REPÚB BLICA BOLIVARIAN NA DE VEN NEZUELA UN NIVERSID DAD RAFA AEL URDAN NETA FACULT TAD DE IN NGENIERÍA A ESCUELA DE D INGENIIERÍA DE T TELECOM MUNICACIO ONES E ES R S O H C E ER S DO A V R IM MPLEMEN NTACIÓN N DE LA IN NTEROPER RABILIDA AD DE LAS S REDES GSM G Y UMTS E EN LA CIU UDAD DE MARACA AIBO PARA A LA COR RPORACIÓ ÓN D DIGITEL C C.A. D Trabajo T Esppecial de Grrado para opptar al títuloo de Ingenieero de Teleccomunicaciones RE EALIZADO O POR: Br. Andrea A V. C Caldera B. CI. 20.455..443 Br. Sthhefany D. U Urdaneta O. CI. 18.286..425 ASESOR AC A CADEMIC CO: I Gilbertoo J. Araujo F. Ing. ASESOR R INDUSTR RIAL: I Valmorre E. Fernán Ing. ndez C. Maraccaibo, Abrill de 2011. E H C E ER ES R S O S DO A V R IMPLEMENTACIÓN DE LA INTEROPERABILIDAD DE LAS REDES GSM Y UMTS EN LA CIUDAD DE MARACAIBO PARA LA CORPORACIÓN DIGITEL C.A. D REPÚB BLICA BOLIVARIAN NA DE VEN NEZUELA UN NIVERSID DAD RAFA AEL URDAN NETA FACULT TAD DE IN NGENIERÍA A ESCUELA DE D INGENIIERÍA DE T TELECOM MUNICACIO ONES H C E ER D E ES R S O S DO A V R IM MPLEMEN NTACIÓN N DE LA IN NTEROPER RABILIDA AD DE LAS S REDES GSM G Y UMTS E EN LA CIU UDAD DE MARACA AIBO PARA A LA COR RPORACIÓ ÓN D DIGITEL C C.A. ________________________ ___ _________________________ Br. Andreea V. Calderra B. CI. 20.455.443 2 Br. Sthefany D D. Urdaneta O. CI. 18.2286.425 APROBACIÓN Este jurado aprueba el Trabajo Especial de Grado titulado: “IMPLEMENTACIÓN DE LA INTEROPERABILIDAD DE LAS REDES GSM Y UMTS EN LA CIUDAD DE MARACAIBO PARA LA CORPORACIÓN DIGITEL C.A.”, presentado por los bachilleres: CALDERA B., ANDREA V., portadora de la C.I. 20.455.443, y URDANETA O., STHEFANY D., portadora de la C.I. 18.286.425, en cumplimiento con los requisitos establecidos para optar por el título de INGENIERO E ES R S O H C E ER D S DO A V R DE TELECOMUNICACIONES. Jurado Examinador Ing. Gilberto J. Araujo F. Tutor Académico _____________________ Jurado Ing. Ali Carrillo _______________________________ Director de Escuela de Telecomunicaciones Ing. Carlos Belinkif _____________________ Jurado Ing. Geryk Núñez _____________________________ Decano de la Facultad de Ingeniería Ing. Oscar Urdaneta MgS. IV DEDICATORIA A todos aquellos que nos apoyaron durante nuestra carrera, a nuestras familias y amigos por todo el apoyo que nos brindaron. A todos aquellos profesores que nos inspiraron y nos dieron ánimos para seguir y esforzarnos cada día. A nuestros tutores quienes nos aportaron el mayor de sus conocimientos con la finalidad de lograr este trabajo, compartiendo con nosotros sus experiencias. S E DO A V R Al personal y amigos que elaboran en la corporación Digitel C.A de la ciudad de Maracaibo H C E ER ES R S O D V AGRADECIMIENTOS Esta investigación fue realizada gracias al apoyo logístico y técnico brindado por el personal de la Corporación DIGITEL. Agradecemos especialmente al Ing. Valmore Fernández; quién nos animó a hacer este estudio y nos guió en la realización del mismo. Adicionalmente, le agradecemos a nuestro tutor académico Ing. Gilberto Araujo, por S DO A V R habernos orientado en todos los momentos que necesitamos de sus conocimientos. E ES R S O Finalmente, agradecemos a la profesora Nancy Mora de Morillo por ayudarnos a lo largo H C E ER de esta tesis a través de los aportes y conocimientos brindados. D VI ÍNDICE GENERAL VEREDICTO …………………………………………………………………. DEDICATORIA …………………………………………………………………… AGRADECIMIENTOS ………………………………………………………………. RESUMEN …………………………………………………………………………….. ABSTRACT ……………………………………………………………………………. INTRODUCCIÓN …………………………………………………………………….. IV V VI 11 12 13 CAPITULO I…………………………………………………………………………… 1.1.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………………………………………….. 1.2.FORMULACIÓN DEL PROBLEMA…………………………………………….. 1.3.OBJETIVOS……………………………………………………………………….. 1.4.JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN………………………………………………………... 1.5.DELIMITACION DE LA INVESTIGACIÓN…………………………………… 1.5.1. DELIMITACIÓN ESPACIAL……………………………………………… 1.5.2. DELIMITACIÓN TEMPORAL…………………………………………….. 1.5.3. DELIMITACIÓN CIENTIFICA……………………………………………. 16 16 18 18 E R E D A V R SE E SR O H C DOS CAPITULO II …………………………………………………………………………. 2.1. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA……………………………………………… 2.2. ESTRUCTURA ORGANIZATIVA……………………………………………… 2.3. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN…………………………………. 2.4. BASES TEORICAS………………………………………………………………. 2.4.1. SISTEMAS DE RADIOCOMUNICACIONES……………………………… 2.4.2. ESTRUCTURA DE UN SISTEMA DE COMUNICACIONES MOVILES………………………………………………….. 2.4.3. SISTEMA GLOBAL PARA LAS COMUNICACIONES MOVILES (GSM) …………………………………………. 2.4.3.1. CARACTERISTICAS DE LA RED GSM………………………………… 2.4.3.2. ARQUITECTURA DE GSM………………………………………………. 2.4.4. TIPOS DE CANALES GSM…………………………………………………. 2.4.4.1. CANALES FÍSICOS………………………………………………………. 2.4.4.2. CANALES LÓGICOS…………………………………………………….. 2.4.4.3. CANALES DE TRAFICO (TCH).……………………………………….... 