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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA PROPUESTA DE OPTIMIZACIÓN DE COBERTURA DE TELEFONÍA CELULAR DEL MUNICIPIO DE ACAJETE, PUEBLATESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA PRESENTA: Yael Colunga Chávez Enrique Trejo Morales Asesora: Ing. Laura Leticia Montes Peralta México, D.F. 11 de Marzo 2010

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TESIS

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO EN

COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

PRESENTA:

Yael Colunga Chávez

Enrique Trejo Morales

Asesora:

Ing. Laura Leticia Montes Peralta

México, D.F. 11 de Marzo 2010

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Dedicatorias

DEDICATORIAS

A mi mamá:

Por apoyarme siempre en las decisiones que tomo y por enseñarme que sólo tengo que

creer en mí para lograr todo lo que me proponga, por demostrarme la forma de salir

adelante y también por brindarme siempre su incondicional amor y cariño. Y además por

haberme proporcionado una carrera que a fin de cuentas es cimiento de mi futuro.

A mi abuelito:

Por haber estado conmigo, y enseñarme muchas cosas bellas de la vida, entre ellas la

humildad. También agradezco a él por motivarme y enseñarme lo valiosos que son los

estudios y por todo el apoyo que recibí de él en mi vida.

A mi abuelita:

Por brindarme su cariño y amor, y por estar conmigo siempre y apoyarme. Porque de ella

he aprendido muchas cosas y es un pilar fundamental en mi vida.

Les agradezco a ellos por todo lo que me proporcionaron, gracias a ellos soy quien soy

hoy en día, son los que han velado por mi salud, mi educación, mi alimentación, entre

otros, son a ellos a quienes les debo todo.

Y a todos los miembros de mi familia por apoyarme y brindarme su cariño y amor.

A mis amigos:

Los que han pasado y los que se han quedado, porque todos ustedes han sido parte de

mi vida, hemos compartido momentos inolvidables juntos, y han marcado mi vida de

alguna forma.

Ing. Yael Colunga Chávez

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Dedicatorias

DEDICATORIAS

Agradezco y dedico a Dios por tener la oportunidad de vivir este momento y obtener este

logro, si bien es producto de mi trabajo, también lo es de la fe que tengo en Él.

A mi familia:

Por acompañarme nuevamente en este trabajo, brindándome su total apoyo, creyendo en

mi y motivándome en los momentos difíciles, por haber estado en la presentación final de

este trabajo, por la educación brindada en casa, así como la oportunidad que me

brindaron al poder estudiar una carrera profesional, que es mi herencia de un mejor

futuro, y que lo que me toca a mí es retribuir lo que me han dado, esperando que este

logro los llene de orgullo y dicha y sea el principio de grandes expectativas en mi

formadas. Gracias Mamá y Papá, Hermano y Hermanas, y sobrinos, son de lo más

importante de mi vida.

Agradezco a la Profesora Ing. Laura Leticia Montes Peralta por haber asesorado nuestra

tesis, por su ayuda brindada y su paciencia a lo largo del tiempo que duro la elaboración

de nuestro trabajo.

También agradezco a mis compañeros de trabajo de la oficina: Carmen, Manuel, Lupita,

Tania, mi hermana Tina, a mi jefa Alma Iglesias, y a todos los demás que integran la

División de Educación Continua, por su apoyo y facilidades para la culminación de mi

trabajo de tesis.

A mis amigos de carrera: Javier, Emmanuel, Ricardo y Ángel Gabriel. Una mención

especial merece Tlalli por su modo especial de apoyarme, también Carolina, amigas que

me han mostrado su amistad y que valoro mucho que de alguna forma influyeron en el

desarrollo de este trabajo.

Finalmente a Yael Colunga Chávez, ahora ya Ingeniera, por acompañarme y ayudarme

en esta tesis, sobre todo en el día del examen, en verdad muchas gracias.

Ing. Enrique Trejo Morales

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Índice General

i

ÍNDICE GENERAL

Dedicatorias

Índice General i Índice de Figuras iv Índice de Tablas vi Resumen 1 Objetivo General 2 Objetivos Específicos 3 Justificación 4 Planteamiento 5 Capítulo 1 “Conceptos Básicos de Enlaces de Microondas Dedicadas”

6

1.1 Conceptos de Sistemas de Radiocomunicaciones 7 1.1.1 Ondas Electromagnéticas 7 1.1.2 Microondas 8 1.1.3 Enlace de Microondas Terrestre 9 1.1.4 Antenas 10 1.2 Conceptos de Comunicaciones 14 1.2.1 Tipos de Acceso al Medio 14 1.2.2 TDMA 15 1.2.2.1 Características Básicas TDMA 16 1.2.2.2 Cómo trabaja TDMA? 17 1.2.2.3 Ventajas de TDMA 18 1.2.2.4 Desventajas de TDMA 10 1.2.3 Modulación 20 1.2.3.1 Modulación Analógica 20 a) Modulación AM 20 b) Modulación FM 21 c) Modulación PM 21 1.2.3.2 Modulación Digital 22 a) Modulación ASK 22 b) Modulación PSK 22 c) Modulación FSK 22 Capítulo 2 “GSM (System Global Mobile o Sistema Global Móvil)”

23

2.1 Descripción de la Telefonía Móvil 24 2.2 Componentes del Sistema GSM 25 2.2.1 Subsistema de Conmutación (Switching

Subsystem) 25

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Índice General

ii

2.2.2 Subsistema Estación Base (Base Station Subsystem (BSS))

27

2.2.3 Estaciones Móviles (Mobile Stations) 28 2.3 Características del Sistema GSM 29 2.3.1 Reuso de Frecuencias 29 2.3.2 Acceso al Medio en GSM 31 2.3.3 Modulación en GSM 31 2.3.4 Hand Over (Transferencia de Llamada) 33 2.4 Modelos de Propagación Utilizados en GSM 35 2.4.1 Modelo Okumura 35 2.4.2 Modelo Hata 35 2.4.3 Modelo Cost-231 o Modelo de Hata Extendido 36 2.5 Tipos de Canales en GSM 39 2.5.1 Canales de Tráfico 39 2.5.2 Canales de Control 39 2.6 Proceso de Transmisión en GSM 41 Capítulo 3 “Análisis de Aspectos Geográficos y Sociales de Acajete”

44

3.1 Características Geográficas 46 3.1.1 Localización 46 3.1.2 Orografía 47 3.1.3 Clima 47 3.2 Características Socieconómicas y Sociales 48 3.2.1 Perfil Sociodemográfico 48 3.2.2 Evolución Demográfica 49 3.2.3 Educación 49 3.2.4 Servicios Públicos 50 3.2.5 Medios de Comunicación 51 3.2.6 Vías de Comunicación 51 3.2.7 Actividad Económica 52 3.2.8 Atractivos Culturales y Turísticos 54 Capítulo 4 “Desarrollo de Propuesta de Mejora de Cobertura de Telefonía Celular”

55

4.1 Plantación de una Radiobase 57 4.1.1 Altura de Torres 57 4.1.2 Elección de Antenas para el Enlace Dedicado de

Microondas 58

4.1.3 Tipos de Torres 60 4.1.3.1 Torres Autosoportadas 60 4.2 Planteamiento del Problema 62 4.2.1 Antecedentes 62

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Índice General

iii

4.2.2 Ubicación 62 4.2.3 Especificaciones Radiobase RB Acajete 63 4.2.4 Características de Cobertura Celular GSM de la

Radiobase RB Acajete

64

4.2.5 Beneficios 68 4.2.6 Deficiencias e Inconvenientes 69 4.3 Planteamiento de Solución al Problema 71 4.3.1 Planteamiento Propuesta 1 72 4.3.1.1 Radiobase Acajete 1 72 4.3.1.1.1 Ubicación Radiobase Acajete 1 73 4.3.1.1.2 Análisis de Potencia 74 4.3.1.1.3 Análisis de Tráfico 77 4.3.1.2 Radiobase Acajete 2 80 4.3.1.2.1 Ubicación Radiobase Acajete 2 80 4.3.1.2.2 Análisis de Potencia 82 4.3.1.2.3 Análisis de Tráfico 85 4.3.2 Planteamiento Propuesta 2 88 4.3.2.1 Radiobase Acajete 1 88 4.3.2.1.1 Ubicación Radiobase Acajete 1 89 4.3.2.1.2 Análisis de Potencia 90 4.3.2.1.3 Análisis de Tráfico 93 4.3.3 Solución 96 4.3.3.1 Aspectos Finales Técnicos de los Cálculos de

Potencia y Tráfico

96

4.3.3.2 Propuesta Elegida 97 Capítulo 5 “Conclusiones” 98 Glosario 101 Referencias Bibliografía

109 112

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Índice de Figuras

iv

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Representación de una Ondas Electromagnéticas. 7 Figura 2. Enlace de microondas 10 Figura 3. Línea de vista (radio) vs línea visual (óptica) 12 Figura 4. Representación de las zonas de Fresnel 13 Figura 5. Accesos al Medio (FDMA, TDMA, CDMA) 15 Figura 6. Como trabaja TDMA 17 Figura 7. Representación de una conversación en un canal de

TDMA 17

Figura 8. Representación del canal de TDMA por ranuras de tiempo (slots time)

18

Figura 9. Representación de interferencia por multitrayectorias 19 Figura 10. Representación de la forma de onda de AM 20 Figura 11. Representación de FM 21 Figura 12. Descripción de los componentes de la red GSM 25 Figura 13. Trama TDMA 31 Figura 14. Proceso de Transferencia de llamadas (hand over) 33 Figura 15. Representación del hand over 34 Figura 16. Geometría del modelo COST - 231 Walfish - Ikegami 37 Figura 17. Formato del burst. (Los números representan la

cantidad de bits en cada paquete. Las áreas corresponden a los bits de información)

42

Figura 18. Intercalación de la información dentro del burst 43 Figura 19. Ubicación de Acajete, Puebla 46 Figura 20. Proporción de la población económicamente activa e

inactiva 52

Figura 21. Proporción de los sectores económicos 53 Figura 22. Población económicamente activa total por sector 53 Figura 23. Altura de una torre 57 Figura 24. Ejemplo de Downtilt. 59 Figura 25. Polarización Vertical 59 Figura 26. Torre Auto Soportada 61 Figura 27. Ubicación radiobase RB-Acajete. 62 Figura 28. Cobertura Celular sector 1 RB Acajete. 65 Figura 29. Área cubierta por el sector 2 de la Radiobase

Acajete. 67

Figura 30. Ubicación Radiobase Acajete 1, Primera propuesta.

73

Figura 31. Sector 1 y Sector 2 Radiobase Acajete 1, Primera propuesta

74

Figura 32. Tabla de la función Erlang B: B (N, A). 77

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Índice de Figuras

v

Figura 33. Zona de cobertura de la Radiobase Acajete 1, Primera propuesta.

80

Figura 34. Ubicación Radiobase Acajete 2, Primera propuesta.

81

Figura 35. Sector 1, Sector 2 y Sector 3 Radiobase Acajete 2, Primera propuesta.

82

Figura 36. Zona de cobertura de la Radiobase Acajete 2, Primera propuesta.

87

Figura 37. Ubicación de la Radiobase Acajete 3, Segunda propuesta.

89

Figura 38. Sector 1 y Sector 2 Radiobase Acajete 1, Segunda propuesta.

90

Figura 39. Zona de cobertura de la Radiobase Acajete, Segunda propuesta.

95

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Índice de Tablas

vi

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Clasificación de las ondas en telecomunicaciones 8 Tabla 2. Características de GSM 29 Tabla 3. Esquema de asignación de canales para las diferentes

bandas de frecuencias en México 30

Tabla 4. Canales Asignados por COFETEL a los principales operadores de telefonía Celular en México

30

Tabla 5. Número y clasificación de la importancia por bloques en la codificación de canal

41

Tabla 6. Población total y por localidades de Acajete, Puebla 48 Tabla 7. Servicios disponibles en las principales localidades de

Acajete, Puebla 50

Tabla 8. Actividades económicas por Sector y su distribución 52 Tabla 9. Actividades económicas por localidad 54 Tabla 10. Especificaciones técnicas de la Radiobase Ericcson

RBS 2102. 63

Tabla 11. Especificaciones de antena de panel. 64 Tabla 12. Localidades cubiertas por la Radiobase Acajete. 64 Tabla 13. Especificaciones de potencia Sector 1 de la Radiobase

Acajete. 66

Tabla 14. Localidades cubiertas por el sector 2 de la radiobase Acajete.

66

Tabla 15. Especificaciones Sector 2 de la Radiobase Acajete. 68 Tabla 16. Especificaciones técnicas de las radiobases de ambas

propuestas. 96

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Resumen

1

RESUMEN En el trabajo de tesis “Estudio y propuesta de planeación y puesta en marcha de una radio base bajo el estándar GSM para dar cobertura y servicio al poblado de Acajete, Puebla.”, se plantea la solución del problema de cobertura de un área rural. En la propuesta de solución de este trabajo se llegó a la conclusión del establecimiento de una radio base que cumpliera con la cobertura celular, para esto se hizo un análisis socio-demográfico y geográfico del lugar, para así presentarla como solución final. Si bien la propuesta anterior resuelve el problema de cobertura celular, presenta algunas deficiencias, como un sector de la radiobase que está más cargado de tráfico, desperdicio de potencia de cobertura, e incluso presenta algún inconveniente por la distribución de la población de Acajete Puebla, como por ejemplo, la cobertura de la cabecera municipal de un municipio aledaño siendo este Tepatlaxco de Hidalgo, añadiendo más tráfico a la radio base, del que se tenía contemplado en el estudio de población que debiera de atender. El planteamiento de solución consiste en la presentación de propuestas que resuelvan el problema de cobertura celular de una forma más eficiente y lo más apegada al objetivo inicial de dar cobertura al municipio de Acajete Puebla, para ello se realizó un estudio socioeconómico, demográfico y geográfico, donde tomando en cuenta la distribución de las localidades, actividad económica y otros parámetros, se determinarán las posibles ubicaciones más adecuadas para las radio bases que brinden cobertura celular de forma eficaz para que se convierta en un proyecto viable. Finalmente de los resultados obtenidos de los análisis y en comparación con los objetivos establecidos se elegirá la propuesta más indicada como solución al problema. Se presentarán las causas por las cuales la propuesta se tomó como la solución definitiva, que ventajas presenta sobre la propuesta del trabajo “Estudio y propuesta de planeación y puesta en marcha de una radio base bajo el estándar GSM para dar cobertura y servicio al poblado de Acajete, Puebla.”, así como por qué una de las propuestas si bien no es considerada como solución inmediata, si como solución a largo plazo.

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Objetivos

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OBJETIVO GENERAL Mejorar la propuesta del servicio de cobertura de la red celular sobre el estándar GSM en el poblado de Acajete Puebla, presentado en un trabajo previo.

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Objetivos

3

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Analizar el tráfico y área de cobertura de los sectores de la radiobase de Acajete Puebla para determinar la optimización de la cobertura de la red celular bajo el estándar GSM. Determinar en base al estudio previo, el sector sobrecargado donde se consideraran las diferentes formas de mejorar el servicio. Realizar un análisis de las ventajas y desventajas de cada alternativa de solución al problema, para elegir en base a éste estudio, la mejor propuesta de solución.

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Justificación

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JUSTIFICACIÓN El objetivo de esta tesis es continuar el trabajo desarrollado en la tesis " Estudio y propuesta de planeación y puesta en marcha de una radio base bajo el estándar GSM para dar cobertura y servicio al poblado de Acajete, Puebla ", con el propósito de mejorar la red de cobertura celular para brindar un servicio más eficiente. Algunas limitaciones encontradas en el área de cobertura son debido a la sobrecarga de tráfico y área de cobertura del sector 2 de la radiobase, lo cual ocasionaría una deficiencia en el servicio prestado por el mismo. Por otra parte el sector 1 con orientación hacia la cabecera municipal de Acajete Puebla, a pesar de la importancia que tendría por cubrirla, este es posiblemente desaprovechado por la reducida área de cobertura así como la densidad de población a la que presta servicio ya que es notablemente menor a la atendida por el sector 2.

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Planteamiento

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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El hombre a través de los siglos ha utilizado nuevas herramientas que le faciliten la posibilidad de comunicarse buscando siempre superar las barreras del tiempo y el espacio. Actualmente no es la excepción, hoy en día la comunicación apoyada de las nuevas tecnologías de la información y sus medios ha logrado acortar las distancias geográficas e incluso culturales, permitiendo la comunicación en tiempo real entre dos personas, aunque bien, sea en forma virtual. Por otro lado, también se busca brindar un servicio cada vez más eficiente y de calidad, que a su vez tenga un mayor alcance para que las comunidades apartadas geográficamente y de bajos ingresos económicos tengan acceso a los medios de comunicación y estos se vuelvan mas accesibles. Partiendo de las premisas anteriores, en esta tesis se busca hacer una red de telefonía celular más eficiente que cubra las necesidades de comunicación de Acajete Puebla, así como el posible crecimiento de la demanda del servicio ocasionado por el próximo desarrollo de la infraestructura carretera del municipio de Acajete, en donde además de un lugar turístico, será un sitio de paso entre el estado de Veracruz y la capital de Puebla.

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CAPÍTULO

I

CONCEPTOS BÁSICOS DE ENLACES DE MICROONDAS DEDICADAS

En este capítulo se presentan conceptos de electromagnetismo necesarios para entender los enlaces de microondas, los cuales son necesarias para las comunicaciones hoy en día. También revisamos algunas definiciones sobre los tipos de acceso al medio, que nos ayudarán a entender cómo se utilizan los medios de comunicación digitales. Además se abordarán determinados temas indispensables en las comunicaciones, como son los tipos de modulación.

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Capítulo 1 “Conceptos básicos de enlaces de microondas dedicadas”

7

1.1 CONCEPTOS DE SISTEMAS DE RADIOCOMUNICACIONES 1.1.1 ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Una onda electromagnética es producida por la oscilación o la aceleración de una carga eléctrica. Las ondas electromagnéticas tienen componentes eléctricos y magnéticos. La radiación electromagnética se puede ordenar en un espectro que se extiende desde ondas de frecuencias muy elevadas (longitudes de onda pequeñas) hasta frecuencias muy bajas (longitudes de onda altas) [1].

La propagación electromagnética es una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro. A diferencia de otros tipos de onda, como el sonido, que necesitan un medio material para propagarse, la propagación electromagnética se puede dar en el vacío. Se realiza por el espacio libre, logrando la comunicación inalámbrica entre distancias lejanas [2]. A través de las ecuaciones de Maxwell, sabemos el proceso que ocurre durante la propagación de una onda electromagnética, el cual es el siguiente: Un campo eléctrico que varía en el tiempo producirá una corriente de desplazamiento que, según la ley de Ampere-Maxwell, será fuente de un campo magnético. A su vez éste último, al ser variante, producirá un campo eléctrico, de acuerdo a la ley de Faraday. De este modo ambos campos se sostienen uno al otro. Este proceso de propagación fue teorizado por James Clerk Maxwell en 1865, y en 1885 Heinrich Rudolf Hertz detectó experimentalmente las ondas electromagnéticas [3].

