UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica Sistema Automatizado de Carga de Datos, Pruebas y Monitoreo de Estaciones Radio Bases CDMA de Telecomunicaciones Movilnet Por Diana Yiman Chang Man Sartenejas, Noviembre 2005 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica Sistema Automatizado de Carga de Datos, Pruebas y Monitoreo de Estaciones Radio Bases CDMA de Telecomunicaciones Movilnet Por Diana Yiman Chang Man Realizado con la Asesoría de Tutor Académico: Prof. Miguel Díaz Tutor Industrial: Ing. César Da Silva PROYECTO DE GRADO Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Electrónico. Sartenejas, Noviembre 2005 A mis padres y hermanas que estuvieron apoyándome durante todo el trayecto de la universidad y más allá... AGRADECIMIENTOS Un agradecimiento especial al Prof. Juan Muci por sus valiosos consejos en los momentos que más necesité de un amigo para apoyarme y guiarme durante este proyecto. Al Señor Gholam por su gran apoyo incondicional durante y después de la ejecución de la pasantía, quien supo ayudar y escucharme en todas las dificultades presentadas. A mi tutor industrial, César Da Silva y mis compañeros de trabajo de la Gerencia de Instalaciones, quienes de alguna manera estuvieron ahí para ayudarme Prof. Miguel, gracias por las correcciones realizadas al proyecto. A José Luis y a Humberto por darme el tiempo y la comprensión necesaria para terminar la pasantía durante el trabajo. A mi familia y a todos los que me apoyaron y ayudaron durante la pasantía y a lo largo de mi carrera universitaria. Y finalmente a la Universidad Simón Bolívar por brindarme la oportunidad de crecer mucho más como persona. ♫ UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica Sistema Automatizado de Carga de Datos, Pruebas y Monitoreo de Estaciones Radio Bases CDMA de Telecomunicaciones Movilnet PROYECTO DE GRADO presentado por Diana Chang Con la asesoría de: Tutor Académico: Prof. Miguel Díaz Tutor Industrial: Ing. César Da Silva RESUMEN El presente proyecto nace como una necesidad de la Gerencia de Instalaciones, de Telecomunicaciones Movilnet, en la búsqueda por optimizar la gestión de los procesos ejecutados en ella y reducir las horas hombre involucradas; obteniendo paralelamente resultados más eficientes. El proyecto consiste en el diseño e implementación de una solución en software, que permita a través de una interfaz la automatización de los procesos necesarios para las instalaciones de radio bases nuevas en la red CDMA 1x, desde sus configuraciones básicas hasta la puesta en servicio de las mismas. De esta manera se brinda beneficios a la Gerencia de Instalaciones y a la empresa traducidos en un aumento de puestas en servicio de radio bases nuevas y por ende aumentando la cantidad de suscriptores y los ingresos para la empresa. Para ello fue estudiado previamente cada uno de los procesos; así como también algunos inconvenientes que pudieran presentarse durante el desarrollo del proyecto. El lenguaje utilizado para el desarrollo de la interfaz fue Visual Basic 6.0. Los procesos involucrados en los módulos desarrollados durante la pasantía, anteriormente eran realizados manualmente en la Gerencia de Instalaciones de Movilnet, lo cual resultaba en un proceso lento que consumía muchas horas hombre; para optimizar este proceso, se diseñó una interfaz gráfica que permite la conexión vía telnet a cada una de las centrales CDMA, realizando diversas consultas para recolectar la data, analizarla en tiempo real y enviar los comandos requeridos. PALABRAS CLAVES: CDMA, CBDS, MODCELL, RF, CELL ID, Scripts. ÍNDICE GENERAL ÍNDICE DE TABLAS vi ÍNDICE DE FIGURAS viii LISTA DE SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS xii CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN 1.1 Evolución de las Comunicaciones Móviles 1 1.2 Telecomunicaciones Movilnet 3 1.3 Planteamiento del Problema 6 1.4 Objetivos 6 1.5 Sinopsis del Libro 7 CAPÍTULO II: CARACTERÍSTICAS DE LAS REDES CDMA DE MOVILNET 2.1 Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) 9 2.1.1 Funcionamiento 9 2.1.2 Codificación de Canal 10 2.1.3 Estructura de una Red CDMA 13 2.1.4 Factores que afectan la capacidad en CDMA 15 2.1.5 Importancia 17 2.2 Sistema Flexent® de Lucent Technologies 2.2.1 Complejo del Procesador Celular Ejecutivo (ECPC) 17 18 2.2.2 Conmutador Celular Digital (DCS) - 5ESS y Procesador de Aplicación de Cluster (APC) 2.2.3 Estaciones Base Flexent 19 20 CAPÍTULO III: CARACTERÍSTICAS DE LAS RADIO BASES CDBS y MODCELL 3.1 Radio Bases Radio Base Distribuida CDMA (CDBS) 22 3.2 Radio Bases Modular Cell (MODCELL) 28 3.3 Comparación entre Radio Base CDBS y MODCELL 33 v CAPÍTULO IV: DESARROLLO DEL SISTEMA DE GESTIÓN Y PRUEBAS DE ESTACIONES RADIO BASES 4.1 Herramientas Utilizadas 34 4.2 Elaboración del Proyecto 40 4.3 Módulos Desarrollados 53 4.3.1 Carga de datos CDBS y MODCELL 53 4.3.2 Ampliación de radio bases 70 4.3.3 Sustitución de radio bases 75 4.3.4 Prueba de hardware 81 4.3.5 Monitoreo de Hardware 90 4.4 Módulos Compatibles con el Release 23 94 4.5 Módulos Compatibles con el Release 24 95 CAPÍTULO V: RESULTADOS y DISCUSIONES 5.1 Resultados 96 5.1.1 Carga de datos de Radio Bases 97 5.1.2 Ampliación de Radio Bases 99 5.1.3 Sustitución de Radio Bases 101 5.1.4 Prueba de Hardware 102 5.1.5 Monitoreo de Hardware 111 5.2 Discusiones 115 CAPÍTULO VI: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1 Conclusiones 117 6.2 Recomendaciones 118 BIBLIOGRAFÍA 120 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 3.1 Tarjetas CDBS Vs. Tarjetas MODCELL 32 Tabla 3.2 Diferencias entre Radio Base CDBS y Radio Base MODCELL 33 Tabla 4.1 Caracteres de Control más Usados 39 Tabla 4.2 Comparación de las Bases de Datos entre la CDBS y la MODCELL 55 Tabla 4.3 Diferencia en el Método de Cargar Datos entre la Gerencia de Instalaciones Actualmente Vs. La Herramienta Diseñada Tabla 4.4 Módulos Operativos en el Release 23 para Radio Bases tanto CDBS como MODCELL Tabla 4.5 97 Celdas MODCELL Cargadas Utilizando el Módulo para Carga de Datos Desarrollado en la Herramienta para el Release 23 Tabla 5.3 95 Celdas CDBS Cargadas Utilizando el Módulo para Carga de Datos Desarrollado en la Herramienta para el Release 23 Tabla 5.2 94 Módulos Operativos en el Release 24 para Radio Bases tanto CDBS como MODCELL Tabla 5.1 60 98 Celdas CDBS Ampliadas Utilizando el Módulo para Ampliación de Radio Bases Desarrollado en la Herramienta para el Release 23. Método I Tabla 5.4 99 Celdas MODCELL Ampliadas Utilizando el Módulo para Ampliación de Radio Bases Desarrollado en la Herramienta para el Release 23. Método I Tabla 5.5 Celdas CDBS Ampliadas Utilizando el Módulo para Ampliación de Radio Bases Desarrollado en la Herramienta para el Release 23. Método II 100 Tabla 5.6 Celdas MODCELL Ampliadas Utilizando el Módulo para Ampliación de Radio Bases Desarrollado en la Herramienta para el Release 23. Método II 100 Tabla 5.7 Celdas CDBS de Pruebas Utilizando el Módulo para Sustitución 99 vii de Radio Bases Desarrollado en la Herramienta para el Release 23. Tabla 5.8 101 Celdas MODCELL de Pruebas Utilizando el Módulo para Sustitución de Radio Bases Desarrollado en la Herramienta para el Release 23. 101 Tabla 5.9 Comandos Utilizados para Remover Tarjetas 103 Tabla 5.10 Respuestas Recibidos al Remover Tarjetas 104 Tabla 5.11 Comandos Utilizados para Restaurar Tarjeta CRC 105 Tabla 5.12 Respuestas Recibidas al Restaurar Tarjeta CRC 105 Tabla 5.13 Comandos Utilizados para Restaurar Tarjeta TFU 106 Tabla 5.14 Respuestas Recibidas al Restaurar Tarjeta TFU 106 Tabla 5.15 Comandos Utilizados para Restaurar Tarjeta CCU 107 Tabla 5.16 Respuestas Recibidas al Restaurar Tarjeta CCU 107 Tabla 5.17 Comandos Utilizados para Restaurar Radios 108 Tabla 5.18 Respuestas Recibidas al Restaurar Radios 108 Tabla 5.19 Comandos Utilizados para Restaurar Amplificadores 109 Tabla 5.20 Respuestas Recibidas al Restaurar Amplificadores 109 Tabla 5.21 Comandos Utilizados para Monitorear Hardware 111 Tabla 5.22 Respuestas Recibidas al Monitorear Hardware CDBS 112 Tabla 5.23 Respuestas Recibidas al Monitorear Hardware MODCELL 113 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.1 Estructura Movilnet 4 Figura 2.1 Técnica utilizada en CDMA 10 Figura 2.2 Códigos de Expansión CDMA 11 Figura 2.3 Códigos Ortogonales 12 Figura 2.4 Códigos Seudoaleatorios 12 Figura 2.5 Estructura de una Red CDMA2000 13 Figura 2.6 Enlaces de Subida y Bajada 15 Figura 2.7 Factores que afectan la capacidad en CDMA ® 16 Figura 2.8 Estructura del Sistema Flexent de Lucent Technologies 18 Figura 2.9 Handoff entre dos Estaciones Radio Bases 20 Figura 3.1 Estructura Interna del Módulo Digital CDBS 23 Figura 3.2 Estructura Interna del BBU 24 Figura 3.3 Estructura Interna del RFU 25 Figura 3.4 Enlace de Subida 27 Figura 3.5 Enlace de Bajada 28 Figura 3.6 Estructura Interna de Radio Base MODCELL 29 Figura 3.7 Estructura Interna del Módulo Digital MODCELL 30 Figura 3.8 Enlace de Subida y Bajada de una MODCELL 32 Figura 4.1 Visual Basic 6.0 36 Figura 4.2 Pantalla del Procomm Plus 38 Figura 4.3 Proceso de Conexión Telnet en el Software 43 Figura 4.4 Inicio de Conexión al Servidor Orquesta indicando su dirección IP 44 Figura 4.5 Validación del Usuario para entrar al Servidor 44 Figura 4.6 Validación del Password para entrar al Servidor 45 Figura 4.7 Entrada a una central 45 Figura 4.8 Validación del Usuario para entrar a una Central 46 Figura 4.9 Validación del Password para entrar a una Central 46 Figura 4.10 Pantalla del Menú Principal de una Central 47 Figura 4.11 Proceso para Instalación de Nueva Radio Base 48 ix Figura 4.12 Sustitución de CDBS a MODCELL o Swap Out Figura 4.13 Proceso para Cargar Datos usado Actualmente por la Gerencia de Instalaciones 51 56 Figura 4.14-a Proceso para Cargar Datos utilizando la Herramienta Desarrollada 57 Figura 4.14-b Proceso para Cargar Datos utilizando la Herramienta Desarrollada 58 Figura 4.15-a Método para Borrar Bases de Datos utilizando la Herramienta 62 Figura 4.15-b Método para Borrar Bases de Datos utilizando la Herramienta 63 Figura 4.16-a Método para Continuar con la Carga de Datos utilizando la Herramienta 64 Figura 4.16-b Método para Continuar con la Carga de Datos utilizando la Herramienta Figura 4.17 Selección de Ubicación de las Hojas de Datos Excel para una Radio Base CDBS Figura 4.18 65 66 Selección de Ubicación de las Hojas de Datos Excel para una Radio Base MODCELL 66 Figura 4.19 Módulo para la Carga de Datos CDBS 67 Figura 4.20 Módulo para la Carga de Datos MODCELL 67 Figura 4.21 Formulario que Indica la Configuración del Bastidor CDBS 68 Figura 4.22 Formulario que Indica la Configuración del Bastidor MODCELL 68 Figura 4.23 Formulario que Indica la Configuración del Bastidor MODCELL 69 Figura 4.24 Formulario que Indica la Configuración del Bastidor MODCELL 69 Figura 4.25 Opción para Continuar con la Carga de Datos en una Base de Dato Específica 70 Figura 4.26-a Proceso para Ampliación de Radio Bases utilizando la Herramienta Desarrollada 72 Figura 4.26-b Proceso para Ampliación de Radio Bases utilizando la Herramienta Desarrollada 73 Figura 4.27 Módulo para la Ampliación Radio Base CDBS 74 Figura 4.28 Módulo para la Ampliación Radio Base MODCELL 75 x Figura 49-a Proceso para la Sustitución de Radio Bases utilizando la Herramienta Desarrollada 77 Figura 49-b Proceso para la Sustitución de Radio Bases utilizando la Herramienta Desarrollada 78 Figura 4.30 Sustitución de CDBS 80 Figura 4.31 Sustitución de MODCELL 80 Figura 4.32-a Proceso para las Pruebas de hardware utilizando la Herramienta Desarrollada 83 Figura 4.32-b Proceso para las Pruebas de hardware utilizando la Herramienta Desarrollada 84 Figura 4.33 Menú Principal de la Herramienta para la Prueba de Hardware 85 Figura 4.34 Menú Principal de la Herramienta para la Prueba de Hardware en Radio Bases MODCELL 85 Figura 4.35 Entrada a las Diferentes Interfaces del Sistema Flexent 86 Figura 4.36 Salida de las Diferentes Interfaces del Sistema Flexent 86 Figura 4.37 Menú del Sistema Flexent 87 Figura 4.38 Menú para Verificar el Estado del AP 87 Figura 4.39 Usuario indica el Cell ID de la Radio Base a Ejecutarse la Prueba de Hardware Figura 4.40 Realizando las Pruebas de Hardware Respectivas a la Radio Base CDBS Figura 4.41 88 89 Realizando las Pruebas de Hardware Respectivas a la Radio Base MODCELL 89 Figura 4.42-a Proceso para el Monitoreo de hardware utilizando la Herramienta Desarrollada 91 Figura 4.42-b Proceso para el Monitoreo de hardware utilizando la Herramienta Desarrollada Figura 4.43 Formulario donde se mostrará el estado de todas las tarjetas que conforman un bastidor CDBS Figura 4.44 92 93 Formulario donde se mostrará el estado de todas las tarjetas que conforman un bastidor MODCELL 93 xi Figura 5.1 Se ha removido exitosamente la CRC 1 de una MODCELL 110 Figura 5.2 Realizando Prueba de Hardware 110 Figura 5.3 Monitoreo de la radio base 342 de CC6 CDBS 114 Figura 5.4 Monitoreo de la radio base 100 de CC6 MODCELL 115 Figura 5.5 Estimación de la Reducción Porcentual de Horas Hombre Como Consecuencia del Uso de la Herramienta Desarrollada 116 LISTA DE SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS 1G Primera Generación 2G Segunda Generación 3G Tercera Generación 5ESS-DCS Conmutador Celular Digital AAA Centro de Autenticación, Autorización y Almacenamiento AC Centro de Autenticación AP Aplication Procesor, Procesador de Aplicación APC Procesador de Aplicación de cluster BBU Unidad Banda Base BS Estaciones Base BSC Controlador de Estaciones Base BTS Estaciones Base Transceptoras CCU Unidades de Canal CDMA CDBS Radio Base Distribuida CDMA CDMA Acceso Múltiple por División de Código Cell ID Número identificador de una radio base CMU Unidad de Módem CDMA CPC Convertidor Común de Energía CRC Radio Controlador CDMA CS-CN Conmutación por Circuitos CTU Unidad Común de Tiempo ECPC Complejo del Procesador Celular Ejecutivo ERB Estaciones Radio Base EVDO Evolution Data Only, Evolución de Sólo Data FA Agente Foráneo FDMA Acceso Múltiple por División de Frecuencia FOM Módulo de Fibra Óptica xiii FTP File Transfer Protocol, Protocolo de Transferencia de Archivos HA Home Agent, Agente de Central IMS Conmutador de Mensajería IWF Nodo de Interfuncionamiento MM Módulo de Medición MODCELL Modular Cell, Celda Modular MSC Central de Conmutación Móvil OA&M Operación, Administración y Mantenimiento OMP Plataforma de Operación y Mantenimiento, OMR/Q Módulo Oscilador de Rubidio y de Cuarzo PCBR Radio Banda Base CDMA PCF Función de Control de Paquetes PCU Unidad Convertidora de Potencia PDSN Nodo de Servicio de Paquetes de Datos PN Pilot Number, Número Piloto PS-CN Conmutación por Paquetes PSTN Red Telefónica Pública QoS Calidad de Servicio RC/V Recientes y Verificación RCS Radio Cluster Server, Servidor de Grupo de Radio RF Radio Frecuencia RFU Unidad de Radio Frecuencia ROP Impresora de Solo Lectura STF Some Test Failure, Algunas Pruebas Fallaron TDMA Acceso Múltiple por División de Tiempo TELNET Telecomunications Network, Redes de Telecomunicaciones TFU Unidad de Tiempo-Frecuencia URC Controlador de Radio Universal UCR El Radio CDMA Universal VLR Registro de Ubicación de Visitantes Capítulo I - Introducción CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN 1.1 Evolución de las Comunicaciones Móviles Las comunicaciones móviles se definen como enlaces de radiocomunicación entre dos terminales, en uno de los cuales un usuario dispone de un terminal que no es fijo permitiéndole gran movilidad en la zona geográfica donde se encuentra la red. La distribución de un servicio de radio celular se basa en proveer cobertura a un territorio a través de diversas estaciones radios base, donde el área de cobertura generada por cada una es llamada celda. La primera generación de celulares (1G) surgió en el año 1979 junto con la tecnología AMPS (Sistema de Telefonía Móvil Avanzado). En esa época los sistemas eran analógicos y se utilizaban únicamente para transmisiones de voz. La calidad y las tasas de transmisiones eran sumamente bajas, la seguridad era exigua, además el tamaño y peso de los terminales móviles eran apreciables. Alrededor del año 1990 surge la segunda generación de celulares (2G) caracterizado por ser digital de conmutación por circuitos, soportando tasas de transmisiones más altas para la voz, comparado con la 1G. Se ofrecía servicios tales como transferencias de datos a velocidades bajas, mensajería corta y seguridad en varios niveles. Buscando la convergencia y unificación de todos los servicios de telecomunicaciones como voz, datos, multimedia y sonidos, entre otros, en un único sistema móvil surge comercialmente, en el año 1999, la tercera generación de celulares (3G) de conmutación por paquetes y por circuitos. Esta nueva tendencia de la telefonía celular provee altas tasas de transmisiones de datos y soporta servicios avanzados tales como navegación por Internet, video conferencias, transmisión de imágenes, etc. Capítulo I - Introducción 2 En todas las generaciones de celulares, uno de los conceptos básicos es el acceso múltiple, basado en el acceso de varios usuarios a un sistema en forma simultánea; es decir, un gran número de usuarios pueden compartir una cantidad de canales de radio, donde un canal representa una porción de los recursos limitados de radio de un sistema, el cual es temporalmente asignado para un fin específico, por ejemplo, la llamada de una persona. Para evitar la interferencia entre usuarios en los canales compartidos se distinguen tres clases de técnicas de acceso múltiple determinístico: FDMA (Acceso Múltiple por División de Frecuencia), TDMA (Acceso Múltiple por División de Tiempo) y CDMA (Acceso Múltiple por División de Código). El presente trabajo