GU - GUADALAJARA

42

TX - TARRAGONA 45

HX - HUELVA 50 TE - TERUEL 34

HU - HUESCA 60 TO - TOLEDO 32

JX - JAÉN 42 VX - VALENCIA 60

GC - GRAN CANARIA

30

VA - VALLADOLID 32

LE - LEÓN 35 VI – ÁLAVA 45

LX - LLEIDA 60 ZA - ZAMORA 32

LO – LA RIOJA 32 ZX - ZARAGOZA 36

[63]

Disponibilidad del vano (en la pestaña Target Objective) Tras presionar en el botón Recalculate, para que se actualicen todos los cambios, comprobaremos que se cumplen los siguientes criterios de disponibilidad en el vano:

- Disponibilidad del vano. El objetivo de disponibilidad para todos los vanos de la red dependerá de la modulación utilizada y del tipo de vano (First Mile/Middle Mile).

Para todo el tráfico de voz+señalización el valor de disponibilidad será siempre 99,999%, independientemente de la modulación utilizada para conseguir la capacidad necesaria que requiera dicho tráfico.

- SES por vano: De acuerdo con las recomendaciones ITU, el ratio objetivo de SESR para enlaces en la parte de acceso tanto P es de 0.015% a cumplir en el peor mes. Estos 0.015% se traducen a segundos como 389 SES/worst month, y se deben repartir entre los vanos que componen la cadena. En el peor caso, se pueden dar conexiones de nodos con 9 vanos, lo cual significa que debemos tener una media de 389/9 SES por vano. En el caso de MM la peor ruta sólo podría tener 6 vanos, por lo que la media por vano sería de 389/6.

Por tanto, se propone el siguiente criterio: Vano estándar-> 43 SES, Vano XPIC->60 SES

Figura 50: Parámetros de sacrificio del radio enlace

[64]

Parámetro IRF El método de cálculo de interferencias IRF (Figura 50), es un método bi-direccional, es decir, nos dará las interferencias que ejercen otros vanos sobre nuestro vano y viceversa.

Los valores Single TD Margin (0.2 dB) y Cumulative TD Margin (0.34 dB), vienen establecidos por defecto, aunque se podrán modificar. Este valor establece que el canal cumpla que el margen establecido entre los valores calculados y los valores objetivos, tanto para el cálculo individual como para el acumulativo, estén por encima de estos valores. Es decir, va a permitir que aparezcan más o menos interferencias en el resultado de los cálculos.

Se consideran permitidas las siguientes degradaciones por interferencias en función de la banda de frecuencia del vano en el caso más desfavorable (usualmente en modulación más baja QPSK): 1dB de degradación para las bandas de frecuencia de 26GHz y 38GHz, 3dB de degradación para el resto de bandas de frecuencias. Los vanos XPIC considerarán un margen de 3dB de degradación por interferencias en cualquier banda que se ponga en servicio.

OH LOSS Over-the-Horizon (OH) Loss, o pérdidas o más allá del horizonte. Si la trayectoria de propagación se extiende más allá del horizonte, la onda puede llegar a la antena de recepción por difracción sobre el terreno o dispersión de la troposfera. OH loss se refiere a la cantidad de atenuación que experimenta una señal interferente atravesando obstáculos tales como el terreno y los edificios.

[65]

Anexo 12: Determinación de los controladores BSC y RNC Cada zona geográfica de cobertura tiene una serie de parámetros que identifican a una/un BTS/ nodo B. En GSM y UMTS cada celda (área geográfica a la que proporciona cobertura una

estación base) cuenta con una serie de parámetros:

- BCF: Número identificador de un emplazamiento dentro de una BSC - BTS ID (en GSM) / WBTS ID (en UMTS): Número identificador de la celda. Puede

repetirse en otras BTS de la red. - BTS NAME: Cadena de texto interno en la BSC. Es la etiqueta con la que la BSC

almacena las estadísticas de la celda. - Frecuencias asignadas a los TRXs de los sectores 2G (en GSM) / Códigos Scrambling

asignados a los sectores 3G (en UMTS). Mediante una aplicación web corporativa se han calculado las fronteras que delimitan cada una de las zonas geográficas de cobertura asignadas a cada BSC. Cada una de estas zonas tiene asignadas varias celdas con su BCF, BTS ID, sus frecuencias y sobre todo el BTS NAME. Es concretamente con este último parámetro con el cual la celda reconoce qué BSC padre es la que controla y gestiona su funcionamiento. Del mismo modo para conocer la RNC se ha podido delimitar cada área geográfica conociendo a priori los parámetros de la tecnología UMTS de cada celda. La aplicación web es actualizada cada semana con los diferentes emplazamientos que se integran. Cada vez que se actualiza, se genera una capa en google earth que permite ser cargada para consultar el área geográfica, celdas vecinas, emplazamientos cercanos y sobre todo BSCs o RNCs que puedan estar en una ubicación más favorable para el despliegue o puesta en marcha de cada estación base o nodo B. En la figura 51 se puede apreciar la delimitación de las áreas de cobertura de cada BSC. El SITE A se encuentra ubicado sobre la zona sombreada de color azul oscuro. Esta zona se corresponde con la BSC_59 con lo cual será el controlador final que regulará el tráfico 2G de la estación EST_A. Análogamente, en la figura 52 se puede apreciar la delimitación de áreas de cobertura de cada RNC. El SITE A también se encuentra ubicado sobre la zona sombreada de color azul oscuro. El controlador final por tanto, será RNC_45. Dichos controladores BSC_59 y RNC_45 no son escogidos directamente en diseño de transmisión sino que esta decisión se atribuye a diseño radio con el fin de encontrar celdas vecinas, canales de difusión para cada celda entre otros parámetros, lo que implica una óptima búsqueda de la BSC y RNC para cada site. Está claro que se ha partido de que este estudio ya se ha realizado y que en consecuencia, el área sombreada acorde con la EST_A a tratar se corresponde de forma óptima con la realidad. Existen casos en los que en estas capas se pueda observar que la estación esté ubicada sobre una zona sombreada pero que por decisiones de diseño radio se tenga que asociar una BSC o RNC de diferente área de cobertura, ya sea por proximidad (controlador ubicado en fronteras o celda próxima ubicada al otro controlador) o por congestión de BTS y nodos B en cada controlador que obligaran a un cambio del mismo, o lo que comúnmente se denomina Rehoming.

[66]

Figura 51: Zona geográfica de control BSC_59

Figura 52: Zona geográfica de control RNC_45

[67]

Anexo 13: Conexiones locales en SITE A De acuerdo a requisitos de arquitectura, la salida de transmisión se hará mediante un módulo o tarjeta SIU y éste a su vez se conectará con el MPR local mostrándose como el equipo radio; el nuevo equipo MSS4 instalado en el SITE A. Por la tarjeta Core principal entrará el tráfico 2G por un puerto y en el siguiente entrará el tráfico 3G + OAM (Figura 53). Todas estas conexiones se efectuarán a través de cables utilizando conexión puerto a puerto de cada tarjeta.

Figura 53: Salida de transmisión desde SIU a MSS-4 La tarjeta DUG dispone de 4 puertos físicos tipo E1. La tarjeta DUW dispone de 5 puertos físicos, 4 de ellos de tipo E1 y uno de tipo Ethernet. La SIU como se ha comentado en el anexo 2 dispone de 28 puertos. Las conexiones locales propuestas para la salida de transmisión pueden verse en la tabla VIII.