2.4.4.4. CANALES DE CONTROL………………………………………………… 2.4.5. UTILIZACIÓN DE LOS CANALES LÓGICOS GSM……………………… 2.4.6. SALTO DE FRECUENCIA (FH) ……………………………………………. 2.4.7. TRANSMISIÓN DE MENSAJES CORTOS (SMS) ………………………… 2.4.8. SISTEMA UNIVERSAL DE TELECOMUNICACIONES MÓVILES (UMTS) …………………………………. 2.4.8.1. ARQUITECTURA DE UMTS……………………………………………… 2.4.9. WCDMA……………………………………………………………………… 2.4.9.1. MODULACIÓN…………………………………………………………… 2.4.9.2. CODIFICACIÓN………………………………………………………….. 2.4.10. CANALES EN UMTS………………………………………………………. 19 21 21 21 21 23 23 25 26 28 28 29 30 30 32 37 37 38 38 39 41 42 43 43 44 49 50 50 50 7 2.4.10.1. CANALES LÓGICOS………………………………………………………. 2.4.10.2. CANALES FÍSICOS………………………………………………………… 2.4.11. CONTROL DE POTENCIA…………………………………………………… 2.4.12. HANDOVER…………………………………………………………………… 2.4.13. HANDOVER INTER-FRECUENCIA………………………………………… 2.4.14. HANDOVER INTRA-FRECUENCIA………………………………………… 2.4.15. EVENTOS DE UMTS………………………………………………………….. 2.4.15.1. EVENTOS DE MEDICIÓN INTRA-FRECUENCIA………………………. 2.4.15.2. EVENTOS DE MEDICIÓN INTER-FRECUENCIA……………………….. 2.4.15.3. EVENTOS DE MEDICIÓN INTER-RAT…………………………………… 2.4.16. INTEROPERABILIDAD……………………………………………………… 2.4.17. INTER-RAT……………………………………………………………………. 2.4.17.1. HANDOVER DE UMTS A GSM……………………………………………. 2.4.17.2. HANDOVER DE GSM A UMTS……………………………………………. 2.4.17.3. PARÁMETROS INTER-RAT 2G…………………………………………… 2.4.17.4. PARAMETROS INTER-RAT 3G…………………………………………… 2.4.17.4.1. COVERAGE-BASED INTER-RAT MANAGEMENT PARAMETERS……………………………………………………. 2.4.17.4.2. NON COVERAGE-BASED INTER-RAT HANDOVER MANAGEMENT PARAMETERS…………………..……………….. 2.4.17.5. OTROS PARÁMETROS……………………………………………………. 2.4.17.5.1. ADD 3G EXTERNAL CELL……………………………………………… 2.4.17.5.2. ADD CELL SELECTION AND RESELECTION INFORMATION……. 2.4.17.5.3. OTROS PARÁMETROS GSM…………………………………………… 2.4.17.5.4. PARÁMETROS DE HANDOVER GSM………………………………… 2.4.17.5.6. PARÁMETROS DE HANDOVER UMTS………………………………. 2.4.18. SERVICE BASED HANDOVER……………………………………………. 2.5. GLOSARIO………………………………………………………………………. 2.5.1. ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO……………………………………….. 2.5.2. ACCESO AL MEDIO…………………………………………………………. 2.5.3. CPICH Ec/No…………………………………………………………………. 2.5.4. CPICH RSCP………………………… ……………………………………… 2.5.5. COBERTURA……………………………………………………………… 2.5.6. CANALES ASCENDENTE Y DESCENDENTE……………………………………………………………………… 2.5.7. SEÑALIZACIÓN..……………………………………………………………. 2.5.8.SERVICIO……………………………………. ………………………………. 2.5.9. MODO DUAL………………………………………………………………… 2.5.10. SLOTTED-ALOHA…………………………………………………………. 2.6. SISTEMA DE VARIABLES……………………………………………………. 50 53 55 56 58 58 58 58 59 59 59 61 61 63 64 70 CAPITULO III………………………………………………………………………. 3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN…………………………………………………… 3.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN…………………………………………… 3.3. POBLACIÓN……………………………………………………………………. 3.4. MUESTRA………………………………………………………………………. 99 99 100 102 102 H C E ER D E ES R S O S DO A V R 73 75 78 78 81 85 88 89 90 93 93 93 93 93 93 93 93 93 94 94 94 8 3.5. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS………… 103 3.6. FASES DE LA INVESTIGACIÓN. …………………………………………… 106 CAPITULO IV……………………………………………………………………… 4.1. SITUACIÓN ACTUAL DE LAS REDES GSM Y UMTS EN LA CORPORACIÓN DIGITEL………………………………………………… 4.1.1. ARQUITECTURA GENERAL DE LAS REDES……………………………. 4.1.2. DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE EQUIPOS PRINCIPALES………………… 4.1.2.1. BTS………………………………………………………………………….. 4.1.2.2. BSC…………………………………………………………………………. 4.1.2.3. MSC………………………………………………………………………… 4.1.2.4. HLR…………………………………………………………………………. 4.1.2.5. SGSN…………………………………………………………………………. 4.1.2.6. GGSN………………………………………………………………………… 4.1.2.7. RNC………………………………………………………………………… 4.1.2.8. NODO B……………………………………………………………………… 4.1.3. EQUIPO PARA DRIVE TEST………………………………………………… 4.2. PROCESOS DE INTEROPERABILIDAD……………………………………... 4.2.1. ACCESO GSM EN VOZ……………………………………………………… 4.2.2. ACCESO GSM EN DATOS………………………………………………….. 4.2.3. ACCESO UMTS EN VOZ……………………………………………………. 4.2.4. ACCESO UMTS EN DATOS………………………………………………… 4.2.5. HANDOVER DE UMTS A GSM……………………………………………. 4.2.6. HANDOVER DE GSM A UMTS…………………………………………….. . 4.3. PARAMETROS PARA LA INTEROPERABILIDAD DE LAS REDES GSM Y UMTS…………………………………………………… 4.3.1. PARAMETROS DE ACCESO GSM………………………………………… 4.3.2. PARAMETROS DE ACCESO UMTS………………………………………. 4.3.3. PARAMETROS DE HANDOVER GSM…………………………………… 4.3.4. PARAMETROS DE HANDOVER UMTS………………………………….. 4.3.5. PARAMETROS DE SELECCIÓN Y RE SELECCION GSM……………… 4.3.6. PARAMETROS DE SELECCIÓN Y RE SELECCIÓN UMTS……………. 4.3.7. PARAMETROS DE HANDOVER GSM-UMTS…………………………… 4.3.8. PARAMETROS DE HANDOVER UMTS-GSM…………………………… 4.4. EVALUACION DE LOS VALORES DE LOS PARAMETROS REQUERIDOS PARA IMPLEMENTAR LA INTEROPERABILIDAD………….. 4.4.1. PARÁMETROS CONFIGURADOS EN EL BSC……………………………. 