Figura 1.- Representación de una Ondas electromagnéticas

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Capítulo 1 “Conceptos básicos de enlaces de microondas dedicadas”

8

A continuación se presenta un listado de la clasificación de las ondas:

Clasificación de las ondas en telecomunicaciones

Siglas Rango Denominación Empleo

VLF 10 kHz a 30 kHz Muy baja frecuencia Radio gran alcance

LF 30 kHz a 300 kHz Baja frecuencia Radio, navegación

MF 300 kHz a 3 MHz Frecuencia media Radio de onda media

HF 3 MHz a 30 MHz Alta frecuencia Radio de onda corta

VHF 30 MHz a 300 MHz Muy alta frecuencia TV, radio

UHF 300 MHz a 3 GHz Ultra alta frecuencia TV, radar

SHF 3 GHz a 30 GHz Súper alta frecuencia Radar

EHF 30 GHz a 300 GHz Extra alta frecuencia Radar

Tabla 1.- Clasificación de las Ondas en telecomunicaciones

En la Tabla 1 se muestra la clasificación de las ondas electromagnéticas las cuales se determinan en diferentes rangos de frecuencia para ser utilizados en un sistema de comunicaciones donde se genera una señal portadora sinusoidal sobre la cual, mediante modificaciones de su amplitud, frecuencia o fase, se introduce un mensaje según ciertas normas de codificación. Esta señal se transmite a un punto lejano por medio de ondas al espacio libre o bien de un cable, y en el receptor se realiza un proceso inverso al del transmisor mediante el cual se recupera la señal original.

Todo esto se realiza en márgenes de frecuencia que van desde algunos

KHz (radiodifusión en AM) hasta el infrarrojo visible, pasando por las bandas de VHF y UHF (desde decenas de megahercios hasta los 900MHz), soporte de la radiodifusión FM y la televisión; y las bandas que cubren desde algunos GHz (1GHz = 1000MHz), vehículo de las comunicaciones por satélite y de la detección mediante el radar. [4]

1.1.2 MICROONDAS Las microondas son ondas electromagnéticas con las longitudes de onda más largas que las de las frecuencias del terahertz (THz). Las microondas tienen longitudes de onda aproximadamente en el radio de acción de 30 cm (frecuencia=1 GHz) a 1 mm (300 GHz). La microonda del término refiere generalmente a “señales de la corriente alterna con frecuencias entre 300 MHz (3×108 Hz) y 300 GHz (3×1011Hz).

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Capítulo 1 “Conceptos básicos de enlaces de microondas dedicadas”

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Debido a sus longitudes de onda de alta frecuencia, las microondas tienen la ventaja de poder llevar más información que ondas de radio ordinarias y son capaces de la emisión directamente a partir de un punto a otro. Además de sus usos en telecomunicaciones (que incluyan la telefonía y establecimiento de una red de la computadora, así como la televisión), las microondas se utilizan en cocinar, radar del policía, y ciertos usos militares. 1.1.3 ENLACE DE MICROONDAS TERRESTRE Un radio enlace terrestre o microondas terrestre provee conectividad entre dos sitios (estaciones terrenas) en línea de vista (Line-of-Sight, LOS) usando equipo de radio con frecuencias de portadora por encima de 1 GHz. La forma de onda emitida puede ser analógica (convencionalmente en FM) o digital.

Las principales aplicaciones de un sistema de microondas terrestre son:

Telefonía básica (canales telefónicos)

Datos

Telégrafo/Telex/Facsímile

Canales de Televisión

Video

Telefonía celular

Un sistema de microondas consiste de tres componentes principales:

una antena con una corta y flexible guía de onda

una unidad externa de RF (Radio Frecuencia)

una unidad interna de RF

Las principales frecuencias utilizadas en microondas se encuentran alrededor de los 12 GHz, 18 GHz y 23 GHz, las cuales son capaces de conectar dos localidades entre 1 km y 24 km de distancia una de la otra. El equipo de microondas que opera entre 2 GHz y 6 Ghz puede transmitir a distancias entre 32 km y 48 km. Las ondas de menor frecuencia tienen más alcance que las de mayor frecuencia, mientras menor sea la frecuencia más fácilmente pueden propagarse (incluso a través de sólidos). Las licencias o permisos para operar enlaces de microondas pueden resultar un poco difíciles de obtener ya que las autoridades (S.C.T., Secretaria de Comunicaciones y Transportes México; FCC Estados Unidos) deben de asegurarse que ambos enlaces no causen interferencia a los enlaces ya existentes. Además de que hay que el clima y el terreno son los mayores factores

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Capítulo 1 “Conceptos básicos de enlaces de microondas dedicadas”

10

a considerar antes de instalar un sistema de microondas [5].

Figura 2.- Enlace de microondas

1.1.4 ANTENAS Una antena es un elemento metálico capaz de radiar y capturar las ondas electromagnéticas en el espacio. En el lado transmisor convierte la energía eléctrica que llega de la línea de trasmisión en ondas electromagnéticas que propaga al espacio. Mientras en el lado del receptor convierte las ondas electromagnéticas que recibe en energía eléctrica que es enviada hacia las líneas de transmisión. La línea de transmisión es un elemento que acopla la energía que transmite el transmisor o que llega en el receptor con la antena. La antena es un elemento recíproco y pasivo. Pasivo porque en realidad no amplifica ninguna señal y no tienen ningún elemento activo. Y recíproco porque la antena mantiene las mismas características en la transmisión y recepción de las ondas electromagnéticas, es decir, para transmitir y recibir puede tener la misma ganancia, eficiencia, frecuencia de operación, ancho de banda, directividad, resistencia de radiación,... entre otras características. Ganancia directiva Es la relación que existe entre la potencia radiada de una antena en una determinada dirección con respecto a una antena de referencia que esté radiando la misma energía, por ejemplo una antena isotrópica.

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Capítulo 1 “Conceptos básicos de enlaces de microondas dedicadas”

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D=Prad

Pref (1)

Prad es Potencia radiada Pref es Potencia de referencia D es densidad potencia. Ganancia de potencia La ganancia de potencial es igual a la ganancia directiva excepto que se utiliza el total de potencia que alimenta a la antena (o sea, que se toma en cuenta la eficiencia de la antena). Se supone que la antena indicada y la antena de referencia tienen la misma potencia de entrada y que la antena de referencia no tiene perdidas (h = 100%).

A=Dɳ (2)

Donde: A es la ganancia de potencia D es la ganancia directiva

ɳ es la eficiencia de la antena que radia

PiRE (Potencia isotrópica Radiada Efectiva) La PIRE sería la potencia que requiere una antena isotrópica para radiar la misma densidad de potencia que una antena direccional en el punto de su direccionalidad.

txfeedercout GLLPEiRPBTS

(3)

Donde

Lfeeder= Pérdidas por feeder (dB) Gtx= Ganancia del transmisor (dBi) Lc= Pérdidas por combinador (dB)

Pout BTS= Potencia de salida de la BTS Propagación de Onda Electromagnética en línea de vista La propagación de una onda electromagnética en línea de vista es cuando la onda electromagnética se propaga con una trayectoria directa desde la antena de

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transmisión hasta la antena de recepción. A la antena receptora normalmente llega una onda directa pero también una onda reflejada, las cuales se anulan o se refuerzan dependiendo de la diferencia de fase que existe entre ambas. Las ondas en línea de vista están limitadas por la curvatura de la Tierra.

Figura 3.- Línea de vista (radio) vs línea visual (óptica)

La trayectoria máxima de una onda electromagnética, se define de 2 diferentes maneras: a) Horizonte óptico En el horizonte óptico, es la máxima distancia que un observador puede ver cuando está limitado por la curvatura de la Tierra. b) Horizonte de radio El horizonte de radio, es el máximo alcance al que puede llegar una onda de radio cuando la antena de transmisión está a una determinada altura y es 1.33 veces mayor al horizonte óptico debido a la refracción que sufre por el gradiente de densidad que ocurre en la atmósfera. Zonas de Fresnel Recordando el principio de Huygens, es fácil ver que los puntos que no están en el eje directo entre A y B también radían alguna potencia hacia el punto B, observar figura 3. Un análisis detallado presenta el concepto de la primera zona de Fresnel, que debe mantenerse libre de obstáculos para poder transmitir la máxima potencia desde A a B.

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Si existen obstáculos dentro de la zona de Fresnel, éstos introducirán pérdidas de obstrucción. Recuérdese que la primera zona de Fresnel es un volumen alrededor de la linea recta que une el transmisor con el receptor, por lo que hay que tener en cuenta los obstáculos por debajo pero tambíen a los lados.

Figura 4.- Representación de las zonas de Fresnel

En la práctica nos conformamos con librar sólo el 60% de la primera zona de Fresnel, por lo que en el caso anterior es suficiente despejar una zona de 10,4 m en el punto medio de la trayectoria, y menos aún en los extremos. Pérdida por trayectoria en el espacio libre Lp Es la pérdida que sufre una onda electromagnética cuando se propaga en línea recta en el vacío. En realidad no hay pérdida de la energía de la onda electromagnética sino que la onda produce una menor densidad de potencia en un punto determinado a una distancia determinada. A este concepto también se le puede llamar pérdida por dispersión.

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1.2 CONCEPTOS DE COMUNICACIONES 1.2.1 TIPOS DE ACCESO AL MEDIO

En la actualidad existen tres tecnologías comúnmente usadas para transmitir información en las redes:

1. Acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) 2. Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) 3. Acceso múltiple por división de código (CDMA)

A continuación detallaremos, sin entrar en complicados detalles técnicos, cómo funciona cada una de las tres tecnologías comunes. FDMA.- Separa el espectro en distintos canales de voz, al separar el ancho de banda en secciones (frecuencias) uniformes. La tecnología FDMA es mayormente utilizada para la transmisión analógica. Esta tecnología no es recomendada para transmisiones digitales, aun cuando es capaz de llevar información digital. TDMA.- Comprime las conversaciones (digitales), y las envía cada una utilizando la señal de radio por un tercio de tiempo solamente. La compresión de la señal de voz es posible debido a que la información digital puede ser reducida de tamaño por ser información binaria (unos y ceros). Debido a esta compresión, la tecnología TDMA tiene tres veces la capacidad de un sistema analógico que utilice el mismo número de canales. CDMA.- Después de digitalizar la información, la transmite a través de todo el ancho de banda disponible. Varias llamadas son sobrepuestas en el canal, y cada una tiene un código de secuencia único. Usando al tecnología CDMA, es posible comprimir entre 8 y 10 llamadas digitales para que estas ocupen el mismo espacio que ocuparía una llamada en el sistema analógico. En teoría, las tecnologías TDMA y CDMA deben de ser transparentes entre sí (no debe interferirse o degradar la calidad), sin embargo en la práctica se presentan algunos problemas menores, como diferencias en el volumen y calidad, entre ambas tecnologías. [6]

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Figura 5.- Accesos al Medio (FDMA, TDMA, CDMA)

1.2.2 TDMA

En la actualidad las telecomunicaciones se han vuelto una parte muy importante para todas las personas, y ello conlleva a que los sistemas celulares se estén sobrepoblando. Principalmente por el número de canales asignados con un número limitado de frecuencias, las cuales resultan insuficientes. Este problema fue previsto por la industria, quien desde 1988 empezó a buscar la ampliación en la capacidad de usuarios en al menos un 10% en el servicio celular. Y en respuesta a la problemática que se le presentaba en este momento al sistema analógico surge como única solución dos estándares digitales, el primero de ellos es conocido como Acceso al Medio por División de Tiempo (Time-Division Multiple Access,TDMA), el otro es conocida como Acceso al Medio por División de Código(Code Division Multiple Access ,CDMA). Ambas tecnologías buscan permitir el mayor número de llamadas simultáneas y las dos son aplicables a las celdas PCS (Personal Communications Services, Sistema de Comunicación Personal) y otras redes inalámbricas. TDMA fue una tecnología que se adoptó rápidamente por que ya tenía bases en Europa como base del sistema celular digital GSM (Global System for Mobile Communications, Sistema Global de Comunicaciones Móviles) entonces TDMA se seleccionó así en 1989 como una norma celular digital. TDMA multiplexa hasta 3 llamadas en el mismo canal de transmisión de 30 Khz. Sin embargo, este estándar nunca cumplió las expectativas de comunicación, pero ofreció una instalación de gran facilidad y siempre se mantuvo como un sistema que podría crecer. Todo lo anterior manifiesta que TDMA es una tecnología que aún sigue en uso y sigue evolucionando, y que es muy probable que se estén preparando mejoras para recuperar el terreno perdido actualmente frente al estándar CDMA.

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TDMA, es una tecnología digital que permite a un número de usuarios accesar un canal único de RF sin interferencias por medio de una ranura de tiempo dedicada a cada usuario en cada canal. El esquema TDMA digital multiplexa 3 señales sobre un mismo canal. El estándar TDMA actual para celulares, divide un canal en seis ranuras de tiempo, donde cada señal usa dos ranuras, brindando una ganancia de 3 a 1 en capacidad sobre el sistema AMPS. Cada usuario es asignado a una ranura específica para transmitir.

Los 2 sistemas de mayor competencia que trabajan sobre RF son TDMA y CDMA. CDMA es una tecnología de amplio-espectro que permite que múltiples frecuencias sean usadas al mismo tiempo. CDMA codifica cada paquete digital con una clave única. El receptor responde a esa clave y puede entonces tomar dicho paquete y decodificarlo. Debido a su adopción por el estándar europeo GSM, TDMA y sus variantes son las tecnologías actuales de aceptación a través del mundo.

El sistema TDMA está diseñado para su uso en ambientes y situaciones variadas, desde usuarios fijos en una oficina, hasta usuarios móviles viajando a gran velocidad. El sistema soporta además una gran variedad de servicios al usuario final, como envío de datos, voz, faxes, servicio de mensajes, y transmisión de gran cobertura. TDMA ofrece una interfaz flexible, con gran desempeño en cuanto a capacidad, cobertura y soporte ilimitado de movilidad y capacidad de manejar y satisfacer diferentes necesidades. 1.2.2.1 Características Básicas TDMA En el multiacceso TDMA se emplea una sola portadora para dar servicio a varios canales, es decir, cada canal usa la portadora durante un tiempo asignado sin dividir el ancho de banda. En el enlace descendente, de base a móvil, se transmite la portadora modulada por la señal múltiplex temporal con todos los canales. Cada estación móvil extrae la información en el intervalo temporal que tiene asignado y de ella obtiene las referencias de portadora y la temporización y sincronización de la trama. La transmisión en este sentido es TDM (múltiplex temporal, Multiplexación por División de Tiempo). En el enlace ascendente, de móviles a base, cada móvil envía su información en forma de una ráfaga de datos en el intervalo de tiempo asignado dentro de la trama. Como las portadoras y relojes de los diferentes móviles no están sincronizados y los tiempos de llegada de las ráfagas a la estación base son variables debido a las diferentes posiciones de los móviles, el enlace ascendente ha de funcionar en TDMA asíncrono, por lo que deben

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preverse unos tiempos de guarda para minimizar las colisiones entre las ráfagas que llegan a la estación base. 1.2.2.2 Cómo trabaja TDMA? TDMA se apoya en el hecho de que las señales de audio han sido digitalizadas, esto es, divididas en paquetes de varios milisegundos. Posiciona un canal simple de frecuencia por un período corto de tiempo y después se cambia a otro canal. Las muestras digitales de un transmisor ocupan diferentes ranuras de tiempo en varias bandas al mismo tiempo.

Figura 6.- Como trabaja TDMA

La técnica de acceso usada en TDMA tiene a 3 usuarios compartiendo una portadora de frecuencia de 30 KHz. La razón de usar TDMA para todos estos estándares fue que permite algunas características vitales para la operación del sistema en un ambiente celular avanzado o PCS. TDMA técnica disponible y bien probada en operaciones comerciales de muchos sistemas. Para demostrar esto se puede poner como ejemplo el uso de un canal por 4 conversaciones simultáneas al mismo tiempo, como se observa en la figura 8.

Figura 7.- Representación de una conversación en un canal de TDMA

Un solo canal puede soportar 4 conversaciones si cada conversación es dividida en fragmentos relativamente cortos, se asignan a una ranura de tiempo y

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se transmiten en ráfaga en forma sincronizada. Una vez que la 4ta. Ranura es transmitida, el proceso se repite, como se observa en la figura 9.

Figura 8.- Representación del canal de TDMA por ranuras de tiempo (slots time)

Actualmente, los sistemas están implementados de tal forma que soportan seis veces la capacidad de los anteriores. En el futuro, el uso de celdas jerárquicas, antenas inteligentes y canales adaptivos, permitirá que la capacidad sea de 40 veces la del sistema análogo. 1.2.2.3 Ventajas de TDMA En adición para incrementar la eficiencia de transmisión, TDMA ofrece más ventajas sobre otras tecnologías celulares. Primero, puedo ser adaptado para transmitir voz y datos, soporta diferentes velocidades, desde 64 Kbps a 120 Kbps, esto permite brindar servicios de fax, transmisión de datos, servicio de mensajes, y servicios de multimedia y videoconferencia.

A diferencia de otras técnicas de espectro amplio, las cuales sufren de interferencia debida a otras transmisiones en la misma frecuencia, la tecnología TDMA, que divide a sus usuarios en tiempo, asegura que no experimentarán interferencias de otras transmisiones simultáneas. Brinda también la ventaja de extender la vida útil de las baterías, ya que el móvil sólo transmite en porciones de tiempo en la duración total de la conversación.

Las instalaciones de TDMA presentan ahorro en cuanto a equipo, espacio y mantenimiento, factor importante ya que el tamaño de las celdas es cada vez menor. Este sistema también brinda beneficios económicos ya que permite actualizar los sistemas analógicos existentes a digitales. TDMA es también la única tecnología que ofrece una estructura de celdas jerárquicas, contando con pico, micro y macro celdas, permitiendo así una cobertura amplia y soportar tráfico y necesidades especiales.

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1.2.2.4 Desventajas de TDMA Una de las desventajas de TDMA es que cada usuario tiene una ranura de tiempo asignada. Sin embargo, cuando un usuario cambia de una celda a otra, no tiene una ranura asignada. Además, si todas las ranuras están ocupadas en la siguiente celda, la llamada se puede perder. De forma similar, si todas las ranuras de la celda en la cual se encuentra un usuario están ocupadas, este no recibirá un tono de marcación.