se desarrolla en torno a la técnica CDMA. El Acceso Múltiple por División de Código, mejor conocido por su acrónimo CDMA, es una técnica que permite a todos los usuarios de un sistema celular la transmisión de información simultáneamente, en la misma frecuencia y ancho de banda. Para el año 1993 se liberó el primer estándar celular CDMA, conocido como IS-95, el cual logró ser utilizado en forma comercial. Luego, el surgimiento del IS-95A en el año 1995 concretó una revisión de dicho estándar, representando la base de muchos sistemas de segunda generación implementados alrededor del mundo. Se incluyeron descripciones de la estructura de los canales utilizados, el procesamiento de llamadas, el control de potencia, el handoff y las técnicas de registro para operar en el sistema. Seguidamente, en 1998, surge IS-95B el cual eliminó en gran medida la redundancia y la mayor parte de la información análoga de los sistemas AMPS existentes. Con estas dos revisiones surge finalmente CdmaOne, el cual representa la familia de las tecnologías de IS-95, describiendo un sistema inalámbrico completo, que incluye todas las especificaciones necesarias para su operación. Con el avance de la telefonía celular hacia la tercera generación, se produce una inminente evolución de CdmaOne hacia CDMA2000, que a su vez incluye una familia de tecnologías conocidas como: CDMA2000 1x y CDMA2000 1xEV. CDMA2000 1x puede doblar la capacidad de voz suministrada en CdmaOne y alcanzar tasas de transmisiones de hasta 153,6Kbps. Su correspondiente evolución, CDMA2000 1xEV, incluye una primera Capítulo I - Introducción 3 fase conocida como CDMA2000 1xEV-DO que puede alcanzar tasas de transmisiones de hasta 2,4Mbps y soportar aplicaciones de datos tales como: Multimedia y video conferencias. Su segunda fase, CDMA2000 1xEV-DV, provee servicios tanto de voz como de datos alcanzando tasas de hasta los 5.2Mbps. El mercado venezolano no está exento de esta realidad y en un mundo globalizado donde las tecnologías pueden ser adquiridas y adaptadas sin mayores dificultades, no se puede dejar pasar la oportunidad de ser parte de esta evolución en las telecomunicaciones. Con el surgimiento de estas nuevas tecnologías, los ingenieros deben ser capaces de adaptarse a nuevos desafíos creando modelos y aplicaciones que les permitan analizar y mejorar la calidad de los sistemas implementados. Por este motivo, se hace imprescindible el desarrollo de una investigación cuyo objetivo esté centrado en el estudio de los nuevos y desconocidos problemas que surgen con la red CDMA 1x. 1.2 Telecomunicaciones Movilnet, C.A. El trabajo de pasantía se desarrolló en la Dirección de Expansión de la Red, en la Gerencia de Instalaciones. El organigrama de la empresa enfocado hacia dicha Gerencia se presenta en la figura 1.1: Corporación CANTV PRESIDENCIA MOVILNET CANTV Vicepresidencia de Operaciones Comerciales Dirección de Soporte Operacional y Sistemas Gerencia de Compras Dirección de Expansión de la Red CANTV.NET Vicepresidencia de Operaciones y Sistemas Dirección de Ingeniería de la Red Gerencia de Instalaciones y Pruebas Dirección de Operación y Mantenimiento de la Red Gerencia de Ingeniería Dirección del Centro de Operaciones de la Red Gerencia de Implementación de la Red Fija Gerente Supervisión Caracas-Oriente CAVEGUÍAS Supervisión Centro-Occidente Pasantes Figura 1.1: Estructura Movilnet Dirección de Optimización y Desempeño Dirección de Planificación Capítulo I - Introducción 5 Telecomunicaciones Movilnet, C.A. es una empresa de comunicación celular que cuenta con alta tecnología al igual que una gran diversidad de servicios. Su orientación hacia el Servicio al Cliente la mantiene en un proceso de continuo cambio, revolucionando el mercado de telefonía celular en Venezuela el cual ha experimentado un crecimiento acelerado, que la obliga a mantener, a toda costa, una actualización y renovación continua de sus herramientas tecnológicas, procesos globales, productos y servicios. Esta empresa comenzó sus operaciones en el año 1992 como empresa filial de CANTV. Desde entonces, Movilnet ha realizado importantes inversiones, que han registrado aumentos constantes desde que fue constituida. Durante estos 12 años la cifra de inversiones supera los mil millones de dólares, concentrados principalmente en los últimos 5 años. Con miras a cubrir las crecientes necesidades del mercado, en 1996 Movilnet migró de la telefonía celular analógica al modo digital, sobre TDMA. Un poco más adelante, en el año 2002, esta empresa consolidó la instalación y puesta en funcionamiento de una red CDMA 1x, o Acceso Múltiple por División de Código de una portadora de frecuencia, que funciona superpuesta a las redes anteriormente instaladas. Esta instalación le permite a Movilnet avanzar hacia la tercera generación y optimizar el espacio libre disponible en el espectro para hacer un uso más eficiente del mismo. Visión “Mejorar la calidad de vida de la gente en Venezuela al proveer soluciones de comunicación que exceden las expectativas de nuestros clientes.” Misión “Ser el proveedor preferido de servicios integrales de telecomunicaciones de Venezuela, y satisfacer plenamente las necesidades específicas de nuestros clientes, siempre bajo exigentes patrones de ética y rentabilidad.” Capítulo I - Introducción 6 1.3 Planteamiento del Problema La Gerencia de Instalaciones de Movilnet, es la encargada de realizar los trabajos referentes a Instalaciones de nuevas estaciones radio bases, así como también ampliaciones de radio bases existentes, pruebas y monitoreo de las mismas. La Gerencia busca hacer uso de sus recursos y tecnología para optimizar sus procesos y manejar de manera eficaz la información. Con este proyecto, se busca optimizar los procesos de instalación y mantenimiento de radio bases, ofreciendo un ahorro en las horas hombre involucradas a través del desarrollo de una herramienta que automatizará dichos procesos. 1.4 Objetivos El objetivo de este proyecto es diseñar e implementar una solución en software, que permita a través de una interfaz gráfica la automatización de los procesos necesarios para las instalaciones de radio bases nuevas en la red CDMA, desde sus configuraciones básicas hasta la puesta en servicio de las mismas. Una vez establecido el objetivo general de la investigación se plantearon los siguientes objetivos específicos: • Automatización de la carga, ampliación y sustitución de datos de las radio bases nuevas • Pruebas a nivel de hardware de las celdas, a través de comandos enviados a la central. • Monitoreo de las estaciones radio bases. Capítulo I - Introducción 7 1.5 Sinopsis del Libro El sistema utilizado por Telecomunicaciones Movilnet, C.A. para operar su red CDMA, está constituido por la estructura del Sistema Flexent® de Lucent Technologies, quienes aproximadamente una vez al año actualizan la versión del sistema, generando cambios importantes en el modo de operación del mismo. La información de dichos cambios está reservada por Lucent Technologies, por lo tanto la ejecución del proyecto se limitó únicamente a la versión vigente, Release 23, en el período de duración de la pasantía; sin embargo al ser implementada la nueva versión, Release 24, en el Sistema Flexent®, se pudo comprobar que dos de los cinco módulos desarrollados durante la pasantía lograron mantener con 100% de éxito su funcionalidad para operar la red CDMA de la empresa; mientras que otros dos módulos mantienen en un 20% y 30% respectivamente su funcionalidad. En el presente capítulo se presenta una introducción a las comunicaciones móviles, su historia y desarrollo, enfocada hacia la tecnología CDMA. Se incluye el planteamiento del tema, su justificación e importancia. También encierra brevemente la historia de Movilnet, empresa donde se elaboró este proyecto, además de su misión y visión. El capítulo 2 envuelve la teoría básica necesaria para comprender la estructura de una red CDMA 1x y su funcionamiento. También se presenta la estructura del Sistema Flexent® de Lucent Technologies, sistema utilizado por Movilnet para la operación de su red. En el capítulo 3 se encuentra la teoría que constituye el pilar de este proyecto: Radio Base CDBS y MODCELL. Se incluyen explicaciones generales y específicas de la configuración básica de radio bases. Más adelante, en el capítulo 4 presenta la metodología utilizada para el desarrollo del proyecto. Se presenta la solución software desarrollada. Este capítulo está dividida en Capítulo I - Introducción 8 cinco secciones, en donde se explican el método utilizado por la Gerencia de Instalaciones para ejecutar cada uno de los módulos desarrollados posteriormente de manera automatizada en la aplicación, a través de scripts que consisten en secuencias de comandos enviados a un servidor central de Movilnet, llamado Orquesta, con el propósito de realizar tareas específicas: en la primera sección trata acerca de la carga de datos, ampliación, sustitución de las estaciones radio bases; en la segunda sección se discute la importancia del monitoreo de las tarjetas y en la tercera sección se explica el procedimiento para realizar las pruebas de hardware requeridos para garantizar un óptimo servicio de las estaciones radio bases. Las dos últimas secciones comentan acerca de los cinco módulos anteriores y su funcionalidad en el Release 23 y en el Release 4. En este capítulo, se incluye adicionalmente una breve teoría básica referente a los programas utilizados para el desarrollo del proyecto, las características y su funcionamiento. Posteriormente, en el capítulo 5 se incluye el análisis realizado a partir de los resultados obtenidos. El capítulo 6 envuelve las conclusiones del proyecto al igual que las recomendaciones planteadas para obtener mejoras, tanto en la empresa como en este proyecto. Capítulo II - Características de las Redes CDMA de Movilnet CAPÍTULO II CARACTERÍSTICAS DE LAS REDES CDMA DE MOVILNET 2.1 Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) A continuación se presenta una descripción básica de la técnica de acceso múltiple CDMA que es la tecnología seleccionada por Telecomunicaciones Movilnet C.A., para operar su red de comunicaciones móviles. Esto nos permite tener una noción básica de la misma y conocer la importancia que representa esta técnica en el avance hacia la Tercera Generación (3G) en el mundo de las telecomunicaciones. 2.1.1 Funcionamiento En un sistema celular es necesario que un gran número de usuarios pueda comunicarse simultáneamente con una estación radio base o celda. La coexistencia coordinada de estos enlaces se denomina acceso múltiple, el cual puede ser de distintas formas, dependiendo de cómo se definan los canales múltiples de comunicación. El acceso múltiple también tiene la función de identificar las distintas estaciones radio base que constituyen un sistema, las cuales deben operar de forma coordinada de manera de minimizar la interferencia que se genera entre ellas y permitir la coexistencia de una cierta cantidad de celdas en una región dada. En CDMA, todos los usuarios que están dentro de una celda transmiten al mismo tiempo y sobre el mismo canal de frecuencia, generando interferencia entre sí. Sin embargo, debido a que sus señales son "expandidas" con diferentes códigos, el receptor es capaz de separarlos y reducir significativamente la auto-interferencia. Capítulo II - Características de las Redes CDMA de Movilnet 10 En la figura 2.1 se logra apreciar la definición de CDMA: Figura 2.1: Técnica utilizada en CDMA Una de las características importantes en CDMA que permite reducir la tasa de llamadas caídas, es el softhandoff, disponible sólo en este método de acceso múltiple. El handoff le permite al móvil permanecer conectado con ambas celdas por un cierto período de tiempo. Esto es posible gracias al reuso de frecuencias y a la implementación del receptor múltiple o receptor rastrillo que toma los componentes de cada detector y combina constructivamente sus señales de forma de producir una versión más limpia de la señal recibida. 2.1.2 Codificación de Canal La codificación de canal realiza las funciones de corrección y detección de errores en el caudal de datos binarios de un sistema de comunicaciones digital. La codificación de canal se lleva a cabo en dos etapas: en el transmisor, donde opera el codificador y en el receptor donde opera el decodificador Capítulo II - Características de las Redes CDMA de Movilnet 11 En CDMA2000 se usan dos tipos de códigos o secuencias binarias para la expansión. Los códigos ortogonales con factor de expansión variable eliminan o reducen la interferencia entre usuarios. Los códigos seudoaleatorios de longitud máxima, llamados comúnmente Códigos PN, son muchos más largos que los códigos ortogonales. En CDMA, los usuarios que coexisten en una misma celda se diferencian entre sí usando códigos de expansión diferentes, los cuales son ortogonales en el enlace de bajada y seudoaleatorios, estos códigos se denominan Códigos PN, en el enlace de subida. Entre celdas distintas, la identificación de usuarios se basa también en el uso de códigos PN. Figura 2.2: Códigos de Expansión CDMA Los códigos ortogonales eliminan la interferencia entre usuarios cuyas señales se expanden con códigos de este tipo y permiten combinar usuarios que operan a tasas de bits diferentes en una sola señal CDMA, manteniendo siempre la ortogonalidad entre ellos. Los códigos ortogonales son muy cortos y disfrutan de correlación cero entre sí, permitiendo la separación perfecta de las señales que lo usan. Se usan en el enlace de bajada de cada celda. No obstante, la propagación multitrayecto introduce cierta correlación entre las señales, impidiendo su separación perfecta. Capítulo II - Características de las Redes CDMA de Movilnet 12 Figura 2.3: Códigos Ortogonales Los códigos seudoaleatorios (PN) se emplean para enmascarar la señal de datos lo cual busca evitar que la señal sea detectada por terceros. Estos códigos tienen una correlación baja entre ellos, pero ésta no es cero, haciendo que la separación entre las señales sea imperfecta. Se usan cuando no es posible sincronizar las señales de los distintos usuarios; es decir, en el enlace de subida de cada celda y entre celdas diferentes. Figura 2.4: Códigos Seudoaleatorios Capítulo II - Características de las Redes CDMA de Movilnet 13 2.1.3 Estructura de una Red CDMA La arquitectura de una red CDMA 1x debe cumplir con las necesidades de costo, eficiencia y demanda a futuro que exige el mercado. Dicha estructura debe ser flexible para soportar las nuevas capacidades que se irán agregando a través de los años al igual que debe mantener una compatibilidad retroactiva con la familia de tecnologías de IS-95 y CDMAONE. Una red CDMA 1x está compuesta por tres elementos principales: La red básica de conmutación por circuitos (CS-CN), la red básica de conmutación por paquetes (PS-CN) y la red de radioacceso. Existen otros dos elementos adicionales que comunican a esta red con el “mundo exterior”; estos son: La red telefónica pública (PSTN) y la red de redes, mejor conocida como Internet. En la figura 2.5 se muestra la estructura de una red CDMA. Figura 2.5: Estructura de una Red CDMA2000 La CS-CN está formada por los siguientes cinco nodos: La central de conmutación móvil (MSC), que se encarga de realizar la conmutación entre llamadas y representa el corazón de la red; el registro de ubicación inicial (HLR), que permanentemente guarda el perfil de los usuarios al igual que su ubicación; el registro de ubicación de visitantes (VLR), Capítulo II - Características de las Redes CDMA de Movilnet 14 que es una base de datos que contiene información temporal utilizada para atender a los suscriptores visitantes; el centro de autenticación (AC), que se encarga de autenticar a un usuario con respecto a su acceso inalámbrico; y el nodo de interfuncionamiento (IWF), que toma decisiones sobre el enrutamiento de datos y permite la conectividad de la red CDMA a redes de paquetes de datos externas y al PSTN. La PS-CN representa al conjunto de elementos que hacen posible que un móvil CDMA2000 se conecte a Internet y obtenga servicios de datos. Los nodos que comprende son los siguientes: El nodo de servicio de paquetes de datos (PDSN), que enruta los datos entre la red de radioacceso e Internet; el home agent (HA), que autentica los registros del IP móvil de los suscriptores y mantiene una información actualizada de su ubicación; el agente foráneo (FA), que se encarga de registrar a suscriptores visitantes de la red permitiéndoles obtener servicios de datos; el centro de autenticación, autorización y almacenamiento (AAA), que se encarga de autenticar a un usuario en la red, verificar si tiene acceso o no al PDSN, revisar si la suscripción para un servicio es válida y llevar la cuenta de la cantidad de datos que se transmiten por sesión; y finalmente, la IP privada, que es una red para manejo interno del proveedor inalámbrico que garantiza seguridad y un nivel determinado de calidad de servicio (QoS). La Red Inalámbrica Móvil está compuesta por un controlador de estaciones base (BSC) y una serie de estaciones base transceptoras (BTS). El BSC se encarga de controlar las comunicaciones entre un grupo de BTS y un único MSC, realizando funciones de codificación y decodificación de la señal de voz. El BTS es un transmisor/receptor de señales de radio que comunica a un móvil con el resto del sistema. El móvil, conocido como MS, es el terminal de radio que utiliza el usuario para establecer una comunicación con el sistema; puede ser un dispositivo sólo o puede estar conectado a una computadora, fax u otro dispositivo. Por último, la función de control de paquetes (PCF) se