4.4.2. PARÁMETROS CONFIGURADOS EN EL RNC…………………………… 4.4.3. PARÁMETROS SBH CONFIGURADOS EN EL SWITCH………………… 4.5. PRUEBAS PARA COMPROBAR EL FUNCIONAMIENTO DE LAS REDES GSM Y UMTS……………………………. H C E ER D E ES R S O S DO A V R 111 111 112 114 114 114 116 116 117 117 118 118 119 120 121 123 124 126 127 128 129 130 130 131 131 132 132 133 133 134 135 137 141 142 CONCLUSIONES…………………………………………………………………… 146 RECOMENDACIONES……………………………………………………………. 148 BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………. 149 ANEXO……………………………………………………………………………… 152 9 ÍNDICE DE FIGURA Figura 2.1. Estructura organizativa de DIGITEL. …………..………….. Figura 2.2. Arquitectura de GSM…………..…………..…………..…………… Figura 2.3. Arquitectura de UMTS…………..…………..…………..………….. Figura 2.4. Arquitectura de UTRAN…………..…………..…………..……….. Figura 2.5. Correspondencia entre canales lógicos y canales de transporte.…… Figura 2.6. Handover UMTS a GSM.…………..…………..…………..……… Figura 2.7. Handover de GSM a UMTS…………..…………..…………..…….. Figura 3.1. Portafolio Digital…………………………..…………..…………….. Figura 4.1. Arquitectura de la Red GSM. …………..…………..……………….. Figura 4.2. Arquitectura de la Red UMTS…………..…………..……………….. Figura 4.3. Arquitectura de las redes GSM y UMTS. …………..………………. Figura 4.4. Vista delantera de la BTS 3012. …………..…………..…………….. Figura 4.5. HLR Huawei 9820.. …………..…………..…………..……………… Figura 4.6. RNC…………..…………..…………..…………..…………..……… Figura 4.7. NodoB…………..…………..…………..…………..………………… Figura 4.8. Scanner PCTEL SeeGull EX mini………………………………….... Figura 4.9. Móvil Huawei U1205…………………………………………............ Figura 4.10. Proceso de llamada para GSM………………………………………. Figura 4.11. Diagrama de Acceso GSM en datos………………………………….. Figura 4.12. Diagrama de base móvil de origen de llamada UMTS………………. Figura 4.13. Diagrama de Acceso UMTS en datos………………………………... Figura 4.14. Diagrama de Handover UMTS a GSM…………………………......... Figura 4.15. Diagrama de Handover GSM a UMTS………………………………. Figura 4.16. Ciclo de Funcionamiento de interoperabilidad de las redes…………. Figura 4.17. Drive test por la ciudad de Maracaibo. Niveles de señal…………….. Figura 4.18. Imagen tomada del drive test por la Ciudad de Maracaibo. Handovers. Figura 4.19. Drive Test por zona con problema. Nivel de señal (RSCP)………… H C E ER D E ES R S O S DO A V R 25 33 45 46 55 62 63 104 112 113 113 115 117 118 119 120 120 122 124 125 126 128 129 134 146 144 145 ÍNDICE DE TABLA Tabla 2.1. Bandas de frecuencias para GSM……………………………………... Tabla 2.2. Comparación de Banda de Frecuencias………………………………… Tabla 2.3 Correspondencia entre canales de transporte y canales físicos………… Tabla 2.4. Valores de los parámetros QSearch I, QSearch C y QSearch P………. Tabla 2.5. Valor correspondiente físico de los niveles.…………..……………….. Tabla 2.6. Valores del parámetro EC/NO THRESHOLD FOR BETTER 3G CELL HO…………..…………..…………..…………..……… Tabla 2.7. Cuadro de variables…………..…………..…………..…………..…….. Tabla 3.1. Personal Entrevistado…………..…………..…………..…………..…… Tabla 4.1. Parámetros a configurar………………………………………………… Tabla 4.2. Parámetros SBH………………………………………………………… 30 31 55 66 67 69 96 106 140 142 10 Caldera B., Andrea V., [1]; Urdaneta O., Sthefany D., [2]. “Implementación de la Interoperabilidad de las Redes GSM y UMTS en la Ciudad de Maracaibo para la Corporación DIGITEL C.A.”. Trabajo Especial de Grado para optar al Título de Ingeniero de Telecomunicaciones. Universidad Rafael Urdaneta, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería de Telecomunicaciones. Maracaibo - Venezuela 2011. RESUMEN S DO A V R Dado el crecimiento acelerado de la demanda, la corporación DIGITEL, se encuentra en la necesidad de aplicar proyectos de expansión de las redes, cuyo propósito es mejorar y aumentar la capacidad de servicios que les brindan a los usuarios. El Departamento de Optimización de la Red Región Occidente y Andes de la empresa, propone la implementación de la integración de las redes, ya que la red de segunda generación no es suficiente para satisfacer las necesidades y exigencias de los clientes. Para esto, estudiadas las características de cada red, como datos técnicos de cada equipo, cantidad de estaciones bases, se procedió a caracterizar los procesos que dichas redes realizaban, para posteriormente identificar los parámetros que afectan directamente el proceso de interoperabilidad. Con la identificación de dichos parámetros, se escogieron los valores a configurar para cada uno, tomando en cuenta su función, para luego ser configurados y poderse llevar a cabo las pruebas necesarias alrededor de toda la ciudad, para comprobar que el proceso de interoperabilidad estuviese ocurriendo como se requería; detallando los resultados obtenidos en la interoperabilidad de GSM y UMTS de la Corporación. H C E ER D E ES R S O Palabras claves: Implementación de la interoperabilidad, red GSM, red UMTS, Handover’s. Correos electrónicos: andreavcaldera@gmail.com [1] sthefa_uo@hotmail.com [2] 11 Caldera B., Andrea V,[1]; Urdaneta O., Sthefany D., [2]. "Implementation of the interoperability of GSM and UMTS networks in Maracaibo City for Digitel Corporation