Tabla VIII: Puertos utilizados en las conexiones locales en site A

Medio transmisión

Equipo Origen Tarjeta Puerto Origen

Equipo Destino Tarjeta

Puerto Destino

CABLE EST_A DUG 0,1 EST_A SIU 0,1

CABLE EST_A DUW 5 EST_A SIU 5

CABLE EST_A SIU 4 MSS-4 ENH_SLOT1 1

CABLE EST_A SIU 6 MSS-4 ENH_SLOT1 2

Una red Wide Area Network (WAN) es aquella que se extiende a grandes distancias. Cada sitio de la red es un nodo de la misma. Los datos se transmiten a larga distancia entre redes en un colección de caminos comunes conocida como backbone. Para tráfico 2G, se configura la interfaz WAN_2G que será configurada por el puerto 4 de la tarjeta SIU. Así mismo, la interfaz WAN_3G se utilizará para tráfico 3G y será configurada por el puerto 6 de la SIU. La interfaz RBS_3G se configura mediante el puerto 5 de la SIU. En la figura 54 se representa la conexión física.

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Conexiones 2G Una conexión puerto desde puerto 0 tarjeta DUG a puerto 0 tarjeta SIU (referencia a TGTransport EST_A_G900 : SuperChannel=0) y otra desde puerto 1 tarjeta DUG a puerto 1tarjeta SIU ( referencia a TGTransport EST_A_G900 : SuperChannel=1).Finalmente para la conexión MPR se utiliza el puerto 4 de los Ethernet eléctricos de tarjeta SIU a puerto 1 tarjeta ENH_SLOT1 del MSS4. Conexiones 3G Una conexión desde el puerto 5 tarjeta DUW a puerto 5 de los Ethernet eléctricos de tarjeta SIU y otra desde puerto 6 de los Ethernet de tarjeta SIU a puerto 2 tarjeta ENH_SLOT1 del MSS4.

MSS4

RBS6102

DUG/0

DUW/5

DUG/1

SIU/4SIU/6

SIU/5

ENH_SLOT1/1

ENH_SLOT1/2

SIU

Figura 54: Representación del conexionado físico en SITE A

[69]

Anexo 14: Red de radioenlaces PMW En la ruta PMW (Figura 55) de la zona una vez establecido el radioenalce se puede apreciar como el SITE D pertenece a un anillo de equipos MPR9500 de tipo MSS8 correspondientes a cada site del anillo como se especifica en el anexo 8 (anillo de sites B-C-F-G-H-D) . Las conexiones entre equipos con trazo de color claro representan enlaces no redundados; con configuración 1+0. Los radioenlaces con trazo oscuro representan los enlaces redundados ó también llamados 1+1. Se puede ver la conexión entre el equipo MSS8 del site D y el equipo MSS4 del SITE A (circunferencia de color rojo) y el vano diseñado que los une con configuracion 1+0 . Al tener el equipo MSS8 conexión con un equipo POC, la ruta PMW queda únicamente reflejada con el tramo establecido por el radio enlace Link DA, creando una cadena de un salto.

Figura 55: Ruta PMW

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ANEXO 15: Conexiones locales en SITE D

Es una conexión que conecta a las Cores del MPR cabecera con el PTN del mismo site (Conexión MPR POC a PTN POC), en este caso el SITE D. Esta conexión la implementa el personal de Alcatel-Lucent. La conexión (Figura 56) que se establece entre el punto MPR cabecera de Alu y el PTN concentrador de Huawei se denomina Link Aggregation Group (LAG).

Figura 56: Conexión LAG con doble conexión entre MPR ALU y PTN Huawei Los LAG utilizan un conjunto de puertos de modo que dos nodos de la red se pueden interconectar usando múltiples enlaces para aumentar la capacidad del enlace y la disponibilidad entre ellos. De esta forma esas interconexiones operan como un único enlace lógico con una capacidad de tráfico que es la suma de las capacidades de los enlaces individuales. La agregación de enlaces también proporciona redundancia entre los enlaces agregados. Si falla un enlace, su tráfico es redirige hacia el enlace restante, o enlaces. Si el enlace o enlaces restantes no tienen la capacidad necesaria para evitar un cuello de botella de tráfico, La configuración de QoS apropiada se utiliza para priorizar el tráfico de manera que todo el tráfico de alta prioridad fluye por el enlace. La agregación de enlaces se lleva a cabo de acuerdo al protocolo Link Aggregation Control Protocol (LACP) definido en el IEEE 802.3ad y puede ser aplicado a los puertos de radio y los puertos Ethernet de usuario. Las conexiones correspondientes al SITE se pueden ver en la tabla IX. En la figura 57 se representa la conexión física.

Tabla IX: Puertos utilizados en la doble conexión LAG

CONEXIÓN MPR-PTN

ALU MPR SLOT.PUERTO PTN POC SLOT.PUERTO

MSS8 1.5 PTN3900 3.1

MSS8 2.5 PTN3900 18.1

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MSS8PTN 3900

SLOT1/5

SLOT2/5

SLOT3/1

SLOT18/1

Figura 57: Representación de las conexiones físicas entre MPR POC y PTN POC

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Anexo 16: Asignación de IPs a los servicios del nodo En la herramienta de gestión U2000, se puede ver el equipo PTN3900 del SITE D (PTN SITE D). En la tarjeta 81EG8, puerto 1 del SLOT3 tiene una serie de interfaces virtuales de tipo Ethernet (Figura 58). Cada una de ellas tiene asignado un Logical Port ID (Identificador de puerto lógico) y el tráfico correspondiente a la etiqueta de la VLAN del recurso o servicio que cursa.

Figura 58: Interfaces Ethernet configuradas en el puerto 1 del SLOT 3

Como se puede apreciar en la figura 59 las tríadas de VLANs 51/52/53 y 61/62/63 están asignadas al tráfico 2G y 3G en dicho PTN. Ambos casos representan:

- Primera etiqueta al servicio 2G; la interfaz Abis. - Segunda etiqueta al servicio 3G; la interfaz Iub. - Tercera etiqueta al servicio 3G; la interfaz Mub.

Figura 59: Servicios y tríada de VLANs seleccionadas

A priori cualquiera de los dos conjuntos de tríadas podría ser válido salvo por la subred utilizada y el direccionamiento IP que se restringe su asignación en función de las IPs libres que existan en cada rango. En la figura 60 se ven las máscaras de cada subred de las interfaces, indicando el rango o cantidad de IPs disponibles para utilizar. También se puede ver como en la capa 3 el identificador del puerto indica la dirección IP del equipo PTN en este caso que controla cada servicio en ese puerto.

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Figura 60: Subredes y rangos definidos para cada etiqueta VLAN Cuando se habla de dirección, se refiere a identificador numérico único asignado a un host o una interfaz o conexión de una red. La subred es una parte de una red que comparte una dirección de subred determinada y la máscara de subred es la combinación de 32 bits utilizada para describir qué parte de una dirección se refiere a la subred y qué parte se refiere al host. La dirección IP identifica únicamente un dispositivo en una red IP. El direccionamiento [31] se compone de 32 bits binarios, que pueden ser divisibles en una porción de la red y recibir la porción con la ayuda de una máscara de subred. Los 32 bits binarios se dividen en cuatro octetos (1 octeto = 8 bits). Cada octeto se convierte a decimal y se separa con un punto. Por esta razón, se dice que una dirección IP se expresa en formato decimal con puntos (por ejemplo, 172.16.81.100). El valor en cada octeto posee un rango decimal de 0 a 255 o binario de 00000000 a 11111111.

Es necesario segmentar las redes grandes en subredes más pequeñas, con lo que se crean grupos más pequeños de dispositivos y servicios con los siguientes fines:

- Controlar el tráfico mediante la contención del tráfico de “broadcast” dentro de la subred.