encarga de almacenar temporalmente un paquete de datos enviado a un usuario, si este no tiene los recursos de radio necesarios para recibirlo; y una vez encontrado el usuario, dicho nodo se encarga de completar la transmisión de datos. Capítulo II - Características de las Redes CDMA de Movilnet 15 En la red de radioacceso es importante recalcar dos enlaces: El enlace de subida que se refiere a la comunicación del móvil hacia la estación base, y el enlace de bajada que corresponde a la comunicación de la estación base hacia el móvil. En la figura 2.6 se puede observar esta explicación. Enlace de Bajada Enlace de Subida Figura 2.6: Enlaces de Subida y Bajada En CDMA, el espectro de radio frecuencia se encuentra distribuido entre los dos enlaces de la red de radioacceso. El enlace de subida utiliza las frecuencias comprendidas entre los 824MHz y los 849MHz, mientras que el enlace de bajada utiliza entre los 869MHz y los 894MHz. 2.1.4 Factores que afectan la capacidad en CDMA La capacidad de un sistema CDMA se define como el número de usuarios que pueden recibir servicio simultáneamente en una celda que es parte de un sistema cuya densidad de celdas es alta. En CDMA la capacidad depende de las condiciones locales y no es un valor constante. Es importante recordar también que en CDMA la capacidad está limitada por la interferencia de RF. Podemos apreciar en el siguiente gráfico los factores que la afectan: Capítulo II - Características de las Redes CDMA de Movilnet 16 Figura 2.7: Factores que afectan la capacidad en CDMA • Condiciones de Propagación: en terrenos planos y sin obstrucciones las celdas adyacentes tienden a interferir entre sí, reduciendo la capacidad; mientras que en los terrenos accidentados la energía de cada celda está mejor contenida y mejora la capacidad. • Cuando la codificación de canal es más poderosa, la potencia de transmisión baja, favoreciendo la capacidad. • Los móviles que están más lejos de su estación base consumen más capacidad, puesto que están obligados a transmitir a potencias más elevadas y su señal penetra a las celdas contiguas con mayor facilidad; y en el enlace de bajada están sujetos a mayor interferencia y requieren de mayor potencia por parte de la estación radio base. • Debido a las características de control de potencia, los móviles que se encuentran estacionarios requieren de menor potencia de transmisión en ambos enlaces que aquellos que viajan a velocidades mayores. Es por ello que los terminales que viajan a alta velocidad consumen mayor capacidad dentro de una celda CDMA. Capítulo II - Características de las Redes CDMA de Movilnet • 17 Los servicios en tiempo real tales como voz y datos, requieren un menor valor de tasa FER que los datos en tiempo no real. Un menor valor de FER implica una mayor potencia de transmisión y por ende, más interferencia. 2.1.5 Importancia Usar un sistema CDMA tiene las siguientes ventajas: • La capacidad en los sistemas CDMA, entendida como eficiencia espectral es mayor gracias a que comparten y promedian mejor la interferencia entre los usuarios, combinada con un control de potencia muy efectivo y el reuso de las frecuencias de transmisión en todas las celdas. • Por lo general, el rango de cobertura de una celda CDMA es mayor que el de una celda TDMA, gracias a que el receptor CDMA disfruta de una mayor ganancia de procesamiento que lo hace más inmune al ruido. Esto permite que las celdas CDMA puedan cubrir un área más grande y que la potencia máxima de transmisión del móvil CDMA sea menor. • Las tasas de llamadas caídas en un sistema CDMA suelen ser mejor que en TDMA, en parte gracias al handoff. Esto otorga ciertas ventajas a CDMA, aunque la calidad de voz depende del codificador de voz y no de la técnica de acceso múltiple. • Tecnología digital relativamente sencilla y de bajo costo. 2.2 Sistema Flexent de Lucent Technologies Telecomunicaciones Movilnet C.A. utiliza, para la operación de su red CDMA 1x, el sistema Flexent implementado por Lucent Technologies. Este se encuentra constituido por Capítulo II - Características de las Redes CDMA de Movilnet 18 los siguientes elementos: El Complejo del Procesador Celular Ejecutivo (ECPC), el Conmutador Celular Digital (5ESS-DCS), el Cluster de los Procesadores de Aplicación (APC) y las Estaciones Radio Base (ERB), llamadas en este escrito Estaciones Base (BS). En la figura 2.8 se observa un diagrama de este sistema que contiene tanto los elementos principales como sus nodos. Figura 2.8: Estructura del Sistema Flexent® de Lucent Technologies 2.2.1 Complejo del Procesador Celular Ejecutivo (ECPC) “El Complejo del Procesador Celular Ejecutivo es una red de procesadores cuya función es el procesamiento de las llamadas que vienen de la MSC al sistema Flexent; se encuentra formado por el procesador ECP, el anillo IMS, y la OMP que no se involucra activamente en el procesamiento de llamadas.”, es decir, El ECP es el elemento de la central de conmutación que controla la red inalámbrica. A continuación una explicación breve de cada uno de estos componentes. Capítulo II - Características de las Redes CDMA de Movilnet 19 “El Procesador Celular Ejecutivo (ECP) es el elemento que toma las decisiones del establecimiento de llamadas, respalda la información de facturación y las bases de datos de configuración de los elementos de la red. La Plataforma de Operación y Mantenimiento, OMP, es un procesador adjunto conectado al procesador celular ejecutivo a través de un par redundante de enlaces de datos de alta velocidad que permite la interfaz de comunicación hombre-máquina para la operación, administración y mantenimiento (OA&M) de la red.” Para la visualización de todos estos mensajes del ECP, el sistema Flexent posee las siguientes interfaces de usuario: Las Pantallas de Cambios Recientes y Verificación (RC/V), que muestran las configuraciones de las estaciones radio bases y permiten realizar cambios en el sistema; y la impresora de solo lectura (ROP), que contiene todos los mensajes de error del ECP y ofrece informes continuos de las actividades que lleva a cabo el sistema. “El anillo conmutador de mensajería entre procesadores (IMS) es una red de datos que permite la comunicación e interoperación entre un conjunto de elementos responsables de ciertas operaciones, llamados Nodos del IMS.” 2.2.2 Conmutador Celular Digital (5ESS-DCS) y Procesador de Aplicación de cluster (APC) “El Conmutador Celular Digital (DCS) - 5ESS, encargado de establecer el procesamiento de llamadas, es el que proporciona la conectividad de troncal a troncal requerida para los enlaces de comunicación y señalización. Este conmutador interconecta el Sistema Flexent con la PSTN y brinda la función de conmutación en la central MSC, interconectando los suscriptores móviles con los de la red fija, o con otros móviles. El DCS separa la información de tráfico y la información de señalización de las estaciones radio bases; luego, el tráfico lo maneja el 5ESS-DCS y la señalización se envía hacia los AP del APC, donde una aplicación de los servidores de cluster de radio (RCS) asociada a la estación radio base se encarga de controlar el procesamiento de llamadas y el flujo de datos, en forma Capítulo II - Características de las Redes CDMA de Movilnet 20 interna. Estos AP proporcionan una plataforma integrada de hardware y software que brinda una mayor confiabilidad, disponibilidad y capacidad de mantenimiento a sus elementos de red.” 2.2.3 Estaciones Base Flexent Las estaciones base proveen el equipo para la comunicación entre los móviles y la central de conmutación MSC mediante el protocolo de interfaz de aire. Las estaciones base del sistema Flexent se comunican con el ECP por medio de los servidores RCS que se ejecutan en los procesadores AP, a través de una señal según el protocolo TCP/IP de Ethernet. Entre las estaciones base de la tecnología Flexent se pueden mencionar: La Radio Base Distribuida CDMA, CDBS, orientada a pequeñas áreas de cobertura y aplicaciones de bajo tráfico y la celda modular, Modcell, orientada a grandes áreas de cobertura y alto tráfico. Cuando un MS viaja desde el área de cobertura de una estación radio base al área de cobertura de otra, es fundamental que éste mantenga la comunicación con la MSC, para ello realiza el proceso de handoff. Este proceso está representado en la figura 2.9: Figura 2.9: Handoff entre dos Estaciones Radio Bases Capítulo III - Características de las Radio Bases CDBS y MODCELL CAPÍTULO III CARACTERÍSTICAS DE LAS RADIO BASES CDBS y MODCELL Las estaciones radio bases proveen el equipo para la comunicación entre los móviles y la central de conmutación mediante el protocolo de interfaz de aire. Entre las radio bases de la tecnología Flexent de Lucent Technologies utilizados por Telecomunicaciones Movilnet, C.A. se encuentran: la celda modular orientada a grandes áreas de cobertura y aplicaciones de alto tráfico de voz y datos y la CDBS diseñada para aplicaciones intermedias donde no está previsto un crecimiento desmesurado y no tiene un área de cobertura tan amplia como la celda modular. A continuación se presentan las tareas que realiza las estaciones radio bases en los diferentes enlaces formados durante la transmisión y recepción de la señal con los dispositivos móviles: • Enlace de bajada: Describe la ruta de la señal de RF desde la estación radio base hasta el dispositivo móvil, es decir, describe la ruta de transmisión desde la radio base. 1) Codificación de canales 2) Generación de la portadora CDMA y modulación de la señal a ser transmitida, a través de los radios de las estaciones radio bases 3) Aumento de la potencia de la portadora, gracias al amplificador de transmisión de las estaciones radio bases 4) La señal es pasada por filtros de RF, los cuales están sintonizados a la banda de operación, para garantizar que la señal a ser transmitida desde las estaciones radio bases cumpla con el ancho de banda y así evitar la contaminación de la señal del resto de la banda celular. 5) Transmisión del tráfico, a través del aire, hacia el terminal móvil mediante una antena de transmisión con o sin diversidad. Capítulo III - Características de las Radio Bases CDBS y MODCELL 22 • Enlace de subida: Describe la ruta de la señal de RF desde el dispositivo móvil hasta la estación radio base, es decir, describe la ruta de recepción en la radio base. 1) Recepción del tráfico proveniente del terminal móvil 2) Traslación descendente de la RF 3) Demodulación de la señal de tráfico 4) Decodificación de la señal de tráfico 5) Envío de la señal de tráfico al conmutador DCS Las radio bases CDMA están conectadas al conmutador DCS a través de líneas T1 (Líneas Dedicadas E1). La información de control destinada a la radio base proviene de un servidor de grupo de radios (RCS) y se transmite a través de enlaces de señalización que se asignan a los canales Time Slots del E1. Estos canales se derivan de las líneas T1 y se enrutan a través del conmutador 5ESS. 3.1 Radio Base CDBS (Radio Base Distribuida CDMA) La radio base distribuida Flexent para CDMA controla la interfaz de radio para un área geográfica reducida, a la cual se puede prestar servicio con un sistema de antenas multi-direccionales. Tiene la capacidad de manejar dos portadoras y tres sectores. Las radio bases CDBS presentan externamente dos unidades funcionales: BBU (unidad banda base) y RFU (unidad de radio frecuencia). Estas dos unidades están conectadas por cables de fibra óptica. A continuación se explica brevemente la funcionalidad de cada una de las unidades: • Unidad Banda Base (BBU): maneja la interfaz con el 5ESS, conecta los E1s, genera el sincronismo de la CDBS con las demás radio bases y controla las RFUs Capítulo III - Características de las Radio Bases CDBS y MODCELL • 23 Unidad de Radio Frecuencia (RFU): maneja la distribución de la señal RF y la interfaz de aire de la estación radio base. Trabaja con portadora FM de 1.23MHz de ancho de banda, controla y asigna códigos a las llamadas de voz y datos. Componentes del Módulo Digital La CDBS está compuesta por varios módulos o tarjetas electrónicas que en conjunto permiten la comunicación móvil en áreas de coberturas intermedias y está diseñada para manejar hasta dos portadoras y tres sectores. La CDBS internamente puede ser apreciada en la figura 3.1: Figura 3.1: Estructura Interna del Módulo Digital CDBS La BBU se ocupa del control y la señalización de la estación radio base y de su comunicación con el Conmutador Celular Digital. Capítulo III - Características de las Radio Bases CDBS y MODCELL 24 A continuación se muestra la figura 3.2 de cada una de las tarjetas que conforman el bastidor BBU y además una breve descripción de cada una de ellas: CRC FOM CCUs TFU IOC DC-DC Convertidor AC-DC Rectificador Facilidades Interfases Figura 3.2: Estructura Interna del BBU • Radio Controlador CDMA (CRC): es la tarjeta que ejecuta el control de la BBU, se enlaza con los servidores de aplicación RCS mediante los enlaces de señalización. Controla todas las tarjetas del bastidor y conecta la estación radio base con la red celular. El gabinete posee 1 CRC. • Unidad de Tiempo-Frecuencia (TFU): genera los sincronismos de la BBU necesarios para conectar la CDBS a la red CDMA, mediante la señal satelital GPS y la señal de 15MHz del reloj del Módulo Oscilador (OM); adicionalmente permite a los móviles realizar los handoffs. El gabinete cuenta con 1 TFU. • Unidades de Canal CDMA (CCU): contiene los Elementos de Canal (CE), Channel Elements, encargados de empaquetar la información de datos y voz en el enlace hacia la central CDMA, es decir, las CCUs se encargan de las funciones de codificación y decodificación de los canales. El gabinete soporta hasta 6 CCUs. Capítulo III - Características de las Radio Bases CDBS y MODCELL • 25 Módulo de Fibra Óptica (FOM): toma las señales de reloj de la TFU y las envía hacia la RFU, comunicando de esta manera la BBU con sus RFU's asociadas mediante enlaces de fibra óptica. El gabinete tiene 1 FOM. • Controlador de I/O: Tarjeta que controla las interfaces de entrada y salida de la BBU, para medir señales de sincronismo de la TFU y es acá donde todas las tarjetas se conectan con el Conmutador Celular Digital. El gabinete contiene 1 controlador de I/O. • Tarjetas de Alimentación: La rectificadora (AC-DC) y la convertidora (DC-DC) en conjunto adecuan la alimentación de potencia de la BBU La RFU está constituida por componentes de RF y tarjetas electrónicas contenidas dentro de una unidad compacta; esta unidad tiene conectada una antena para trasmisión y diversidad y otra antena de recepción. La disposición de los componentes dentro de la RFU se pueden observar en la figura 3.3: Tx Amp PCU MM PCBR Filtro Figura 3.3: Estructura Interna del RFU Capítulo III - Características de las Radio Bases CDBS y MODCELL 26 A continuación se presenta una breve descripción de cada uno de los componentes: • Radio Banda-base CDMA (PCBR): encargado de generar la portadora CDMA modulada y de baja potencia, controlando la modulación de los códigos en dicha portadora. Cuenta con amplificadores de recepción de bajo ruido incorporados en la ruta de recepción. El gabinete posee hasta 3 PCBR. • Amplificador de Transmisión (Tx-Amp): Es el encargado de elevar a un mayor nivel de potencia, la portadora de baja potencia generada por el PCBR al valor nominal de 16W. El gabinete posee 3 amplificadores, uno para cada radio PCBR. • Módulo de Medición (MM): toma muestras de la señal transmitida y recibida por las antenas de la RFU e indica si hay fallas en las guías de onda, realizando a su vez pruebas de potencia de salida de RF, prueba de medición de Tx y Rx en la antena. El gabinete cuenta con 1 módulo de medición. • Unidad Convertidora de Potencia (PCU): Es la encargada de proveer la alimentación requerida por cada uno de los elementos de la RFU, ya sea alimentación AC o DC. El gabinete posee 1 PCU. • Filtros RF: La RFU provee un filtro de recepción sintonizado a la banda de operación de los móviles y un filtro de transmisión sintonizado a la banda de operación de las radio bases. Este filtro es de tipo dúplex, lo que permite emplear la antena de transmisión como elemento receptor de la señal de diversidad. Los filtros RF permiten garantizar que la señal de transmisión y recepción cumplan con el ancho de banda de operación, evitando así contaminar la señal del resto de la banda celular. Capítulo III - Características de las Radio Bases CDBS y MODCELL 27 La RFU necesita dos antenas: una antena para transmisión de señal, que también se utiliza para recepción de diversidad gracias a un filtro dúplex interno y otra antena empleada como recepción de señal solamente. En el gráfico 1 se muestra cómo viaja la señal a través de todos los componentes de la radio base CDBS en el enlace de subida y en el gráfico 3.4 se muestra la ruta de la señal en el enlace de bajada. Figura 3.4: Enlace de Subida En el enlace de subida, la señal que genera el móvil es recibida por las antenas de transmisión y recepción y es llevada a los radios PCBR para poder demodular la señal de la portadora CDMA. El PCBR extrae la llamada del código y lo envía a través de fibra óptica a la FOM desde donde se conectan las CCUs que manejarán dicha llamada; de ahí la información es pasada a la CRC que se encarga de introducirla hacia la tarjeta I/O y establecer la comunicación hacia el Conmutador Celular Digital. Capítulo III - Características de las Radio Bases CDBS y MODCELL 28 Figura 3.5: Enlace de Bajada La CDBS recibe la información que llega de los E1s a la tarjeta I/O de la BBU y desde ahí adecua la señal hacia la CRC quien separa la información hacia los elementos de canal de las CCUs. Las CCUs se enlazan con