CA". Special Degree to qualify for the title of Telecommunication Engineering. Universidad Rafael Urdaneta, Faculty of Engineering, School of Telecommunication Engineering. Maracaibo - Venezuela 2011. ABSTRACT OS D A V R Given the rapid growth in demand, DIGITEL Corporation, needs to implement projects to E S E expand the networks whose purpose S is toR improve and enhance the capacity of services O H they provide to users as second-generation network is not sufficient to meet the needs and C E R demands of customers. The Andes and Western Region Department of Optimization of the DE company, proposes the implementation of the integration of the networks, as the GSM network cannot meet all the needs of its users. To accomplish this, was necessary to analyze each network, with their equipments and architectures and the total of base stations, in order to achieve the characterization of the processes of each network, and then, identify which parameters affects the interoperability process. With the parameters already identified, the value of each parameters were chosen and then configurated, this to start with the tests around the whole city to check the interoperability process between the GSM and UMTS networks, detailing the results obtained during this tests, like handovers and signal levels. Key words: Implementing of interoperability, GSM network, UMTS network, Handover's. E-mail address: andreavcaldera@gmail.com [1] sthefa_uo@hotmail.com [2] 12 INTRODUCCIÓN Las redes de telefonía móvil actual, con el inmenso flujo de datos y las crecientes peticiones de llamadas, se ven obligadas a operar de una manera individual, es decir, todos los equipos que conforman dichas redes tienen que seguir el mismo patrón de S funcionamiento y operatividad tanto en GSM como UMTS. Gracias al crecimiento y DO A V R necesidades de la sociedad y con ello los usuarios que conforman dicho operador de E ES R S mejorar el funcionamiento de susH redes. O C E DER servicio, DIGITEL, se han visto en la necesidad de implementar ciertos objetivos para Actualmente la red GSM, es un estándar que utiliza bandas de frecuencias de 900 MHz y de 1800 MHz hoy en día en Venezuela, y además utiliza medios de accesos como CDMA (Acceso múltiple por división de código) y TDMA (Acceso múltiple por división de tiempo) para su funcionamiento; donde se emplean divisiones de tiempo de los canales de comunicación para amentar el volumen de los datos y utiliza una tecnología de espectro que permite transmitir una señal de radio a través de una rango de frecuencia amplio. De la misma manera la red UMTS, es una tecnología sucesora de GSM; puesto a que la tecnología GSM no podía seguir el camino evolutivo para llegar a brindar servicios considerados hoy en día de Tercera Generación. Por ello las empresa de telefonía evoluciona a UMTS utilizando una banda de frecuencia de 903 a 907.80 MHz y con un medio de acceso W-CDMA (Acceso múltiple por división de código de banda ancha); donde se emplean dos modos de operación el primero dúplex de la división de la frecuencia (FDD) y otro similar dúplex de división de tiempo (TDD). Por las consideraciones anteriores se quiere efectuar la operatividad de ambas redes para que puedan las mismas funcionar en conjunto y aprovechar el recurso que estas poseen 13 para brindar buenos servicios y satisfacer las demandas de los usuarios y las exigencias de la empresa. Como resultado para el mejoramiento de la redes, se quiere implementar la interoperabilidad, donde la capacidad que tienen cada una de ellas como sistema, cuyas interfaces son totalmente conocidas, lograrían funcionar en conjunto sin restricción de acceso a las redes. En consecuencia, la presente investigación tiene por objeto ofrecer una propuesta que permita la implementación de la interoperabilidad de las redes GSM y UMTS, lo que conllevará a cumplir de manera efectiva todo lo propuesto con anterioridad. OS D A V cual se desarrollaron los objetivos, justificación, alcance yR delimitación de la investigación. E S E SR O H C los antecedentes de la investigación, además de las bases E En el capítulo II, se señalaron R DE En el capítulo I, se planteó la situación actual de las redes GSM y UMTS, a partir de la teóricas, donde se definen los parámetros de las redes de telecomunicaciones, realzando la definición de las de redes, técnicas de interoperabilidad y sus topologías. En el capítulo III, se incluyó la metodología utilizada a lo largo del estudio, detallando el tipo y diseño de investigación, la población, la muestra correspondiente y las técnicas utilizadas para la recolección de datos. Además se indicaron las fases de la investigación, permitiendo describir de forma ordenada los procedimientos que permitieron lograr el desarrollo de la propuesta. Finalmente, en el capítulo IV se exponen los resultados derivados de esta investigación y su análisis respectivo, logrando implementar la interoperabilidad de las redes estableciendo valores a los parámetros para dar origen a esta integración. 