Planeamiento de la Red de Transmisión para el servicio UMTS en la ciudad de Trujillo

UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS

FACULTAD DE INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

Planeamiento de la Red de Transmisión para el servicio UMTS en la ciudad de Trujillo

PROYECTO PROFESIONAL PRESENTADO POR

EDUARDO RODOLFO BISETTI BRÜCKMANN

ASESOR: ING. JAVIER CARPIO GORDILLO

Lima, Perú 2008

A mi tío Eduardo por su apoyo incondicional que ha permitido mi desarrollo profesional y personal. A la memoria de mi Padre, a mi Madre, a mi familia y amigos que nunca dejaron de apoyarme. A Pamela, mi futura esposa y madre de mis hijos.

RESUMEN

El presente proyecto propone una solución de transmisión de una red UMTS en la ciudad de Trujillo. Esta nueva red se instalará sobre la red GSM (2G) existente del operador de telefonía móvil (en adelante “El Cliente”) en la modalidad co-site, de tal forma que se analiza la red de transmisión actual (microondas) y se propone los nuevos equipos y configuraciones necesarias para dar la capacidad requerida a cada Nodo B, concentrando el tráfico Iub en una RNC ubicada en el nodo tecnológico de “El Cliente”.

Inicialmente se propone el cambio de topología de la red existente de un nodo de microondas o Hub (configuración actual) a dos Hubs concentrando el tráfico 2G y 3G, ambos interconectados por un enlace microonda de alta capacidad. Para darle jerarquía de Hub al site escogido, se propone un enrutamiento de servicios de algunos enlaces microondas existentes hacia este nuevo site concentrador, para lo que se instalará nuevos equipos como radio enlaces y multiplexores.

Por otro lado, se propone la instalación de una RNC en la ciudad de Trujillo de tal forma de concentrar el tráfico entre Nodos B y RNC (Iub) en la misma ciudad, lo que permitiría usar el MGW ya instalado en esta ciudad para la conmutación de llamadas de voz y video-llamadas. Para la conmutación de paquetes se propone la instalación de un SGSN ya preparado para el tráfico 3G.

Otro punto a tratar se refiere a la modalidad de la multiplexación usada en la red de transporte la cual es actualmente TDM. La recomendación que se menciona en el presente trabajo es migrar la red existente a Ethernet (Fast o Giga según sea el caso), cuyas ventajas se explicarán posteriormente. Por lo anterior, todos los equipos de transmisión deben soportar Ethernet (Fast o Giga según sea el caso). Se parte de la premisa que los Nodos B, RNC y equipos del CN soportan Ethernet. Los detalles de conexión y la arquitectura de la red en general de explicarán en el capítulo 3.

TABLA DE CONTENIDOTABLA DE CONTENIDO TABLA DE CONTENIDOTABLA DE CONTENIDOTABLA DE CONTENIDO TABLA DE CONTENIDOTABLA DE CONTENIDO TABLA DE CONTENIDOTABLA DE CONTENIDO TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 7

1. ASPECTOS INTRODUCTORIOS .......................................................................... 8

1.1 ANTECEDENTES ........................................................................................... 8

1.2 PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................. 8

1.3 ESTADO DEL ARTE ...................................................................................... 9

1.4 JUSTIFICACIÓN ........................................................................................... 10

1.5 OBJETIVOS ................................................................................................... 11

2 MARCO TEÓRICO ............................................................................................... 12

2.1 PDH (PLESIOCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY) ............................... 12

2.1.1 TDM (Time-Division Multiplexing) .......................................................... 12

2.2 SDH (SYNCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY) ..................................... 14

2.3 UMTS: WCDMA ........................................................................................... 16

2.3.1 EVOLUCIÓN DE UMTS .......................................................................... 16

2.3.2 ARQUITECTURA UMTS ......................................................................... 16

3 DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN .................................................................... 19

3.1 REQUERIMIENTO DE TX PARA LA NUEVA RED UMTS: ................... 19

3.2 DEFINICIÓN DE NUEVO HUB Y REENRUTAMIENTO DE SERVICIOS ............................ 21

3.3 DIMENSIONAMIENTO DE ENLACES PDH/SDH, MULTIPLEXORES, ENRUTAMIENTO DE SERVICIOS IUB ................................................................ 23