la FOM a fin de comunicar la llamada al PCBR, que recibe dicha información a través de su interfaz de fibra óptica interna. Finalmente los radios PCBR modulan el código que lleva la llamada en la portadora CDMA, pasando posteriormente dicha señal al amplificador de transmisión y al filtro dúplex de transmisión, hasta llegar a la antena de transmisión del sector respectivo a través de una guía de onda 3.2 Radio Base MODCELL (Modular Cell) La Celda Modular MODCELL CDMA es un bastidor que contiene amplificadores, filtros, módulo de componentes digitales, radios, etc. La Modcell soporta hasta seis portadoras y tres sectores y están destinadas a trabajar en grandes áreas de cobertura y aplicaciones de alto tráfico de voz y datos. Capítulo III - Características de las Radio Bases CDBS y MODCELL 29 En la figura 3.6 se muestra un esquema de la distribución de hardware dentro del gabinete MODCELL: Figura 3.6: Estructura Interna de Radio Base MODCELL A continuación se explica brevemente cada sección de la celda modular: • La sección de Potencia se encarga de distribuir la energía AC o DC a la sección de amplificadores y a través de todo el bastidor. • Los Filtros pueden ser Dúplex o Tríplex. Los filtros Dúplex constan de una transmisión y una recepción por par de filtros; mientras que los filtros Tríplex constan de dos transmisiones y una recepción por cada par de filtro. • Los amplificadores proporcionan potencia RF para una portadora CDMA de 1,25MHz. Pueden elevar la potencia de salida hasta unos 20W para la banda celular de 850MHz Capítulo III - Características de las Radio Bases CDBS y MODCELL • 30 El módulo digital es el gabinete donde se encuentran todos los componentes digitales de la celda que son reemplazables en campo. Componentes del Módulo Digital En la figura 3.7 está representado la distribución de los componentes pertenecientes al módulo digital dentro del gabinete MODCELL: Figura 3.7: Estructura Interna del Módulo Digital MODCELL A continuación se explica las funciones de cada uno de los componentes del módulo digital: • El Controlador de Radio Universal (URC): es el encargado de enrutar el tráfico hacia la tarjeta de canales, ejecuta el procesamiento de llamadas y el control de administración y mantenimiento de la estación radio base. El gabinete cuenta con 4 URC. Capítulo III - Características de las Radio Bases CDBS y MODCELL • 31 La Unidad de Módem CDMA (CMU), también conocido como Unidad de Canal Universal (UCU): es un procesador de banda base, que brinda el recurso de asociar los canales entre sectores y entre portadoras. El gabinete digital cuenta con 12 tarjetas CMU/UCU con una capacidad de 128 canales cada una. • El Radio CDMA Universal (UCR): Cada uno de estos radios soporta tres portadoras de ancho de banda de 5MHz, con dos rutas para la diversidad de transmmisión. Cada gabinete cuenta con 6 UCR. • La Unidad Común de Tiempo (CTU): está encargada de sincronizar cada estación radio base con la red CDMA, permitiendo a los móviles rastrear varias radios bases a la vez; brinda señales de sincronización derivadas de la red satelital a través del GPS. El gabinete cuenta con 2 CTU. • Panel de Entrada y Salida I/O: es la interfaz entre el usuario y la radio base a través de un puerto Ethernet que se comunica con el controlador URC, contiene la conexión de las alarmas y puertos de prueba de mantenimiento y diagnóstico de la estación radio base. El gabinete posee 1 panel de Entrada y Salida. • Módulo Oscilador de Rubidio y de Cuarzo (OMR/Q): estos módulos ofrecen a la radio base una frecuencia de referencia para mantener la sincronización con la red CDMA cuando la unidad CTU pierde contacto con la señal GPS. El gabinete contiene 1 oscilador de Rubidio y 1 oscilador de Cuarzo. • Convertidor Común de Energía (CPC): Operan de +24 a -48 VDC en paralelo y proporcionan tensión DC a los componentes del gabinete digital. El gabinete contiene 8 convertidores de energía En las estaciones radio bases MODCELL, la ruta del enlace de subida y del enlace de bajada es muy similar al de las estaciones radio bases CDBS; la diferencia fundamental Capítulo III - Características de las Radio Bases CDBS y MODCELL 32 está en que la primera posee mayor capacidad de manejar tráfico y la segunda diferencia es que los nombres de las tarjetas cambian debido a la evolución existente de CDBS a MODCELL, los cambios en los nombres se puede apreciar en la tabla 3.1: Nombre CDBS Nombre MODCELL CRC URC CCU CMU PCBR UCR TFU CTU Tabla 3.1: Tarjetas CDBS Vs. Tarjetas MODCELL Los enlaces de subida y de bajada se pueden apreciar en el gráfico mostrado en la figura 3.8: Figura 3.8: Enlace de Subida y Bajada de una MODCELL Capítulo III - Características de las Radio Bases CDBS y MODCELL 33 3.3 Comparación entre Radio Base CDBS y MODCELL En la tabla 3.2 se logra observar alguna de las diferencias más importantes y resaltantes en la evolución de la radio base CDBS, también conocida como celda Flexent tradicional, a la radio base MODCELL CDBS MODCEL La CRC controla hasta dos E1s La URC puede manejar hasta 4 E1s Los PCBRs soportan una sóla frecuencia Los UCR soportan hasta tres portadoras El gabinete contiene 1 TFU El gabinete contiene 2 CTU Tabla 3.2: Diferencias entre Radio Base CDBS y Radio Base MODCELL Entre las ventajas de utilizar radio bases MODCELL, tenemos: • bajos costos operativos • reduce el consumo de energía • incrementa la capacidad, desempeño, flexibilidad y confiabilidad del sistema Como podemos observar la radio base MODCELL posee mayor capacidad y flexibilidad en el manejo de tráfico que la CDBS, es por ello que actualmente Telecomunicaciones Movilnet, C.A. está reemplazando radio bases CDBS por MODCELL, dejando las primeras para ofrecer cobertura a las zonas rurales alejadas. Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases CAPÍTULO IV DESARROLLO DEL SISTEMA DE GESTIÓN Y PRUEBAS DE ESTACIONES RADIO BASES En este capítulo se hace una descripción del sistema y la metodología seguida en el proyecto. Se inicia con una breve introducción a los programas involucrados durante el desarrollo del proyecto y seguidamente se incluyen las especificaciones de diseño de la aplicación desarrollada, incluyendo imágenes conceptuales detallando los pasos ejecutados. La metodología involucra los distintos elementos, pasos y etapas que formaron parte del proyecto; así como las herramientas empleadas forman las piezas claves de este capítulo. Para proceder a implementar la solución propuesta es necesario realizar un estudio detallado de los aspectos teóricos más relevantes. Estas nociones básicas nos permitirán comprender mejor la naturaleza de la solución y de la manera seleccionada para su aplicación. 4.1 Herramientas Utilizadas Las herramientas empleadas en el desarrollo de la aplicación comprenden elementos tanto de software como de hardware. El elemento hardware utilizado es una computadora personal (PC) IBM Corporation Intel(R) Pentium 4. En tanto que los elementos software están conformados por el programa propio utilizado por la empresa Procomm Plus, Microsoft® Visual Basic 6.0 que constituyó el lenguaje de la aplicación desarrollada. En conjuntos estas herramientas facilitaron y permitieron el diseño y desarrollo del proyecto. Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 35 Microsoft® Visual Basic 6.0 Visual Basic es una herramienta de diseño de aplicaciones, las cuales se desarrollan utilizando dos unidades básicas: La primera, una interfaz gráfica que le permite al programador la creación de una vía de comunicación usuario-programa, tanto para la entrada como para la salida de datos; y, la segunda, el código del programa, que incluye todos los procedimientos y funciones utilizados durante su ejecución. Esta herramienta, constituye en sí un lenguaje de programación de alto nivel y está orientada a la realización de programas para Windows del tipo desktop (Escritorio), pudiendo incorporar todos los elementos de este entorno informático: Ventanas, botones, cajas de diálogo, gráficos, tablas, etc. El modo de programación es orientado a objetos, donde un objeto es un conjunto complejo de datos y programas que poseen estructura y forman parte de una organización. Este objeto no es un dato simple, sino que contiene en su interior cierto número de componentes bien estructurados. Entre estos componentes figuran los siguientes: mensajes, que incluyen la forma de comunicación de un objeto con otro; métodos, que determinan cómo tiene que actuar un objeto cuando recibe un mensaje; propiedades, que definen el comportamiento específico de un objeto; y los eventos, es decir, la respuesta asíncrona del programa a cualquier acción o evento inesperado que realice el usuario. Visual Basic posee importantes características y aplicaciones para el desarrollo de herramientas integradas que involucren el manejo eficiente de bases de datos . Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 36 Figura 4.1: Visual Basic 6.0 Procomm Plus® 32 Es la herramienta utilizada actualmente por la Gerencia de Instalaciones para realizar el acceso a las diferentes centrales de la red CDMA de la empresa, para así realizar todas las operaciones necesarias para llevar a cabo la instalación y el mantenimiento de cada una de las estaciones radio bases. Lo que se presenta a continuación en este apartado es la descripción del programa Procomm Plus® 32 indicada por el fabricante en la sección de ayuda del mismo. Esta herramienta posee una arquitectura integrada por varios modos de comunicación, cada uno está diseñado para interactuar con los demás modos y de esta Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 37 manera crear una interfaz consistente, obteniendo así una solución de aplicación simple para casi cualquier tipo de comunicación. Los diferentes modos de comunicación que conforman esta herramienta son: Ventana de Terminal, Ventana del Estado de Fax, Ventana World Wide Web, Ventana de Correo Electrónico, Ventana FTP, entre otros. A continuación una breve explicación de cada uno de estos modos: • La ventana terminal provee servicios de transferencia de archivos y emulación de terminal, con el cual se puede comunicar a otro computador a través de módem o serial directamente y vía Telnet. • La ventana del Estado del Fax, provee la capacidad de enviar y recibir fax, éste se activa automáticamente cuando hay una solicitud de envío o recibo de fax, monitoreando y reportando el proceso de cualquier operación de fax. • Ventana World Wide Web: permite el acceso a la internet. • Ventana de Correo Electrónico: Esta ventana permite enviar y recibir correos electrónicos, tiene asociada un directorio de correos electrónicos electrónicos para hacer más facilitar los envíos. • Ventana FTP: permite la transferencia con el protocolo FTP (File Transfer Protocol), conectando al computador con servidores FTP en la internet para transferir archivos. La ventaja que presenta este programa, es que su arquitectura no impide tener simultáneamente varias comunicaciones utilizando diferentes modos de comunicación en cada uno de ellas. Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 38 En la figura 4.2 se muestra una conexión telnet, hecha utilizando esta herramienta, a la central CDMA de Maracaibo: Figura 4.2: Pantalla del Procomm Plus Protocolo TELNET El protocolo TELNET está diseñado para proporcionar el servicio de conexión a una máquina remota de tal forma que el computador en el que nos encontremos, cliente TELNET, se comporte, desde el punto de vista de la otra computadora, como un terminal capaz de emular perfectamente la entrada y salida de los datos recibidos del sistema remoto y de esta manera lograr acceder a los recursos y ejecutar los programas del mismo. Se debe conocer la dirección del sistema remoto. El protocolo usa el puerto 23 por defecto. Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 39 Los programas clientes de TELNET deben ser capaces de emular los terminales para asegurarse la compatibilidad con los sistemas remotos, es decir, hay que indicarle al sistema remoto cómo queremos que nos muestre los datos en nuestra pantalla. El terminal más extendido es el VT100, el cual proporciona compatibilidad con la mayoría de los sistemas, aunque puede ser aconsejable que el programa cliente soporte emulación de otros tipos de terminales, tales como: VT320, VT220, VT52, SCO-ANSI, y Wyse 50. Para lograr la emulación de los datos recibidos y enviados al sistema remoto, hay que manejar de forma diferente los caracteres de control a través de secuencias de escape, es decir, en lugar de convertirlos a caracteres comunes deben llamar funciones especiales que pueden indicar movimiento del cursor, limpiar pantalla u otra función de control. Los caracteres de control reconocidos son BEL, BS, HT, LF, VT, FF, CR, SO, SI, CAN, SUB, ESC, DEL, CSI. Y pueden ser apreciados en la tabla 4.1: Nombre Caracter de Control Función BEL (0x07, ^G) Pita BS (0x08, ^H) Retroceder un caracter HT (0x09, ^I) Va a la siguiente parada de tabulación o final de la línea LF (0x0A, ^J), VT (0x0B, ^K) y Salto de línea FF (0x0C, ^L CR (0x0D, ^M) Tecla retorno CAN y SUB (0x18, ^X) y (0x1A, ^Z) interrumpen secuencias de escape ESC (0x1B, ^[) empieza una secuencia de escape CSI (0x9B) es equivalente a ESC [ Tabla 4.1: Caracteres de Control más Usados Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 40 4.2 Elaboración del Proyecto El proyecto se basa en desarrollar una herramienta que facilite la gestión de los procesos involucrados en las distintas operaciones que realiza la Gerencia de Instalaciones de Telecomunicaciones Movilnet, C.A. mediante la implementación de código fuente, scripts, contenidos en el software final; cuya función será la ejecución sistemática de cada uno de los comandos específicos así como la evaluación de las respuestas ofrecidas por el Sistema Flexent de acuerdo al objetivo requerido en los módulos de la aplicación. Estos módulos constituyen el núcleo del proyecto; esta modalidad fue adoptada debido a la gran cantidad de comandos a ejecutarse y a la gran cantidad de resultados a evaluar y para ayudar a disminuir el tiempo de ejecución de las pruebas funcionales del mismo. Para la implementación de la herramienta, se dedicó dos semanas del período total de la pasantía a una completa documentación sobre las características técnicas de los equipos, sus componentes y sus modos de operación, esta documentación se adquirió a través de los cursos electrónicos de la empresa dedicados al entrenamiento básico del personal; de esta manera se logró adquirir el conocimiento necesario para trabajar durante el proyecto con los equipos que conforman las radio bases, elemento sobre el cual está enfocado el proyecto. Seguidamente se investigó sobre el protocolo telnet, los modos para emular un terminal y las secuencias de escape reconocidos, a fin de lograr la buena implementación del software. Con estas documentaciones se procedió a desarrollar posteriormente cada uno de los módulos del proyecto. El procedimiento metódico para la implementación del proyecto comprende el uso de elementos de programación, en este caso usando el lenguaje Visual Basic 6.0, así como de herramientas de software disponibles en la empresa. El desarrollo de la herramienta se llevó a cabo mediante la implementación de un software capaz de emular los diferentes terminales a los cuales se conectará vía telnet, en este caso las diferentes centrales de la red CDMA de la empresa, lo suficientemente aceptable; permitiendo reconocer los caracteres Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 41 recibidos por el Sistema Flexent y utilizar el teclado para escribir un determinado caracter siendo éste reconocido por el sistema remoto. Lo anterior se logró con éxito luego de investigar el método de emulación utilizado por el Sistema Flexent para implementarlo en el software y así hacerlos 100% compatibles; esto es sumamente importante y crucial para el desarrollo del proyecto ya que de esta compatibilidad, entre los dos sistemas, depende el éxito de la ejecución de los scripts programados con código en el lenguaje Visual Basic en cada uno de los módulos. El software fue desarrollado mediante programación en el lenguaje Visual Basic, generando una serie de scripts que interactúan remotamente con la central CDMA enviándole instrucciones orientadas principalmente a trabajar con la información suministrada por el usuario en las hojas de datos en excel, algunos retornan información adicional o resultados que son útiles en la verificación de los procesos y para tomar ciertas decisiones. En primer lugar la aplicación establece una conexión al servidor, para ello la mejor opción estudiada fue diseñar un cliente telnet. Una vez programado un emulador de telnet entre el software y el Sistema Flexent, este cliente establece conexión remota a través del puerto 23 a la dirección IP del servidor de seguridad que funciona como puerta de entrada al Sistema Flexent, Orquesta, una vez establecida esta primera conexión se procedió a realizar una segunda conexión a la central específica con la cual se desea trabajar. Entre las centrales CDMA con las que cuenta Movilnet se encuentran: Maracaibo 2, Valencia 2, Lecherías 2, Barquisimeto 2, Caracas 5 y Caracas 6. Podemos nombrar, a manera de resumen, las características de la herramienta desarrollada: • Conexión vía telnet al Sistema Flexent utilizando el puerto 23 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases • 42 Se implementó la capa de emulación VT100, ya que éste es la convención estándar utilizada para configurar y llevar a cabo tareas de administración con servidores basados en UNIX, plataforma sobre el cual está desarrollada el Sistema