- Reducir el tráfico general de la red y mejorar el rendimiento de ésta. El direccionamiento IP asignado a la estación EST_A comienza por determinar la conectividad en el RBS entre la tarjeta DUW y la tarjeta SIU. Es así donde se establece el servicio RBS_3G. En el anexo 13 se han comentado las conexiones locales. La conexión entre la tarjeta DUW y la tarjeta SIU dispone también de conectividad IP. El rango que se asigna es de uso privado por cada operador por lo que las IPs serán asignadas directamente por ellos. El rango dado es 10.29.22.152/30. Al ser un /30 significa que existen 4 IPs de las cuales sólo 2 son asignables: 10.29.22.152-> rango 10.29.22.153 -> DUW 10.29.22.154-> SIU 10.29.22.155-> broadcast

[74]

De acuerdo a los servicios de las redes WAN se ha seleccionado la triada 51/52/53 con los identificadores 702,703,704 puede verse que para el identificador 702 correspondiente al servicio 2G el rango 10.12.37.0 pertenece al PTN. La máscara que tiene es 255.255.255.224 = 27 lo que indica que es un /27. Se podrán conectar a la subred 10.12.37.0/27 un total de 30 hosts ( desde la IP 10.12.37.1 a la IP 10.12.37.30 ambas incluidas). En este caso se optó por realizar un ping ssh a cada IP mediante la herramienta Putty y utilizando el comando getcontaiment STN = 0 , ha devuelto la configuración de la SIU de una estación diferente, de esta forma práctica es posible ratificar si la estación ocupa esa IP. Para garantizar que el host puede ser asignado con esa IP es necesario corroborar que cada una de las tres IPs para las interfaces Abis, Iub e Mub están libres. A continuación se desglosa una lista de IPs y resultado de las IPs mediante la interfaz Abis: 10.12.37.0 -> NO 10.12.37.1-> Es la del PTN3900 . . . . . 10.12.37.13-> Ocupada por la estación EST_F 10.12.37.14-> Ocupada por la estación EST_G 10.12.37.15-> Ocupada por la estación EST_H 10.12.37.16-> Ocupada por la estación EST_C 10.12.37.17-> Es la siguiente libre. Se asigna a la estación EST_A . . . 10.12.37.31-> NO (Broadcast)

Las VLANs ya van por un tunel. El tráfico del tunel tiene menos carga de tráfico que el correspondiente a las VLANs 61/62/63 y por tanto el rango tiene más IPs libres. Los servicios escogidos fueron los correspondientes a la tríada de VLAN 51/52/53: 702 -> PMW_2G_ETH_SERVICE_SITE D_702_51 703 -> PMW_Iub_ ETH_SERVICE_SITE D_703_52 704 -> PMW_Mub_ ETH_SERVICE_SITE D_704_53

[75]

Anexo 17: Elección del túnel LSP El túnel LSP es el camino virtual por la red MPLS de PTNs (Figura 61). El tráfico concluye en el emplazamiento destino donde se ubica el equipo PTN POP y la RNC/BSC según tecnología.

Figura 61: Túnel LSP entre PTNs

Cada túnel LSP dispone de un camino de protección. Éste no está formado por los mismos saltos que el principal, sino que utiliza un camino diferente pero con el mismo destino. El protocolo Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP), definido en el RFC 3768, controla el funcionamiento de los dos PTN POP. Este protocolo hace que el enrutamiento sea más fiable debido a que crea un router virtual con la tabla de encaminamiento asignada por el camino de protección o redundancia (Figura 62) y en el momento en el que el camino principal sufra una caída o quede deshabilitado, el router virtual activa su funcionamiento y por consiguiente los saltos de la ruta. Estos routers utilizan la tecnología Virtual Routing and forwarding (VRF) la cual permite disponer de varias instancias hacia el mismo router en la misma tabla de encaminamiento no generando ningún tipo de problema de asignación de IPs.

Figura 62: Redundancia en PTNs

[76]

El PTN POC es el tipo PTN3900, denominado en este caso PTN SITE D. Desde este equipo se han creado una serie de túneles LSP para encapsular los PW. En la figura 63 se muestran los LSP existentes. Es curioso distinguir el estado de cada túnel en este caso todos en enabled (habilitado) y de Alarm severity (alarma de Gravedad) normal, aunque podría alguno uno de ellos estar en estado critical (crítico) el cual podría estar sufriendo alguna modificación. También es posible fijarse en los equipos PTNs origen (Source Node) y destino (Sink Node) en los cuales puede conocerse el PTN ubicado en el site RNC/BSC.

Figura 63: Túneles LSPs existentes con origen en PTN SITE D

LSPs escogidos: Working: LSP_PTN SITE D_PTN POP _2_W-1 LSP_ PTN SITE D _ PTN POP _1_W-1 LSP_ PTN SITE D _ PTN POP _2_W-1_PRT LSP_ PTN SITE D_ PTN POP _1_W-1_PRT Se ha escogido este túnel debido a que es el encargado de cursar el tráfico correspondiente las VLANs 51/52/53. La topología y loss altos del túnel principal LSP_PTN SITE D_PTN POP _2_W-1 (LSP Working) puede verse en la figura 64. El túnel de protección puede verse en la Figura 65.

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Figura 64: LSP Working

Figura 65: LSP Protection

Análogamente los LSPs Redundancy disponen de sus propias conexiones y saltos por el core IP/MPLS.

[78]

Anexo 18: Resultados El diseño del link DA en la pestaña diseño de IQLink (Figura 66) nos aparecen resultados de viabilidad del enlace. Éstos han sido analizados para comprobar el cumplimiento o no de los mismos.

Figura 66: Diseño enlace Análisis de criterios de cumplimiento para una modulación 128 QAM:

- Composite Fade Margin (CFM): 30.04 dB; cumple que Fade Margin > 23 dB (mínimo permitido).

- Indisponibilidad por lluvia: 99.993 % (no cumple que Indisponibilidad: 99.995 %) pero al no cumplir por más diferencia con parábola de 1.8 m y otras condiciones se escoge ésta solución porque cumple con el criterio relajado (99.995 %>indisponibilidad > 99.994%).

- Total Outage: 5.86 SES (cumple que Total Outage < 43 SES). El objetivo de 99.999 % se ha cumplido con creces debido a que el límite es 99.995 % para vanos estándar con modulación 128 QAM.

[79]

- Flat Multipath (Multitrayecto): 99,99998. Difiere en 0,00005 % con respecto al cálculo teórico. Se considera válido este resultado.

- Rain: 99,993 %. Difiere en 0,005% con respecto al cálculo teórico. Se considera válido este resultado.

- Magnitud of path inclination: 34, 5925 Milirad. Difiere en menos de 1 Milirad con respecto al cálculo teórico. Se considera válido este resultado.

La propia herramienta IQLink nos aporta el MILF (Figura 67) donde se recoge la información resumida de cada site acerca del enlace Link DA.

Figura 67: Datos del radio enlace exportados por la herramienta IQLink

[80]

En este MILF existen algunos resultados referentes a las antenas y pérdidas que son también analizados:

- Field Margin: 4dB. Se cumple debido a los criterios de diseño. Será 1dB por errores de alineamiento + 3 dB por margen de interferencia.

- Branching Loss: Son las pérdidas por acoplador. Debido a que el radioenlace tiene configuración 1+0, no dispone de acopladores, por lo tanto no existen pérdidas por acoplador. Se cumple dicha parámetro; Tx: 0.00 dB | Rx: 0.00 dB para cada una de las antenas.

- Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) = Potencia Irradiada Isotrópica Efectiva (PIRE): Potencia de salida de la señal desde la antena. EIRP = Power –Branching Loss+ Gain. Se cumple debido a que: EIRP = 63.5 dBm = 19.00 dBm -0 dB + 44.50 dBi

- Free Space/Absortion Loss (FSL). Se cumple debido a que: FSL = 92.44 + 20*log (Band) + 20*log (Path Length) = 140 dB. Valor idéntico al cálculo teórico. Se considera válido.