Otro problema con TDMA es que está sujeto a distorsión por multitrayectorias. Una señal procedente de una torre a un móvil puede provenir de diferentes direcciones, puede haberse reflejado por varios edificios antes de llegar, lo que puede causar interferencia.

Una forma de eliminar esta interferencia es poner un tiempo límite al sistema. El sistema está diseñado para recibir, tratar y procesar a una señal con un cierto tiempo límite, después de que este tiempo expira, el sistema ignora la señal.

La sensibilidad del sistema depende de qué tan lejos procese las

frecuencias de multitrayectorias. Aún a miles de segundos estas señales de multitrayectorias causan problemas. Todas las arquitecturas celulares, ya sean basadas en micro o macro celdas, tienen un conjunto único de problemas de propagación. Las macro celdas son afectadas por señales de multitrayectorias causadas por reflexión y refracción, debilitando o cancelando la señal. [7]

Figura 9.- Representación de interferencia por multitrayectorias

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1.2.3 MODULACIÓN La modulación nace de la necesidad de transportar una información a través del espacio. Este es un proceso mediante el cual dicha información (onda moduladora) se inserta a un soporte de transmisión.[8]

Las principales razones por las cuales es necesario modular nuestra señal

original de información son: - Para que la información no se atenúe a largas distancias - Es necesario modularla para que las ondas electromagnéticas en banda

base tengan un mayor alcance - Para transmitir datos a altas velocidades y aprovechar el ancho de

banda

Existen dos tipos de modulación: 1.- Modulación Analógica 2.- Modulación Digital 1.2.3.1 MODULACIÓN ANALÓGICA a) Modulación AM Amplitud modulada (AM) o modulación de amplitud es un tipo de modulación lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que ésta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir.

Figura 10.- Representación de la forma de onda de AM

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b) Modulación FM Frecuencia modulada (FM) o Modulación de frecuencia es el proceso de codificar información, la cual puede estar tanto en forma digital como analógica, en una onda portadora mediante la variación de su frecuencia instantánea de acuerdo con la señal de entrada. El uso más típico de este tipo de modulación es la radiodifusión en FM.

La modulación de frecuencia requiere un ancho de banda mayor que la modulación de amplitud para una señal modulante equivalente, sin embargo este hecho hace a la señal modulada en frecuencia más resistente a las interferencias.

La modulación de frecuencia también es más robusta ante fenómenos de desvanecimiento de amplitud de la señal recibida. Es por ello que la FM fue elegida como la norma de modulación para las transmisiones radiofónicas de alta fidelidad.

Figura 11.- Representación de FM

c) Modulación PM Es el caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como las señales de datos son analógicas. Es un tipo de modulación exponencial al igual que la modulación de frecuencia. Se caracteriza porque la fase de la onda portadora varía directamente de acuerdo con la señal modulante, resultando una señal de modulación en fase.

La modulación de fase no suele ser muy utilizada porque se requieren

equipos de recepción más complejos que las señales moduladas en frecuencia. Además puede presentar problemas de ambigüedad para determinar por ejemplo si una señal tiene una fase de 0º ó 180º. [9]

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1.2.3.2 MODULACION DIGITAL a) Modulación ASK La modulación por desplazamiento de amplitud, en inglés Amplitude-Shift Keying (ASK), es una forma de modulación en la cual se representan los datos digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora.

La amplitud de una señal portadora análoga varía conforme al tren de bits (modulando la señal), manteniendo la frecuencia y la fase constante. El nivel de amplitud puede ser usado para representar los valores binarios 0’s y 1’s. Podemos pensar en la señal portadora como un interruptor ON/OFF. En la señal modulada, el valor lógico 0 es representado por la ausencia de una portadora, así que da ON/OFF la operación de pulsación y de ahí el nombre dado.

Esto requiere un ancho de banda excesivo y es por lo tanto un gasto de

energía. Tanto los procesos de modulación ASK como los procesos de demodulación son relativamente baratos. La técnica ASK también es usada comúnmente para transmitir datos digitales sobre la fibra óptica. b) Modulación PSK La modulación por desplazamiento de fase o PSK (Phase Shift Keying) es una forma de modulación angular consistente en hacer variar la fase de la portadora entre un número de valores discretos. La diferencia con la modulación de fase convencional (PM) es que mientras en ésta la variación de fase es continua, en función de la señal moduladora, en la PSK la señal moduladora es una señal digital y, por tanto, con un número de estados limitado. c) Modulación FSK La Modulación por desplazamiento de frecuencia o FSK, (Frequency Shift Keying) es la más simple de las modulaciones digitales y por lo tanto es de bajo desempeño. Es similar a la modulación de frecuencia (FM), pero más sencillo, dado que la señal moduladora es un tren de pulsos binarios que solo varía entre dos valores de tensión discretos. [10]

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CAPÍTULO

II

GSM (SYSTEM GLOBAL MOBILE O

SISTEMA GLOBAL MÓVIL)

En este capítulo se presenta una descripción general del funcionamiento de la tecnología GSM (Global System Mobil, Sistema Global Móvil), mencionando las partes que componen su arquitectura, las bandas de frecuencias utilizadas en México, el modelo de radiación de cobertura celular, el tráfico, así como los cálculos necesarios para obtenerlos, también se describe el proceso de llamada realizado, y finalmente lo que define a la telefonía celular: el proceso de transferencia de llamada (Hand Over) y el reuso de frecuencias que son características innegables de la tecnología de telefonía móvil.

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Capítulo 2 “GSM (System Global Mobile o Sistema Global Móvil)”

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2.1 DESCRIPCIÓN DE LA TELEFONÍA MÓVIL La telefonía móvil ofrece un acceso vía radio a través de un abonado de telefonía a una red dentro del área de cobertura del sistema (área dentro de la cual el móvil puede conectarse con el sistema).

Una de las principales diferencias entre un sistema móvil celular y un sistema sin hilos (cordless), es que el primero supone una área de cobertura amplia en exteriores como en algunos interiores, el segundo solo se limita a áreas pequeñas, por ejemplo una oficina.

Una incorporación de los sistemas celulares que representa una ventaja sobre otros sistemas parecidos, es que divide el área en células con una reutilización de frecuencias. Esto se logra limitando la potencia de las frecuencias en distancias más cortas, para así lograr un uso más eficiente de la red para su creciente demanda y capacidad de la misma.

Por lo tanto un sistema celular consta de una serie de células o celdas, cubiertas cada una por un sistema de radio que permite la conexión de los terminales móviles al sistema (estación base), y un sistema de conmutación (centro de servicios móviles) que permite la interconexión entre las estaciones base y la conexión del sistema a la red de conmutación pública. GSM (Global System Mobil ó Sistema Global Móvil) es un sistema de comunicación móvil utilizada principalmente en las comunicaciones de telefonía celular.

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Capítulo 2 “GSM (System Global Mobile o Sistema Global Móvil)”

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2.2 COMPONENTES DEL SISTEMA GSM Una red GSM se compone básicamente de 3 elementos principales en su arquitectura:

1. Subsistema de conmutación (Switching subsystem (SSS)) 2. Subsistema Estación Base (Base station subsystem (BSS)) 3. Estaciones Móviles (Mobile stations)

Figura 12.- Descripción de los componentes de la red GSM

2.2.1 SUBSISTEMA DE CONMUTACIÓN (SWITCHING SUBSYSTEM) El subsistema de conmutación realiza todas las operaciones realizadas con los procesos de una llamada y los usuarios, las principales operaciones que realiza son:

a) Administración de llamadas b) Control de tráfico c) Análisis numérico d) Tarificación e) Estadística de llamadas

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Capítulo 2 “GSM (System Global Mobile o Sistema Global Móvil)”

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Las unidades funcionales con que cuenta para llevar a cabo sus funciones son: MSC (Centro Móvil de Conmutación o Mobile switching center) Realiza todas las funciones de conmutación para la red móvil, controla todas las llamadas elaboradas desde la misma MSC o desde otras MSC, también las llamadas hechas desde la red móvil hacia la red pública (PSTN, Public Station Telephonic Network o Estación de Red Pública de Telefonía), así como las hechas desde una PSTN hacia una red móvil. HLR ( Home Location Register, Registro de localización local) Es la base de datos de la red que almacena y administra los registros de los usuarios tales como:

a) Identidad del suscriptor b) Servicios suplementarios c) Información de su localización e información de autentificación

Dentro de una MSC puede haber más de un HLR. VLR (Visitors Location Register, Registro de localización de visitante) Este registro guarda temporalmente el número de celular del usuario cuando este se encuentra fuera de su área de servicio, por ejemplo, cuando viaja de un estado a otro o cuando viaja de un país a otro. A este tipo de servicio se le llama roaming y se describe así: la MSC solicita información al HLR del suscriptor quien le envía una copia al VLR y este actualiza la localización del usuario. AUC (Authentication center, Centro de autentificación) La AUC trabaja en conjunto con el HLR, el cual proporciona los parámetros de autentificación y llaves de cifrado para verificar la identidad del usuario y así evitar fraudes o mal uso de la red. GMSC (Gateway MSC, Compuerta de la Central Móvil de Conmutación) Permite acceder al HLR de la red GSM. EIR (Equipment identity register, Registro de identificación de equipo) Es una base de datos que contiene información del móvil para bloquearlo cuando se detecta que es robado o no autorizado.[12]

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2.2.2 SUBSISTEMA ESTACIÓN BASE (BASE STATION SUBSYSTEM (BSS)) BSS (Base Station Subsystem) Es el encargado de realizar las funciones de radio dentro de todo el sistema GSM, algunas de las funciones que son desempeñadas por este subsistema son: administración de canales de radio, asignación de portadoras o carriers y supervisión de enlaces, distribución de mensajes en canales broadcasting, control de potencia, control de saltos de frecuencia, transcodificacion de la señal digital de voz, adaptación de velocidad para señales de datos, control del nivel de potencia de la señal tanto en las estaciones base como en las estaciones móviles, manejo de traspaso de llamadas entre células en el área bajo su control. Las unidades fundamentales que forman parte del subsistema son:

1 BSC (Base Station Controller, Controlador de Estación Base) Administra todas las funciones de radio, es un conmutador de alta capacidad que realiza las siguientes funciones:

a) Handover (Traspaso de llamada cuando la potencia del móvil decae a -90dBm = 1pW) .

b) Asignación de canales. c) Recolecta información de la configuración de las celdas.

2 BTS (Base transceiver station, Estación base) Controla la interfaz de radio hacia el móvil, incluye el equipo de radio como los transceptores y antenas necesarios para dar servicio a cada celda. Proporciona la cobertura del sistema GSM. Un BSC controla varias BTS.

3 OMC (Operation and Maintenance Center, Centro de Operación y mantenimiento) Esta conectado a otros componentes de la red tales como MSCs y BSCs vía enlaces de datos X.25. En el OMC se presenta información del estado de los componentes de la red y puede monitorear y controlar una gran variedad de parámetros del sistema. Puede haber uno o más OMC en una red de acuerdo a su tamaño.

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Capítulo 2 “GSM (System Global Mobile o Sistema Global Móvil)”

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4 NMC (Network Management Center, Control Centralizado de la Red) Se hace a través del NMC. Sólo se requiere un NMC por red y controla también al ONM.

2.2.3 ESTACIONES MÓVILES (MOBILE STATIONS)

Una estación móvil está compuesta por: a) Terminal Móvil Física

Es el aparato que se utiliza para conéctarse a la red GSM.

b) SIM (Módulo de Identidad del Suscriptor) Es una tarjeta o mejor denominado chip, el cual contiene toda la información del usuario, tales como los servicios contratados además de varios códigos de autentificación.

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Capítulo 2 “GSM (System Global Mobile o Sistema Global Móvil)”

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2.3 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA GSM

A continuación se muestran las características del sistema GSM en la Tabla 2.

Parámetros GSM

Frecuencia Uplink(Enlace Bajada) 1850-1910 MHz

Frecuencia Downlink(Enlace Subida) 1930-1990 MHz

Canal Full Duplex (BidireccionalSimultaneo)

Frecuencia Uplink(Enlace Subida) 60 MHz

Frecuencia Downlink(Enlace Bajda) 60 MHz

Ancho de Banda 60 MHz

Distancia Duplex (Bidireccional) 80 MHz

Separación entre canales 200 KHz

Velocidad de transmisión 270 Kbps

No. Canales de tráfico por frecuencia 8 Tabla 2.- Características de GSM.

2.3.1 REUSO DE FRECUENCIAS GSM, a diferencia de sistemas anteriores, utiliza un esquema de reuso de frecuencia de 4/12, es decir, 4 grupos de frecuencia por tres sectores.

El reuso de frecuencias es necesario debido a las interferencias que se pueden llegar a presentar, como la ocasionada por canales adyacentes o por una razón mas importante: al reutilizar las frecuencias limitándolas en potencia se pueden volver a utilizar las mismas frecuencias separadas por cierta distancia, esto permite la optimización de la red así como el aumento de la capacidad de la misma. Así en el reuso de frecuencias, un cluster es un grupo de siete celdas agrupadas de forma adyacente, seis alrededor de una celda central, las cuales tienen un grupo de frecuencias establecido, así cada cluster tiene las mismas frecuencias con la diferencia de que en cada celda de cada cluster sus frecuencias son reutilizadas por otra celda de otro cluster, así cada celda perteneciente a cada cluster está separada una distancia razonable que permite reutilizar la frecuencia y evitar la interferencia.

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Capítulo 2 “GSM (System Global Mobile o Sistema Global Móvil)”

30

En la tabla 3 se muestra cómo se representa el esquema de reuso de frecuencias de 4/12 ya con las bandas de frecuencias establecidas en México por la COFETEL.

Banda A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3

A 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523

524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535

536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547

548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559

560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571

572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583

584 585 586

B 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622

623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634

635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646

647 648 649 650 651 652 653 655 656 657 658 659

660 661 662 663 664 665 666 667 668 669 670 671

672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683

684 685 686

C 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598

599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 Tabla 3.- Esquema de asignación de canales para las

diferentes bandas de frecuencias en México

La tabla 4 se refiere a los canales asignados por la COFETEL :

Banda Operador Canales Asignados Ancho de Banda

A Unefon 512 - 586 15MHz

B Telefónica 611 - 683 15MHz

C Telcel 587 - 610 5MHz

Tabla 4.- Canales Asignados por COFETEL a los principales operadores de telefonía Celular en México

Por lo tanto el número de canales ayuda a determinar la frecuencia de downlink y uplink. También sirve para calcular el número de canales por portadora.

Fux=[(No. Canal - 512) 0.2MHz] +1850 (6) Ecuación para determinar la frecuencia de portadora de uplink o enlace de subida.

Flx=[(No. Canal - 512) 0.2MHz] +1930 (7)

Ecuación para determinar la frecuencia de portadora del downlink o enlace de bajada.

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Capítulo 2 “GSM (System Global Mobile o Sistema Global Móvil)”

31

2.3.2 ACCESO AL MEDIO EN GSM GSM utiliza como acceso al medio TDMA explicado anteriormente, y resumiendo:

Como ya se ha establecido cada canal de cada banda de frecuencia proporciona una frecuencia de uplink y de downlink, cada portadora da una capacidad de ocho ranuras de tiempo u ocho canales por portadora.

Cada ranura de tiempo o time slot, puede transportar una llamada, un usuario, así que cada portadora de la que se disponga puede soportar a ocho usuarios y por lo tanto ocho llamadas virtualmente al mismo tiempo.

Figura 13.- Trama TDMA

2.3.3 MODULACIÓN EN GSM En GSM se utiliza la modulación GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying o Modulación Digital Gaussiana por Desviación Mínima de Fase), el cual es un esquema de modulación simple, en el que la amplitud de la portadora permanece constante, lo que cambia es la fase, un “1” lógico implica que la fase de la portadora se incremente en 90 grados, un “0” lógico implica que la fase de la portadora se decrementó en 90 grados. Este cambio en la fase se produce de forma instantánea, es decir, en un período muy corto de tiempo, conmutando la portadora entre dos frecuencias, las ecuaciones de dichas frecuencias están dadas por:

f1= fc + Rb/4 (8)

f2= fc + Rb/4 (9)

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32

Donde Rb es la tasa de modulación de símbolos (que en GSM es de aproximadamente 271Kbps), y fc es la frecuencia nominal de la portadora. Es interesante notar que en MSK (Minimum Shift Keying o Minimo Cambio de Fase), la frecuencia de portadora fc nunca es transmitida.

Con esto se demuestra que MSK requiere un rápido cambio de fases que haría creer que tiene un anchó infinito de banda en teoría. El espectro de la señal modulada en MSK puede ser comprimido con la filtración de pulsos en banda base y en consecuencia se comprime el ancho de banda de la señal modulada.

Los tipos de filtros usados resultan en un esquema de modulación llamado GMSK. Este esquema de modulación reduce el ancho de banda de la señal modulada pero introduce, al estar muy juntos los símbolos, el ruido ISI(Interferencia Intersimbólica), el cual ocasiona que los mismos símbolos interfieran con los símbolos adyacentes.

Para la distinción de los bits, se utiliza un esquema de descodificación módulo 2 de suma, el cual consiste en utilizar el bit previo y reciente, la fórmula que ayuda en estos casos es:

di = di di – 1 (10)

Donde di es el bit decodificado, denota la suma en módulo 2 y los di pueden tomar el valor de 0 ó 1.

Para la modulación de los datos de entrada se tiene que:

i = 1 - 2di, di = 0, 1 (11)

Donde toma el valor de + ó - 1. El proceso detallado en la ecuación anterior es el producto del mapeo de los bits entre los niveles de +1 y -1, como se muestra a continuación:

di = 0 → i = +1 (12)

di = 1 → i = -1 (13)

Como se ha establecido esto ocasiona que los bits tengan ruido ISI, el cual lo podemos delimitar con un filtro lineal Gausiano de 3dB y un ecualizador.[14]

i

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2.3.4 HAND OVER (TRANSFERENCIA DE LLAMADA) Uno de los procesos más importantes de la comunicación celular es la transferencia de llamada “hand over”, el cual permite que un usuario que mantiene una conversación telefónica cuando se encuentra en movimiento, no pierda la comunicación por haber salido del área de cobertura de la celda que originalmente prestó el servicio.

La red GSM está formada por células (zonas de cobertura) , cada BTS tiene BTS’s vecinas, el proceso de hand over se lleva a cabo cuando un usuario establece una conversación, y éste se encuentra en movimiento, saliéndose de la célula que le da cobertura, transfiriéndose la llamada entre célula y célula, mejor dicho, cuando la llamada es transferida entre diferentes BTS´s.