Flexent. Si la herramienta es implementada con otro emulador de terminal, el usuario puede observar la aparición de caracteres extraños, no coherentes, en el monitor; es por ello la importancia de tener el mismo emulador de terminal que el Sistema Flexent. • El estándar de pantalla es de 20*80, es decir, 20 caracteres horizontal y 80 líneas de caracteres verticalmente. • Admite varias sesiones de conexiones en ventanas de emulación independientes. • Incluye un botón que permite maximizar el espacio de trabajo, permitiendo utilizar la totalidad de la ventana de aplicaciones como pantalla de terminal. • Interfaz de usuario totalmente manejable y amigable que usa en su totalidad la interfaz gráfica de Microsoft® Visual Basic 6.0, basada principalmente en objetos. • Se basa en un programa modular realizado en Visual Basic 6.0 utilizando múltiples formularios, lo que permite añadir en un futuro otros módulos que proporcionen versatilidad al solucionar otras fallas integrando éste al sistema de gestión desarrollado en el presente proyecto. • La aplicación desarrollada ocupa un espacio en disco de apenas 4 MB. • La aplicación genera dos archivos principales que corresponden a la captura en modo texto de todo lo que se emuló durante la sesión telnet. Estos dos archivos están ubicados en el directorio raíz de la herramienta y se denominan: “monitoreocdbs.log”, “monitoreomodcell.log” Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 43 A continuación se muestra un diagrama de flujo en la figura 4.3 donde se describe en modo general los procesos que realiza el software durante la sesión de conexión Telnet: Selección del Módulo a trabajar Conexión al Servidor Orquesta Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si Conexión a la central indicada Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si Ejecución del módulo del Software Cerrar sesión de conexión con la central Cerrar sesión de conexión telnet con el servidor Figura 4.3: Proceso de Conexión Telnet en el Software Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 44 Según el diagrama anterior, observamos que se realiza una conexión a un servidor antes de establecer un enlace con la central CDMA deseada; esto es una medida de seguridad empleada por la empresa para proteger su red CDMA, de igual manera se solicita el nombre de usuario y una clave de acceso en cada una de las etapas de conexión. Desde la figuras 4.4 hasta la 4.9, se puede apreciar cada una de estas etapas en la herramienta diseñada: Figura 4.4: Inicio de Conexión al Servidor Orquesta indicando su dirección IP Figura 4.5: Validación del Usuario para entrar al Servidor Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases Figura 4.6: Validación del Password para entrar al Servidor Figura 4.7: Entrada a una central 45 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases Figura 4.8: Validación del Usuario para entrar a una Central Figura 4.9: Validación del Password para entrar a una Central 46 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 47 Una vez validados el usuario y el password, queda establecida la conexión a la central CDMA, cuyo menú principal puede ser observado en la figura 4.10: Figura 4.10: Pantalla del Menú Principal de una Central Entre las funciones de la Gerencia de Instalaciones se encuentran dos grupos: la puesta en servicio y mantenimiento de radio bases nuevas y la sustitución de radio bases antiguas por otras de mayor capacidad y más optimizadas. Los módulos desarrollados en la aplicación sirven para automatizar completamente estos dos grupos. Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases Inicio Instalación Instalación de la Radio Base en Campo Carga Datos CDBS Se configuró correctamente las bases de datos No Si Pruebas de Hardware Revisar o cambiar Hardware Pruebas Hardware OK No Si Pruebas de Llamada No Pruebas Llamada OK Si Puesta en Servicio Fin Instalación Figura 4.11: Proceso para Instalación de Nueva Radio Base 48 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 49 En el diagrama mostrado en la figura 4.11, se observa todo el proceso que conlleva la instalación de una nueva radio base. Se debe realizar previamente la instalación de la nueva estación radio base y se procede a configurar un grupo de bases de datos; luego se realizan una serie de pruebas y una vez superados estos, se da entrega de la nueva radio base y se coloca la misma en servicio. A continuación se explica cada uno de los pasos descritos en el diagrama: • Instalación: Se manda al contratista respectivo a campo para realizar la instalación de todo el equipamiento involucrado a la nueva estación radio base. • Integración: En este paso, se procede a configurar las once bases de datos en los cuales se introducen los parámetros propios de la nueva radio base, tanto para la CDBS como para la MODCELL, que son requeridos para ponerla en funcionamiento; entre estos parámetros tenemos: Cell ID, nombre de la radio base, número de sectores, potencia máxima del radio, atenuación del radio, retraso en la propagación tanto de la antena transmisora como también de la receptora, el número piloto (Pilot PN) propio de cada sector, Switch Mode que indica en cuál switch de la central está conectado dicha radio base, el Cell ID de las celdas vecinas, entre otros parámetros. • Luego de configurar cada una de las bases de datos se deja la radio base en estado de grow para no generar alarmas ya que en este punto aún no es posible colocarla en servicio. • Pruebas de Hardware: En este punto se debe haber comprobado previamente que se realizó perfectamente la integración de la estación radio base en las bases de datos y se espera que todas las tarjetas se restauren y permanezcan activadas. Para ello, se cuenta con personal en el sitio de instalación para realizar el encendido de la misma. Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases • 50 Si las tarjetas no restauran, se procede a remover y a restaurar manualmente cada una de ellas en el siguiente orden: CRCs, TFUs, CCUs, PCBRs y por último los Amplificadores en el caso de una CDBS y en el caso de una MODCELL es en el siguiente orden: URCs, CTUs, CMUs, UCRs y por último los Amplificadores. • Pruebas de Llamadas: Para este proceso también se cuenta con personal en el sitio. Se realiza una llamada a la estación y el operador remotamente va cambiando aleatoriamente la llamada cursada por cada uno de los elementos de canal, pertenecientes a cada una de las tarjetas CCU o CMU instaladas, y comprobar de esta manera el buen funcionamiento de cada uno de los canales de voz de la estación. • Prueba de Alarmas: Esta fase pretende comprobar que en la estación radio base se generan las alarmas específicas cuando se así se requiera, para el futuro monitoreo de su funcionamiento. La ejecución de este paso es muy importante ya que sin él no se podría detectar a tiempo cuándo una radio base no posee la energía de alimentación necesaria para mantenerse encendida y seguir cursando tráfico. • Puesta en servicio: Una vez comprobada el buen funcionamiento de la estación radio base, se cambia en su configuración el estado actual de “grow” a estado de “equipado” El proceso involucrado en el segundo grupo de las funciones realizadas por la Gerencia de Instalaciones se muestra en el siguiente diagrama mostrado en la figura 4.12: Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases Inicio Swap Out Desinstalación de Radio Base CDBS Borrar Bases de Datos CDBS Instalación de Radio Base Modcell Carga Bases Datos MODCELL No Se configuró correctamente las bases de datos Si Pruebas Llamada y Hardware Borrar Bases de Datos MODCELL Carga Bases Datos CDBS Esperar resolver problemas presentados en radio base MODCELL No Pruebas de Llamada y Hardware OK Si Puesta en Servicio Fin Swap Out Figura 4.12: Sustitución de CDBS a MODCELL o Swap Out 51 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 52 Como es posible apreciar en la figura anterior, para realizar una sustitución, es necesario eliminar una radio base CDBS existente para instalar desde el comienzo una nueva radio base MODCELL. En las próximas páginas se explica cada uno de los módulos desarrollados en el software. Estudio de Riesgos Luego del estudio del problema y de la creación de un plan de acción se procedió a la definición de los alcances, recursos necesarios y de los métodos de ejecución del proyecto, además de diseñar la interfaz del usuario; estos puntos fueron explicados anteriormente en este capítulo. A continuación se presenta las limitaciones encontradas para el proyecto. El principal riesgo encontrado para la herramienta desarrollada fue que luego de su implementación puede que no mantenga el éxito a lo largo de los años, este hecho se debe a que el sistema utilizado por Movilnet para operar su red CDMA, está constituido por la estructura del Sistema Flexent de Lucent Technologies, quienes aproximadamente una vez al año actualizan la versión al sistema, generando cambios importantes en el modo de operación de la misma. La información de dichos cambios está reservada por Lucent Technologies, por lo tanto la ejecución del proyecto se limitó únicamente a la versión vigente, Release 23, en el período de duración de la pasantía; el riesgo está entonces, en que estos cambios hagan que algún módulo de la pasantía, por no contar con la información suficiente, funcione en los próximos Releases parcialmente o en el peor de los casos no logre mantener su funcionalidad. Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 53 4.3 Módulos Desarrollados A continuación se presentan todos los módulos que conforman el Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases, herramienta desarrollada en el proyecto para optimizar los procesos realizados en la Gerencia de Instalaciones y mejorar la calidad de servicio en la empresa. En total fueron cinco módulos involucrados en el software, entre ellas se encuentran: Carga de Datos, Ampliación de Radio Bases, Sustitución de Radio Bases, Monitoreo de Hardware y Pruebas de Hardware. A continuación se presenta el método empleado para el desarrollo de cada uno de los módulos mencionados anteriormente. 4.3.1 Carga de Datos CDBS y MODCELL: El proceso de formulación para el desarrollo de este módulo del proyecto, se inició con la recolección de información sobre el procedimiento utilizado actualmente para cargar datos de radio bases en la Gerencia de Instalaciones. Cada radio base tiene asociada un grupo de bases de datos, en total once, clasificados cada uno según los parámetros que contiene. Existen un grupo de bases de datos para una radio base CDBS y otro grupo para la MODCELL. Las bases de datos asociadas a una radio base CDBS, tenemos: • Cell 2: Contiene el nombre de la radio base y los datos correspondientes a la estructura y el equipamiento básica de la radio base. • Cmmceqp: Se carga información relacionada con los APs asociadas a la nueva radio base, horas de rutinas de diagnóstico, pruebas de RF, definición de alarmas de: humo, energía, puerta abierta etc. Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases • 54 Ceqface: Esta forma se genera automáticamente luego de ser insertada la Cmmceqp. En ella se debe ingresar, entre otros datos, el número de sectores que maneja la radio base, el PN de cada sector que se refiere a la potencia de la radio base que es leída por un Terminal móvil en un momento determinado para saber con cúal radio base establecer un enlace, retardo en la propagación de la antena de Tx y Rx, el factor de tráfico de los canales de voz, entre otros. • Bbueqp: En esta forma se cargan los datos correspondientes al hardware o equipamiento instalado, la potencia máxima del radio, atenuación del radio, la cantidad de E1s, la distribución de los times slots de los E1s pertenecientes a la radio base. • Pptg: Se ingresa el número de la radio base, es decir el CELL ID. • Fci: En esta base de dato se indican las radio bases vecinas, para que el móvil conozca con cuál radio base puede realizar el proceso de handoff, tomando como criterio la prioridad de cada una de las radio bases vecinas y sus PN • Cmodpptm: Se introduce el Switch Mode que indica la ubicación de la radio base en la central CDMA, y cómo están distribuidos y definidos cada uno de los times slots de los E1s que conforman esta radio base. • Ecp: En estas radio bases se ingresa el Cell ID de la nueva radio base para ser reconocida ésta por la ECP • Cgsa: Define el sistema según el área geográfica donde se encuentra ubicada la radio base para el servicio de roaming. Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases • 55 Cell3g, Ceqface3g: son bases de datos que se generan automáticamente una vez insertada la ceqface; y contienen datos similares y relacionados con los de este último. Las bases de datos asociadas a una radio base MODCELL son las mismas que las del CDBS difiriendo sólo en dos de ellas, las mismas se muestran en la tabla 4.2: CDBS MODCELL Bbueqp Btseqp Cmmceqp Cmodeqp Tabla 4.2: Comparación de las Bases de Datos entre la CDBS y la MODCELL Las bases de datos Btseqp y la Cmodeqp contienen igual información que la Bbueqp y la Cmmceqp; pero adaptada a una MODCELL que tiene mucha más capacidad tanto en hardware como en manejo de tráfico. Una vez conocido las características generales de una estación radio base CDBS y de una MODCELL, se logró identificar todo el proceso de puesta en servicio de una nueva radio base; este proceso se representa en el diagrama de la figura 4.13, válido tanto para radio base CDBS como también para radio base MODCELL: Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 56 Inicio Carga Datos Lectura de datos de las hojas de excel de RF y de Conmutación Ingresar a la base de datos leyendo la celda modelo Modificar los parámetros respectivos según las hojas de excel Insertar nueva radio base No Insertados todas las bases de datos Si Fin Carga Datos Figura 4.13: Proceso para Cargar Datos usado Actualmente por la Gerencia de Instalaciones Como podemos observar en el diagrama de flujo de la figura 4.13, la Gerencia de Instalaciones recibe una hoja de datos en excel de la Gerencia de Ingeniería RF y otra hoja de la Gerencia de Ingeniería de Conmutación, donde se indican los parámetros de la nueva radio base, algunos de estos parámetros son: nombre de la radio base, Cell ID para que la radio base tenga un número único de identificación en la central, potencia máxima, atenuación, celdas vecinas para que el terminal móvil que usa dicha radio base conozca la existencia otras radio bases cercanas y logre así realizar el proceso del handoff entre ellas, etc. Este proceso se implementó en la solución software como se describe en el diagrama de flujo de la figura 4.14: Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 57 Inicio Carga Datos Automatizado Selección del Módulo a trabajar Usuario seleccionó módulo de Carga de Datos No Fin Carga Datos Si Conexión al Servidor Orquesta Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si Conexión a la central indicada Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si 1 Figura 4.14-a: Proceso para Cargar Datos utilizando la Herramienta Desarrollada Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 58 1 Usuario indica directorio de las hojas de datos Usuario indicó directorio de las hojas de datos No Si Lectura a través de scripts de los datos de las hojas de excel de RF y de Conmutación de la nueva celda Entrada al menú de bases de datos por scripts Ingresar a la base de datos correspondiente y capturar parámetros de la celda modelo Modificar de la captura de la modelo los parámetros respectivos según las hojas de datos de la nueva celda Insertar la nueva radio base en la base de dato actual No Insertados todas las bases de datos Si Crear y restaurar el RCS de la radio base nueva Cambiar el estado de la nueva radio base a equipado Fin Carga Datos Figura 4.14-b: Proceso para Cargar Datos utilizando la Herramienta Desarrollada Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 59 La figura 4.14-b muestra un flujograma donde se observa el diseño de la solución propuesta para la carga de datos automatizada; para ello sólo necesitamos las dos hojas de datos proporcionadas por las respectivas gerencias, de la nueva radio base, y seguidamente indicarle al programa la ubicación de estos archivos, en el computador del operador; el resto de la carga de datos el software se encarga de realizarlo de forma totalmente automatizada a través de los scripts programados para este fin. El software entra a cada una de las bases de datos necesarias, para cargar la nueva radio base, a través de una interfaz diferente al que utiliza actualmente la Gerencia de Instalaciones para realizar este mismo proceso, esta interfaz presenta en modo texto todos los campos que conforman una base de datos en específico en una sola pantalla, luego lee y captura en un archivo de texto, que se genera automáticamente en este proceso, todos los datos de la celda modelo indicada en la hoja de datos y modifica este texto con los nuevos parámetros de la nueva radio base, finalmente vuelve a insertar todo el archivo de texto modificado a la interfaz creando así una nueva base de datos correspondiente al grupo de once bases de datos de la nueva radio base. Cabe destacar que la nueva base de datos insertada perteneciente a la nueva radio base contiene los siguientes campos: Campos nueva radio base = campos mantenidos de celda modelo + campos con parámetros modificados para la nueva celda En la tabla 4.3 se observa las similitudes y diferencias en el modo de cargar datos entre la aplicación desarrollada y la empleada por Gerencia de Instalaciones actualmente. Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases Solución Software 60 Gerencia de Instalaciones - Visualización de los campos de las bases - Visualización de los campos de las bases de datos en una sola pantalla de datos en varias pantallas - Lectura y captura en texto de los datos de - Lectura de los datos de la celda modelo en la celda modelo en la base de datos actual, la base de datos actual, en diferentes en la misma pantalla pantallas - Mandar a la base de datos actual el archivo - Cambiar los parámetros de los campos que de texto que contiene los parámetros de requieran ser modificados; para adaptar la todos los campos, que pertenecerán a la base de datos leída de la celda modelo, a una nueva base de datos a insertarse nueva base de datos que será insertada y perteneciente al grupo de las once bases de pertenecerá al grupo de las once bases de datos de la nueva radio base datos de la nueva radio base Tabla 4.3: Diferencia en el Método de Cargar Datos entre la Gerencia de Instalaciones Actualmente Vs. La Herramienta Diseñada La razón de la diferencia en el modo de insertar las nuevas bases de datos pertenecientes a la nueva radio base entre el software y el método empleado actualmente por la Gerencia de Instalaciones, es debido a la documentación inicial realizada antes de realizar el diseño de la herramienta; se encontró según información suministrada por la gerencia que, por experiencia, aproximadamente cada año Lucent Technologies al cambiar de versión al Sistema Flexent modifica la página donde se encuentra ubicado un campo específico entre una versión y otra, dejando los nombres de cada uno de los campos sin modificación, según comparación de documentos actuales con otra perteneciente a dos versiones anteriores; conociendo y estudiando este factor, se determinó que la mejor forma de cargar bases de datos adaptables en cualquier versión era a través de una interfaz que presentaba los campos en modo texto en una sola pantalla, sin importar en cuál página de la Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 61 base de datos está ubicada en una versión determinada, el único riesgo que se corre con este modo de proceder es que los nombres de los campos cambien entre diferentes versiones. La herramienta para este módulo provee dos opciones adicionales: una permite borrar alguna base de dato en específico, seleccionado previamente por el usuario y otra opción permite continuar con la carga de datos a partir de una base de dato en específico indicado también por el usuario previamente. El flujograma para desarrollar estas dos opciones adicionales se presenta en las figuras 4.15 y 4.16: Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases Inicio Borrar Base de Datos Selección del Módulo a trabajar Usuario seleccionó módulo Borrar Base de Datos No Fin Carga Datos Si Conexión al Servidor Orquesta Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si Conexión a la central indicada Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si 1 Figura 4.15-a: Método para Borrar Bases de Datos utilizando la Herramienta 62 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 1 Usuario indica directorio de las hojas de datos No Usuario indicó directorio de las hojas de datos Si Lectura a través de scripts de los datos de las hojas de excel de RF y de Conmutación de la nueva celda Usuario indica base de datos a ser eliminado Entrada al menú de bases de datos por scripts Entrar a la base de datos señalada por el usuario y eliminar la radio base respectiva No base de datos eliminada Fin Borrar Base de Datos Figura 4.15-b: Método para Borrar Bases de Datos utilizando la Herramienta 63 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases Inicio Continuar Carga Datos Selección del Módulo a trabajar Usuario seleccionó módulo de Continuar Carga Datos No Fin Carga Datos Si Conexión al Servidor Orquesta Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si Conexión a la central indicada Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si 1 Figura 4.16-a: Método para Continuar con la Carga de Datos utilizando la Herramienta 64 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 1 Usuario indica directorio de las hojas de datos No Usuario indicó directorio de las hojas de datos Si Lectura a través de scripts de los datos de las hojas de excel de RF y de Conmutación de la nueva celda Usuario indica base de datos para continuar con la carga de datos Entrada al menú de bases de datos por scripts Ingresar a la base de datos correspondiente y capturar parámetros de la celda modelo Modificar de la captura de la modelo los parámetros respectivos según las hojas de datos de la nueva celda Insertar la nueva radio base en la base de dato actual No Insertados todas las bases de datos Si Crear y restaurar el RCS de la radio base nueva Cambiar el estado de la nueva radio base a equipado Fin Continuar Carga Datos Figura 4.16-b: Método para Continuar con la Carga de Datos utilizando la Herramienta 65 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 66 A continuación se muestran en las figuras 4.17 a la 4.25 diferentes pantallas de la herramienta desarrollada para este módulo: Figura 4.17: Selección de Ubicación de las Hojas de Datos Excel para una Radio Base CDBS Figura 4.18: Selección de Ubicación de las Hojas de Datos Excel para una Radio Base MODCELL Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases Figura 4.19: Módulo para la Carga de Datos CDBS Figura 4.20: Módulo para la Carga de Datos MODCELL 67 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 68 Una vez seleccionado el módulo para la carga de datos, se procede a llenar un formulario adicional de la configuración básica de este bastidor. Figura 4.21: Formulario que Indica la Configuración del Bastidor CDBS Figura 4.22: Formulario que Indica la Configuración del Bastidor MODCELL Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases Figura 4.23: Formulario para la Configuración de los URCs en la MODCELL Figura 4.24: Formulario para la Configuración de los UCRs en la MODCELL 69 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 70 Figura 4.25: Opción para Continuar con la Carga de Datos en una Base de Dato Específica Al finalizar este proceso se podrá visualizar un archivo generado durante la ejecución de la misma, el cual está ubicado en el directorio raíz. Entre los archivos generados podemos encontrar: "cell2.log", "cmmceqp.log", "ceqface.log", "bbueqp.log", "pptg.log", "fci.log", "cmodpptm.log", "ecp.log", "cgsa.log", "cell3g.log", "ceqface3g.log", "fcivecina.log" 4.3.2 Ampliación de Radio Bases La cantidad de usuarios en la red CDMA de Movilnet crece a grandes velocidades en corto tiempo. Por ello a las estaciones radio bases se les habilitan los tres sectores y se les aumentan el número de tarjetas CCUs o CMUs equipados, en el caso de una CDBS o Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 71 MODCELL respectivamente. La ampliación a nivel de sectores también tiene la utilidad de aumentar el área de cobertura en una región. En el caso de una CDBS, se pueden integrar hasta seis CCUs para tres sectores. También cuenta con 64 elementos de canal, los cuales se asignan de manera aleatoria a cualquier sector de la celda y se pueden agrupar en base a la tasa de información de la llamada, ya sea de voz o de datos. Por otro lado la MODCELL, puede manejar hasta doce CMUs con una capacidad de 128 elementos de canal cada una y tres sectores. Esta distribución nos da una idea de lo importante que es la ampliación en cuanto a sectores para aumentar la capacidad en el manejo de tráfico por cada estación radio base. El software para desarrollar este módulo, ingresa a la misma interfaz utilizada para cargar datos, pero sólo actualiza las bases de datos asociadas a la configuración de los nuevos sectores a habilitarse en la radio base sólo que contiene los parámetros del nuevo hardware instalado, en este caso, RFUs; estas bases de datos son: Ceqface, Bbueqp o Btseqp, Fci y la Ceqface3g. La herramienta tiene programado una serie de scripts que permiten ingresar a las bases de datos mencionadas anteriormente actualizándolas con los parámetros del nuevo hardware incorporado a la estación radio base, ya sea CDBS o MODCELL. Este proceso se muestra en el siguiente diagrama de flujo de las figuras 4.26: Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 72 Inicio Ampliación Radio Base Selección del Módulo a trabajar Usuario seleccionó módulo de Carga de Datos No Fin Carga Datos Si Conexión al Servidor Orquesta Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si Conexión a la central indicada Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si 1 Figura 4.26-a: Proceso para Ampliación de Radio Bases utilizando la Herramienta Desarrollada Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 73 1 Usuario indica directorio de las hojas de datos Usuario indicó directorio de las hojas de datos No Si Lectura a través de scripts de los datos de las hojas de excel de RF y de Conmutación de la nueva celda Entrada al menú de bases de datos por scripts Ingresar a la base de datos correspondiente y capturar parámetros de la celda a ampliar Agregar en la captura de la celda los parámetros de los nuevos sectores según las hojas de datos Actualizar los nuevos datos de la radio base en la base de dato actual No Actualizados todas las bases de datos Si Fin Ampliación Radio Base Figura 4.26-b: Proceso para Ampliación de Radio Bases utilizando la Herramienta Desarrollada Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 74 Observando la figura anterior, se puede concluir que el riesgo de que este módulo no logre mantener la funcionalidad es el mismo que el de la carga de datos tratado en el punto anterior. Al finalizar este proceso se podrá visualizar un archivo generado durante la ejecución de la misma, el cual está ubicado en el directorio raíz. Entre los archivos generados podemos encontrar: "ceqface.log", "bbueqp.log", "fci.log", "ceqface3g.log" A continuación se muestran diferentes pantallas de la herramienta desarrollada para este módulo en las figuras 4.27 y 4.28: Figura 4.27: Módulo para la Ampliación Radio Base CDBS Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 75 Figura 4.28: Módulo para la Ampliación Radio Base MODCELL 4.3.3 Sustitución de radio bases Debido a la gran velocidad en la globalización, se genera en el área de las telecomunicaciones altas tasas de demanda generando gran cantidad de tráfico por los usuarios, por ello Movilnet está avanzando cada vez más, en su servicio de telefonía móvil, viéndose en la necesidad de actualizar sus equipos por otros de mayor capacidad para cursar y manejar tráfico y con mejoras tecnológicas; también es importante considerar que hay zonas con mayor demanda de tráfico que otras; debido a esto y dependiendo de la zona, las radio bases CDBS instaladas en ellas están siendo sustituidas por radio bases MODCELL; este proceso de sustitución se realiza en las ventanas de mantenimiento, lapso de tiempo caracterizado por la poca cantidad de tráfico cursada y definido entre las diez de la noche y las cinco de la mañana, para sacar de servicio estaciones radio bases. El proceso descrito anteriormente se denomina Swap Out o Sustitución. La sustitución hacia estas nuevas radio bases MODCELL, permite la adquisición de un mayor número de opciones dentro de un mismo equipo significando notables mejoras en el hardware así como una mayor capacidad en el manejo de tráfico cursado. Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 76 Al finalizar este proceso se podrá visualizar un archivo generado durante la ejecución de la misma, el cual está ubicado en el directorio raíz. Entre los archivos generados podemos "ceqfacebackup.log", "cmodpptmbackup.log", encontrar: "cell2backup.log", "bbueqpbackup.log", "ecpbackup.log", "cmmceqpbackup.log", "pptgbackup.log", "cgsabackup.log", "fcibackup.log", "cell3gbackup.log", "ceqface3gbackup.log", "fcivecinabackup.log" La solución software desarrollada para este módulo fue implementada como se indica en el diagrama mostrado en las figuras 4.29: Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 77 Inicio Swap Out Usuario seleccionó módulo de Sustitución No Fin Carga Datos Instalación de radio base MODCELL en campo Conexión al Servidor Orquesta Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si Conexión a la central indicada Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si 1 Figura 4.29-a: Proceso para la Sustitución de Radio Bases utilizando la Herramienta Desarrollada Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 78 1 Usuario indica directorio de las hojas de datos Usuario indicó directorio de hojas de datos No Si Lectura a través de scripts de los datos de las hojas de excel de RF y de Conmutación de la nueva celda Entrada al menú de bases de datos por scripts Borrar Bases de Datos CDBS Carga Bases Datos MODCELL Se configuró correctamente bases de datos No Si Pruebas Llamada y Hardware Borrar Bases de Datos MODCELL Carga Bases Datos CDBS Esperar resolver problemas presentados en radio base MODCELL No Pruebas de Llamada y Hardware OK Si Desinstalación de CDBS Puesta en servicio radio base MODCELL Fin Swap Out Figura 4.29-b: Proceso para la Sustitución de Radio Bases utilizando la Herramienta Desarrollada Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 79 Como se logra observar en el diagrama anterior, para realizar la sustitución de celdas es necesario también contar con las hojas de datos en excel de RF y de Conmutación, tanto para la CDBS a ser desinstalada como para la MODCELL que se desea colocar en servicio. Una vez obtenidos los datos y con la radio base MODCELL debidamente instalada en campo, se procede a borrar todas las bases de datos de la CDBS ya que la misma será eliminada y se cargan todas las bases de datos asociadas a una radio base MODCELL que pertenecerán a la nueva celda, celda CDBS anterior con parámetros de una celda MODCELL. Posteriormente se realiza las pruebas de hardware y de llamadas necesarias para garantizar el óptimo funcionamiento de la nueva estación radio base; si el resultado de estas pruebas es aceptable se desinstala la CDBS dejando en el campo sólo la radio base MODCELL, en caso contrario se devuelven los cambios hechos a las radio bases borrando las del MODCELL y volviendo a crear las del CDBS hasta resolver el problema del nuevo hardware instalado en el campo. El módulo del software diseñado para esta sección, entra automáticamente a cada una de las bases de datos asociadas a una MODCELL, a través de la misma interfaz en modo texto utilizada para cargar datos. El archivo de texto generado en la captura de las bases de datos de la CDBS eliminada, queda guardada por seguridad en una carpeta en caso de existir la necesidad de regresar los cambios nuevamente, se cuenta con los datos de la antigua celda CDBS. Como se señaló anteriormente, la interfaz utilizada para realizar sustitución de radio bases fue la misma que en la carga de datos ya que en este módulo también se manejan las bases de datos; por lo tanto el riesgo aquí es el mismo que en el módulo anterior, ya que tampoco se posee la información necesaria por parte de Lucent Technologies. A continuación se muestran diferentes pantallas de la herramienta desarrollada para este módulo en las figuras 4.30 y 4.31: Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases Figura 4.30: Sustitución de CDBS Figura 4.31: Sustitución de MODCELL 80 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 81 En la pantalla se muestra el menú del módulo de sustitución para una radio base CDBS, en ella se muestran las siguientes opciones: • Crear Backups Bases Datos: Con esta opción se guarda un respaldo de todas las bases de datos que conforman al grupo de bases de datos de una radio base CDBS. Se realiza este respaldo por si se hace necesario regresar los cambios de la sustitución en caso que no se logre colocar en servicio la MODCELL. • Remover RCS y Borrar RCS: Se borran las RCS involucradas con esta radio base CDBS ya que la misma será eliminada y dejará de existir. • Borrar Bases de Datos: Con esta opción el operador puede decidir cuándo borrar, en un orden lógico, cada una de las bases de datos asociadas a una radio base CDBS; para posteriormente proceder a cargar los datos de una MODCELL 4.3.4 Prueba de Hardware Las pruebas de hardware se realiza para dar la garantía de que el equipamiento instalado en la radio base está en condiciones óptimas de funcionamiento y así poder garantizar el buen funcionamiento de la estación. Se realiza remotamente donde un operador se conecta a la central CDMA donde se encuentra ubicado la celda, y procede a remover todo el hardware o sólo uno en particular que desee probar. Para probarlos, primero se remueve a través de comandos al equipo para retirarlo de servicio y una vez finalizada esta operación existe la opción de restaurarlo colocándolo nuevamente en servicio pasando previamente por una serie de pruebas diagnóstico interno de cada tarjeta; al realizar este proceso el equipo pasa por una serie de diagnósticos mínimos para garantizar su buen funcionamiento, si el resultado de estas pruebas es “All Test Passed” quiere decir que se puede trabajar con dicho equipo; de lo contrario el sistema genera una Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 82 respuesta STF (Some Test Failure) debe ir personal al campo para reemplazar el hardware por otro al que se le harán las mismas pruebas de diagnósticos. El software desarrollado ofrece la posibilidad de realizar este tipo de diagnóstico de dos maneras: una es realizar las pruebas de hardware completamente y la otra opción es permitiendo al usuario seleccionar a cuál tarjeta o hardware desea realizar este