- Receive Signal Level (RSL). Se cumple debido a que: RSL= Power + Gain (site D) + Gain (site A) – FSL = -32 dBm. Difiere en 1,04 dBm con respecto al cálculo teórico. Se considera válido este resultado.

- Gain. La ganancia es de 44,50 dBi. Difiere en 0,52 dBi respecto al cálculo teórico. Se considera válido este resultado.

En el diseño se ha propuesto una frecuencia de 18 GHz y modulación 128QAM con tipo de vano New 9500MPR, con parábolas de 1,2 en ambos extremos. Para esta configuración existe una ligera desviación de 99,9931 respecto a los 99,995 por indisponibilidad por lluvia. Cumple el resto de parámetros de diseño entrando con un campo de -32,46 dBm. La capacidad del enlace es de 156,6 Mbps (71xE1) diseñado para una capacidad de 156,81 Mbps. Dado que a 13 Ghz no existen canalizaciones libres por interferencias, y dadas las limitaciones de infraestructuras para instalación de parábolas de 1,8, se propone el diseño como válido. Además, el principal parámetro de un radioenlace, Fade Margin, tiene un valor de 7dB mayor que el mínimo, por tanto, la calidad del radioenlace está asegurada. La figura 68 muestra que el remoto MSS8 conecta por el SLOT5 puerto 5.1 de la tarjeta MPT-HC el radioenlace Link DA a través del equipo MSS4 del SITE A, indicando que está en servicio el puerto. La IP propuesta para el tráfico 2G (WAN_2G) de la estación EST_A coincide con la que tiene asignado esta interfaz. El resultado puede apreciarse en la figura 69 donde se muestra la conexión remota al módulo SIU. De forma práctica se visualizan los parámetros de configuración de otras interfaces (RBS_3G, WAN_3G) con sus correspondientes VLANs.

[81]

Figura 68: Conexión entre equipos del radioenlace

La configuración del módulo SIU de la estación EST_A (tabla X), ha sido cargada con los datos proporcionados por el diseño: Se han configurado en los puertos de la tarjeta SIU tres Interfaces Ethernet: RBS_3G, WAN_2G, WAN_3G y también dos TGTransport correspondientes a 2 E1s; referentes a las conexiones entre la tarjeta DUG y la tarjeta SIU. Se puede comprobar como existe una relación lógica entre las interfaces Ethernet y la tríada de VLAN. En el ANEXO 16 se especifica la tríada 51/52/53. La etiqueta 51 se corresponde con la interfaz Ethernet = 2 (WAN_2G), la etiqueta 52 y 53 con la interfaz Ethernet (WAN_3G).

Tabla X: Configuración de interfaces en la tarjeta SIU en EST_A

Nodo MO Atributos

EST_A STN=0,E1T1Interface=0; STN=0,E1T1Interface=0;

EST_A STN=0,E1T1Interface=1; STN=0,E1T1Interface=1;

EST_A STN=0,EthernetInterface=1; STN=0,EthernetInterface=1; portNumber= 5;TrafficManager=QoS_RBS_3G;

EST_A STN=0,EthernetInterface=2; STN=0,EthernetInterface=2;portNumber= 4;TrafficManager=QoS_WAN_2G;

EST_A STN=0,EthernetInterface=3; STN=0,EthernetInterface=3; portNumber= 6,TrafficManager=QoS_WAN_3G;

EST_A STN=0,TGTransport=EST_A; STN=0,TGTransport=EST_A,IPInterface=WAN_2G;;

EST_A STN=0,TGTransport=EST_A_G900, SuperChannel=0;

STN=0,TGTransport=EST_A_G900,SuperChannel=0; depE1T1Interface= 0;

EST_A STN=0,TGTransport=EST_A_G900, SuperChannel=1;

STN=0,TGTransport=EST_A_G900,SuperChannel=1; depE1T1Interface= 1;

EST_A STN=0,VLANGroup=RBS2G,VLAN=51; STN=0,VLANGroup=RBS2G,VLAN=51;; tagValue= 51;

EST_A STN=0,VLANGroup=RBS2G; STN=0,VLANGroup=RBS2G;EthernetInterface=2;

EST_A STN=0,VLANGroup=RBS3G,VLAN=426; STN=0,VLANGroup=RBS3G,VLAN=426;; tagValue= 426;

EST_A STN=0,VLANGroup=RBS3G,VLAN=427; STN=0,VLANGroup=RBS3G,VLAN=427;; tagValue= 427;

EST_A STN=0,VLANGroup=RBS3G; STN=0,VLANGroup=RBS3G;EthernetInterface=1;

EST_A STN=0,VLANGroup=RBS3G_WAN,VLAN=52; STN=0,VLANGroup=RBS3G_WAN,VLAN=52;; tagValue= 52;

EST_A STN=0,VLANGroup=RBS3G_WAN,VLAN=53; STN=0,VLANGroup=RBS3G_WAN,VLAN=53;; tagValue= 53;

EST_A STN=0,VLANGroup=RBS3G_WAN; STN=0,VLANGroup=RBS3G_WAN;EthernetInterface=3;

[82]

Figura 69: Respuesta al ping de la IP de servicio 2G

Los equipos elegidos y la forma en que se conectan se pueden ver finalmente en la figura 70.

RNC_45

BSC_59

MSS4MSS8

PTN 3900

(PTN

SITE D)

PTN POP_2

Link DA

SITE ASITE D

LSP_PTN SITE D_PTN POP _2_W-1 (Túnel LSP)

SITE PTN/RNC-BSC

LAG

10Gbe/Gbe

10Gbe/Gbe

Figura 70: Ruta final con los equipos de red de acceso al site A

[83]

Anexo 19: Relación de normativas aplicadas Se han utilizado las siguientes normativas para la realización del proyecto de diseño:

- EP-12-0231 Normas de Planificación de red MBH_v13 - DA-11-0147 Normativa Documentación Acceso Móvil v13 - Low Level Design Description_MBH_revC - High Level Design Description for RAN Renewal_revC - DA-11-0167 Diseño de Radioenlaces PMW en IQLink_v8 - ITU-R .P530-8 - ITU-R. P.525-2 - ITU-R.P837-1 - ITU-R.P841-1

Se han utilizado las siguientes normativas para la realización de la obra en la estación base:

- DA-07-0035 Elementos calificados para su instalación. Elementos ODF, EDF, DDF. - EP-08-0066 Norma de construcción de emplazamientos de red móvil de Orange. - EP-08-0061 Norma de instalación de Repartidores DDF/ EDF de ADCKrone en

BSC remotas. - EP-08-0081 Norma de instalación Bandejas de FO en rack de 19” FMT de

ADCKrone. - EP-08-0086 Norma de instalación de repartidores EDF en emplazamientos de Red

de Orange. - EP-10-0150 Norma de etiquetado en salas técnicas. - EP-10-0155 Norma de Ingeniería para FTTN. - EP-11-0193 Norma de instalación Bandejas de FO en rack de 19” REDISLOGAR - EP-11-0194 Norma de instalación Bandejas de FO en rack de 19” TYCO - EP-11-0195 Norma de instalación Bandejas de FO en rack de 19” NEXANS - EP-11-0192 Norma de adecuación de emplazamientos de la red móvil de Orange. - EP-11-0207 Norma de Ingeniería de Swap MIND PMW ALU - Norma UNE EN 353-1 - Norma UNE EN 353-2 - Norma UNE EN 354 - Norma UNE 20431 - LEY 31/1995 - RD 614/2001 - RD 1215/1997 - RD2177/2004 - EP-08-0066 Norma de Construcción de emplazamientos BTS/Nodos B de la

redBSS/UTRAN de AMENA - EP-08-0049 Norma de Instalación de nodos B de UMTS en emplazamientos