Figura 14.- Proceso de Transferencia de llamadas (hand over)

A un móvil dentro de una célula, se le asigna una frecuencia y un canal para realizar llamadas. Cuando el móvil se aleja demasiado de su zona de cobertura, la señal de recepción se atenúa debilitándose hasta que se pierde la comunicación, esto ocurre por lo general en zonas rurales (terrenos muy accidentados), ya que aquí aún se está trabajando para darle cobertura. Esto no ocurre en la ciudad por la existencia de células vecinas, sin las cuales el proceso de hand over no sería posible y la telefonía móvil seria muy limitada.

El proceso que debe ocurrir previo a realizar un hand over, es el siguiente:

a) Se establece comunicación con otro móvil que se encuentre a determinada distancia del móvil transmisor.

b) El móvil transmisor se encuentra en movimiento dentro de su zona de cobertura (célula).

c) El móvil transmisor se aleja cada vez más de su zona de cobertura, decayendo su nivel de señal del móvil.

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34

d) Cuando el nivel de señal de un móvil (nivel de potencia) decae a -90dBm (1pW) se realiza la petición de hand over. El valor del Umbral esta entre -90dBm y -100dBm.

e) El tiempo que pasa desde que el nivel de potencia decae al valor del umbral hasta que se completa el hand over es aproximadamente de 10seg.

Ejemplificando:

Figura 15.- Representación del hand over

El móvil se encuentra en movimiento, en este caso dentro del automóvil, en ese momento está bajo la cobertura de la BTS 2, cuando su nivel de señal desciende a -90dBm, se realiza la petición de hand over para la BTS 3, pero existe otra BTS vecina, la BTS 4, entonces se realiza una comparación de potencia entre BTS aquella que le proporcione mayor nivel de potencia al móvil “realizará la transferencia de llamada”, en este caso la BTS 3 presenta mayor nivel de señal, por lo tanto la BTS 4 desecha la solicitud de hand over dentro de ella misma. Esto también dependerá si es que la BTS vecina, tiene un canal de voz disponible para la llamada.

Los criterios tomados tanto por la BTS como por el móvil para la realización de hand over se muestran a continuación:

Para que se realice un hand over, la BTS considera:

1. Frecuencia de Uplink (Móvil - BTS) que recibe. 2. Distancia de la BTS con respecto al móvil. 3. La interferencia localizada en los time slots.

Por parte del móvil:

1. Frecuencia de downlink (BTS - Móvil) que recibe 2. El nivel del enlace de bajada de las células vecinas.

BBTTSS 11

BTS

2

BBTTSS 33

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2.4 MODELOS DE PROPAGACIÓN UTILIZADOS EN GSM

A través de los Modelos de propagación, se determina:

a) Predecir el nivel de recepción de la señal transmitida b) Considerar los fenómenos básicos de propagación c) Se consideran los diferentes tipos de áreas (urbanas, suburbanas, rurales e

Interiores) d) Estima la pérdida por trayectoria. e) Ayuda a evitar prueba - error.

Los modelos de propagación se usan para predecir las pérdidas por trayectoria

que una señal RF puede tener mediante la transmisión de una BTS a un receptor fijo o móvil, el uso de los modelos ofrece como ventaja la viabilidad de proyectos que se deseen planear en determinados sectores. 2.4.1 MODELO OKUMURA

1) Aplica para rangos de frecuencia 150 a 1920MHz

2) Distancias 1 a 100Km

3) Altura de antenas transmisoras de 30 a 1000m

2.4.2 MODELO HATA

1) Rango de Frecuencia 150 a 1500MHz

2) Pérdidas en un área urbana

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cmdhtehreahtefcdBL log)log55.69.44()(log82.13log9.333.46)(50

2.4.3 MODELO COST-231 ó MODELO DE HATA EXTENDIDO

1) Frecuencia de operación se extiende a 2GHz

2) Pérdidas en un área urbana

(17)

Donde: 0dB→Ciudades (Medianas, Suburbanas)

cm 3dB→Ciudades Grandes

f=1500 a 2000MHz hte= 30 a 200m hre= 1 a 10m d= 1 a 200Km a(hre)=0 cuando hre= 1.5m

Este modelo se utiliza en áreas urbanas cuando la visibilidad del transmisor

no es directa porque existen construcciones obstruyéndolo.

Se toma en cuenta la influencia de la calle donde el móvil se localice, incluyendo las pérdidas por trayectoria total debido a la señal real de iluminación de la calle donde el móvil se propaga sobre numerosas construcciones (difracción multiborde), las siguiente calles y parámetros de trayectoria intervienen en el modelo.

hB = altura de la antena de la BS sobre la tierra [m] hm = altura de la antena de la MS sobre la tierra [m] hR = altura media de la construcción [m] ( hR > hm ) w = ancho de la calle donde está localizada la MS [m] b = distancia entre los centros de las construcciones [m] d = distancia BS a MS [Km]

= ángulo de la trayectoria de radio con respecto a los ejes de la calle [grados]

hB = hB - hR , altura de la BS sobre la altura media de la construcción [m]

hR = hB - hm, altura medida de las construcciones sobre la altura de la antena de la MS [m]

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Figura 16.- Geometría del modelo COST - 231 Walfish - Ikegami

La expresión del modelo COST-231 es:

Lb = Lfs + Lrts + Lmsd (18) Donde:

Lfs = pérdidas en el espacio libre

Lfs(dB) = 32.4 – 20 log f (MHz) + 20 log d (Km) (19)

Lrts = pérdidas debido a la difracción de la azotea a la calle

Lrts(dB) = -16.9 – 10log(w) + 10log(f) + 20log(hR)+Lori (20)

Si Lrts ≤ 0dB, entonces se considera Lrts = 0dB, Lori toma en cuenta la orientación de la calle relativa al transmisor.

Lori 2.5 0.076 ( 35°)≤≤ (21)

4 ( 55°) ≤≤

Donde:

Lori = ángulo entre la trayectoria directa de radio y los ejes de la calle

Lmsd = estimación de los efectos de difracción multi-obstáculo entre la antena transmisora y el gabinete construido para el receptor debido a construcciones intermedias

Lmsd = Lbsh + ka log (d) + kf log (f) log (b) (22) Donde:

Lbsh = -18 log (1 + hb) (23)

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Capítulo 2 “GSM (System Global Mobile o Sistema Global Móvil)”

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1925

5.14

1925

7.04

f

f

k f

Si hb < 0 , Lbsh = 0

hB

ka hB hB yd ≥ (24)

hB (d/0.5) hB < yd <

hB≥

kd hB / hRhB (25)

(26)

La primera ecuación de kf es para ciudades de tamaño medio o con densidad de vegetación moderada.

La segunda ecuación de kf es para grandes centros metropolitanos.

Los rangos de valores que pueden tomar los parámetros de este modelo son:

800 ≤ f (MHz) ≤ 2000 4 ≤ hb (m) ≤ 50 1 ≤ hm (m) ≤ 50

0.02 ≤ d (Km) ≤ 5

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2.5 TIPOS DE CANALES EN GSM Dentro de una red GSM se especifican diferentes tipos de canales lógicos y cómo se ajustan en una estructura TDMA. Existen dos tipos principales:

1. TCH (Traffic channels, Canales de Tráfico) 2. CCH (Control channels, Canales de control)

2.5.1 CANALES DE TRÁFICO

Este tipo de canales son utilizados para la transmisión de datos o voz codificada. Éstos se dividen a su vez en dos tipos más: 1. Full rate (TCH/F). 2. Half rate (TCH/H). 2.5.2 CANALES DE CONTROL A través de los 8 canales físicos de un carrier o portadora RF, no sólo se transmite voz y datos, además de ellos se envía información de señalización. La información de señalización puede ser de tres tipos:

1 Información general Estos son canales unidireccionales por medio de los cuales la información general se transmite de una BTS a los móviles, y asi estos puedan utilizar dicha información.

2 Canales comunes de control (CCCH). Transmiten información de localización de un móvil, petición de acceso,

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Capítulo 2 “GSM (System Global Mobile o Sistema Global Móvil)”

40

etc., todo esto de punto a punto (es decir de BTS a un único MS y viceversa). Estos canales también son unidireccionales y son utilizados en el principio o inicio de cada comunicación. Existen tres canales comunes de control:

3 Canales de control dedicados (DCCH).

Estos canales están dedicados a iniciar una comunicación entre la MS y la BTS para el intercambio de datos de señalización durante una comunicación activa. Éstos son canales bidireccionales y existen tres tipos:

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1

2 maxTs

f

132 8192

2.6 PROCESO DE TRANSMISIÓN EN GSM

El proceso de transmisión en GSM, se describe en los siguientes pasos:

1. Conversión de la señal de voz analógica a digital

La conversión analógica a digital se lleva a cabo por PCM (Modulación por Codificación de Pulso). Se utiliza el teorema de Nyquist:

(27)

2. Cuantización

Para GSM se utilizan 192 niveles.

3. Codificación Cada valor codificado es representado por un código binario de 13 bits:

El resultado es de 832 Kbps por ocho usuarios que en la banda de 800 MHz determina un ancho de canal de 200 KHz.

4. Segmentación

Se envían los diferentes parámetros de la voz como información.

5. La codificación de voz en GSM utiliza 260 bits para codificar la señal lo que produce un rango de 13 Kbps por usuario.

6. Codificación de Canal A la entrada de canal van 260 bits y a la salida 456 bits:

7. La tabla 5 se refiere a la codificación de canal de cada bloque.

Bloque No. Bits Importancia

1 50 Muy importantes

2 132 Importantes

3 78 No importantes Tabla 5.- Número y clasificación de la importancia

por bloques en la codificación de canal

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Capítulo 2 “GSM (System Global Mobile o Sistema Global Móvil)”

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8. La razón por la que salen 456 bits es porque se utiliza una convolucion 1:2, que es por cada bit que entra salen 2.

9. Intercalado o Interleaving Los 456 bits resultantes se separan en ocho bloques de 57 bits cada uno.

10. Cifrado y encriptación El cifrado en GSM se hace en base al algoritmo A5.

11. Cada suscriptor es autentificado, protegiendo de esta forma al suscriptor y a la red GSM de actos fraudulentos. Utiliza una llave Kc con el algoritmo A5 y una llave Ki con el algoritmo A8, cada código de autentificación se genera para cada usuario, el código resultante se manda al AuC, el cual verifica al usuario, también en el SIM se inserta un algoritmo A8. También se suele utilizar una combinación del algoritmo A3 y A8 llamado A38.

12. Formato de Ráfaga (Burts) El burst es la forma en que se envía la información. A continuación se muestra su funcionamiento e importancia en GSM: Como ya se ha establecido, GSM utiliza TDMA como acceso al medio, cada trama de TDMA contiene 8 time slots con una duración de 4.616 ms por toda la trama y 0.517 ms por cada time slot. Cada bit se transmite cada 3.7us por lo que en cada time slot se pueden enviar 156.25 bits. El formato del burst puede enviar 148 bits por lo que quedan 8.25 bits que se utilizan como periodos de guarda.

De tal forma que el formato del burst es el siguiente:

Figura 17.- Formato del burst.

(Los números representan la cantidad de bits en cada paquete. Las áreas corresponden a los bits de información)

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Capítulo 2 “GSM (System Global Mobile o Sistema Global Móvil)”

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Con el formato del burst representado en la figura 18 , y con el paso de interleaving revisado anteriormente, el burst, que se inserta en cada time slot, cobra importancia, ya que en lo espacios asignados para bits de información, no se utilizan ambos espacios para un mismo usuario, sino que, se intercala la información de cada usuario como se muestra en la figura 19:

Figura 18.- Intercalación de la información dentro del burst

Con lo anterior, si una trama de Burst se pierde, al dividirse en ocho la información total del usuario como ya se explicó anteriormente, sólo se pierde el 12.5% de la información total del usuario, con ese limite de pérdida todavía es posible recuperar y regenerar la información.

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CAPÍTULO

III

ANÁLISIS DE ASPECTOS GEOGRÁFICOS Y SOCIALES DE

ACAJETE

En este capítulo se presentan las características socio-demográficas, geográficas y económicas del municipio Acajete, Puebla, con el fin de tener una visión más acertada de la distribución de la población, de la ubicación de las localidades que la componen, así como su desarrollo económico, con el fin de tomar una decisión adecuada sobre la mejor solución que brinde una cobertura óptima y eficaz de telefonía celular.

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Capítulo 3 “Análisis de Aspectos Geográficos y Sociales de Acajete”

45

Acajete, Puebla, se convierte en el objeto de estudio por tratarse del lugar geográfico en donde se plantea desarrollar el problema del presente trabajo.

El objetivo básico del estudio de las características geográficas, sociales y económicas de Acajete, Puebla, es el de analizar y determinar la necesidad social de cierto servicio, en este caso, hablamos de la mejora de la cobertura telefónica; y así definir una estructura para su implementación capaz de satisfacer la necesidad y demanda existentes.

Como el objetivo del proyecto es el de mejorar la cobertura telefónica, debemos considerar los lugares que pertenezcan al municipio de Acajete y tratar de que queden cubiertos por su mayoría con un buen servicio telefónico, así como considerar las áreas en que se concentra la mayor cantidad de población perteneciente al municipio.

Es por eso que realizamos el estudio del municipio de Acajete, Puebla.

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Capítulo 3 “Análisis de Aspectos Geográficos y Sociales de Acajete”

46

3.1 CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS 3.1.1 LOCALIZACIÓN El Municipio de Acajete se localiza en la parte Central del Estado de Puebla como se ilustra en la figura 20. Sus coordenadas geográficas son: los paralelos 19º 00’ 30” y 19º 11’ 06” de latitud norte y los meridianos 97º 53’ 54” y 98º 00’ 00” de longitud occidental. Limita al norte con el estado de Tlaxcala, al sur con Tepeaca y Cuautinchán, al oriente con Nopalucán y Tepeaca y al poniente con Tepatlaxco de Hidalgo y Amozoc.

Figura 19.- Ubicación de Acajete, Puebla

Tiene una superficie de 173.49 kilómetros cuadrados que lo ubica en el lugar número 76 con respecto a los demás municipios del Estado.

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Capítulo 3 “Análisis de Aspectos Geográficos y Sociales de Acajete”

47

3.1.2 OROGRAFÍA En el municipio confluyen tres regiones morfológicas: las faldas inferiores de La Malinche, el valle de Tepeaca y la sierra de Amozoc. La Malinche o Matlalcuéyatl es un volcán apagado y denudado con una cima dentada con varios picos que alcanza 4,461 metros sobre el nivel del mar y cuyas faldas se extienden sobre un gran altiplano a 134 kilómetros a su alrededor; la sierra de Amozoc es una pequeña cadena de cerros que presentan una orientación noroeste - sureste desde el cerro Tepoxúchitl, en las inmediaciones de la ciudad de Puebla, hasta el cerro de la Cruz. Por último el valle de Tepeaca tiene como característica principal su suelo eminentemente calizo y los yacimientos de mármol que le han dado prestigio al municipio de Tecali.

La altura del municipio oscila entre 2,280 y 3,260 metros sobre el nivel del mar. 3.1.3 CLIMA El municipio se localiza dentro de la zona de climas templados del valle de Tepeaca; presenta el clima templado subhúmedo con lluvias en verano, identificándose en las faldas inferiores de La Malinche, y en la parte meridional del municipio.[19]

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Capítulo 3 “Análisis de Aspectos Geográficos y Sociales de Acajete”

48

3.2 CARACTERÍSTICAS SOCIECONÓMICAS Y SOCIALES 3.2.1 PERFIL SOCIODEMOGRÁFICO A continuación se muestra en la Tabla 6, la población total de Acajete, Puebla, así como la población de cada municipio del mismo:

POBLACIÓN POR MUNICIPIOS DE ACAJETE, PUEBLA

LOCALIDAD POBLACIÓN TOTAL

Acajete 18253

La Magdalena Tetela Morelos 7172

San Juan Tepulco 7081

San Agustín Tlaxco 5788

San Jerónimo Ocotitlán 4256

Santa María Nenetzintla 3862

Apango de Zaragoza 2280

San Bartolo Pinal 314

La Cardenista (Colonia Lázaro Cárdenas) 194

La Providencia 152

San Javier 129

El Atorón 78

Nuestra Señora del Monte 59

Buenavista 47

San Bernardino Citlaltépetl 46

San Martín la Joya 34

Cuautenco (La Cañería) 26

Acultzingo 12

San Carlos 2

TOTAL MUNICIPAL 53115

Tabla 6.- Población total y por localidades de Acajete, Puebla

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Capítulo 3 “Análisis de Aspectos Geográficos y Sociales de Acajete”

49

3.2.2 EVOLUCIÓN DEMOGRÁFICA De acuerdo al Conteo de Población y Vivienda 2005, que son los datos más recientes disponibles y oficiales de los que se disponen, el municipio cuenta con 53,115 habitantes, con una densidad de población de 306 habitantes por kilómetro cuadrado; teniendo una tasa de crecimiento anual de 2.0%. Y con la actual tasa de crecimiento, el total de la población estimado para el año 2010 será de de 57493 habitantes.

Tiene una tasa de natalidad de 33.2%; una tasa de mortalidad de 5.4% y una tasa de mortalidad infantil de 29.8%.

Con respecto a marginación el municipio tiene un índice de -0.356 %, esto quiere decir, que su grado de marginación es media, por lo que ocupa el lugar 184 con respecto al resto del Estado. 3.2.3 EDUCACIÓN Los servicios de educación existentes en el municipio de Acajete son: 18 de enseñanza preescolar con 1,699 alumnos, 29 primarias con 9,772 alumnos de los cuales 4 son de la CONAFE con 145 alumnos, 8 secundarias con 1,741 alumnos, 3 de enseñanza técnica, 2 bachilleratos y un CECETY con un total de 283 alumnos y una preparatoria con 125 alumnos.

Siendo un total de 59 planteles educativos con un total de 13,620 alumnos. Además existen 9 bibliotecas y una casa de cultura denominada "Acaxetl".

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3.2.4 SERVICIOS PÚBLICOS La cobertura de servicios públicos de acuerdo a apreciaciones del Ayuntamiento en las principales localidades es:

SERVICIOS LOCALIDADES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

% % % % % % % % % %

Agua potable 40 60 80 60 60 80 80 80 80 60

Alumbrado público 60 70 70 50 60 80 70 70 60 60

Drenaje 80 80 90 60 - 70 40 60 60 60

Recolecc. de basura y limpieza de las vías públicas

60 - - - - - - - - -

Seguridad pública 80 60 80 60 40 60 60 60 60 50

Pavimentación 50 40 60 40 - 60 - 30 20 20

Mercados 60 - - - - - - - - -

Tabla 7.- Servicios disponibles en las principales localidades de Acajete, Puebla

donde:

1- Acajete 2- La Magdalena Tetela 3- San Agustín Tlaxco 4- San Jerónimo Ocotitlán 5- San Juan Tepulco 6- Santa María Nenetzintla 7- Inspectoría Tlacamilco 8- San Antonio Tlacamilco 9- Santa María Tepetzala 10- Inspectoría Apango

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3.2.5 MEDIOS DE COMUNICACIÓN Cuenta con servicio de correo y teléfono. Recibe la señal de cadenas de T.V. y de estaciones radiodifusoras. 3.2.6 VÍAS DE COMUNICACIÓN La cabecera municipal de Acajete cuenta con 27.1 kilómetros de red de carretera pavimentada, correspondiendo a la vialidad primaria, misma que atraviesa la localidad en sentido suroeste -noreste, por donde circulan líneas de camiones de pasajeros que vienen de las ciudades de México y Puebla con destinos a Grajales, Teziutlán, Nopalucan, Nautla, Libres y otras.