diagnóstico y si desea removerlo o equiparlo en un momento dado. Al finalizar este proceso se podrá visualizar un archivo generado durante la ejecución de la misma, el cual está ubicado en el directorio raíz. Entre los archivos generados podemos encontrar: "resultpruebahardware.log" El diseño del proceso que realiza la herramienta desarrollada para este módulo, está señalado en las figuras 4.32: Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases Inicio Prueba hardware Selección del Módulo a trabajar Usuario seleccionó módulo de Prueba de hardware No Fin Carga Datos Si Conexión al Servidor Orquesta Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si Conexión a la central indicada Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si 1 Figura 4.32-a: Proceso para las Pruebas de hardware utilizando la Herramienta Desarrollada 83 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 84 1 Usuario indica el cell ID de radio base No Usuario indicó cell ID de radio base Si Selección de prueba a todo el hardware Selección de remover hardware específico No Selección de restaurar hardware específico No Si Si Si Lectura en las bases de datos del hardware instalado en la celda Entrada a la interfaz para pruebas de hardware Restaurar la tarjeta respectiva Remover la tarjeta respectiva Remover la tarjeta respectiva Proceso completado No Si Proceso completado Si Restaurar la tarjeta respectiva Proceso completado No No Mostrar mensaje de error al usuario Si No Probados todas las tarjetas Si Fin Prueba Hardware Figura 4.32-b: Proceso para las Pruebas de hardware utilizando la Herramienta Desarrollada Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 85 A continuación se muestran diferentes pantallas de la herramienta desarrollada para este módulo en las figuras 4.33 y 4.34: Figura 4.33: Menú Principal de la Herramienta para la Prueba de Hardware Figura 4.34: Menú Principal de la Herramienta para la Prueba de Hardware en Radio Bases MODCELL Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 86 En la figura 4.35 y 4.36 podemos observar que existen las siguientes opciones: • Monitoreo Interfaces: brinda la oportunidad de entrar en cualquier momento a las diferentes interfaces del menú del Sistema Flexent para realizar las operaciones que se necesite en cualquier momento determinado. Figura 4.35: Entrada a las Diferentes Interfaces del Sistema Flexent Figura 4.36: Salida de las Diferentes Interfaces del Sistema Flexent Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 87 Con esto se pretende tener acceso en cualquier momento a las diferentes interfaces operacionales que ofrece el Sistema Flexent. En la figura 4.37 podemos ver el menú del Sistema Flexent visto desde Procomm Plus desde donde se puede acceder a las mismas interfaces: Figura 4.37: Menú del Sistema Flexent • Verificar Status del AP: Permite entrar a una cierta interfaz para verificar si un AP está en estado de equipado o no equipado. Figura 4.38: Menú para Verificar el Estado del AP Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases • 88 Prueba MODCEL Completas: Esta opción permite realizar pruebas de hardware de manera continua a todas y cada una de las tarjetas que conforman un bastidor MODCELL. Primero se remueve una tarjeta y luego se restaura; seguidamente se repite este proceso con la siguiente tarjeta y así hasta haber diagnosticado completamente todo el hardware. • Remover MODCEL: Se remueve una tarjeta en específico de un bastidor ya sea del tipo CDBS o MODCELL. • Restaurar MODCELL: Se restaura una tarjeta en específico de un bastidor ya sea del tipo CDBS o MODCELL. Al seleccionar alguna de las opciones relacionadas con las pruebas de hardware, se estará removiendo y luego restaurando automáticamente todas las tarjetas del bastidor. Figura 4.39: Usuario indica el Cell ID de la Radio Base a Ejecutarse la Prueba de Hardware Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 89 Figura 4.40: Realizando las Pruebas de Hardware Respectivas a la Radio Base CDBS Figura 4.41: Realizando las Pruebas de Hardware Respectivas a la Radio Base MODCELL Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 90 4.3.5 Monitoreo de Hardware Una vez instalado una estación radio base y realizado sus respectivas pruebas funcionales, hace falta realizar un monitoreo del mismo para determinar el estatus de una unidad de mantenimiento, es decir, para continuar garantizando el óptimo funcionamiento de las radio bases y también para ver el estado actual de la misma y si es posible ampliar su capacidad. En este módulo se realiza adicionalmente las pruebas de RF en los radios instalados en las diferentes celdas, con el fin de verificar la funcionalidad de la ruta RF que usa el sistema. Para monitorear una radio base existen varias interfaces en el Sistema Flexent con las cuales se pueden ver los estados y ciertas configuraciones de las tarjetas y todo el equipamiento que conforman la radio base. La herramienta desarrollada realiza este monitoreo entrando a una interfaz que es de modo texto, revisa todas y cada una de las tarjetas de una radio base, teniendo la posibilidad de encontrarlas en los siguientes cuatro estados: activo, no equipado, fuera de servicio o stand by y en grow. Al finalizar este proceso se podrá visualizar un archivo generado durante la ejecución de la misma, el cual está ubicado en el directorio raíz. Entre los archivos generados podemos encontrar: para el monitoreo de CDBS "cell2leer.log", "cmmceqpleer.log"; mientras que en los generados durante el monitoreo de una radio base MODCELL están "cell2leer.log", "cmodeqpleer.log", "btseqpleer.log" El procedimiento descrito anteriormente se refleja en el diagrama de flujo de las figuras 4.42: Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases Inicio Monitoreo hardware Selección del Módulo a trabajar Usuario seleccionó módulo de Monitoreo de hardware No Fin Carga Datos Si Conexión al Servidor Orquesta Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si Conexión a la central indicada Lectura de Login y Password del usuario No Login y Password correctos Si 1 Figura 4.42-a: Proceso para el Monitoreo de hardware utilizando la Herramienta Desarrollada 91 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 1 Usuario indica el número de Cell ID Entrada al menú de bases de datos por scripts No Error la radio base debe ser CDBS o MODCELL La radio base es MODCELL No La radio base es CDBS Si Si Ingresar a las bases de datos correspondientes para leer nombre y ubicación en APs de la radio base Modcell Cdbs Ingresar a las bases de datos correspondientes y leer ubicación del equipamiento de la radio base Monitorear todas y cada una de las tarjetas equipadas en la radio base Mostrar en la interfaz desarrollada el estado de las tarjetas en tiempo real Fin Monitoreo Hradware Figura 4.42-b: Proceso para el Monitoreo de hardware utilizando la Herramienta Desarrollada 92 Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 93 A continuación se muestran diferentes pantallas de la herramienta desarrollada para este módulo en las figuras 4.43 y 4.44: Figura 4.43: Formulario donde se mostrará el estado de todas las tarjetas que conforman un bastidor CDBS Figura 4.44: Formulario donde se mostrará el estado de todas las tarjetas que conforman un bastidor MODCELL Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 94 4.4 Módulos Compatibles con el Release 23 Todos los módulos programados en el proyecto fueron diseñados e implementados para trabajar en el Release 23 con un éxito funcional del 100%. En la tabla 4.4 se puede observar con mayor detalle: Módulos Contenido Carga de Datos Carga de las bases de datos, Creación de RCS, Colocar celda en equipado Ampliación de Radio Bases Actualización de las bases de datos correspondientes Sustitución de Radio Bases Crear Backups Bases Datos, Remover RCS, Borrar RCS, Borrar Bases de Datos Prueba de Hardware Monitoreo Interfaces, Verificar Status del AP, Prueba hardware Completas ,Remover hardware, Restaurar hardware Monitoreo de Radio Bases Monitoreo Tabla 4.4: Módulos Operativos en el Release 23 para Radio Bases tanto CDBS como MODCELL 4.5 Módulos Compatibles con el Release 24 Se logró comprobar que dos de los cinco módulos desarrollados para el Release 23, logran mantener su funcionalidad en un 100% en el Release 24; mientras que el tercer módulo la Carga de Datos mantuvo su funcionalidad en un 20% y el de Sustitución de Radio Bases se mantuvo en un 30%. Por lo tanto la herramienta desarrollada logra adaptarse a este nuevo Release en un 70% de funcionalidad a pesar de no haber sido Capítulo IV – Desarrollo del Sistema de Gestión y Pruebas de Estaciones Radio Bases 95 desarrollada para trabajar en ella. Se puede apreciar en la tabla 4.5 los módulos compatibles con el nuevo Release 24: Módulos Carga de Datos Contenido Creación de RCS, Colocar celda en equipado Sustitución de Radio Bases Crear Backups Bases Datos, Remover RCS, Borrar RCS Prueba de Hardware Monitoreo Interfaces, Verificar Status del AP, Prueba hardware Completas ,Remover hardware, Restaurar hardware Monitoreo de Radio Bases Monitoreo Tabla 4.5: Módulos Operativos en el Release 24 para Radio Bases tanto CDBS como MODCELL Capítulo V – Resultados y Discusiones CAPÍTULO V RESULTADOS Y DISCUSIONES 5.1 Resultados En este capítulo se presentan los resultados obtenidos en las pruebas efectuadas a los diferentes módulos desarrollados en la herramienta, así como un breve análisis y explicación de los mismos. Las tablas muestran todos los posibles resultados obtenibles en cada módulo al momento de usar el software. La herramienta implementada constituye un sistema amigable y muy sencillo de usar, innovador y sumamente útil para la Gerencia de Instalaciones, que ayuda a mejorar los procesos internos de la gerencia, mejorando el desempeño y la calidad de información. Las radio bases utilizadas para realizar las pruebas funcionales de la herramienta desarrollada eran tomadas de diferentes centrales y adicionalmente debían cumplir con los siguientes requisitos: • Para el módulo de Carga de Datos: la celda no debe existir aún, pero si debe estar instalada y conectada físicamente a la central CDMA. • Ampliación Radio Bases: la celda debe tener menos de tres sectores para poder ampliarla por sector y debe estar conectada físicamente a la central CDMA. • Sustitución Radio Bases: la celda debe ser de tipo CDBS y debe encontrarse instalada en campo otra celda de tipo MODCELL que servirá de reemplazo. Ambas celdas deben estar conectadas físicamente a la central CDMA. Capítulo V – Resultados y Discusiones • 97 Prueba de Hardware: estar fuera de servicio y físicamente conectado a la central CDMA • Monitoreo de Radio Bases: se debe encontrar cargada e instalada la celda con su respectiva conexión física a la central CDMA. 5.1.1 Carga de Datos de Radio Bases Se realizó un total de 17 cargas de datos para la CDBS usando la aplicación desarrollada. En la tabla 5.1 se reflejan las celdas CDBS cuyos datos fueron cargadas en el Release 23, utilizando la herramienta desarrollada para este proyecto: Radio Base Nueva Central CDMA PruebaCdbs Caracas 5 Chuspa Caracas 6 Chichiriviche Caracas 6 Barrancas Lecherías 2 Santa Cruz del Zulia Maracaibo 2 Abejales Maracaibo 2 El Rodeo Valencia 2 Guanarito Valencia 2 Tabla 5.1: Celdas CDBS Cargadas Utilizando el Módulo para Carga de Datos Desarrollado en la Herramienta para el Release 23 Capítulo V – Resultados y Discusiones 98 En todos los casos anteriores las radio bases CDBS que no se llamaran “PruebaCdbs” se cargaron con la herramienta logrando comprobar el buen funcionamiento de la aplicación desarrollada obteniendo con éxito la meta, en este caso la puesta en servicio de cada una de las radio bases. En el caso de las celdas denominadas “PruebaCdbs” se comprobó su exitosa carga de datos completamente, pero no se colocaron en servicio ya que en realidad son celdas que no existían y sólo se cargaron datos para realizar la prueba de la herramienta en todas las centrales. En el caso de las cargas de datos para las radio bases MODCELL no se cargó una celda para ponerla en servicio, sino solamente se cargaron 5 celdas pruebas denominadas cada una de ellas “PruebaModcell”, una para cada central CDMA; debido a que actualmente en Movilnet no se realizan estos trabajos con este tipo de celda por ser relativamente nueva su integración al sistema, este trabajo es realizado por Lucent Technologies. Este módulo permite que en un futuro la Gerencia realice este trabajo disminuyendo los costos invertidos para ello actualmente. Radio Base Nueva Central CDMA PruebaModcell Caracas 5 PruebaModcell Caracas 6 PruebaModcell Lecherías 2 PruebaModcell Maracaibo 2 PruebaModcell Valencia 2 Tabla 5.2: Celdas MODCELL Cargadas Utilizando el Módulo para Carga de Datos Desarrollado en la Herramienta para el Release 23 Capítulo V – Resultados y Discusiones 99 5.1.2 Ampliación de Radio Bases La prueba de este módulo se dividió en dos métodos: • Celdas con menos de tres sectores: las celdas pertenecientes a este grupo tanto las CDBS como las MODCELL, fueron ampliadas hasta tres sectores sólo como prueba de este módulo y luego fueron regresados los cambios; en la tabla 5.3 y 5.4 se muestra una lista de dichas celdas: El Rodeo Valencia 2 Papelón Valencia 2 El Peñón Valencia 2 Tabla 5.3: Celdas CDBS Ampliadas Utilizando el Módulo para Ampliación de Radio Bases Desarrollado en la Herramienta para el Release 23. Método I Radio Base Nueva Central CDMA PruebaModcell Caracas 5 PruebaModcell Caracas 6 PruebaModcell Lecherías 2 PruebaModcell Maracaibo 2 PruebaModcell Valencia 2 Tabla 5.4: Celdas MODCELL Ampliadas Utilizando el Módulo para Ampliación de Radio Bases Desarrollado en la Herramienta para el Release 23. Método I Capítulo V – Resultados y Discusiones 100 En este caso a todas las celdas se les ampliaron los sectores, se comprobó la buena carga de datos y la efectiva ampliación. Finalmente se regresaron los cambios para no alterar la configuración original de la radio base. • Celdas que ya contaban con tres sectores: estas celdas próximas a salir al aire contaban con tres sectores, por lo tanto se cargaron 2 sectores previamente y el tercer sector se cargó como un ampliación. Como resultado final se obtuvo la exitosa puesta en servicio de las radio bases CDBS presentadas en la tabla 5.5; mientras que las MODCELL de la tabla 5.6 no se colocaron en servicio ya que sólo eran celdas de prueba por las razones explicadas anteriormente en este capítulo. Botadero Movistar Maracaibo 2 La Pedrera Maracaibo 2 Los Humocaros Valencia 2 El Guayabo Valencia 2 Chivacoa Valencia 2 Tabla 5.5: Celdas CDBS Cargadas Utilizando el Módulo para Ampliación de Radio Bases Desarrollado en la Herramienta para el Release 23. Método II Radio Base Nueva Central CDMA PruebaModcell Caracas 5 PruebaModcell Caracas 6 PruebaModcell Lecherías 2 PruebaModcell Maracaibo 2 PruebaModcell Valencia 2 Tabla 5.6: Celdas MODCELL Ampliadas Utilizando el Módulo para Ampliación de Radio Bases Desarrollado en la Herramienta para el Release 23. Método II Capítulo V – Resultados y Discusiones 101 5.1.3 Sustitución de Radio Bases A las celdas pruebas de cada tipo de radio base se les borraron las bases de datos una por una seleccionada por el operador, realizándoles previamente un respaldo a cada una de ellas. Se logró realizar con éxito el respaldo así como la eliminación total de las bases de datos asociadas a estas celdas pruebas tanto CDBS como MODCELL. En la tabla 5.7 y 5.8 se puede observar las celdas pruebas involucradas. Radio Base Nueva PruebaCdbs Central CDMA Caracas 5 Tabla 5.7: Celdas CDBS de Pruebas Utilizando el Módulo para Sustitución de Radio Bases Desarrollado en la Herramienta para el Release 23. Radio Base Nueva Central CDMA PruebaModcell Caracas 5 PruebaModcell Caracas 6 PruebaModcell Lecherías 2 PruebaModcell Maracaibo 2 PruebaModcell Valencia 2 Tabla 5.8: Celdas MODCELL de Pruebas Utilizando el Módulo para Sustitución de Radio Bases Desarrollado en la Herramienta para el Release 23. Capítulo V – Resultados y Discusiones 102 5.1.4 Prueba de Hardware Para el módulo que realiza las pruebas de hardware, se removieron y se restauraron las diferentes tarjetas equipadas en la radio base. Al remover una tarjeta se saca a la unidad fuera de servicio; mientras que al restaurarla se está colocando la unidad nuevamente en servicio realizando un diagnóstico previo. Las radio bases seleccionadas para realizar las pruebas de hardware con la herramienta, fueron las que aún no estaban en servicio y las que tuviesen conexión con la central CDMA respectiva. La realización de las pruebas de hardware a una estación radio base CDBS, se logró probar con varias celdas próximas a salir al aire y que ya tenían su conexión a la central; entre ellas tenemos: Chuspa y Chichiriviche en Caracas 6, Mantecal y El Peñón de valencia. En el caso de una radio base MODCELL se contó con una radio base que estaba siendo utilizada en un curso de entrenamiento de Telecomunicaciones Movilnet previo permiso para su uso y que tenía conexión a la central de Caracas 5, denominada MODCELLTEST. Se realizó la rutina de prueba a la unidad indicada por el usuario o a todas las unidades de forma automática si así lo escogió en la herramienta; en el caso en que las pruebas se hayan realizado consecutivamente removiendo y seguidamente restaurando el orden seguido fue: CRC, TFU, CCU, radios y amplificadores. Los comandos utilizados para remover, diagnosticar y colocar en servicio el hardware equipado y las diferentes respuestas obtenidas para ambos tipos de radio bases se pueden encontrar en las siguientes tablas: Capítulo V – Resultados y Discusiones Remover Tarjeta Remover CRC 103 CDBS