14 H C E ER D E ES R S O S DO A V R Capítulo I Planteamiento del Problema Capítulo I. Planteamiento del Problema CAPÍTULO I PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA S La comunicación mediante dispositivos electrónicos ha evolucionado de una forma DO A V R considerable en los últimos años; desde su inicio los sistemas celulares analógicos hasta SE E R utilizadas en partes de Europa y Asia, en tal sentido, todas estas nuevas tecnologías ya no OS H C E se enfocan tantoE D a Rla comunicación entre personas, sino a la comunicación entre las propuestas para tercera y cuarta generación de telefonía móvil, que ya están siendo dispositivos electrónicos, en relación a la comunicación de voz está siendo sustituida por la transferencia de datos. Cabe destacar, que el aumento en la comunicación de datos entre dispositivos Móviles requirió la evolución a nuevos servicios con una conexión mucho más rápida en lo que a datos se refiere, lo que llevo a desarrollar nuevas tecnologías dentro del estándar GSM como General Packet Radio System o Sistema de Radio de Paquetes Generales (GPRS), que se considera como 2.5G y posteriormente como Enhanced Data for Global Evolution o Datos mejorados para la Evolución Global (EDGE), este se considera como 2.75G o 2.5G Plus, por el aumento de la necesidad de las personas en comunicarse desde sus dispositivos móviles por medio de aplicaciones como Facebook, Messenger, Twitter. Este tipo de comunicación sigue exigiendo mayor ancho de banda y capacidad de la red celular. En este mismo orden de idea, la tecnología GSM es muy importante porque es el sistema de mayor aceptación a nivel mundial, este sistema se creó como un estándar de comunicación en Europa y fue adoptado por muchos más países, no obstante, la evolución GSM al Sistema Universal de Telecomunicaciones (UMTS) no solo da el soporte para una amplia gama de servicios de datos, sino que lo hace con un mínimo de inversión y 16 Capítulo I. Planteamiento del Problema una manera espectralmente eficiente que maximiza el potencial de ingresos y ganancias. Con la red UMTS Muti-Radio, una red central común da soporte a GSM, GPRS, EDGE y HSDPA, brindando alta eficiencia para velocidades de datos altas y bajas, así como para configuraciones de densidad de tráfico altas y bajas, Además de brindarles a los usuarios que continúan con dispositivos solo GSM de mantener la cobertura en zonas foráneas donde no se ha podido desplegar cobertura UMTS, los usuarios con dispositivos que soportan UMTS\GSM pueden continuar comunicándose. Asimismo, la concepción del sistema UMTS viene condicionada por los requisitos de los servicios que ofrecerá esta nueva generación de redes móviles. Un primer aspecto a tener en cuenta es la gran diversidad de servicios que deberán ser soportados, algunos ni OS D A Ven lo que respecta al ancho de R general, servicios multimedia, con requisitos muy variados E ES R banda necesario y la tolerancia a factores como el retardo o las pérdidas, lleva a la S O H C E necesidad de dotar R DEa UMTS de mecanismos de QoS (Qualitiy of Service, Calidad de siquiera conocidos hoy en día. El soporte de aplicaciones de voz, datos, vídeo y, en Servicio). La gestión eficiente de los recursos de radio es de capital importancia en toda red celular, y más aún en UMTS debido a la utilización de WCDMA (WidebandCodeDivisionMultiple Access). En este contexto se puede expresar, lo relacionado con el caso de la corporación DIGITEL, la cual representa el objeto de esta investigación, no obstante en Venezuela existen diversas compañías telefónicas, las cuales trabajan con los sistemas anteriormente mencionados. En el 2009, la administración de la Corporación Digitel da el próximo paso para consolidar a su empresa de telecomunicaciones como la más innovadora, lanzando al mercado su red de Tercera Generación UMTS, evolución natural de las redes GSM. Digitel sorprende al mercado de las telecomunicaciones en Venezuela, desplegando esta tecnología en el espectro de los 900 Mhz, usando 10 Mhz de espectro radioeléctrico dado en concesión para GSM para operar en las regiones Oriente y Occidente De esta manera, Venezuela se convirtió en el 5to país del mundo y el 1° en Latinoamérica en aprovechar las bondades de esta banda de frecuencia, las cuales se traducen en menores costos y mayor cobertura, para llegar así a lugares donde ningún otro operador ha llegado antes y reducir la brecha tecnológica en Venezuela. 