La carretera federal que comunica con el Estado de Veracruz, atraviesa el municipio de oeste a suroeste. Se le une al oeste una carretera estatal, que corre de oeste a noroeste, atravesando el municipio de Tepatlaxco de Hidalgo y vuelve a entrar a Acajete. En los límites del municipio se ramifica: un ramal se dirige hacia Nopalucan y el otro al estado de Tlaxcala. Una carretera secundaria procede de Amozoc y atraviesa el municipio por el suroeste.

El municipio cuenta con 20 kilómetros de vía de la línea troncal México-Veracruz y una estación de Ferrocarril en Acajete en desuso.

El servicio de transporte foráneo de pasajeros es prestado por las líneas VIA, ORO, Surianos y colectivos (combis y microbuses).

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3.2.7 ACTIVIDAD ECONÓMICA Las principales actividades económicas que se llevan a cabo en este poblado son:

Agricultura

Ganadería

Industria

Comercio

Servicios La población económicamente activa del municipio es del 36.3 % y el 62.9%

corresponde a la población económicamente inactiva, el 0.8% restante no está especificado.

Figura 20.- Proporción de la población económicamente activa e inactiva

Dentro de las actividades económicas por sector se tiene una población ocupada del 97.3% distribuidas de la forma que indica la siguiente tabla:

Sector Actividades económicas Porcentaje

Sector Primario Agricultura, Ganadería, Caza y Pesca 32.9%

Sector Secundario Minería, Petróleo, Industria Manufacturera, Construcción, Electricidad

32.8%

Sector Terciario Comercio, Turismo y Servicios 31.3%

Tabla 8.- Actividades económicas por Sector y su distribución

Total de población económicamente activa e inactiva

Economicamente Activa

Economicamente Inactiva

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Capítulo 3 “Análisis de Aspectos Geográficos y Sociales de Acajete”

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A continuación se muestra el siguiente gráfico ilustrando el total de población por sectores de actividades económicas:

Figura 21.- Proporción de los sectores económicos

Ahora se muestra una tabla que nos indica el total de población por sector económico:

Figura 22.- Población económicamente activa total por sector

Total de Población por sectores de actividades económicas

PRIMARIO

SECUNDARIO

TERCIARIO

NO ESPECIFICADO

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

PRIMARIO SECUNDARIO TERCIARIO NO ESPECIFICADO

Total de población por Sector Económico

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A continuación se hace mención de las principales localidades de Acajete y las actividades económicas que las caracterizan:

Municipio Actividad(es) económica(s)

Acajete Agricultura y el comercio

La Magdalena Tetela Morelos Agricultura

San Agustín Tlaxco Agricultura

San Jerónimo Ocotitlán Alfarería

San Juan Tepulco Agricultura de semillas y granos de temporal

Santa María Nenetzintla Agrícolas,

Barrio Tlacamilco Agricultura y el comercio

Tabla 8.- Actividades económicas por localidad

3.2.8 ATRACTIVOS CULTURALES Y TURÍSTICOS Entre los principales atractivos se encuentran bellezas naturales situadas en las faldas de la Malinche, así como una estación de ferrocarril en desuso que se encuentra a 3 minutos del centro de Acajete con buenas condiciones de acceso.

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CAPÍTULO

IV

DESARROLLO DE PROPUESTA DE MEJORA DE COBERTURA DE

TELEFONÍA CELULAR

En este capítulo se presenta el análisis del trabajo previo realizado en la tesis “Estudio y propuesta de planeación y puesta en marcha de una radio base bajo el estándar GSM para dar cobertura y servicio al poblado de Acajete, Puebla.”, se presentan dos alternativas de solución al problema con el objetivo de tener una gama de soluciones óptimas y viables de las cuales elegir una que cumpla con los objetivos planteados al inicio de la propuesta, se menciona claramente la justificación de la elección de la propuesta, y de ambas se desarrollan los cálculos pertinentes.

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Capítulo 4 “Desarrollo Propuesta de Mejora de Cobertura de Telefonía Celular”

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Este cuarto capítulo, se toma como base el trabajo realizado en la tesis "Estudio y propuesta de planeación y puesta en marcha de una radio base bajo el estándar GSM para dar cobertura y servicio al poblado de Acajete, Puebla.", la cual será analizada detalladamente para posteriormente proponer una forma de optimización y mejora del área de cobertura celular, que en su implementación se tratará del replanteamiento de la ubicación de la o las radio bases.

Para llevar a cabo el estudio de la cobertura celular se revisará la cantidad de tráfico potencialmente existente en cada sector de la radio base. Asimismo, se verá la distribución de la población, para así obtener una mejor ubicación de las radio bases y que el trafico en cada sector esté balanceado. Se presentarán dos propuestas alternativas a la ya existente para, después, elegir la que realmente optimice la cobertura celular y resuelva los problemas que en su caso presente la propuesta existente.

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Capítulo 4 “Desarrollo Propuesta de Mejora de Cobertura de Telefonía Celular”

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4.1 PLANTACIÓN DE UNA RADIO BASE 4.1.1 ALTURA DE TORRES La diversidad en el espacio (arreglo) es de la siguiente manera:

Una antena Tx y dos antenas Rx, distribuidas con una separación de 120°. La separación entre cada antena de sector es aproximadamente de:

1.6m => Entre Rx1 - Rx2 0.8m => Tx

La orientación es de: Azimut = 30° Downtilt = 0° Si van a radiar a la misma distancia

El ángulo de Downtilt se utiliza para delimitar la distancia máxima de cobertura, el cual se obtiene para ajustar dicha cobertura.

Figura 23. Altura de una torre

Los límites de altura de una torre van desde la más pequeña que es de 15m hasta la de mayor altura de 120m, después de realizar las mediciones en la carta topográfica, y calcular la curvatura de la tierra, se procede a obtener la altura que tendrán las Torres que fungirán como BTS,

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Capítulo 4 “Desarrollo Propuesta de Mejora de Cobertura de Telefonía Celular”

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4.1.2 ELECCIÓN DE ANTENAS PARA EL ENLACE DEDICADO DE MICROONDAS Hoy en día existen diversos tipos de antenas y equipos utilizados dentro de una BTS de acuerdo a las necesidades del cliente.

Los principales requerimientos para seleccionar la(s) antenas(s) ideales fueron:

Costo

Ganancia

La banda de frecuencias de operación

Polarización Horizontal / Vertical

Downtilt eléctrico

Dimensiones

Impedancia nominal

Potencia de operación

Especificaciones Mecánicas (Conectores y Peso)

El downtilt puede ser:

a) Mecánico: Se realiza aflojando las tuercas de soporte.

b) Eléctrico = Antena derecha, inclinación interna (ángulos eléctricos).

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D

Figura 24. Ejemplo de Downtilt.

El cálculo del ángulo de downtilt se realiza con la siguiente operación:

tan

HD

donde: H= Altura de la antena con respecto al nivel más bajo de recepción (tierra)

D= Distancia a cubrir

En Tx, la polarización es vertical, ya que la polarización de cualquier teléfono móvil está orientado en la misma polarización (vertical, para Tx)

Figura 25. Polarización Vertical

El beneficio de tener dos Rx es que permite mejorar la señal de Rx entre 3 – 5dB, esto porque después de 3dB de atenuación, la potencia se reduce a la mitad (Tx – 10W 5W).

Cada una de ellas se utiliza en diferentes aplicaciones como son los

enlaces de microondas dedicados, para proporcionar cobertura de telefonía móvil a un área específica y a interiores de construcciones. Algunos ejemplos de proveedores son: ALLGON, RFS, ANTEN, HYPERLINK TECHNOLOGIES, RMI.

°

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Los parámetros que a considerar para la elección de una BTS fueron:

Potencia de entrada del Feeder a la antena

Sensibilidad de recepción

Número de sectores

Potencia de Salida

Bandas de frecuencias de operación (Tx y Rx)

Dimensiones 4.1.3 TIPOS DE TORRES Estas estructuras pueden variar según las necesidades y las condiciones del sitio en donde se vaya a colocar.

Así, existen desde torres arriostradas (torres con tirantes), Torres autosoportadas, monopolos, mástiles, entre otras, las cuales suelen estar compuestas por perfiles y ángulos de acero unidos por tornillos, pernos o remaches o por medio de soldadura. Estas estructuras podrán ser de diversas alturas, dependiendo de la altura requerida para poder suministrar un correcto funcionamiento. También la geometría de una estructura, como una torre auto soportada por ejemplo, puede variar según el fabricante de la torre. 4.1.3.1 TORRES AUTO SOPORTADAS Estas torres se construyen sobre terrenos, en áreas urbanas o cerros, y deberán de contar con una cimentación adecuada para poder resistir las fuerzas a las que están sometidas. La geometría de estas torres depende de la altura, la ubicación y del fabricante de la torre.

Una torre autosoportada o auto sustentada, se le denomina a aquella estructura metálica que se puede soportar por sí misma, es decir, no requiere de elementos externos para sostenerse como en el caso de la torres arriostradas, las cuales necesitan de las retenidas para mantenerse en pie.

Las torres autosoportadas se implementan cuando el área o terreno disponible para desplantarse es mínimo.

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Capítulo 4 “Desarrollo Propuesta de Mejora de Cobertura de Telefonía Celular”

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Figura 26. Torre Auto Soportada

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4.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 4.2.1 ANTECENDENTES El trabajo propuesto en la tesis “Estudio y propuesta de planeación y puesta en marcha de una radio base bajo el estándar GSM para dar cobertura y servicio al poblado de Acajete, Puebla”, consistió en la propuesta de planeación de proporcionar cobertura y servicio de telefonía celular al municipio de Acajete, Puebla, mediante la plantación de una radio base bajo el estándar GSM. A continuación se mencionan las generalidades de esta propuesta: 4.2.2 UBICACIÓN La radiobase RB-Acajete se encuentra en las afueras del lado sur de la localidad de San Juan Tepulco, perteneciente al municipio de Acajete, Puebla. Sus coordenadas de ubicación son: Latitud:19°05 N, Longitud: 98° 15° O.

Se encuentra sobre la barranca Tecuchatlac, su acceso es relativamente fácil por el camino que va desde la cabecera municipal a esta localidad.[21]

Figura 27. Ubicación radiobase RB-Acajete.

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4.2.3 ESPECIFICACIONES RADIOBASE RB ACAJETE Para la RB Acajete se utilizó como proveedor a Ericcson, con el modelo de radio base RBS 2102 para el sistema GSM 1900, las características de la RBS 2102 se muestran en la tabla siguiente:

Banda de Frecuencia E-GSM 900 GSM 1800 GSM 1900

Tx 925 - 960 MHz 1805 - 1880 MHz 1930 - 1990 MHz

Rx 880 - 915 MHz 1710 - 1785 MHz 1850 - 1910 MHz

Número de Transceivers 1 -- 6

Número de Sectores 1 -- 3

Interfaz de Transmisión 1.5Mbps (T1), 2 Mbps(E1)

Dimensiones (H x W x D) 1614 x 1300 x 710 mm (63 1/2 x 51 1/5 x 28 in

Peso sin batería 480Kg (1057lb)

Potencia dentro del Feeder de la Antena

28W / 44.5 dBm (GSM 900) 22W / 43.5 dBm (GSM 1800 / GSM 1900)

Sensitividad recibida Mayor o igual -110dBm

Proveedor de potencia 200 - 250V AC, 50/60Hz

Temperatura de operación (-33°C +45°C , -27°F +113°F)

Tabla 10. Especificaciones técnicas de la Radiobase Ericcson RBS 2102.

Como proveedor de la antena de panel para la radiación GSM, se utilizó a ALLGON, con el modelo de antena 7208 1900MHz Panel Antena ALLGON (M-1900-90-16i), cuyas características se enuncian en la siguiente tabla:

Especificaciones Técnicas 7208

(M-1900-90-16i)

Ganancia 16dBi

Polarización Lineal / Vertical

VSWR, 50 ohms 1850MHz a 1900MHz

Longitud de Lóbulo Horizontal 3dB 105°

Longitud de Lóbulo Vertical 3dB 6.5°

Angulo downtilt eléctrico 0° a 6°

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Especificaciones Mecánicas

Conector 7/16 DIN

Altura 1300cm

Ancho 126cm

Profundidad 8cm

Peso 5.1Kg

Tabla 11. Especificaciones de antena de panel.

4.2.4 CARACTERÍSTICAS DE COBERTURA CELULAR GSM DE LA RADIO BASE RB ACAJETE La RB Acajete, cuenta con dos sectores, los cuales cubren a la totalidad de las localidades pertenecientes al municipio de Acajete e incluso a la cabecera municipal de Tepatlaxco de Hidalgo, y cuyas características se muestran a continuación: SECTOR 1 RB - ACAJETE El sector 1 de la RB-ACAJETE, cuenta con una distancia de 7.5Km, da cobertura celular a las siguientes localidades del municipio:

Localidad Población total

Acajete 18253

San Juan Tepulco 7081

Tabla 12. Localidades cubiertas por la Radiobase Acajete.

La población total a la que la RB Acajete proporciona el servicio de cobertura celular es de 25,425 habitantes, repartidos en las comunidades de Acajete y San Juan Tepulco.

En el sector 1 de la RB-Acajete, se observa que el lóbulo de cobertura

celular, abarca totalmente a la comunidad de San Juan Tepulco, mientras que Acajete, dentro de la zona óptima de -90dBm, solo abarca parcialmente parte del poblado, tal como se observa en la figura 30:

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Figura 28. Cobertura Celular sector 1 RB Acajete.

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Las características de la cobertura del sector 1 de la RB Acajete se muestran en la tabla 11:

Sector Distancia Máxima Potencia Tráfico

No. Portadoras

No. Canales por portadora.

Sector 1 RB-Acajete

7.5 Km 87.5 Dbm 14.9

Erlangs 3 8

Tabla 13. Especificaciones de potencia Sector 1 de la Radiobase Acajete.

En la tabla 11, la distancia máxima de cobertura es de 7.5 Km, lo cual viendo la figura 30, y la orientación del sector, gran parte de esta delimitación se debe a fronteras naturales infranqueables, es decir, el límite de la distancia es impuesta por la altura del volcán extinto de La Malinche, también da cobertura a gran parte de las faldas de este volcán donde no hay asentamientos humanos. La potencia de cobertura no es problema ya que con los -87.5 dBm y teniendo como un límite -90dBm la cobertura está más que garantizada en el área de influencia.

El número total de canales del sector es de 24, utilizando 2 para canales de control, son 22 canales usados para dar el servicio, lo que daría una cobertura de tráfico, teniendo en cuenta que en promedio las llamadas por celular duran 30 segundos, a un total de 63000 llamadas si el servicio fuera demandado todo el día. SECTOR 2 RB ACAJETE El sector 2 de la RB Acajete, es el que más distancia abarca y localidades del municipio de Acajete, como se muestra en la tabla 12:

Sector 2 RB-Acajete Población Total

Tepatlaxco Hidalgo 7500

San Agustin Tlaxco 5788

Sta. Maria Nenetzintla 3862

San Jerónimo 4256

La Magdalena 7172

28578

Tabla 14. Localidades cubiertas por el sector 2 de la radiobase Acajete.

Cabe mencionar que Tepatlaxco de Hidalgo es la cabecera municipal del ayuntamiento del mismo nombre, es decir, no pertenece al municipio de Acajete.

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El lóbulo de radiación de cobertura celular del sector 2 de la RB Acajete, se muestra en la figura 31, como se observa, la dispersión de las localidades es la que complica su cobertura.

Figura 29. Área cubierta por el sector 2 de la Radiobase Acajete.

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Las características de cobertura del sector 2 de la RB Acajete, se muestran en la tabla 13:

Sector Distancia Máxima Potencia Tráfico

No. Portadoras

No. Canales por portadora.

Sector 2 RB-Acajete 12.5 Km 87.5 Dbm

14.9 Erlangs 3 8

Tabla 15. Especificaciones Sector 2 de la Radiobase Acajete.

En este sector la distancia máxima es de 12.5 Km, debido a la gran distancia entre la radiobase y el punto más lejano al que se desea dar cobertura óptima. Este sector cuenta con los mismos parámetros del sector 1, salvo la distancia.

El sector 2, es bastante más amplio debido a que las localidades del municipio están muy alejadas entre sí, además la complicación de que la cabecera municipal de Tepatlaxco de Hidalgo (del mismo nombre), se interponga entre la radio base y las demás localidades del municipio, y dado que no se le desea dar cobertura a dicha cabecera municipal se convierte en un problema a resolver. 4.2.5 BENEFICIOS La propuesta planteada en la tesis anterior, trae consigo algunas ventajas, a continuación se hace una lista de los beneficios que resultan del proyecto:

1) En el sector 1 de la RB-Acajete:

La cobertura de red celular GSM está garantizada dentro de la zona de radiación, con los suficientes recursos para atender a la población de San Juan Tepulco y parte de Acajete, así como las faldas del volcán extinto de La Malinche, el cual es un atractivo turístico del estado y del municipio.

2) En el sector 2 de la RB Acajete:

Aunque el sector es muy extenso geográficamente, las localidades que los componen son cubiertas de manera óptima por la red celular GSM, incluyendo la cabecera municipal de Tepatlaxco de Hidalgo.

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Para evitar la interferencia con otras células de cobertura GSM, además de usar el ángulo de downtilt, este sector cuenta con barreras naturales como elevaciones en la parte este y sur del municipio.

La amplia extensión de este sector y con la ubicación de la radiobase, hace en un futuro, ante la posibilidad de aumento de la demanda del servicio, que la reutilización de frecuencias sea posible y factible, ya que este sector podría ser dividido en una nueva celda de cobertura celular.