MODCELL rmv: cell a, bbu b, crc; ucl rmv:cell a, cdm b, crc; ucl rmv: cell a, bbu b, tfu; ucl rmv:cell a,tfu b;ucl a = No. de celda b = No. del BBU o URC Remover TFU a = No. de celda b = No. del TFU Remover CCU rmv:cell a, bbu b, ccu c; ucl rmv:cell a, cdm b, ccu c; ucl rmv:cell a, bbu b, pcbr c; ucl rmv:cell a, cdm b, cbr c; ucl rmv:cell a, bbu b, pcbr c, mma; rmv:cell a,asmb 1,txamp b;ucl a = No. de celda b = No. del BBU o URC c = No. del CCU Remover Radio a = No. de celda b = No. del BBU o URC c = No. del radio Remover Amplificador a = No. de celda ucl b = No. del BBU o URC c = No. del amplificador Tabla 5.9: Comandos Utilizados para Remover Tarjetas Capítulo V – Resultados y Discusiones 104 Al terminar de ejecutar esta operación, el sistema muestra para la unidad removida las siguientes respuestas: Respuesta Remover CDBS MODCELL Tarjeta Removido CRC RMV:CELL a BBU b, CRC, RMV:CELL a = No. de celda COMPLETED COMPLETED Removido TFU RMV:CELL a BBU b, TFU, RMV:CELL a TFU b, COMPLETED a = No. de celda COMPLETED a CDM b, CRC, b = No. del BBU o URC b = No. del TFU Removido CCU RMV:CELL a BBU b, CCU c, RMV:CELL a CDM b, CCU c, a = No. de celda COMPLETED COMPLETED Removido Radio RMV:CELL a BBU b, PCBR c, RMV:CELL a CDM b, CBR c, a = No. de celda COMPLETED COMPLETED RMV:CELL a BBU b, PCBR c, RMV:CELL a ASMB 1 TXAMP b, MMA, COMPLETED COMPLETED b = No. del BBU o URC c = No. del CCU b = No. del BBU o URC c = No. del radio Removido Amplificador a = No. de celda b = No. del BBU o URC c = No. del amplificador Tabla 5.10: Respuestas Recibidos al Remover Tarjetas Una vez culminada la operación de sacar de servicio una unidad específica, la herramienta ofrece la opción de restaurarla automáticamente o esperar que el usuario así se lo indique. Capítulo V – Resultados y Discusiones • 105 CRC: Para restaurar la tarjeta se usa el comando: Restaurar Tarjeta CDBS Restaurar CRC rst: cell a, bbu b, crc MODCELL rst:cell a,cdm b, crc a = No. de celda b = No. del BBU o URC Tabla 5.11: Comandos Utilizados para Restaurar Tarjeta CRC Los resultados obtenidos son los mostrados en el siguiente cuadro: Resultado CDBS Resultado MODCELL Descripción RST:CELL a BBU b, CRC, RST:CELL a CDM b, CRC, La CRC logró ponerse COMPLETED, ALL TESTS COMPLETED, ALL TESTS nuevamente en servicio pasando PASSED PASSED todas las pruebas diagnósticos realizadas en ella RST:CELL a BBU b, CRC, RST:CELL a CDM b, CRC, PARTIALLY COMPLETED, PARTIALLY COMPLETED, algunas funciones en servicio pero SOME UNITS FAILED SOME UNITS FAILED no logró pasar todas las pruebas La CRC logró colocar sólo diagnósticos realizadas en ella RST:CELL a BBU b, CRC, RST:CELL a CDM b, CRC, COMPLETED, SOME TESTS COMPLETED, SOME TESTS nuevamente en servicio pero no FAILED FAILED logró pasar todas las pruebas de La CRC logró ponerse diagnósticos realizadas en ella RST:CELL a BBU b, CRC, RST:CELL a CDM b, CRC, No se logró realizar las pruebas de ABORTED, LOST ABORTED, LOST diagnósticos COMMUNICATION WITH CRC COMMUNICATION WITH CRC tarjeta debido a que se perdió respectivas a conexión remota con la misma. Tabla 5.12: Respuestas Recibidas al Restaurar Tarjeta CRC la Capítulo V – Resultados y Discusiones • 106 TFU: Para restaurar la tarjeta se usa el comando: Remover Tarjeta CDBS Restaurar TFU rst: cell a, bbu b, tfu MODCELL rst:cell a,tfu b a = No. de celda b = No. del TFU Tabla 5.13: Comandos Utilizados para Restaurar Tarjeta TFU Obteniendo las siguientes respuestas: Resultado CDBS Resultado MODCELL Descripción RST:CELL a BBU b, TFU, RST:CELL a TFU b, La TFU logró ponerse COMPLETED, ALL TESTS COMPLETED, ALL TESTS nuevamente en servicio pasando PASSED PASSED todas las pruebas diagnósticos realizadas en ella RST:CELL a BBU b, TFU, RST:CELL a TFU b, PARTIALLY COMPLETED, PARTIALLY COMPLETED, algunas funciones en servicio pero SOME UNITS FAILED SOME UNITS FAILED no logró pasar todas las pruebas La TFU logró colocar sólo diagnósticos realizadas en ella RST:CELL a BBU b, TFU, RST:CELL a TFU b, COMPLETED, SOME TESTS COMPLETED, SOME TESTS nuevamente en servicio pero no FAILED FAILED logró pasar todas las pruebas de La TFU logró ponerse diagnósticos realizadas en ella Tabla 5.14: Respuestas Recibidas al Restaurar Tarjeta TFU Capítulo V – Resultados y Discusiones • 107 CCU: Para colocar nuevamente la tarjeta en servicio, se enviaba el siguiente comando: Remover Tarjeta Restaurar CCU CDBS rst:cell a, bbu b, ccu c MODCELL rst:cell a, cdm b, ccu c a = No. de celda b = No. del BBU o URC c = No. del CCU Tabla 5.15: Comandos Utilizados para Restaurar Tarjeta CCU Observando en diferentes ocasiones las siguientes posibles respuestas: Resultado CDBS Resultado MODCELL Descripción RST:CELL a BBU b, CCU c, RST:CELL a CDM b, CCU c, La CCU número c logró ponerse COMPLETED, ALL TESTS COMPLETED, ALL TESTS nuevamente en servicio pasando PASSED PASSED todas las pruebas diagnósticos realizadas en ella RST:CELL a BBU b, CCU c, RST:CELL a CDM b, CCU c, La CCU número c logró colocar PARTIALLY COMPLETED, PARTIALLY COMPLETED, sólo algunas funciones en servicio SOME UNITS FAILED SOME UNITS FAILED pero no logró pasar todas las pruebas diagnósticos realizadas en ella RST:CELL a BBU b, CCU c, RST:CELL a CDM b, CCU c, La CCU número c logró ponerse COMPLETED, SOME TESTS COMPLETED, SOME TESTS nuevamente en servicio pero no FAILED FAILED logró pasar todas las pruebas de diagnósticos realizadas en ella Tabla 5.16: Respuestas Recibidas al Restaurar Tarjeta CCU Capítulo V – Resultados y Discusiones • 108 Radios: Para colocar nuevamente un radio en servicio, se enviaba el siguiente comando: Remover Tarjeta Restaurar Radio CDBS MODCELL rst:cell a, bbu b, pcbr c rst:cell a, cdm b, cbr c Tabla 5.17: Comandos Utilizados para Restaurar Radios Observando en diferentes ocasiones las siguientes posibles respuestas: Resultado CDBS Resultado MODCELL Descripción RST:CELL a BBU b, PCBR c, RST:CELL a CDM b, CBR c, El radio número c logró ponerse COMPLETED, ALL TESTS COMPLETED, ALL TESTS nuevamente en servicio pasando PASSED PASSED todas las pruebas diagnósticos realizadas en ella RST:CELL a BBU b, PCBR c, RST:CELL a CDM b, CBR c, El radio número c logró colocar PARTIALLY COMPLETED, PARTIALLY COMPLETED, sólo algunas funciones en servicio SOME UNITS FAILED SOME UNITS FAILED pero no logró pasar todas las pruebas diagnósticos realizadas en ella Tabla 5.18: Respuestas Recibidas al Restaurar Radios Capítulo V – Resultados y Discusiones • 109 Amplificadores: Para colocar nuevamente un radio en servicio, se enviaba el siguiente comando: Remover Tarjeta Restaurar Amplificador CDBS rst:cell a, bbu b, pcbr c,mma MODCELL rst:cell a,asmb 1,txamp b Tabla 5.19: Comandos Utilizados para Restaurar Amplificadores Observando en diferentes ocasiones las siguientes posibles respuestas: Resultado CDBS Resultado MODCELL RST:CELL a BBU b, PCBR c, RST:CELL a ASMB 1 TXAMP MMA, COMPLETED b, COMPLETED Descripción El radio número c logró ponerse nuevamente en servicio pasando todas las pruebas diagnósticos realizadas en ella RST:CELL a BBU b, PCBR c, RST:CELL a ASMB 1 TXAMP El radio número c logró colocar MMA, PARTIALLY b, PARTIALLY COMPLETED, sólo algunas funciones en servicio COMPLETED, SOME UNITS SOME UNITS FAILED pero no logró pasar todas las FAILED pruebas diagnósticos realizadas en ella RST:CELL a BBU b, PCBR c, RST:CELL a ASMB 1 TXAMP El proceso fue abortado ya que la MMA, ABORTED, b, ABORTED, restauración falló. INITIALIZATION FAILED INITIALIZATION FAILED Tabla 5.20: Respuestas Recibidas al Restaurar Amplificadores Capítulo V – Resultados y Discusiones Figura 5.1: Se ha removido exitosamente la CRC 1 de una MODCELL Figura 5.2: Realizando Prueba de Hardware 110 Capítulo V – Resultados y Discusiones 111 5.1.5 Monitoreo de Hardware Al monitoreo de las radio bases, se aceptan los siguientes cuatro estados: • activo • grow • fuera de servicio o en stand by • no equipado. Para la ejecución de los comandos se requiere acceso a la red CDMA, y ellos permiten realizar operaciones funcionales en cada módulo de la herramienta implementada. Los comandos utilizados fueron: Elemento CDBS MODCELL Celda op:cell a op:cell a CRC op:cell a,bbu b,crc op:cell a,cdm b,crc CCU op:cell a,bbu b,ccu c op:cell a,cdm b, ccu c TFU op:cell a,bbu b,tfu op:cell a,tfu b Radio op:cell a,bbu b,pcbr c op:cell a,cdm b, cbr c Amplificador op:cell a, bbu b,pcbr c,mma op:cell a,asmb 1,txamp b Alarmas Reflejadas op:cell a exc:cell a, ft ant Tabla 5.21: Comandos Utilizados para Monitorear Hardware Capítulo V – Resultados y Discusiones 112 Las respuestas obtenidas para cada tarjeta perteneciente a un bastidor CDBS fueron: Tarjeta Activa CRC OP:CELL a OP:CELL a BBU BBU 1, CRC, 1, CRC, OOS Grow Fuera de Servicio No Equipada ACTIVE CCU TFU Radio OP:CELL a OP:CELL a OP:CELL a BBU OP:CELL a BBU 1, CCU 1 BBU 1, CCU 1 1, CCU 1 OOS ACTIVE GROWTH OP:CELL a OP:CELL a OP:CELL a BBU BBU 1, TFU, BBU 1, TFU, 1, TFU, OOS ACTIVE GROWTH 1 UNEQP OP:CELL a OP:CELL a BBU OP:CELL a BBU 1, PCBR 1, PCBR 1, OOS 1, ACTIVE Amplificador BBU 1, CCU BBU 1, PCBR 1, UNEQP OP:CELL a OP:CELL a BBU OP:CELL a BBU 1, PCBR 1, PCBR 1, BBU 1, PCBR 1, MMA, MMA, OOS 1, MMA, ACTIVE UNEQP Tabla 5.22: Respuestas Recibidas al Monitorear Hardware CDBS Capítulo V – Resultados y Discusiones 113 Las respuestas obtenidas para cada tarjeta perteneciente a un bastidor MODCELL fueron: Tarjeta Activa CRC OP:CELL a OP:CELL a OP:CELL a CDM b, CRC, CDM b, CRC, CDM b, CRC, ACTIVE OOS UNEQP CCU TFU Radio Amplificador Grow Fuera de Servicio No Equipada OP:CELL a OP:CELL a OP:CELL a OP:CELL a CDM b, CCU 1 CDM b, CCU 1 CDM b, CCU 1 CDM b, CCU ACTIVE GROWTH OOS 1 UNEQP OP:CELL a OP:CELL a OP:CELL a TFU OP:CELL a TFU b, TFU b, b, OOS TFU b, ACTIVE GROWTH OP:CELL a OP:CELL a OP:CELL a CBR c is not CDM b, CBR c, CDM b, CBR c, CDM b, CBR c, equipped 5MHz, 5MHz, 5MHz, OOS ACTIVE GROWTH UNEQP OP:CELL a OP:CELL a OP:CELL a ASMB 1 ASMB 1 ASMB 1 TXAMP b, TXAMP b, OOS TXAMP b, ACTIVE UNEQP Tabla 5.23: Respuestas Recibidas al Monitorear Hardware MODCELL Capítulo V – Resultados y Discusiones 114 En el gráfico de las figuras 5.3 para la CDBS y 5.4 para una MODCELL, se puede observar el resultado del monitoreo de una radio base CDBS con el estado de todas las tarjetas que conforman un bastidor de este tipo en el lado inferior derecho; mientras que en el lado inferior izquierdo se observan los indicadores de las alarmas reflejadas. Figura 5.3: Monitoreo de la radio base 342 de CC6 CDBS Capítulo V – Resultados y Discusiones 115 Figura 5.4: Monitoreo de la radio base 100 de CC6 MODCELL 5.2 Discusiones Actualmente está siendo utilizado en la Gerencia de Instalaciones el módulo del monitoreo de hardware y el módulo de prueba de hardware de las estaciones radio bases instaladas debido a que mantienen su funcionamiento en el Release 24; por la limitación en la cantidad de información debido a derechos reservados por parte del proveedor Lucent Technologies a su debido momento, el módulo para cargar datos, ampliación y sustitución de celdas tanto de la CDBS como de la MODCELL sólo funcionan en el Release 23, debido a que en el Release 24 existen cambios en los parámetros de las bases de datos que necesariamente obligan a la modificación del modo de funcionamiento de la herramienta desarrollada para estos módulos. Capítulo V – Resultados y Discusiones 116 El esfuerzo empleado en el desarrollo de una herramienta completamente automatizada para gestionar las operaciones en la Gerencia de Instalaciones, se ha visto recompensado con el éxito logrado, siendo esto apreciable en la gráfica 5.5: Horas Hombre 100 % Usando Herramienta 80 60 40 20 Sin usar Herramienta 0 1 Figura 5.5: Estimación de la Reducción Porcentual de Horas Hombre Como Consecuencia del Uso de la Herramienta Desarrollada Una encuesta entre el personal de la Gerencia de Instalaciones permitió estimar que la reducción de horas hombre lograda está en el orden del 80% del tiempo, como consecuencia de la automatización de los procesos en la herramienta desarrollada. Capítulo VI – Conclusiones y Recomendaciones CAPÍTULO VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1 Conclusiones La red CDMA de la empresa presenta un crecimiento acelerado de usuarios, por ello se hace importante la incorporación de nuevas estaciones radio bases en el proceso de globalización de las telecomunicaciones y como parte de un sistema de telefonía ampliamente difundido; debido a esto se desarrolló un software que agilizó y gestionó todos los procesos involucrados para este fin, de manera tal que se logró garantizar la continuidad de las instalaciones y por ende la inclusión del tráfico adicional requerido manteniendo en todo momento las cuatro características claves de un sistema celular, su capacidad, su cobertura o rango máximo de cada celda, su calidad de servicio y el costo de su implementación. La metodología empleada para desarrollar el proyecto es el resultado de diversas reuniones y entrevistas realizadas con los usuarios e interesados en el éxito del proyecto, definiéndose así los requerimientos y características principales del sistema, así como los resultados deseados con el desarrollo del mismo; es por ello que la misma resultó ser abierta a cualquier cambio que surgía mientras se elaboraba el proyecto; el sistema desarrollado con ligeras modificaciones, puede transformarse en un software común para ésta y las demás gerencias, permitiendo integrar todos los procesos; controlando así el desarrollo de diferentes proyectos de ingeniería y generando de esta manera grandes progresos en sus funciones empresariales. La herramienta desarrollada estuvo orientada a lograr un sistema de instalación y mantenimiento de radio bases en la red CDMA ampliadas en capacidad y flexible en el manejo de recursos; permitiendo una mayor rapidez en la inclusión de tráfico y la posibilidad de aportar soluciones con un mínimo tiempo de respuesta, logrando la Capítulo VI – Conclusiones y Recomendaciones 118 versatilidad y rapidez que se requiere en una compañía de comunicaciones móviles en Venezuela, a un costo manejable. Esta solución de software ahora se suma al grupo de aplicaciones utilizadas en la Gerencia de Instalaciones, resultando una herramienta de trabajo muy valiosa pues ayudó a disminuir la gran cantidad de horas hombre consumidas en ejecutar los módulos manualmente, ya que ejecuta los mismos en forma automática permitiendo a los operadores dedicarse a realizar otras funciones. De esta manera se logró optimizar ampliamente el proceso de instalación y mantenimiento de radio bases tanto en calidad como en tiempo, lo cual se traduce en un incremento en el número de suscriptores y por ende una mayor rapidez en el avance hacia 3G. Se concluye, además, que para realizar un proyecto tan original, manejable y útil como éste, no es necesario contar con costosas herramientas de software y hardware. 6.2 Recomendaciones En los próximos años se tiene previsto la salida de nuevos Releases por lo tanto será necesario hacerle ciertas modificaciones al programa, para ello es recomendable que la Gerencia de Instalaciones mantenga información actualizada sobre las modificaciones en el modo de operación de la red del Sistema Flexent, solicitando las mismas al proveedor Lucent Technologies, para lograr un mantenimiento más efectivo a la solución software implementada. Una vez obtenida dicha información, proceder a desarrollar un módulo adicional basado en esta información que permita mayor flexibilidad en cuanto al crecimiento del sistema; el orden de implementación de los módulos adicionales se desarrollará según la prioridad que considere la Gerencia de Instalaciones. Para lograr un mayor gestión en los procesos realizados por la Gerencia de Instalaciones de Movilnet, es recomendable desarrollar módulos adicionales al proyecto desarrollado que involucre los siguientes alcances: Capítulo VI – Conclusiones y Recomendaciones • 119 Realizar un módulo que a partir de los resultados alojados por la herramienta desarrollada, logre generar reportes y estudios estadísticos del comportamiento de las radio bases, permitiendo a la Gerencia de Instalación la toma de decisiones en cuanto a sustituciones y modificaciones en la red actual. • Se recomienda desarrollar un módulo que permita levantamientos de inventarios de los equipos instalados para centralizar y facilitar la ubicación de equipos instalados, ofreciendo la mayor cantidad de información técnica posible, según los requerimientos y estándares de Movilnet; esto permite adicionalmente mejorar el tiempo de respuesta frente a fallas optimizando el uso de recursos y horas hombre de la Gerencia. • A fin de garantizar la continuidad en el mejoramiento de la calidad de los trabajos realizados en la Gerencia de Instalaciones, es importante promover el desarrollo de más módulos que automaticen y por ende agilicen aún más las operaciones que se realizan en la Gerencia . • Como proyecto futuro podría ser útil contar con una infraestructura que permita el envío vía telnet de los resultados, obtenidos de la herramienta desarrollada, a una base de datos localizado en un servidor perteneciente a la Gerencia; a fin de poder administrar los diferentes resultados en un computador central y por ende minimizar el tiempo de respuesta a las fallas y aumentar la rapidez en el acceso a la información. BIBLIOGRAFÍA Programas Procomm Plus 32. Help, 1995 Páginas de Internet http://www.ociojoven.com/article/articleview/126587/ http://www.linuxinfor.com/spanish/man4/console_codes.html http://www.moviltraining.movilnet.com.ve Manuales “Flexent CDMA Distributed Base Station (CDBS)”, Movilnet, Abril 2002 “Radio Base Distribuida Flexent para CDMA CDBS”, Movilnet, 2003 “Instalación, Diagnóstico e Integración Modular Cell 4.0”, Movilnet, 2005