DCS1800 - EP-10-0180 Norma de Ingeniería Swap Ran Renewal. - EP-10-0155 Norma de Ingeniería FTTN. - EP-11-0192 Norma de adecuación de emplazamientos de la Red Móvil - EP-11-0193 Norma de Instalación Bandejas fo Redislogar - EP-11-0194 Norma de Instalación Bandejas fo Tyco - ANSI/TIA/EIA-568-B - ANSI/TIA/EIA-569-A - ANSI/TIA/EIA-570-A

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- ANSI/TIA/EIA-606-A - ANSI/TIA/EIA-607 - ANSI/TIA/EIA-758 - R.D. 3275/ 1982 - Norma UNE 81 707 85 Escaleras portátiles de aluminio simples y de extensión - Norma UNE 81 002 85 Protectores auditivos - Norma UNE 81 101 85 Equipos de protección de la visión - Norma UNE 81 200 77 Equipos de protección personal de las vías respiratorias - Norma UNE 81 208 77 Filtros mecánicos - Norma UNE 81 250 80 Guantes de protección - Norma UNE 81 304 83 Calzado de seguridad

- Norma UNE 81 650 80 Redes de seguridad - Norma UNE 81 353 80 Cinturones de seguridad - Norma NTE - ISA/1973 Alcantarillado - ISB/1973 Basuras - ISH/1974 Humos y gases - ISS/1974 Saneamiento

[85]

Anexo 20: Presupuesto Los proveedores de equipos y empresas instaladoras no pueden hacer público el desglose del coste económico detallado de la obra tal y como se desarrolla. La ausencia de costes como mano de obra de instalación, licencias o permisos, material eléctrico y electrónico o medios logísticos entre otros, se debe por tanto a una razón confidencial. De modo que se ha realizado un cálculo aproximado del coste atendiendo a la parte de diseño del proyecto incluyendo los equipos requeridos para la creación de la ruta de transmisión. El tiempo de duración de este proyecto ha sido de 6 meses, 120 días sin contar festivos ni fines de semana. La mano de obra del proyecto ha sido contemplada mediante la aportación real de los trabajadores excepto el de ingeniero de transmisión. El coste del ingeniero de transmisión no ha sido contemplado porque no es un tiempo real debido a que se ha realizado en varias etapas a lo largo de los 6 meses incluyendo aprendizaje, explicaciones técnicas y posterior ejecución. Los equipos requeridos son:

- RBS 6102 - Tarjeta DUG - Tarjeta DUW - Módulo SIU - 9500MPR MSS4

Según el proyecto se indica la utilización de otros tipos de equipos. No ha sido contemplado su coste económico debido a que existen y no son de primer uso sino que han sido reutilizados para la disposición de la ruta final. El coste de los equipos anteriormente citados puede verse en la tabla XI.

Tabla XI: Coste económico de equipos

Descripción equipos Precio (€) Unidades Coste (€)

RBS 6102 5.890,10 1 5.890,10

Tarjeta DUG 390,30 1 390,30

Tarjeta DUW 1.659,40 1 1.659,40

Módulo SIU 505,80 1 505,80

MPR9500 MSS4 2.570,20 1 2.570,20

Total (€) 11.015,80

Se han utilizado los siguientes trabajadores para realizar el proyecto de diseño:

- Técnicos de campo - Ingeniero radio

[86]

Se determina el coste real de la mano de obra (Tabla XII) aplicada a la ejecución de un proyecto de este tipo con dedicación completa y contando con la experiencia en el sector.

Tabla XII: Coste económico de mano de obra

Descripción trabajador Tipo de trabajo

Tiempo dedicado Coste(€)/hora Personas Coste(€)

Técnicos En campo 8 20 2 320

Ingenieros radio Oficina 40 30 1 1200

Total(€) 1.520,00

El coste económico total referente a esta parte del proyecto puede verse en la tabla XIII.

Tabla XIII: Coste económico total

Presupuesto(€) 12.535,80

[87]

Anexo 21: Pliego de condiciones

Prefacio

La realización de este Pliego de condiciones se debe al mero hecho de mostrar qué tipo de normativas y tareas se han utilizado para la realización de la obra civil o infraestructura en una estación base de en un emplazamiento conocido. No obstante, la caracterización de este pliego resurge en la necesidad de asentar las bases teóricas por lo que no se hará especial mención a aspectos técnicos referentes a material, equipamiento, debido a que la empresa instaladora no permite el acceso a datos y especificaciones técnicas de la obra. Las operadoras contratan el servicio para realizar la instalación de equipos y diseño de red a empresas distintas, guardando confidencialidad de cada parte contratada, muestra de que la obra puede ser un proceso totalmente transparente a la parte de diseño de transmisión consistente en este proyecto. Independientemente, se ha realizado una aproximación o adaptación de pliego de condiciones relacionados con la obra en cuestión que pueda servir como estándar para cualquier obra en el sector de la telecomunicaciones.

1- Introducción

La estación base en cuestión dotará de cobertura al emplazamiento del cliente prestando los servicios de transmisión de datos. La instalación del radioenlace otorgará una infraestructura vital para la conexión con el núcleo de red del operador, pudiéndose transportar los datos de un extremo a otro de cada emplazamiento y sirviendo el servicio móvil a las poblaciones que sean cubiertas por el alcance del mismo.

La importancia de esta infraestructura provoca la necesidad de mantenerla en un estado muy alto de disponibilidad. Por ello se tiene que prestar especial atención en disponer de un servicio de operación y mantenimiento que conserve un alto grado de fiabilidad en los sistemas y la mayor disponibilidad posible de los equipos para garantizar un correcto funcionamiento de la estación.

La aplicación de normativas es necesidad imprescindible para la homologación en la realización de cualquier obra o proyecto. La seguridad y la salud de los trabajadores también es un tema importante y que será tratado en el presente pliego.

2- Objeto

El Objeto del presente pliego es recoger un programa de actividades o tareas a realizar, normativas a aplicar y aspectos a tener en cuenta para el correcto y legal desarrollo de una obra de ingeniería asociada a una estación base cumpliendo los requisitos de documentación técnica y especificaciones del proyecto dictaminadas por el cliente.

[88]

3- Disposiciones generales

La realización de las infraestructuras de telecomunicaciones se rigen por una serie de leyes generales recogidas en el Ministerio de Industria, Energía y Turismo, más en concreto en la Secretaría de estado de Telecomunicaciones y para la sociedad de la información, que deben estipular cualquier tipo de construcción en el ámbito de las Telecomunicaciones. La normativa de aplicación [33] para cualquier tipo de infraestructura de telecomunicación son las siguientes:

- LEY 38/1999, de 5 de noviembre, de Ordenación de la Edificación.(BOE 06/11/99). - Real Decreto-Ley 1/1998, de 27 de febrero (BOE 28-02-1998). - LEY 10/2005, de 14 de junio, de Medidas Urgentes para el Impulso de la Televisión

Digital Terrestre, de Liberalización de la Televisión por Cable y de Fomento del Pluralismo. (BOE 15/06/2005).

- Real Decreto 401/2003, de 4 de abril (BOE 14-05-2003 - Orden CTE/1296/2003, de 14 de mayo (BOE 27-05-2005) - Orden ITC/1077/2006, de 6 de abril (BOE 13-04-2006). - Real Decreto 346/2011, de 11 de marzo. - Orden ITC/1644/2011, de 10 de junio.

Para la Infraestructuras Comunes de Telecomunicaciones (ICT) se utilizan una serie de modelos de documentos: Acta de replanteo, modelo de boletín (Común a TDT, ICT,VOZ y DATOS, AUDIVISUAL, RADIOFRECUENCIA..), modelo de protocolo de pruebas, certificación de fin de obra para ICT de fase única y certificación de fin de obra para ICT de varias fases.