17 Capítulo I. Planteamiento del Problema Hoy día, la Corporación DIGITEL C.A enfrenta uno de los retos más importantes ya que la penetración celular asciende a un 97% en el despliegue de esta tecnología; Digitel amplía su oferta de servicios y compite en el mercado de servicios de Internet de Banda Ancha utilizando el sistema UMTS. En otro orden de idea, la ventaja de esta tecnología no es sólo su capacidad de penetración, sino la movilidad que le permite al usuario de estar conectado con el mundo donde quiera que se encuentre, ya sea en su hogar o fuera de él. Asimismo, los usuarios de equipos móviles experimentan muchas más ventajas con servicios que les permiten tener en sus manos mucho más que comunicación. Por las razones descritas anteriormente, y por necesidad de la corporación de OS D A R red 2G no es suficiente para satisfacer las necesidades yV exigencias de los clientes, se E S E propone como trabajo especial de grado SunRestudio de los requerimientos técnicos para la O H CGSM y UMTS. interoperabilidad de R las E redes DE mejorar e incrementar la capacidad de servicios que les brindan a los usuarios; ya que la 1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Ante la situación previamente planteada, surge la siguiente necesidad: ¿Cuáles son los requerimientos para lograr la interoperabilidad de las redes GSM y UMTS de la Corporación DIGITEL C.A.? 1.3. OBJETIVOS 1.3.1. Objetivo general. “Implementar la interoperabilidad de las redes GSM y UMTS en la ciudad de Maracaibo para la Corporación DIGITEL C.A”. 1.3.2. Objetivos específicos Analizar la situación actual de las redes GSM y UMTS en la Corporación DIGITEL C.A., según su estructura física. 18 Capítulo I. Planteamiento del Problema Caracterizar los procesos de interoperabilidad de las redes GSM y UMTS de la Corporación DIGITEL C.A. Determinar los parámetros de interoperabilidad de las redes GSM y UMTS en la Corporación DIGITEL C.A. Evaluar el desempeño de las redes basado en los parámetros ajustados de interoperabilidad. Desarrollar pruebas para garantizar la continuidad del servicio de las redes; detallando los resultados obtenidos. OS D A V INVESTIGACIÓN 1.4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA R E ES R S O Hrepresenta C La presente investigación un aporte significativo para la sociedad, en E R E D virtud que en la actualidad, el énfasis central del sector educativo superior, se relaciona con la reflexión hacia una temática compleja que se refleja directamente en las empresas de telecomunicaciones, la cual se basa en unos de los principales componentes de la organización. No obstante, de la importancia que ellas representan en la cotidianidad, como herramientas tecnológicas contribuyen al mejoramiento de la calidad en los servicios en la telefonía móvil. En este sentido, se hace necesario desarrollar un nuevo proceso de interoperabilidad basado en la interconexión de las redes GSM y UMTS, de manera que se logren los más altos índices de ejecución entre las redes. Desde el punto de vista teórico, esta investigación busca establecer las bases teóricasconceptuales, así como generar lineamientos de estudio, relacionados con la implantación de la interoperabilidad de las redes GSM y UMTS para la corporación DIGITEL, en la Ciudad de Maracaibo. De igual manera, apoyará a futuras investigaciones para desarrollar nuevas tecnologías de comunicación; además de servicio de conexión entre distintas empresas de servicio celular. Teóricamente esta investigación se justifica en el hecho de aportar un contenido valioso de argumentos, debido a las pocas fuentes bibliografía existente en el área de redes 19 Capítulo I. Planteamiento del Problema GSM y UMTS; de esta manera se pretendió a través del trabajo desarrollar una base conceptual que fundamentara el análisis de estas variables. Además, la presente investigación tiene su justificación práctica porque se beneficiarán las diversas empresas de Venezuela en el área de telefonía móvil, específicamente la Corporación DIGITEL, una de las organizaciones que brinda mejor servicio a los usuarios a nivel nacional. Este representan un sector importante en la sociedad, tanto en lo educativo, como en lo tecnológico, social, y cultural. En otro orden de idea esta empresa ah sido una verdadera generadora de soluciones tecnológicas, puesto que ah logrado desarrollar convenios y aportes sociales tanto a nivel regional como nacional. Por otra parte, se justifica metodológicamente porque aplicará entrevistas y formas de observación que permitan S DO A V R analizar los procesos para la implementación de SE E R No obstante, la importancia de esta OS investigación radica en la necesidad de integrar H C Ede la Corporación DIGITEL C.A., para brindar a los usuarios las redes GSM y UMTS, R E D interoperabilidad de las redes GSM y UMTS. móviles una mayor velocidad en datos y mayor capacidad en voz según sean sus necesidades y así hacer un mejor uso de las redes y su eficiencia espectral, en este mismo sentido, con esta integración se verá beneficiada la empresa DIGITEL C.A., ya que podrán hacer un mejor uso de las redes y aprovechar sus capacidades; y por ende brindar a los usuarios una mejor calidad de servicio, un