4.2.6 DEFICIENCIAS E INCONVENIENTES En la propuesta planteada en la tesis anterior, se encuentran algunos inconvenientes y desventajas que se enlistan a continuación:

1) En el sector 1 de la RB - Acajete:

La orientación de las antenas que brindan la cobertura celular están con respecto o apuntan a las faldas del volcán extinto de La Malinche, lo que deriva en lo siguiente:

Se utiliza el máximo de potencia para radiar una zona con un tercio de la población de Acajete, es decir, solo cubre en su totalidad a San Juan Tepulco, de manera parcial a la cabecera municipal dejando fuera a Santa Isabel Tepetzala.

Aunque se cubre de manera parcial a la cabecera municipal de Acajete, es decir, con nivel de -89 dB, hay que recordar que después del límite de la zona de cobertura se decae en 3 dB, aunque los teléfonos actuales tienen una sensibilidad de -110 dB, la potencia óptima de cobertura es de -90 dB, por lo cual no se cumple con esta especificación.

Dejar fuera a Santa Isabel Tepetzala sería un error, puesto que tiene una población considerable además de estar a un costado de la carretera Perote-Puebla, que es un enlace entre Veracruz y la capital del estado de Puebla, lo cual significa en tráfico de automóviles, que bien si estas localidades aparte de ser lugares turísticos podrían ser lugares de paso o descanso para los transportistas.

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Gran parte de la radiación para la cobertura se desperdicia en las faldas de La Malinche.

2) En el sector 2 de la RB-Acajete:

Para el sector 2, se presenta un problema característico del municipio de Acajete: la dispersión de las localidades que componen al municipio, lo cual supone un problema ya que en ellas se concentra el grueso de la población. Otro problema a considerar es la delimitación política de su territorio con los municipios conlindantes.

Lo disperso de las poblaciones que componen Acajete trae como consecuencia el cubrir a un área geográfica extensa, junto con la división política de los municipios de Puebla, el lugar donde se ubico la radiobase y las posiciones geográficas de las localidades de Acajete, surge la cabecera municipal de Tepatlaxco de Hidalgo como un obstáculo para la cobetura del resto del municipio además de que dicha cabecera municipal no esta entre las localidades a cubrir.

Cuenta con una mayor carga de tránsito de llamadas celulares, puesto que al concentrar la mayor parte de la población de Acajete, mas la población de Tepatlaxco de Hidalgo, hacen que la garantía de disponibilidad del servicio se a cuestionable, ya que solo se planeo para la población de Acajete y no se considero en ningún momento la población de Tepatlaxco de Hidalgo.

Además por lo extenso del área geográfica a cubrir, la potencia con que se radia resulta insuficiente y no cubre la carretera en la parte sur del municipio que también comunica la capital del estado de Puebla.

Resumiendo esto, a grandes rasgos, hay municipios que no corresponden a

Acajete, y hay un lóbulo en el que la potencia se desperdicia.

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4.3 PLANTEAMIENTO DE SOLUCIÓN AL PROBLEMA El presente trabajo realizado como continuación de la tesis "Estudio y propuesta de planeación y puesta en marcha de una radio base bajo el estándar GSM para dar cobertura y servicio al poblado de Acajete, Puebla.", es con el fin de complementar la propuesta de la tesis anterior, proponiendo soluciones a algunas desventajas y limitantes encontradas en base a un previo análisis. En conclusión, se busca proponer una forma de optimización y mejora del sistema de cobertura celular.

Para llevar a cabo el estudio de la cobertura celular se revisó la cantidad de tráfico potencialmente existente en cada sector de la radio base. Asimismo, es importante considerar la distribución de la población para obtener una mejor ubicación de las radio bases y para que el tráfico en cada sector esté balanceado, de modo que el área de cobertura de telefonía celular cubra todos los poblados pertenecientes al municipio de Acajete, Puebla.

A continuación se presentan dos propuestas alternativas a la ya existente, y en base a fundamentos planteados y justificados en este mismo capítulo, se explica que opción se considera la más adecuada e ideal.

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4.3.1 PLANTEAMIENTO PROPUESTA 1 En esta propuesta de mejoramiento a la cobertura de servicio de telefonía celular, se consideran dos radio bases: Radio base Acajete1 y Radio base Acajete 2. Se analizaron las diferentes características y aspectos de cada radio base, por ejemplo los poblados a los que proporcionarán cobertura de telefonía celular, la ubicación geográfica de las radio bases en una carta topográfica para especificar su localización, el área de cobertura y las consideraciones técnicas como es, por ejemplo, la potencia.

Para esta propuesta el modelo de radio base y antena a utilizar son los mismos que los utilizados en el trabajo anterior, esto con el objetivo de mostrar la posibilidad de mejora del área de cobertura celular haciendo un uso eficiente de los recursos que ya se tienen, y no teniendo que volver a adquirir nuevos equipos, ya que además de que los equipos no están descontinuados, no se puede estar gastando considerablemente en la adquisición de nuevos equipos mientras se tengan buenos recursos.

A continuación se desarrollarán las características de cada radio base: 4.3.1.1 RADIO BASE ACAJETE 1 Esta radio base se compone de dos sectores, proporcionando un área de cobertura a los siguientes poblados :

Acajete (Cabecera municipal)

San Juan Tepulco

Santa Isabel Tepetzala

Dando servicio a 30,000 habitantes aproximadamente.

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4.3.1.1.1 UBICACIÓN RADIO BASE ACAJETE 1 La radio base Acajete 1 se encuentra en la parte sur de la cabecera municipal, su acceso es relativamente fácil. La figura 32, muestra un mapa con la ubicación de la radio base:

Figura 30. Ubicación Radiobase Acajete 1, Primera propuesta.

La radio base Acajete 1 se compone de 2 sectores:

a) Sector 1 Radiobase Acajete 1 Este sector cubre a San Juan Tepulco y parte de la cabecera municipal.

b) Sector 2 Radiobase Acajete 1

Este sector cubre parte de la cabecera municipal y Santa Isabel Tepezala.

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Figura 31. Sector 1 y Sector 2 Radiobase Acajete 1, Primera propuesta

4.3.1.1.2 ANÁLISIS DE POTENCIA Este análisis se realiza con el objetivo de obtener la potencia efectiva radiada (PiRE) de la radio base, es decir, esta es la potencia de salida de la antena con que se radía la cobertura celular al área destinada.

1) Balance del Sistema En el balance del sistema, se calcula la potencia necesaria con la que debe radiar la radio base, razón por la que se considera la potencia del teléfono móvil, las perdidas por el combinador, la ganancia y la sensibilidad del teléfono móvil. Pout ins =1 Watt = 30 dBm potencia de salida del móvil Gd = 4 dB, ganancia Lc = 4 dB, pérdidas por el combinador MS sens = -110 dBm, sensibilidad del móvil BTS sens = -110 dBm, sensibilidad de la radiobase

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Pout BTS = Pout ms + Lc + Gd + (MSsens - BTSsens) = 30 + 4 + 4 + (-110 + 110) = 38 dBm

2) Potencia efectiva radiada El cálculo de la EiRP(Potencia Efectiva Radiada) toma en consideración la potencia de salida de la BTS, las pérdidas por el combinador, las pérdidas por el feeder y la ganancia de la antena transmisora. La EiRP o potencia de salida es la que surge inicialmente de las antenas y es la que se considera necesaria para cubrir toda el área designada. Pout BTS = 43.5 dBm 22.38 Watts

Lc = 4 dB

Lf = 3 dB

GTx = 18 dBi

EiRP = Pout BTS – Lc – Lf + GTx = 43.5 - 4 - 3 + 18 = 54.5 dBm

3) Cálculo de pérdidas El cálculo de pérdidas sirve para determinar cuál es la potencia que se tiene en el punto más lejano de la cobertura celular. hte = 40 m, altura transmisora hre= 1.6 m, altura promedio de la persona receptora

fc= 1900 MHz, frecuencia a la que transmite GSM a(hre)= (1.1 log fc - 0.7) hre – (1.56 log fc - 0.8) dB = 0.3357 dB

4) Sector 1 Radiobase Acajete 1 Los cálculos de las pérdidas urbanas (L50 (urbano)) y las pérdidas rurales (Lso(rural)), se utilizan para obtener las pérdidas reales del medio. El resultado final es la potencia EiRP en el punto más alejado de la cobertura celular. d = 5 km

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L50 (urbano) dB = 46.3 + 33.9 log fc -13.82 log hte – a(hre) + (44.9 - 6.55 log hte) log d = 159.69 dB

Lso(rural) = L50 (urbano) - 4.78 (log fc)

2 - 18.33 log fc - 40.98 = 7.22 dB

El resultado final es la potencia EiRP en el punto más alejado de la cobertura celular. Por lo tanto:

L50(Reales)=L50 (urbano) - Lso(rural)

147.09 dB - 7.22 dB = 152.46 dB

EiRP(Final)=EiRP- L50(Reales)

67.5 dB – 152.46 dB = - 84.96 dB

El cálculo del ángulo de downtilt es para delimitar la distancia máxima de

cobertura del sector: Ángulo de Downtilt = Arc tan (40 / 5000)=0.45o

5) Sector 2 Radiobase Acajete 1 El cálculo de la pérdida urbana y rural para el sector 2 de la Radiobase Acajete 1: d = 3Km

L50 (urbano) dB = 46.3 + 33.9 log fc -13.82 log hte – a(hre) + (44.9 - 6.55 log hte) log d = 156.4298 dB

Lso(rural) = L50 (urbano) - 4.78 (log fc)

2 - 18.33 log fc - 40.98 = 3.96 dB

El cálculo final de la EiRP, por lo tanto:

L50(Reales)=L50 (urbano) - Lso(rural)

156.4298 dB - 3.96 dB = 152.46 dB

EiRP(Final)=EiRP- L50(Reales)

67.5 dB – 152.46 dB = - 84.96 dB

Para el ángulo de downtilt:

Ángulo de Downtilt = Arc tan (40 / 3000) =0.7o

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4.3.1.1.3 ANÁLISIS DE TRÁFICO Para el análisis de tráfico en una celda de telefonía celular, hay que definir en primera instancia lo que es un Erlang.

El Erlang es una unidad adimensional utilizada en telefonía como una medida estadística del volumen de tráfico. El tráfico de un Erlang corresponde a un recurso utilizado de forma continua, o dos canales utilizados al 50%, y así sucesivamente, pro rata. Por ejemplo, si una oficina tiene dos operadores de teléfono y ambos están ocupados durante todo el tiempo, esto representa dos Erlangs de tráfico, o si un canal de radio está ocupado durante treinta minutos en una hora se dice que soporta un tráfico de 0.5 Erlangs.

Para hacer el cálculo del tráfico de la red se utiliza la tabla Erlang B, la cual se muestra a continuación:

Figura 32. Tabla de la función Erlang B: B (N, A)

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Para el análisis de tráfico de cobertura celular en un medio rural se toma por convención un tráfico de 25 Erlangs.

El Grado de Operación de Servicio (GOS), valor que aparece en porcentajes en la tabla, es el máximo de llamadas perdidas que se puede permitir nuestro servicio de cobertura celular en las radio bases planteadas en este trabajo. El valor de GOS será de 2%.

Para la Radiobase Acajete 1:

Se tiene 25 Erlangs a un GOS de 2% con una configuración de celda de 2

sectores, los cálculos son:

Para obtener el número de canales, dividimos los Erlangs entre el número de sectores, el resultado es el número de Erlangs por sector:

No. Erlangs por sector = No. Erlangs Totales / No. Sectores

No. Erlangs por sector: 25 / 2 = 12.5 Erlangs / sector (tráfico/sector)

El resultado se cruza con la tabla de Erlangs B, es decir, en la columna de GOS a 2% se busca el número de Erlangs que se aproxime al 12.5 anteriormente obtenido, el resultado es:

Para un GOS 2%, es 12.33 Erlangs, con un número de canales igual a 19.

Ahora para obtener el número de portadoras por sector, es necesario

agregar 2 canales de control, de tal forma que:

No. Canales Totales = No. Canales de tráfico + No. Canales de Control

No. Canales Totales= 19 + 2 = 21 canales Después de obtener el número de canales totales, el siguiente paso es el

cálculo de las portadoras a utilizar, el cual se hace de la siguiente manera:

No. Portadoras = No. Canales / 8

Cabe recordar que cada portadora o carrier soporta 8 canales, por eso se divide el número de canales entre 8.

No. Portadoras= 21 / 8 = 2.6 ~ 3 Portadoras por un sector El resultado se aproxima a 3, es decir 3 portadoras que son igual a 24

canales, es decir, 2 canales de control más 22 de tráfico, se tienen 3 canales más

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de tráfico que los planteados en un inicio, con 2 portadoras se tendría un déficit de 5 canales, es por eso que se toman 3 portadoras.

Canales con 2 portadoras: 16 canales Canales de tráfico: 14 Canales de control: 2 Canales faltantes: 5

Radio base 1 con 2 sectores:

Usando de la Banda B de la tabla 6 y el grupo de frecuencias A1 y A2, se

calcula las frecuencias para los enlaces de subida: Fux= [(No. canal - 512) * 0.2MHz] + 1850 Uplink “Enlace de subida”

A1 (611) Fux= [(611 - 512)*0.2MHz] + 1850 = 1869.8 MHz A1 (623) Fux= [(623 - 512)*0.2MHz] + 1850 = 1872.2 MHz 3 portadoras por sector A1 (635) Fux= [(635 - 512)*0.2MHz] + 1850 = 1874.6 MHz A2 (615) Fux= [(615 - 512)*0.2MHz] + 1850 = 1870.6 MHz A2 (627) Fux= [(627 - 512)*0.2MHz] + 1850 = 1873 MHz 3 portadoras por sector A2 (639) Fux= [(639 - 512)*0.2MHz] + 1850 = 1875.4 MHz

El cálculo de los enlaces de bajada, se utiliza los mismos grupos de frecuencia A1 y A2:

Flx = [(no. Canal - 512)*0.2MHz] + 1930 Downlink “Enlace de bajada”

A1 Flx (611) = 1949.8 Mhz A1 Flx (623) = 1952.2 Mhz 3 portadoras por 1 sector A1 Flx (635) = 1954.6 Mhz A2 Flx (615) = 1950.6 Mhz A2 Flx (627) = 1953 Mhz 3 portadoras por el otro sector A2 Flx (639) = 1955.4 Mhz

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A continuación se muestran los lóbulos de radiación que representan la zona de cobertura proporcionada por la radiobase Acajete 1, por cada sector, en la figura 35.

Figura 33. Zona de cobertura de la Radiobase Acajete 1, primera propuesta.

4.3.1.2 RADIOBASE ACAJETE 2 La radiobase Acajete 2 se compone de 3 sectores que proporcionan cobertura a los poblados de:

La Magdalena

Santa María Nenetzintla

San Agustín Tlaxco

Apango de Zaragoza

San Jerónimo Ocotitlán

Dándo una cobertura total a cerca de 27000 habitantes aproximadamente. 4.3.1.2.1 UBICACIÓN RADIO BASE ACAJETE 2 La radio base Acajete 2, se encuentra a un costado del camino entre La Magdalena y San Jerónimo Ocotitla. La figura 36, muestra un mapa con la ubicación de la radio base:

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Figura 34. Ubicación Radiobase Acajete 2, primera propuesta.

La radio base Acajete 2 se compone de 3 sectores:

a) Sector 1 Radiobase Acajete 2 Este sector cubre a los poblados de: San Agustín Tlaxco y Santa María Nenetzintla.

b) Sector 2 Radiobase Acajete 2

Este sector cubre a los poblados de: La Magdalena y Apango de Zaragoza.

c) Sector 3 radiobase Acajete 2 Este sector cubre a los poblados de: san Jerónimo Ocotitla, San Bartolomé.

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Figura 35. Sector 1, Sector 2 y Sector 3 Radiobase Acajete 2, Primera propuesta 4.3.1.2.2 ANÁLISIS DE POTENCIA A continuación, se realizan los mismos cálculos que con la radio base Acajete 1.

1) Balance del Sistema

A continuación, los cálculos para el balance del sistema: Pout ins = 1 Watt = 30 dBm, potencia de salida del móvil

Gd = 4 dB, ganancia Lc = 4 dB, pérdidas por el combinador MS sens = -110 dBm, sensibilidad del móvil

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BTS sens = -110 dBm, sensibilidad de la radiobase

Pout BTS = Pout ms + Lc + Gd + (MSsens - BTSsens)

= 30 + 4 + 4 + (-110 + 110) = 38 dBm

2) Potencia efectiva radiada

Los cálculos para obtener la EiRP: Pout BTS = 43.5 dBm 22.38 Watts

Lc = 4 dB

Lf = 3 dB

GTx = 18 dBi

EiRP = Pout BTS – Lc – Lf + GTx = 43.5 - 4 - 3 + 18 = 54.5 dBm

3) Cálculo de pérdidas

Los cálculos para obtener las pérdidas: hte= 40 m, altura transmisora hre= 1.6 m, altura promedio de la persona receptora

fc= 1900 MHz, frecuencia a la que transmite GSM a(hre)= (1.1 log fc - 0.7) hre – (1.56 log fc - 0.8) dB = 0.3357 dB

4) Sector 1 Radiobase Acajete 2

El cálculo de la pérdida urbana y rural para el sector 1 de la Radio base

Acajete 2: d = 3 km

L50 (urbano) dB = 46.3 + 33.9 log fc -13.82 log hte – a(hre) + (44.9 - 6.55 log hte) log d = 159.4298 dB

Lso(rural) = L50 (urbano) - 4.78 (log fc)

2 - 18.33 log fc - 40.98 = 3.96 dB

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El cálculo final de la EiRP, por lo tanto:

L50(Reales)=L50 (urbano) - Lso(rural)

4298 dB -3.96 dB = 152.46 dB

EiRP(Final)=EiRP- L50(Reales)

67.5 dB – 152.46 dB = -84.96 dB

Para el ángulo de downtilt:

Ángulo de Downtilt = Arc tan (40/3000)=0.7o

5) Sector 2 Radiobase Acajete 2

El Sector 2 tiene la misma distancia que el Sector 1: d = 3 Km

El cálculo de la pérdida urbana y rural para el sector 2 de la Radio base

Acajete 2:

L50 (urbano) dB = 46.3 + 33.9 log fc -13.82 log hte – a(hre) + (44.9 - 6.55 log hte) log d = 159.4298 dB

Lso(rural) = L50 (urbano) - 4.78 (log fc)

2 - 18.33 log fc - 40.98 = 3.96 dB

El cálculo final de la EiRP, por lo tanto:

L50(Reales)=L50 (urbano) - Lso(rural)

142.98 dB - 3.96 dB = 152.46 dB

EiRP(Final)=EiRP- L50(Reales)

67.5 dB – 152.46 dB = -84.96 dB

Para el ángulo de downtilt:

Ángulo de Downtilt = Arc tan (40/3000)=0.7o

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6) Sector 3 Radiobase Acajete 2

El cálculo de la pérdida urbana y rural para el sector 3 de la Radio base Acajete 2:

d = 5Km

L50 (urbano) dB = 46.3 + 33.9 log fc -13.82 log hte – a(hre) +

(44.9 - 6.55 log hte) log d = 159.69 dB Lso(rural) = L50 (urbano) - 4.78 (log fc)

2 - 18.33 log fc - 40.98 = 7.22 dB

El cálculo final de la EiRP, por lo tanto:

L50(Reales)=L50 (urbano) - Lso(rural)

4298 dB - 3.96 dB = 152.46 dB

EiRP(Final)=EiRP- L50(Reales)

67.5 dB – 152.46 dB = -84.96 dB

Para el ángulo de downtilt:

Ángulo de Downtilt = Arc tan (40/5000)=0.45o 4.3.1.2.3 ANÁLISIS DE TRÁFICO

Para el análisis de tráfico de cobertura celular en un medio rural se toma por convención un tráfico de 25 Erlangs.