3.3.1 INDOOR UNIT (IDU) ............................................................................... 23

3.3.2 BUS DE DATOS ........................................................................................ 24

3.3.3 OUTDOOR UNIT (ODU) .......................................................................... 24

4 PRUEBAS Y ANÁLISIS DE LA SOLUCIÓN ..................................................... 30

4.1 PROTOCOLO DE PRUEBAS ....................................................................... 30

4.1.1 NIVEL DE RECEPCIÓN ........................................................................... 30

4.1.2 PRUEBAS DE BIT ERROR RATE (BER) ............................................... 31

4.1.3 VERIFICACIÓN DE CORRECTA INSTALACIÓN ............................... 31

4.2 ANÁLISIS DE LA SOLUCIÓN .................................................................... 31

4.3 DIFERENCIAS ENTRE LAS REDES DE TRANSMISIÓN UMTS DE TRUJILLO Y LIMA ........ 32

CONCLUSIONES .......................................................................................................... 34

RECOMENDACIONES PARA TRABAJOS FUTUROS ............................................ 35

ANEXO: GLOSARIO DE TÉRMINOS ........................................................................ 36

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 39

INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN

Dada la coyuntura actual respecto a la demanda de nuevos servicios multimedia y acceso a Internet móvil, los operadores locales de telefonía móvil que ya cuentan con una infraestructura montada de GSM – GPRS/EDGE están implementando nuevas redes que permitan mayor capacidad de transferencia de datos y servicios multimedia en tiempo real.

Para dar el siguiente paso, considerando que GPRS y EDGE son tecnologías 2.5G y 2.75G respectivamente, los operadores deben seguir estándares establecidos para aprovechar, en la medida de lo posible, la infraestructura existente. Según lo anterior, la tecnología que sirve como evolución natural a 3G es UMTS. Este sistema de redes celular usa la tecnología WCDMA como interfase de acceso y HSDPA para el tráfico de datos de altas velocidades. La ventaja de migrar a esta tecnología es el bajo impacto en el CN existente pues sólo se necesita un upgrade de software es los dispositivos que lo conforman (MGW, SGSN) e instalar una red de acceso UMTS paralela a la ya existente (2G) lo que implica la instalación de radio bases (Nodos B) y controlados (RNC).

1. ASPECTOS INTRODUCTORIOS ASPECTOS INTRODUCTORIOS ASPECTOS INTRODUCTORIOS ASPECTOS INTRODUCTORIOS ASPECTOS INTRODUCTORIOSASPECTOS INTRODUCTORIOS ASPECTOS INTRODUCTORIOS ASPECTOS INTRODUCTORIOS

1.1 ANTECEDENTES

“El Cliente” cuenta ya con una red UMTS en la ciudad de Lima. La siguiente fase consta de llevar la cobertura UMTS a las principales ciudades de provincia (Trujillo, Chiclayo, Piura, Arequipa, Cusco).

En la implementación de la red UMTS de Lima, el cliente definió como opción migrar la red de transporte TDM a Ethernet, por lo que desea que todos los equipos de transporte que se instalen tengan ya puertos Ethernet (Fast o Giga, según sea el caso).

Otro punto importante, es considerar que el cliente ya tiene un elemento de CN en la ciudad de Trujillo: MGW; por lo que, haciéndole un upgrade de software, podría realizar la conmutación de llamadas de Voz y Video-llamadas.

1.2 PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA

“El cliente” requiere 23 Nodos B en la ciudad de Trujillo. Desde el punto de vista de transmisión, se debe ampliar la capacidad de la red de transmisión de tal forma de cumplir el requerimiento inicial de capacidad de cada Nodo B y analizar las posibles expansiones en un plazo de hasta 1.5 años. De acuerdo a esto, el tráfico total entre Nodos B y RNC (Iub) podría llegar a ser de hasta 06 E1s por Nodo B haciendo un total de hasta 138 E1s.

Se debe revisar las capacidades de la red de transporte de Trujillo y evaluar los radio enlaces instalados actualmente para realizar las ampliaciones correspondientes o cambios de equipos por otros de mayor capacidad.

El cliente cuenta con 02 RNCs en la ciudad de Lima, a los cuales se le podría ampliar la capacidad para controlar los Nodos B de la ciudad de Trujillo, pero la Red de Transporte Dorsal1 que viene desde Trujillo a Lima cuenta sólo con una capacidad de

1 Red de transporte de alta capacidad. Generalmente se usa tecnologías SDH en radio enlaces o fibra óptica.

02 STM-1 (126 E1s) que están a 80% de su capacidad en uso. Se debe evaluar la ampliación de la red dorsal o instalación de una RNC en Trujillo.

“El Cliente” ya cuenta con un MGW en la ciudad de Trujillo, el cual está encargado de ejecutar las conmutaciones de llamadas de voz en el cluster Norte del

...