mayor ancho de banda y además una mayor capacidad para transportar la información. Cabe destacar que esta investigación posee un carácter científico con relación a la obtención de conocimientos sobre las variables objetos de estudio, lo cual contribuye al avance de otras investigaciones. Asimismo, ofrece la oportunidad de aplicar enfoques de diversos autores en las áreas vinculadas con el objeto de estudio. Finalmente, la presente investigación persigue determinar como la interoperabilidad de las redes GSM y UMTS permite optimizar el servicio tanto la transmisión de dato como voz y video para los usuarios que hacen uso de las tecnologías móviles en Venezuela. Además de todo lo mencionado anteriormente, las autoras de la investigación se verán beneficiadas gracias a los conocimientos brindados por la empresa sobre la coexistencia de sus redes, el funcionamiento de las mismas y de igual manera la puesta en práctica de los conocimientos adquiridos durante el desarrollo. 20 Capítulo I. Planteamiento del Problema 1.5. DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 1.5.1. Delimitación Espacial La investigación se llevó a cabo en la Corporación DIGITEL, en el Departamento de Supervisión de Optimización de la Red Región Occidente y Andes, específicamente en la ciudad de Maracaibo, Edo Zulia 1.5.2. Delimitación Temporal S DO A V mes de Septiembre de 2010 hasta Abril del año en curso. ER S E SR O H C E 1.5.3. Delimitación Científica R DE La investigación se llevó a cabo en un periodo de tiempo de siete (7) meses, iniciados en el El estudio se desarrolló en el campo de la Ingeniería de Telecomunicaciones, dentro del Área de Redes de Telecomunicaciones, específicamente en la sub-área de Comunicaciones Móviles e Inalámbricas. 21 E H C E ER ES R S O S DO A V R CDapítu ulo III Marco o Teórico Capítulo II. Marco Teórico CAPÍTULO II MARCO TÉORICO 2.1. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA DIGITEL GSM es la empresa de telecomunicaciones más innovadora del país,con OS D A V de última generación y básica, pública e inalámbrica; conuna oferta única E deR equipos ES servicios de valor agregado que brindan aR sus usuarios mucho más que comunicación. S O H C E Actualmente, la operadora ER está consolidada como la primera Red GSM de Venezuela, D pionera en servicios innovadores y de avanzada. base en Maracaibo y que opera en el Estado Zulia. Presta servicios de telefonía móvil, El crecimiento de DIGITEL GSM ha sido sostenido y vertiginoso, contando en la actualidad con más de seis millones de clientes. Desde sus inicios DIGITEL ha marcado pauta, con innovadoras propuestas que van desde la instauración de un sistema de facturación en segundos, el lanzamiento del servicio de mensajería de texto que luego evolucionó a mensajería multimedia, la incorporación del servicio Oficina Móvil y el programa de lealtad Club DIGITEL hasta la evolución a la tecnología de 3era generación. Una de las principales contribuciones de la compañía al proceso de apertura de las telecomunicaciones en Venezuela, ha sido la introducción de la tecnología GSM (Global System for Mobile Communication), lo que le ha permitido consolidar su presencia como el operador más avanzado de telefonía en el país. Día a día continúa sorprendiendo al mercado con lo mejor del mundo de las comunicaciones. DIGITEL centra sus esfuerzos en llevar la señal 412 a todo el país y mejorar la calidad de comunicación en los más importantes centros poblados. Todos los venezolanos tienen la oportunidad de pertenecer a la red GSM líder con cobertura nacional y disfrutar de las ventajas de la tecnología con más usuarios a nivel mundial. 23 Capítulo II. Marco Teórico RESEÑA HISTÓRICA DIGITEL es una empresa de servicios de telefonía móvil e inalámbrica de Venezuela. En cuanto a usuarios se refiere concentra el 19,9% del mercado de suscriptores, es la tercera operadora en número de usuarios, después de Movilnet y Movistar Venezuela y la segunda en utilizar la tecnología GSM en Venezuela (recordando que INFONET fue la primera en desplegar la red GSM en 1997). En el año 2000 TIM (Telecom Italia Mobile) compró el 56,6% de DIGITEL llevándola a cambiar de nombre (DIGITEL TIM). Luego TIM decidió vender algunas de sus compañías en Sudamérica y DIGITEL estaba en la lista, el empresario venezolano OS D A Vcon las otras dos compañías R llevando a la compañía a su nombre inicial y fusionándola E ES R GSM venezolanas (INFONET y DIGICEL), formando de esta manera la única compañía S O H C E GSM de Venezuela. ElR E área de cobertura de DIGITEL abarca todo el territorio nacional. D El mes de mayo de 2006 marca un nuevo camino para DIGITEL, pues el 100% de Oswaldo Cisneros (de la familia Cisneros) se hizo acreedor de la compañía en el 2006 las acciones de la compañía son adquiridas por el grupo TELVENCO, presidido por Oswaldo Cisneros. Así, DIGITEL es ahora la única compañía de telecomunicaciones del país con capital 100% venezolano. La compra marcó una etapa de expansión, pues la cobertura DIGITEL se amplía gracias a la adquisición de las empresas regionales DIGICEL e INFONET, ubicadas en el oriente y occidente del país, respectivamente. MISIÓN Ofrecer servicios de telecomunicaciones que excedan las expectativas de sus clientes y accionistas, distinguiéndose por una vocación de servicio, innovación, calidad y compromiso social. VISIÓN Ser la empresa modelo de telecomunicaciones venezolana en términos de calidad, innovación y rentabilidad, manteniendo una relación cálida y humana entre nosotros y con nuestros clientes. 