El Grado de Operación de Servicio (GOS), valor que aparece en porcentajes en la tabla, es el máximo de llamadas perdidas que se puede permitir nuestro servicio de cobertura celular en las radio bases planteadas en este trabajo. El valor de GOS será de 2%.

Para la Radiobase Acajete 1:

Para el cálculo de tráfico con 3 sectores, se consideran los mismos 25

Erlangs a un GOS de 2%, los cálculos son:

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No. Erlangs por sector = No. Erlangs Totales / No. Sectores

No. Erlangs por sector: 25 / 3 = ~ 8.3 Erlangs / sector (tráfico/sector)

El resultado se cruza con la tabla de Erlangs B, es decir, en la columna de GOS a 2% se busca el número de Erlangs que se aproxime al 8.3 anteriormente obtenido, el resultado es:

Para un GOS 2%, es 8.3 Erlangs, con un número de canales igual a 14.

Ahora para obtener el número de portadoras por sector, es necesario

agregar 2 canales de control, de tal forma que:

No. Canales Totales = No. Canales de tráfico + No. Canales de Control

No. Canales Totales= 14 + 2 = 16 canales Después de obtener el número de canales totales, el siguiente paso es el

cálculo de las portadoras a utilizar, el cual se hace de la siguiente manera:

No. Portadoras = No. Canales / 8

Cabe recordar que cada portadora o carrier soporta 8 canales, por eso se divide el número de canales entre 8.

No. Portadoras= 16 / 8 = 2 Portadoras por un sector El resultado es de 2 portadoras que son igual a 16 canales.

Canales con 2 portadoras: 16 canales Canales de tráfico: 14 Canales de control: 2

Segunda radiobase 3 sectores: Usando de la Banda B:

El cálculo de los enlaces de subida: B1 Fux (612) = 1870 MHz B1 Fux (624) = 1872.4 MHz B2 Fux (616) = 1870.8 MHz B2 Fux (628) = 1873.2 MHz

2 portadoras por sector

2 portadoras por sector

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B3 Fux (620) = 1871.6 MHz B3 Fux (632) = 1874 MHz

El cálculo de los enlaces de bajada: B1 Flx (612) = 1950 MHz B1 Flx (624) = 1952.4 MHz B2 Flx (616) = 1950.8 MHz B2 Flx (628) = 1953.2 MHz B3 Flx (620) = 1951.6 MHz B3 Flx (632) = 1954 MHz

A continuación se muestran los lóbulos de radiación que representan la zona de cobertura proporcionada por la radiobase Acajete 2, por cada sector, en la figura 38.

Figura 36. Zona de cobertura de la Radiobase Acajete 2, primera propuesta.

2 portadoras por sector

2 portadoras por sector

2 portadoras por sector

2 portadoras por sector

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4.3.2 PLANTEAMIENTO PROPUESTA 2 En esta propuesta de mejoramiento a la cobertura de servicio de telefonía celular, se establece ubicar la radio base ya existente en una nueva posición geográfica, de modo que cumpla con el objetivo de brindar cobertura celular a la mayor cantidad de localidades del municipio de una manera distribuida y equitativa entre los sectores.

Para esta propuesta, hay que analizar la reubicación de la radio base de acuerdo al territorio geográfico en la carta topográfica, los poblados a los que se les debe proporcionar cobertura de telefonía celular, las especificaciones técnicas de la radio base y otras consideraciones técnicas como la potencia y área de cobertura. Todos estos aspectos es importante analizarlos y considerarlos para poder hacer un uso eficiente de los recursos con los que se cuenta y no gastar innecesariamente. Con esta propuesta se busca mejorar la cobertura sin realizar gastos extra.

A continuación se desarrollarán las características de la radio base con sus

respectivos cálculos. 4.3.2.1 RADIOBASE ACAJETE 1 La radio base se llama Acajete 1, se compone de dos sectores los cuales cubren a los poblados siguientes:

San Juan Tepulco

Santa Isabel Tepetzala

Acajete(Cabecera Municipal)

San Benardino Zinatepec

Apango de Zaragoza

La Magdalena

San Agustín Tlaxco

Santa María Nenetzintla

San Jerónimo Ocotitla

San Bartolomé Hueyapan

Por citar las localidades más importantes y pobladas del municipio, habiendo varias localidades pequeñas que son aledañas o muy cercanas a las poblaciones antes mencionadas, con lo cual la cobertura del municipio es total.

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Capítulo 4 “Desarrollo Propuesta de Mejora de Cobertura de Telefonía Celular”

89

4.3.2.1.1 UBICACIÓN RADIOBASE ACAJETE 1 La radio base Acajete 1 se encuentra sobre un camino, al sur de la cabecera municipal y muy cerca de la pequeña localidad de San Bernardino Zinantepec. La figura 39, muestra un mapa con la ubicación de la radio base:

c

Figura 37. Ubicación de la Radiobase Acajete 3, segunda propuesta.

La radio base Acajete 3 se compone de 2 sectores:

a) Sector 1 Radiobase Acajete 1 Este sector cubre a Santa Isabel Tepetzala, San Juan Tepulco y Acajete (parte de la cabecera municipal).

b) Sector 2 Radiobase Acajete 1 Este sector cubre a San Apango de Zaragoza, La Magdalena, San Agustín Tlaxco, Santa María Nenetzintla, San Jerónimo Ocotitla, San Bartolomé Hueyapan,

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Capítulo 4 “Desarrollo Propuesta de Mejora de Cobertura de Telefonía Celular”

90

Figura 38. Sector 1 y Sector 2 Radiobase Acajete 1, Segunda propuesta 4.3.2.1.2 ANÁLISIS DE POTENCIA Este análisis se realiza con el objetivo de obtener la potencia efectiva radiada (PiRE) de la radio base, es decir, esta es la potencia de salida de la antena con que se radía la cobertura celular al área destinada.

1) Balance del Sistema En el balance del sistema, se calcula la potencia necesaria con la que debe radiar la radio base, razón por la que se considera la potencia del teléfono móvil, las perdidas por el combinador, la ganancia y la sensibilidad del teléfono móvil.

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91

Pout ins =1 Watt = 30 dBm potencia de salida del móvil Gd = 4 dB, ganancia Lc = 4 dB, pérdidas por el combinador MS sens = -110 dBm, sensibilidad del móvil BTS sens = -110 dBm, sensibilidad de la radiobase

Pout BTS = Pout ms + Lc + Gd + (MSsens - BTSsens)

= 30 + 4 + 4 + (-110 + 110) = 38 dBm

2) Potencia efectiva radiada El cálculo de la EiRP(Potencia Efectiva Radiada) toma en consideración la potencia de salida de la BTS, las pérdidas por el combinador, las pérdidas por el feeder y la ganancia de la antena transmisora. La EiRP o potencia de salida es la que surge inicialmente de las antenas y es la que se considera necesaria para cubrir toda el área designada. Pout BTS = 43.5 dBm 22.38 Watts

Lc = 4 dB

Lf = 3 dB

GTx = 18 dBi

GA=13 dB

EiRP = Pout BTS – Lc – Lf + GTx = 43.5 - 4 - 3 + 18 + 13= 67.5 dBm

3) Cálculo de pérdidas El cálculo de pérdidas sirve para determinar cuál es la potencia que se tiene en el punto más lejano de la cobertura celular. hte = 40 m, altura transmisora hre= 1.6 m, altura promedio de la persona receptora

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92

fc= 1900 MHz, frecuencia a la que transmite GSM a(hre)= (1.1 log fc - 0.7) hre – (1.56 log fc - 0.8) dB = 0.3357 dB

6) Sector 1 Radiobase Acajete 1 Los cálculos de las pérdidas urbanas (L50 (urbano)) y las pérdidas rurales (Lso(rural)), se utilizan para obtener las pérdidas reales del medio. El resultado final es la potencia EiRP en el punto más alejado de la cobertura celular. d = 5 km

L50 (urbano) dB = 46.3 + 33.9 log fc -13.82 log hte – a(hre) + (44.9 - 6.55 log hte) log d = 159.69 dB

Lso(rural) = L50 (urbano) - 4.78 (log fc)

2 - 18.33 log fc - 40.98 = 7.22 dB

El resultado final es la potencia EiRP en el punto más alejado de la cobertura celular. Por lo tanto:

L50(Reales)=L50 (urbano) - Lso(rural)

147.09 dB - 7.22 dB = 152.46 dB

EiRP(Final)=EiRP- L50(Reales)

67.5 dB – 152.46 dB = - 84.96 dB

El cálculo del ángulo de downtilt es para delimitar la distancia máxima de

cobertura del sector: Ángulo de Downtilt = Arc tan (40 / 5000)=0.45o

7) Sector 2 Radiobase Acajete 1 El cálculo de la pérdida urbana y rural para el sector 2 de la Radiobase Acajete 1: d = 8Km

L50 (urbano) dB = 46.3 + 33.9 log fc -13.82 log hte – a(hre) + (44.9 - 6.55 log hte) log d = 166.71 dB

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93

Lso(rural) = L50 (urbano) - 4.78 (log fc)

2 - 18.33 log fc - 40.98 = 14.25 dB

El cálculo final de la EiRP, por lo tanto:

L50(Reales)=L50 (urbano) - Lso(rural)

166.71 dB – 14.25 dB = 152.46 dB

EiRP(Final)=EiRP- L50(Reales)

67.5 dB – 152.46 dB = - 84.96 dB

Para el ángulo de downtilt:

Ángulo de Downtilt = Arc tan (40 / 8000) =0.28o 4.3.2.1.3 ANÁLISIS DE TRÁFICO

Para hacer el cálculo del tráfico de la red se utiliza la tabla Erlang B.

Para el análisis de tráfico de cobertura celular en un medio rural se toma por convención un tráfico de 25 Erlangs.

El Grado de Operación de Servicio (GOS), valor que aparece en porcentajes en la tabla, es el máximo de llamadas perdidas que se puede permitir nuestro servicio de cobertura celular en las radio bases planteadas en este trabajo. El valor de GOS será de 2%.

Para la Radiobase Acajete 1:

Se tiene 25 Erlangs a un GOS de 2% con una configuración de celda de 2

sectores, los cálculos son:

Para obtener el número de canales, dividimos los Erlangs entre el número de sectores, el resultado es el número de Erlangs por sector:

No. Erlangs por sector = No. Erlangs Totales / No. Sectores

No. Erlangs por sector: 25 / 2 = 12.5 Erlangs / sector (tráfico/sector)

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Capítulo 4 “Desarrollo Propuesta de Mejora de Cobertura de Telefonía Celular”

94

El resultado se cruza con la tabla de Erlangs B, es decir, en la columna de

GOS a 2% se busca el número de Erlangs que se aproxime al 12.5 anteriormente obtenido, el resultado es:

Para un GOS 2%, es 12.33 Erlangs, con un número de canales igual a 19.

Ahora para obtener el número de portadoras por sector, es necesario

agregar 2 canales de control, de tal forma que:

No. Canales Totales = No. Canales de tráfico + No. Canales de Control

No. Canales Totales= 19 + 2 = 21 canales Después de obtener el número de canales totales, el siguiente paso es el

cálculo de las portadoras a utilizar, el cual se hace de la siguiente manera:

No. Portadoras = No. Canales / 8

Cabe recordar que cada portadora o carrier soporta 8 canales, por eso se divide el número de canales entre 8.

No. Portadoras= 21 / 8 = 2.6 ~ 3 Portadoras por un sector El resultado se aproxima a 3, es decir 3 portadoras que son igual a 24

canales, es decir, 2 canales de control más 22 de tráfico, se tienen 3 canales más de tráfico que los planteados en un inicio, con 2 portadoras se tendría un déficit de 5 canales, es por eso que se toman 3 portadoras.

Radio base 1 con 2 sectores:

Usando de la Banda B de la tabla 6 y el grupo de frecuencias A1 y A2, se

calcula las frecuencias para los enlaces de subida: Fux= [(No. canal - 512) * 0.2MHz] + 1850 Uplink “Enlace de subida”

A1 (611) Fux= [(611 - 512)*0.2MHz] + 1850 = 1869.8 MHz A1 (623) Fux= [(623 - 512)*0.2MHz] + 1850 = 1872.2 MHz 3 portadoras por sector A1 (635) Fux= [(635 - 512)*0.2MHz] + 1850 = 1874.6 MHz A2 (615) Fux= [(615 - 512)*0.2MHz] + 1850 = 1870.6 MHz A2 (627) Fux= [(627 - 512)*0.2MHz] + 1850 = 1873 MHz 3 portadoras por sector A2 (639) Fux= [(639 - 512)*0.2MHz] + 1850 = 1875.4 MHz

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Capítulo 4 “Desarrollo Propuesta de Mejora de Cobertura de Telefonía Celular”

95

El cálculo de los enlaces de bajada, se utiliza los mismos grupos de

frecuencia A1 y A2: Flx = [(no. Canal - 512)*0.2MHz] + 1930 Downlink “Enlace de bajada”

A1 Flx (611) = 1949.8 Mhz A1 Flx (623) = 1952.2 Mhz 3 portadoras por 1 sector A1 Flx (635) = 1954.6 Mhz A2 Flx (615) = 1950.6 Mhz A2 Flx (627) = 1953 Mhz 3 portadoras por el otro sector A2 Flx (639) = 1955.4 Mhz A continuación se muestran los lóbulos de radiación que representan la zona de cobertura proporcionada por la radiobase Acajete 1, por cada sector, en la figura 40.

Figura 39.Zona de cobertura de la Radiobase Acajete, segunda propuesta.

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Capítulo 4 “Desarrollo Propuesta de Mejora de Cobertura de Telefonía Celular”

96

4.3.3 SOLUCIÓN 4.3.3.1 ASPECTOS FINALES TÉCNICOS DE LOS CÁLCULOS DE POTENCIA Y TRÁFICO Finalmente en la tabla 15 se resumen los aspectos técnicos de los cálculos de potencia y tráfico para ambas propuestas.

Propuesta Sector Distancia Potencia Tráfico No.

Portadoras No.

Canales

1 Sector 1 RB

Acajete 1

8 Km -84.96 dBm

12.5 Erlangs

3 8

1 Sector 2 RB

Acajete 1

5 Km -84.96 dBm

12.5 Erlangs

3 8

1 Sector 1 RB

Acajete 2

5 Km -84.96 dBm

8.3 Erlangs

3 8

1 Sector 2 RB

Acajete 2

3 Km -84.96 dBm

8.3 Erlangs

3 8

1 Sector 3 RB

Acajete 2

3 Km -84.96 dBm

8.3 Erlangs

3 8

2 Sector 1 RB

Acajete 1

5 Km -84.96 dBm

12.5 Erlangs

3 8

2 Sector 2 RB

Acajete 1

8 Km -84.96 dBm

12.5 Erlangs

3 8

Tabla 16. Especificaciones técnicas de las radiobases de ambas propuestas.

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Capítulo 4 “Desarrollo Propuesta de Mejora de Cobertura de Telefonía Celular”

97

4.3.3.2 PROPUESTA ELEGIDA

La propuesta elegida como la mejor opción fue la propuesta 2.

La decisión de elegir la propuesta 2 como la opción más conveniente para dar cobertura al municipio de Acajete, Puebla, se basa en los siguientes puntos:

Se cubre en su totalidad las localidades más importantes del municipio, además de brindar cobertura a las dos carreteras importantes en el norte y sur del municipio y que se comunican ambas con la capital del estado y conllevan un tránsito de personas importante.

Se evita cubrir localidades no pertenecientes al municipio de Acajete, tales como Tepatlaxco de Hidalgo.

Con el estudio de dos propuestas diferentes, si bien en un principio, el ubicar dos radio bases en el municipio puede ser no costeable, a futuro en un posible aumento de la demanda del servicio, la propuesta 1 se tomará como precedente, ya que de la propuesta 2, se puede deshabilitar el sector dos, para que en su área de cobertura designada se pueda instalar la radio base 2 que aparece en la propuesta 1 y así satisfacer la demanda del servicio.

Se puede hacer un uso eficiente de los recursos con los que se cuenta inicialmente, en base a la propuesta de la tesis anterior.

Finalmente se concluye que la propuesta 2 es la más idónea por satisfacer la cobertura celular GSM en el municipio de Acajete de manera satisfactoria, además de ofrecer la posibilidad de expansión ante un eventual aumento de la demanda del servicio.

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CAPÍTULO

V

CONCLUSIONES

En este capítulo se presentan las conclusiones a las que llegamos después de haber realizado el presente trabajo que propone una solución para mejorar el área de cobertura de telefonía celular en el municipio de Acajete, Puebla.

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Capítulo 5 “Conclusiones”

99

5. CONCLUSIONES

La propuesta que se presenta en este trabajo es con el propósito de mejorar la cobertura telefónica del municipio de Acajete, Puebla.

Este trabajo, por tratarse de la continuación y mejora de un trabajo previo, consta del análisis de la tesis anterior con el objetivo de identificar las deficiencias para mejorarlas, así como optimizar el servicio de telefonía celular.

Para que un sistema o servicio funcione en la realidad, tiene que cumplir con una serie de condiciones, en primer lugar tiene que ser eficaz, esto es, que sea capaz de obtener buenos resultados; en segunda instancia, debe ser funcional en el tiempo en que se diseñó y en un futuro próximo también, a pesar de que hayan sido alteradas y modificadas las condiciones en que inicialmente se planteó.

Las razones por las cuales se determinó la necesidad de la optimización y mejora del área de cobertura del servicio de telefonía celular, son:

Aumento de la población en determinados poblados pertenecientes a Acajete.

Área de cobertura celular deficiente en algunas zonas de Acajete, Puebla.