De acuerdo a la normalización técnica, el Boletín Oficial del Estado(BOE) define unas interfaces radioeléctricas [34] que recogen los requisitos técnicos a cumplir por el servicio móvil. Las interfaces que tienen aplicación en este proyecto son:

- IR-19. Sistema digital de telefonía móvil automática GSM. (BOE 13/04/2006). - IR-21. Sistemas de comunicaciones móviles de tercera generación IMT-

2000/UMTS. (BOE 28/04/2006). - IR-118 a IR-123. Servicio móvil terrestre de voz y datos para redes móviles

privadas y redes móviles de acceso público (PMR/PAMR). (BOE 06/04/2009). - IR-202, IR 203 e IR 204. Sistemas de radio móvil. (BOE 05/12/2011) - IR-219 a IR-225. Sistemas terrenales capaces de prestar servicios de

comunicaciones electrónicas. (BOE 08/03/204)

4- Disposiciones específicas

Se engloban una serie actividades a realizar y/o normativas a aplicar para poder llevar a cabo la realización de la obra. Los trabajadores que se encargan de montaje y mantenimiento de estaciones base de telefonía y también de sistemas de telecomunicación de red telefónica deberán disponer de una ficha de certificado de profesionalidad [35] perteneciente a la familia profesional “Electricidad y Electrónica” y al área profesional ” Instalaciones de telecomunicación”. El certificado deberá servir para mostrar la cualificación profesional de dicho trabajador y permitir el desarrollo de las actividades [36] correspondientes, recogidas en los puntos 4.1 y 4.3 de este pliego.

[89]

4.1- Criterios de montaje

Para realizar el correcto montaje en estaciones base se deben llevar a cabo una serie de actividades:

- Selección de materiales, herramientas y equipos a utilizar de acuerdo a las a las especificaciones del proyecto y documentación técnica como por ejemplo manual del fabricante.

- Comprobación de que los equipos se encuentran en condiciones de uso adecuadas.

- Comprobación de ajuste de los aparatos de medida y disposición del certificado de calibración vigente.

- Transporte de materiales, herramientas y equipos con total seguridad. - Comprobación de que los soportes y mástiles se ajustan a las especificaciones del

proyecto y documentación técnica. - Utilización de instrumentos, herramientas y aparatos de medida según lo requiera

la operación. - Comprobación de que el lugar de ubicación cumple condiciones de idoneidad para

la instalación. - Verificación de la puesta a tierra de la estructura para que cumpla normativa. - Comprobación de que los elementos radiantes, equipos y materiales se ajustan a

las especificaciones del proyecto y documentación técnica. - Los sistemas radiantes (antenas, cables radiantes,..) se montan e instalan de

acuerdo a la documentación técnica, comprobando su fijación, estabilidad, orientación, movilidad y seguridad en condiciones de trabajo (ambientales) y permitiendo las intervenciones para el mantenimiento.

- Las operaciones se realizan atendiendo a criterios de calidad y conforme al plan de prevención de riesgos laborales y de protección medioambiental.

- Comprobar que el acoplo de material (pedestales, bastidores,..) se ajusta a las especificaciones de la documentación técnica y se distribuye según el plan de montaje.

- Comprobación de que los bastidores(“racks”) contienen los elementos necesarios para el montaje de los equipos(organización del cableado, alimentación, posibilidades de expansión, refrigeración, toma de tierra,..).

- Verificación de los anclajes de los soportes, bastidores, pedestales para asegurar el cumplimiento de la documentación técnica y su sujeción mecánica.

- Comprobación de que la distribución y el tipo de los cables( coaxial, fibra,…) se asjuta a lo indicado en la documentación técnica y al procedimiento establecido.

- Interpretación de los planos y esquemas para conocer el camino a seguir desde los equipos de interior hasta los elementos radiantes.

- Tender el cableado sin modificar las características de los mismos, respetando las distancias requeridas con otras instalaciones, utilizando las canalizaciones establecidas para su uso y asegurando la calidad estética.

- Implantación de los conectores mediante soldado, fusionado, crimpado entre otros, según la documentación técnica y siguiendo especificaciones del fabricante.

- Comprobación de cableado realizando pruebas (continuidad, calidad de la señal, reflectometría,..).

- Los equipos de telecomunicación (radio, transmisión,..) y elementos del sistema se ubican y fijan en el orden indicado en la documentación técnica y asegurando la sujeción mecánica.

- Los equipos de telecomunicación se conectan siguiendo los esquemas de conexionado y asegurando la calidad de la conexión.

[90]

- La alimentación de los equipos de telecomunicación (única o redundante) se conecta siguiendo la documentación técnica.

- Verificar las funciones básicas de los equipos y de la instalación suministrando alimentación a los mismos.

- Configuración de equipos de acuerdo a los parámetros básicos indicados en la documentación técnica.

- Verificación de que la señal(eléctrica u óptica) llega al equipo realizando las medidas indicadas en la documentación técnica y utilizando el instrumento de medida correspondiente.

- Los residuos generados se recogen según el plan de gestión de residuos.

4.2- Instalación de equipos En el montaje se han utilizado el equipamiento de los proveedores Alcatel-Lucent y Ericsson como bien recoge el proyecto. Por parte de Alcatel-Lucent se ha instalado un equipo de la familia 9500MPR para el uso del radioenlace en la parte de transmisión y por parte de Ericsson se ha instalado un equipo de la familia RBS 6000 para la parte radio de la estación. Las normativas [37] a [48] serán de aplicación para la instalación del equipo 9500MPR. Durante la ejecución de la instalación también se procurará el cumplimiento de la normativa UNE [49] [50] [51] [52], así como la adaptación de los criterios de calidad basados en normas ISO 9000. También serán de aplicación las normativas [53] [54] [55] [56]. Las normas EMF regulan el cumplimiento de los límites de seguridad de las instalaciones de telecomunicación y de los teléfonos móviles u otros dispositivos que emiten radiaciones y que se utilizan muy próximos a la cabeza, cuando existe exposición de las personas a campos electromagnéticos (EMF). En este caso el radioenlace emite radiación de microondas. El “Site” debe ser compatible con las directrices de la ICNIRP (Comisión Internacional para la Protección contra las Radiaciones No-Ionizantes) o las reglamentaciones locales si son más restrictivas .Las normas que se dan a continuación deben ser aplicadas estrictamente por el cliente:

- No debe permitirse el acceso a los centros al Personal no autorizado. - Se deben señalizar los límites de RF, si los hubiere, relacionados con la exposición

electromagnética de campo. - Los trabajadores deben estar autorizados para desconectar la alimentación si

tienen que operar dentro de los límites de seguridad. - La antena se debe instalar lo más alto posible desde el piso o área de acceso

público, más de 2 metros de altura). - Instale la antena lo más lejos posible de otros equipos existentes que emitan

radiofrecuencia(RF). - De todas formas recordar que una persona de pie delante de la antena conectada

a un 9500MPR puede causar corte de tráfico. - Coloque las etiquetas correspondientes: en el “Site” cuando sea aplicable (siempre

que las personas puedan cruzar los límites de seguridad o el área de transmisión de la antena, instalación en azoteas) , etiqueta de advertencia "No se pare en eje de la antena", en el mástil (parte delantera), emisión EMF, señal de advertencia (amarillo y negro) situada en la parte inferior de la antena,visible por personas en movimiento delante de la antena (instalación en azoteas). También se deben

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colocar las etiquetas en la antena (parte trasera) y para Emisión EMF, señal de advertencia, colocada en la antena.