Ampliación de la infraestructura del transporte por los alrededores de Acajete, Puebla, esto es ampliación de la Red de Carreteras con la carretera “Puebla Tepeaca” que atraviesa cerca de Acajete, Puebla, incrementando el turismo en este municipio, y con ellos el número de visitantes y habitantes al poblado,

Estos motivos hacen adecuada la optimización y mejora del servicio de

telefonía celular para que las personas puedan mantener una mejor comunicación móvil y no tengan problemas al querer enlazar sus llamadas.

El análisis que se llevó a cabo para mejorar el servicio de telefonía móvil propuso 2 posibles soluciones al problema: una de ellas sugiere el plantar una nueva radio base para mejorar la cobertura del servicio de telefonía celular en el municipio de Acajete, Puebla y además reubicar la radio base ya existente, sin embargo esta propuesta implica un gasto fuerte por la adquisición de la nueva radio base con todos los requerimientos que ello implica y los gastos generados por la reubicación de la radio base ya plantada anteriormente en la tesis anterior. Razones por las cuales fue descartada esta propuesta ya que implicaría un gasto impresionante, además de que se estaría desaprovechando el rendimiento de la funcionalidad de la radio base ya plantada. A pesar de que con dos radio bases se tiene más potencia y facilidad para cubrir toda el área de Acajete, no sería la

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Capítulo 5 “Conclusiones”

100

opción más viable para resolver el problema de proporcionar una mejor cobertura en el servicio de telefonía celular a los diferentes poblados del municipio.

Otra razón por la cual no es adecuada esta opción, es porque no se estaría

haciendo un uso eficiente de los recursos con los que ya se cuenta y a pesar de que las exigencias sean diferentes y un poco más demandantes, se puede solucionar ese problema con el buen uso de los recursos sin tener que hacer un gasto extra para adquirir nuevos equipos.

En conclusión la propuesta 1 por las razones anteriormente mencionadas queda descartada.

Por otro lado, en el caso de la segunda propuesta, esta sugiere la reubicación de la radio base y aumentar la potencia en determinados sectores con el objetivo de aumentar el área de cobertura en esos sectores. De este modo, el gasto sería menor por no tener que comprar material y equipo nuevo.

El motivo de la reubicación de la radio base se basa en las demandas que el tiempo y los cambios van exigiendo continuamente por las modificaciones y cambios que se hacen a las vías de transporte, por el incremento y concentración de la población en determinados puntos geográficos correspondientes a ciertos poblados del municipio.

Se basaría principalmente en la identificación de las zonas en donde la cobertura de telefonía móvil es muy deficiente para ser consideradas en la nueva propuesta de área de cobertura, esto sin hacer a un lado las zonas de los poblados que tienen buena cobertura y están considerados en la tesis anterior.

Finalmente se concluye que con la segunda propuesta, los municipios que antes presentaban una deficiente cobertura de servicio de telefonía móvil, ahora ya no tendrán ese problema, debido a que su área de cobertura es más amplia y no con ello deficiente, ya que es funcional y adecuada. Por otro lado los habitantes no tendrán problemas de comunicación vía celular y los turistas podrán enlazar sus llamadas sin problema alguno.

Además de que resulta muy costoso ubicar 2 radio bases en un medio rural aunque se tuviera una excelente cobertura en la gran mayoría del territorio geográfico correspondiente a Acajete (ya que el municipio de Acajete tampoco es de las principales zonas turísticas de México, a pesar de que aumenta el turismo con la nueva carretera), por esto también se concluye que la segunda propuesta es la más adecuada. Si bien la tesis anterior proponía la implementación de una sola radio base que cubre la mayoría de Acajete, Puebla, en este trabajo se han presentado las deficiencias que la hacen inviable. Concluyendo, la propuesta 2 se considera la mejor opción porque cubre a Acajete de forma óptima; además en dado caso de un aumento considerable de la

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Capítulo 5 “Conclusiones”

101

población y con ello el aumento del tráfico en la red, el estudio de la primera propuesta serviría como precedente para un trabajo posterior de optimización de la red ya establecida, ya que en ella se consideran los principios más importantes de la telefonía celular, como son el reuso de frecuencias, puesto que se pensó en ello, que si bien no era posible llevarla a cabo en una primera instancia, servía para facilitar el trabajo y ver una ventaja más que tendría sobre la anterior tesis, y aquí el reuso de frecuencia y el uso del espacio geográfico se hacen de mejor manera.

Analizando el presente caso de la tesis, se concluye que en muchas ocasiones un problema grande puede solucionarse al modificar pequeños detalles, pero que marcarán una gran diferencia, y sólo se requiere de una planeación y organización adecuadas, es decir, seguir los siguientes pasos:

Diagnosticar el problema de acuerdo a la situación actual. Esto es obteniendo información actual y antecedentes previos del objeto de estudio.

Determinar de qué forma se puede solucionar. Esto mediante propuestas y el diseño de las mismas.

Implementar el sistema de ayuda. Elaborando un plan de trabajo con todos los datos necesarios que ello implica; diseño y determinación de los procedimientos a utilizar y ejecutar el plan de trabajo.

Al tomar en cuenta lo anterior, la elección de la segunda propuesta como la

solución se hizo en base a que:

Cumple con el objetivo de brindar cobertura celular GSM a la mayoría de localidades y poblados que conforman el municipio de Acajete, dejando fuera de cobertura a poblaciones no pertenecientes al mismo.

Los dos sectores de la radio base están diseñados para soportar un tráfico igual, es decir, no se sobrecarga un sector con respecto al otro.

También se brinda cobertura a tramos de las dos carreteras importantes en la parte norte y sur del municipio, que implican un tránsito considerable de vehículos particulares y de carga, ya que las dos autopistas se comunican con la capital de estado, ambas provienen del estado de Veracruz.

Se sigue brindando cobertura a las faldas de La Malinche (Volcán Extinto),que es la principal atracción turística de Acajete.

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GLOSARIO

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Glosario

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ABIS. Controla la comunicación entre la BSC y las BTS.

AESC, antenas Andrew. Proveedor de antenas de microondas, parabólicas, tambor, etc.

Amplitud modulada (AM). Un tipo de modulación lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir. AMPS. Advanced Mobile Phone System (Sistema Telefónico Móvil Avanzado) es un sistema de telefonía móvil de primera generación (1GigaHert, voz analógica). Ancho de banda. Es la anchura, medida en hertz, del rango de frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la señal.

Anclaje. Cimentación que requiere la torre autosoportadora para poderse mantener de pie.

AUC. (Centro de Autentificación o Authentication Center). Verifica la identidad del usuario. Autosoportadora. Torre de telecomunicaciones, utilizada para enlaces de microondas que no requiere de un sistema de vigas (retenidas) para mantenerse de pie, ya que se encuentra sujeta de la superficie terrestre con aproximadamente 5m de cimiento de concreto.

Barra de descarga. Sistema de seguridad de las torres, la cual distribuye la carga que incide sobre ella durante una tormenta eléctrica.

BCCH. (Broadcast control channel, Canal de control broadcast). Maneja información general del sistema. BSC. (Controlador de Estación Base o Base Station Controller). Conmutador de alta capacidad que controla los traspasos de llamadas, asignación de canales así como la configuración de las celdas. BTS. (Radiobase o Base Transceiver Station). Estaciones base que se encargan de forma directa de la cobertura de radio de la telefonía móvil. Dividen el espacio geográfico en una Red de celdas o simplemente celdas. Burst. Trama de información utilizada en GSM.

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Glosario

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Campo eléctrico. Es una cualidad del entorno que rodea a una carga eléctrica, modelado conforme a un espacio vectorial que relaciona los puntos que se hallan en ese sector con un vector conocido como intensidad de campo eléctrico. Campo magnético. es una propiedad del espacio por la cual una carga eléctrica puntual de valor q que se desplaza a una velocidad , sufre los efectos de una fuerza perpendicular y proporcional a la velocidad, y a una propiedad del campo, llamada inducción magnética, en ese punto. Canales comunes de control (CCCH). Maneja información como la localización del móvil. Es un canal unidireccional utilizando en el inicio y fin de la llamada.

Carga muerta. Equipos de componentes que realizan el enlace de microondas, Antenas celulares, parábolas, feeders, cama guía de onda, escalera, plataforma Triangular y/o descanso (si procede).

Carga viva. El personal para su instalación. Se considera generalmente 300kgs (3 personas de 100kg cada una).

Cuantización. Asignar un valor digital específico para ciertos valores analógicos. CCH. (Canales de Control o Control Channels). Sirve para controlar diversos aspectos de la red. CDMA. Es muy diferente a la tecnología TDMA. La CDMA, después de digitalizar la información, la transmite a través de todo el ancho de banda disponible Cifrado o Encriptación. Ocultar la información por medio de algoritmos para Protegerla. Codificación. Cada valor cuantizado se le asigna un valor codificado. Corriente de desplazamiento. Es un tipo de corriente y se define como el flujo del campo eléctrico a través de la superficie. DCCH. (Canales de control Dedicados o Dedicated Control Channels). Canales que tienen como objetivo el intercambio de información y señalización al iniciar una llamada y que se efectúa también durante el tiempo que esta activa la llamada. Downlink (Enlace de Bajada). Enlace entre la radiobase y el móvil.

Downtilt eléctrico. Angulo que se obtiene a través de cálculos, para dar cobertura a una determinada región, (ajuste que se le aplica a las antenas de celular GSM).

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Glosario

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Ecuaciones de Maxwell. Describen el funcionamiento y las características de las ondas eléctricas y magnéticas. a)1 Ley de Gauss = Describe al Campo Eléctrico. Cantidad de líneas que atraviesan a una superficie es igual a la magnitud de la carga b)2 Ley de Inducción de Faraday. Describe al Campo Electromagnético= Siempre que un campo magnético cruza una superficie cerrada, este genera una corriente rotando además un campo magnético rotante de menor intensidad y sentido contrario, el Campo magnético genera al Eléctrico. c) 3 Ley Ampere – Maxwell Describe al campo Electromagnético. Cargas estáticas no es necesariamente un medio físico para que los electrones sigan fluyendo, el campo eléctrico genera al magnético. d) 4 Ley de Gauss, si el campo eléctrico permanece estático, solo se genera el campo magnético. No existen Monopolos. EIR. (Registro de Identificación de Equipo o Equipment Identify Register). Verifica la identidad del equipo. Electrodinámica. Es la rama del electromagnetismo que trata de la evolución temporal en sistemas donde interactúan campos eléctricos y magnéticos con cargas en movimiento.

EP-M9, EP-M12, EP-M18.- Modelos de para rayos.

FCCH. (Canal de corrección de frecuencia o Frequency correction channel). Corrige y sincroniza la frecuencia por medio de una portadora. Frecuencia modulada (FM). Modulación de frecuencia es el proceso de codificar información, la cual puede estar tanto en forma digital como analógica Full dúplex. Forma de comunicación en que ambas partes, tanto receptor como emisor y viceversa, pueden comunicarse al mismo tiempo, es decir, emitir y recibir al mismo tiempo.

Galvanizado en caliente. Recubrimiento que se le impregna a las torres para evitar la corrosión en su estructura, por lluvia y humedad.

GMSC. (Compuerta Móvil de la Central de Conmutación). Permita la salida de llamadas hacia la red pública de telefonía. GMSK. (Mínimo Cambio Gausiano o Gaussian Minimum Shift Keying). Tipo de modulación utilizado en GSM.

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GSM.- (Sistema Global Móvil o Global System Mobile). Sistema de telefonía móvil de segunda generación que se denomina también digital. Handover, Handoff o ALOHA. Protocolo de traspaso de llamadas o la transferencia de estas mismas cuando un usuario abandona una celda para trasladarse a una nueva. HLR. (Registro de Localización de Casa o Home Location Register). Registro de localización del usuario que se tiene cuando el usuario esta dentro del área de cobertura original. Interfaz A.-Controla todo con la SS y la BSC. Interleaving o Intercalado. Se utiliza para asegurar la información. Isotrópico. Hacia todas direcciones. MAP. (Aplicación Móvil o Mobile Aplication Part). Define las operaciones entre la red pública y la rede telefonía celular así como entre los diversos módulos del Subsistema de Conmutación. Microondas. Son ondas electromagnéticas con las longitudes de onda más largas y están a las frecuencias del terahertz (THz), pero relativamente brevemente para las ondas de radio Modelos de propagación. Tanto el Okomura, Okomura -Hata y Cost-231, se refiere al modo de cobertura que se realizara, con ellos se puede determinar la forma de la mancha de cobertura del radiador. Modulación de pulso (PM). Es el caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como las señales de datos son analógicas. Es un tipo de modulación exponencial al igual que la modulación de frecuencia. Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK). En inglés Amplitude-shift keying (ASK), es una forma de modulación en la cual se representan los datos digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora. Modulación por desplazamiento de frecuencia o (FSK). (Frequency Shift Keying) es la más simple de las modulaciones digitales y por lo tanto es de bajo desempeño. Modulación. Cambio de parámetros en banda base para cambiar las condiciones de creación de la señal de información. Proceso mediante el cual dicha información (onda moduladora) se inserta a un soporte de transmisión

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Monopolos. Estas estructuras son instaladas en lugares en donde se requiere conservar la Estética, pues son las que ocupan menos espacio, y se pintan de algún color o se adornan para que se permita que la estructura se camuflaje y se simule la vegetación. Como estas estructuras están sobre terrenos, se deberá de construir una cimentación adecuada para resistir los efectos de la misma. MS. (Estación Móvil o Mobile Station). Dispositivo que el usuario final utiliza para acceder a la red de telefonía celular. MSC. (Centro Móvil de Conmutación o Mobile Switching Center). Controla todas las funciones de conmutación, y todas las llamadas realizadas entre estas centrales e incluso desde estas centrales a la red pública. NMC. (Control Centralizado de la Red). Controla y maneja la Red. OMC. (Centro de Operación y Mantenimiento). Modulo encargado de verificar y mantener el funcionamiento de los dispositivos del sistema. Onda Electromagnética. Área de influencia de una carga suspendida en el aire Interacción del campo eléctrico y el campo magnético, cuando uno de ellos está en movimiento genera al otro, gracias a estas, la telefonía móvil existe. PAGING. Sistema de canales simples dúplex, sistema de búsqueda de los sistemas móviles a través del canal de control PCH. (Canal de Búsqueda o Paging Chanel). Utilizado para registrar y localizar un móvil. PCM. (Modulación por Ancho de Pulso o Pulse Code Modulation). Se utiliza para digitalizar la voz. PM. Modulación de Fase, fase de la onda portadora varía directamente de acuerdo con la señal modulante, resultando una señal de modulación en fase. Polarización. Forma en que llega / envia la señal de información de un móvil a la BTS o viceversa, ya sea horizontal o vertical Portadora. Es conocida como carrier y es una señal o pulso transmitido a través de una línea de telecomunicación, la portadora se modula (es decir, se cambia) para codificar los datos. PSTN. (Red Pública de Telefonía o Public Station Telephonic Network). Red pública de telefonía, en nuestro país seria Teléfonos de México (TELMEX). RACH. (Random access channel, Canal de acceso aleatorio). Utilizado por los

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móviles cuando se quieren dirigir a la red. RF. (Radio Frecuencia). Parte del espectro electromagnético utilizado para las comunicaciones. Ring Back Tone. Tonos de recepción de llamadas. Roaming. Termino utilizado para determinar cuando un usuario se encuentra fuera de su área de cobertura original, el sistema es capaz de reconocerlo. SACCH & FACCH. (Canales de Control Asociados de Baja Y Alta Velocidad o Slow and Fast associated control channels). Son canales asociados a los canales de tráfico, la diferencia que existe entre ellos es la velocidad. SCH. (Synchronization channel, Canal de sincronización). Canal que sincroniza las tramas de los móviles. SDCCH. (Canales de Control Dedicados de Sostenimiento o Stand alone dedicated control channel). Canal utilizado para completar el inicio de una llamada. SIM CARD. (Tarjeta de modulo de identificación del usuario). Tarjeta de identificación del usuario, es posible utilizarlas en otros dispositivos y aun así referirse al mismo usuario ya que dicha tarjeta contiene toda la información relevante del usuario así como los servicios contratados. SMS. Servicio de mensajería que es proporcionado también por el sistema GSM. SS7. Sistema de señalización de telefonía utilizado como método de seguridad. SSS. (Subsistema de Conmutación o Switching Subsystem). Parte central de la arquitectura del sistema celular GSM en el cual se llevan a cabo todas las operaciones relevantes del servicio. TCH. (Canales de Trafico o Traffic Channels). Canales de tráfico, son los que se utilizan para la comunicación de los móviles. TCH/F. Canales de tráfico de tasa alta.

TCH/H. Canales de tráfico de tasa media.

TDMA. Comprime las conversaciones (digitales), y las envía cada una utilizando la señal de radio por un tercio de tiempo solamente. Teorema de Nyquist. Teorema utilizado en la conversión de la voz de analógica a digital.

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Torres arriostradas. Torres de telecomunicaciones que requieren vigas (retenidas, tirantes) para poder mantenerse de pie.

Uplink. (Enlace de Subida). Enlace entre el móvil y la radiobase. VLR. (Registro de Localización de Visitante o Visitors Location Register). Registro que se le asigna a un usuario que se encuentra fuera de su área de cobertura original. X.25. Protocolo de transmisión de datos por envió de tramas. ZONA DE FRESNEL. Parámetro de mayor importancia dentro del enlace de Microondas y con ello, de igual importancia para dar cobertura a cierta zona geográfica, ya que con ella además de identificar la obstrucción de mayor altura con respecto a la línea de vista, nos indica si nuestro enlace llegara hasta la antena Rx o en dicho caso a nuestra Repetidora, y con ello lograr el enlace con una buena línea de vista.

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REFERENCIAS

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de_amplitud [11] Por que GSM (http://www.digitel.com.ve/Secciones/Corporativo.aspx?level=172&Seccion=176) [12] Radiación de estación base PCM - GSM (Tecnología GSM. PDF Theodore S. Rappaport (WIRELESS communications. Principles & Practice.) [13] INTERFACES [] [14] GMSK (http://es.wikipedia.org/wiki/GMSK) [15] Modelos de propagación [http://dspace.icesi.edu.co/dspace/bitstream/item/886/1/sistemas_telematica1.pdf] (http://w3.iec.csic.es/ursi/articulos_gandia_2005/articulos/NC2/260.pdf) [16] José M. Fernando, F. Perez Fortran, “Introduction to Mobile Communications Engineering”, 1999, Ed. Artech House Publishers, págs. 124 - 136, 157 - 159, 176 - 179, 244 - 255, 272 - 274 [17] MODELOS DE PROPAGACIÓN, HATA, OKOMURA

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2da Edición

Serie Mundo Electrónico

Alfaomega Marcombo

pp.29 -39

pp 59 – 67

pp 85 – 92

pp 143 – 151

pp 197 – 223

pp 249 - 258

Comisión Federal de Telecomunicaciones

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