Las normas EMC del equipo dependen del tipo de instalación y de las condiciones de funcionamiento (el equipo, las unidades eléctricas/electrónicas, la presencia de protecciones para personas, etc.). Este tipo de normas estudian los mecanismos para eliminar, disminuir y prevenir el acoplamiento entre un equipo eléctrico o electrónico y su entorno electromagnético. Las Normas EMC generales de Instalación son:

- Todas las conexiones (hacia la fuente externa del equipo) se harán con cables protegidos(enfundados), usar sólo los cables y conectores recomendados en este Manual, en la Documentación de Planta o aquellos especificados por el Cliente, " Normas de Instalación " (o documentos similares).

- Los cables deben ser protegidos adecuadamente y con el terminal recomendado. - Instalar filtros fuera del equipo si se requieren. - El cable de tierra conectado al equipo debe tener el diámetro y la impedancia

apropiados. - Antes de insertar las unidades limpiar y desengrasar todas las superficies

periféricas de contacto y puntos de conexión. - Asegurar y apretar los tornillos que sujetan las unidades al subrack o rack.

De acuerdo a la instalación del equipo radio de Ericsson RBS 6000 se tendrán en cuenta las normativas [57] a [63]. Serán de aplicación las normativas [64] a [69] relacionadas con el cableado estructurado ( colectivo de cables, canalizaciones, conectores y demás dispositivos telemáticos que crean la infraestructura de telecomunicaciones). 4.3- Criterios de mantenimiento

Para realizar el correcto mantenimiento en estaciones base se deben llevar a cabo una serie de actividades:

- El mantenimiento preventivo ( inspección visual, verificación de inclinación, encintado y desencintado, sustitución de elementos por fin de vida útil,..) de los sistemas radiantes y de sus elementos auxiliares (mástil, herrajes,..), se realiza siguiendo los protocolos establecidos y los requerimientos de disponibilidad de la red.

- El mantenimiento correctivo se efectúa siguiendo el protocolo de actuación establecido.

- Determinación, mediante la comprobación funcional y de los parámetros de la instalación, de la disfunción o avería, la causa que lo produce y los elementos afectados.

- La sustitución del elemento deteriorado se realiza siguiendo la secuencia de desmontaje y montaje adecuada, en condiciones de seguridad, y comprobando que el elemento sustituido es idéntico o de las mismas características que el averiado.

- La configuración del sistema radiante se modifica de acuerdo a la documentación técnica y a las necesidades del cliente.

- Las operaciones se realizan atendiendo a criterios de calidad y conforme al plan de prevención de riesgos laborales y de protección medioambiental.

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- La configuración de los equipos( voltaje, temperatura,..) se modifica de acuerdo al manual del fabricante y a las necesidades del cliente.

- Utilización de instrumentos, herramientas y aparatos de medida según lo requiera la operación.

- El mantenimiento preventivo (pruebas periódicas, comprobación de parámetros, limpieza de filtros, ventilación del equipo,..) se realiza siguiendo los protocolos establecidos.

- Las ampliaciones de capacidad, actualizaciones y modificaciones hardware de los elementos del sistema se efectúan de acuerdo a la documentación técnica y manuales del fabricante.

- La configuración de los equipos (radio, transmisión,..) se modifica de acuerdo al manual del fabricante y a las necesidades del cliente.

- El trabajo desarrollado, los elementos sustituidos y las modificaciones introducidas se recogen en el informe correspondiente.

4.4- Garantía de equipos Todo el material suministrado deberá tener una garantía de dos años, además se incluirá el mantenimiento preventivo y correctivo durante un año. Las condiciones del mantenimiento preventivo se acordarán entre la empresa adjudicataria y el ayuntamiento.

4.5- Aceptación y aprobación de la estación base Una vez instalados y conectados todos los equipos en la estación base se procede a realizar las actividades para la aceptación y aprobación [70] de la misma:

- Se utilizarán los datos de integración recogidos tanto de la parte de transmisión como de radio para generar un script que será cargado desde remoto en las BSC/RNC, realizando dicha carga en horas nocturnas para entorpecer lo mínimo posible el tráfico y no dejar a miles de usuario sin el servicio.

- Se debe realizar un trabajo previo al encendido que es comprobar que los parámetros se han cargado de la forma esperada.

- Una vez encendida la estación, se comprobará que la cobertura es acorde a lo planificado. Para ello se realiza una medición sobre el terreno, conocida popularmente como Drive Test.

- Se realiza la comprobación de los datos proporcionados por el Drive Test para conocer la potencia de señal recibida, frecuencia o código scrambling de la estación de la que se recibe dicha señal.

- Se deberán comprobar los parámetros de calidad marcados por el operador para que la estación sea aceptada. Un porcentaje determinado de las muestras recibidas deben superar el valor mínimo de potencia exigido para el tipo de entorno en el que nos encontramos. Finalmente se calcula el porcentaje de muestras y se compara con el valor de referencia.

- La estación va almacenando en una base de datos todo el registro de actividades que se suceden en ella, estos registros pueden ser llamadas cursadas, minutos de tráfico, llamadas fallidas, número de Handover realizados, etc. Estos registros forman lo que se denominan estadísticos o KPIs, que tienen una gran importancia dentro de la optimización del funcionamiento de la estación. En los primeros días de encendido habrá que comprobar que dichos KPIs se encuentran dentro de unos límites para que la estación quede aprobada por el operador.

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4.6- Seguridad y salud

La seguridad en cualquier tipo de trabajo es un tema importante para garantizar la salud de los trabajadores. La incorrecta utilización de herramientas, la situación del entorno, las alturas en determinados trabajos y sobre todo la escasa formación suelen ser factores que aumenten los riesgos en el mundo laboral. Los proyectos de telefonía móvil están sujetos a la solicitud de Plan de Riesgos Laborales (PRL)[71], llamado Plan de Medidas Preventivas (PMP) para cada emplazamiento donde se realiza la obra. El PMP lo debe elaborar cada empresa instaladora sobre el emplazamiento en cuestión. Lo mínimo exigido para que cada trabajador pueda encargarse de la instalación de equipos de telefonía es que tenga una serie de certificaciones oficiales como: certificado de trabajos en altura, certificado de recurso preventivo, autorización para trabajos en alta y baja tensión, certificado de primeros auxilios, u otros casos que necesitaran certificados más especializados en formación como por ejemplo realizar trabajos verticales. Además cada trabajador tendrá que realizar reconocimientos médicos anuales generales y específicos para trabajos en altura. Serán de aplicación las normas NTE [82] a [86].

Los trabajadores también serán formados en: - Instalación, Operación y Mantenimiento (GR2). - Trabajos en torres y mástiles (GR3). - Trabajos en cubiertas y azoteas (GR4) (cuando se trata de azoteas o cubiertas no

transitables). - Trabajos Verticales (alpinistas) (GR5). - Trabajos en espacios confinados (GR6) (alcantarillas, fosos, galerías, etc.), frente a

Riesgo Eléctrico (GR7, trabajador autorizado o cualificado). - Trabajos de carga y descarga (GR8). - Recurso Preventivo (GR9). - Construcción Obra Civil (GR10). - Primeros auxilios.

Los Equipos de Protección Individual (EPIs), que se utilizan en las instalaciones de telefonía móvil como: arnés, casco, calzado de seguridad, cuerdas, mosquetones, doble gancho, poleas, tienen que estar homologados. Serán de aplicación las normas UNE [73] a [81]. Además cada uno de los instaladores antes de realizar cualquier tipo de intervención debe realizar una inspección visual de todo el equipo y de su alrededor, para verificar que todo está correcto y que no existe ningún tipo de peligro para él y sus compañeros o cualquier persona que esté a su alrededor. De acuerdo a los contenidos de un PMP, se tratan los siguientes puntos:

- DESCRIPCIÓN DE LOS TRABAJOS A REALIZAR - RIESGOS DETECTADOS - MEDIDAS PREVENTIVAS A APLICAR - EQUIPOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL

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DESCRIPCIÓN DE LOS TRABAJOS A REALIZAR

Instalación de un radioenlace, con lo que comporta la instalación de parábola en el mástil, cableado en el rejiband e instalación de equipos en el interior de caseta y al aire libre.

RIESGOS DETECTADOS

- Caídas de personas a distinto nivel (por: rotura, hundimiento de la cubierta, por el perímetro de la cubierta, por hueco en cubierta, etc.)

- Caídas de personas al mismo nivel (por tropiezos, por desniveles de la zona de trabajo, etc.).

- Caída de objetos por desplome o derrumbamiento (objetos mal apilados, etc.). - Caída de objetos en manipulación (equipos, herramientas, etc.). - Caída de objetos desprendidos. - Golpes o cortes por objetos o herramientas. - Choques o contactos con objetos o elementos móviles (de herramientas,

vehículos, etc.). - Sobreesfuerzos (debido a posturas de trabajo forzadas, manipulación manual de

cargas, etc.). - Exposición a temperaturas extremas. - Contactos eléctricos directos e indirectos. - Exposición a agentes físicos: radiaciones no ionizantes (microondas,

radiofrecuencias, etc.). - Pisadas sobre objetos. - Atrapamientos por o entre objetos. - Contactos térmicos.

MEDIDAS PREVENTIVAS A APLICAR

- Evitar la acumulación de material, herramientas, manteniendo las zonas de trabajo en perfecto estado de orden y limpieza. Disponer de una zona reservada para acopio de material.

- Utilización de los EPIs adecuados para cada trabajo. Mantener los EPIs en perfecto estado de conservación y realizar revisiones periódicas.

- Antes de subir a una azotea o cubierta se comprobará su estado y se estudiarán sus características: inclinación, material de cubrición, solución constructiva adoptada (petos, aleros, etc.).

- Se prohíben el acceso a cubiertas de fibrocemento (uralita, etc.), teja plana, etc. - En caso de lluvia, nieve, viento o niebla excesivos, se suspenderán los trabajos

temporalmente (seguir la Instrucción de trabajo “Trabajos en altura con condiciones meteorológicas adversas”).

- En las zonas con riesgo de caída mayor a 2 m los trabajadores permanecerán continuamente asegurados mediante doble amarre a los puntos existentes. Si la zona de trabajo no presenta la protección adecuada, los trabajadores que realicen tareas en dicha zona deberán poseer formación de GR4(Trabajos en cubiertas y azoteas), los cuáles instalarían líneas de vida provisionales a las cuáles deberán permanecer asegurados mientras duren los trabajos.

- No acercarse ni asomarse nunca por el borde de la azotea sin estar debidamente anclados a un punto resistente de la cubierta.

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- Para trabajos sobre cubiertas no transitables (a dos aguas, inclinadas) se seguirá la Instrucción de trabajo de “Progresión por cubiertas y tejados”.

- En el caso de requerirse la realización de trabajos verticales, será precisa la presencia de dos trabajadores, siendo al menos uno de ellos Recurso Preventivo.

- Antes de trabajar sobre un mástil se comprobará su estabilidad y que no presenta ninguna anomalía. Las líneas de vida han de estar homologadas y certificadas. Cuando existan dudas razonables sobre su estado, se utilizará el sistema “Cabo de doble anclaje con absorbedor de energía”. Realizar revisiones y mantenimientos periódicos de los sistemas anticaídas instalados.

- Para acceder a instalaciones con riesgo de caída en altura, se deberá efectuar con presencia de al menos, dos personas.

- Para trabajos sobre mástil se seguirá la Instrucción de trabajo de “Procedimiento de trabajo en torres y mástiles”.

- Si se trata de un emplazamiento en el que se encuentra instalado otro operador se seguirá la Instrucción de trabajo relativa a la “Exposición Laboral: Radiaciones no ionizantes”. Se realizarán los trabajos en ausencia de radiación o a la mínima potencia.

- Siempre que sea posible, los trabajos se realizarán en ausencia de tensión. En caso contrario, se aplicará lo establecido por el Anexo III del Real Decreto [54] para la ejecución de trabajos en tensión.

- Para trabajos con riesgo eléctrico se seguirá la Instrucción de trabajo de Riesgo Eléctrico.

- Para trabajos en proximidad de elementos en tensión será de aplicación lo establecido en el Anexo V del Real Decreto [54].

- Para trabajos en Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación será de aplicación lo establecido en [72], así como en Real Decreto [54]. Para trabajos en Centros de

- Transformación se seguirá la Instrucción de trabajo “Procedimiento de Trabajo en Centros de Transformación”.

- Señalizar las zonas de trabajo con riesgo de caída de objetos desde niveles superiores a dichas zonas y prohibir el paso por ellas. Limitar las alturas de apilado de material y comprobar su estabilidad.

- Para el izado de antenas, herrajes, etc. se seguirá la instrucción de trabajo “Procedimiento de Trabajo de Izado de Cargas”.

- Utilizar las herramientas sólo en las tareas para las que fueron diseñadas. Comprobar y mantenerlas en buen estado.

- Para la utilización de escaleras de mano se seguirá lo establecido por la Norma de Trabajo: “Normas de seguridad para la utilización de las escaleras de mano”, así como las disposiciones de [56].

- Para trabajos en fachadas (verticales) los trabajadores deben estar adecuadamente formados en técnicas de acceso mediante cuerdas y poseer certificado médico de aptitud para trabajos en altura.

EQUIPOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL Trabajos de carga y descarga de materiales:

- Calzado de seguridad EN 345 - Guantes categoría II de resistencia mecánica EN 388 - Casco de seguridad EN 397 - Chaleco reflectante EN 471.

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Trabajos de instalación, operación y mantenimiento:

- Casco de Seguridad EN 397 - Guantes categoría II para operaciones precisas y de resistencia mecánica EN 388 - Gafas de protección EN 166 - Calzado de seguridad EN 345 - Chaleco reflectante EN 471.

Trabajos en torres, mástiles, tejados y azoteas:

- Arnés clase C, EN 358 y EN 361 - Elemento de amarre en Y EN 354 y absorbedor de energía EN 355 - Elemento de amarre EN 354 EN 358 - Casco con barbuquejo EN 397 - Guantes categoría II EN 388 - Calzado de seguridad categoría II S5 EN 345 - Chaleco reflectante EN 471. - Cuerdas, mosquetones, cintas, aseguradores, etc. - Equipo de uso colectivo: Carros anticaídas Papillon (Game System).

Trabajos verticales:

- Los EPIs necesarios son los establecidos por la Asociación Nacional de Empresas de Trabajos Verticales (ANETVA).

Trabajos con riesgo eléctrico:

En baja tensión:

- Calzado de seguridad EN 345 - Guantes categoría II de resistencia mecánica EN 388 (aislamiento hasta 1000v) - Gafas de protección EN 166 - Casco de EN 397 con aislamiento eléctrico (para trabajar en Centros de

Transformación, será con barbuquejo y sin visera) - Chaleco reflectante EN 471.

En alta tensión:

- Guantes categoría II de resistencia mecánica EN 388 - Guantes categoría III de material aislante para trabajos eléctricos EN 60903 (clase

según tensión de trabajo) - Calzado de seguridad dieléctrico EN 345 - Casco de seguridad EN 347 con aislamiento eléctrico (en el caso de Centros de

Transformación será con barbuquejo - Gafas de protección EN 166 - Pantalla facial EN 166 - Chaleco reflectante EN 471. - Pértigas aislantes, alfombrillas y otros dispositivos aislantes que se consideren

necesarios (herramienta aislada, etc.).

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