24 Capítulo II. Marco Teórico 2.2. ESTRUCTURA ORGANIZATIVA. El organigrama de la Corporación DIGITEL se muestra en la Figura 2.1 H C E ER D E ES R S O S DO A V R Figura 2.1. Estructura organizativa de DIGITEL. Fuente: Intranet, Corporación DIGITEL C.A, 2010 25 Capítulo II. Marco Teórico 2.3. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN A continuación se presentan en forma resumida algunos trabajos especiales de grado realizados con anterioridad referentes a los Sistemas de Telefónica Celular de Segunda y Tercera Generación (2G y 3G). En primer término Márquez, M. (2002). Realizó la investigación presentada en la Universidad Rafael Belloso Chacín, que lleva por título: “Plataforma UMTS para la Ciudad de Maracaibo Caso: INFONET Red de Información”. La investigación tuvo como propósito diseñar una Plataforma UMTS para la ciudad de Maracaibo, a través del análisis OS D A V R donde se va a implantar. Desde esta óptica se realizo un estudio de tipo Aplicado, E S E Descriptivo y de Campo. La investigación S seRenfoco en la migración de un sistema celular O H C a uno de Tercera Generación (3G), específicamente el E de Segunda Generación (2G) R DE Sistema Global para Móviles (GSM900) actual de la empresa INFONET al Sistema de los elementos que conforman dicha plataforma y las características del area geográfica Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS). Para lograr lo planteado anteriormente se realizó una indagación de los elementos que conforman ambos sistemas a través de fuentes primarias como la observación directa, secundarias y terciarias como páginas Web pertenecientes a entidades encargadas de desarrollar las especificaciones para estos sistemas celulares. Los investigadores utilizaron para el diseño de la Plataforma UMTS, la metodología recomendada por los autores Holma y Toskala donde inicia el proceso de desarrollo con el estudio de los requerimientos de la operadora y el aprovechamiento de sus recursos actuales y la misma consta de seis fases para el diseño. El resultado del estudio arrojó que es necesaria la utilización de macro celdas para obtener la cobertura requerida y para satisfacer la demanda de capacidad del sistema y asi ofrecer servicios de multimedia de mediana y alta velocidad a los usuarios. Esta investigación fue de gran aporte en la construcción del marco teórico de la presente investigación, gracias a que la investigación hace referencia a todo lo concerniente con la tecnología UMTS. Por otra parte Velasco C. y Rodríguez J. (2003). Presentaron ante la Universidad Rafael Belloso Chacín la investigación titulada: “Evaluación de la Tecnología UMTS para 26 Capítulo II. Marco Teórico Sistemas Celulares de Tercera Generación”. Esta investigación tuvo como propósito fundamental evaluar la tecnología UMTS para sistemas celulares de tercera generación, para tal efecto se desarrollo una investigación de tipo descriptiva y documental, se empleó un diseño de campo de tipo no experimental, de tipo transeccional. La población objeto estudiada por los investigadores fueron las redes de telefonía celular de segunda generación y 2.5G existentes, que actualmente funcionan a nivel mundial: TDMA, CDMA, GSM y GPRS. Para la recopilación de la información se recurrió a la observación documental, y luego se analizo y clasifico la información para el desarrollo del estudio, a través de la interpretación y síntesis de la evaluación de la tecnología UMTS para sistemas celulares de OS D A V tecnológicos para la R los sistemas celulares de tercera generación bajo UMTS, requisitos E ES R implementación de la tecnología UMTS en sistemas celulares de tercera generación, S O H C E proceso de migraciónR DE y plataforma necesaria para la implementación de la tecnología tercera generación. Las variables descritas en la investigación fueron: Funcionamiento de UMTS. En conclusión, la tecnología UMTS para sistemas celulares de tercera generación incluirá soporte a aplicaciones multimedia a gran velocidad y alta tasa de datos, así como conmutación por paquetes de llamadas en tiempo real y no real. Esta investigación al igual que en los casos anteriores sirvió de base para la realización de la presente investigación, debido a que dicha investigación se baso en la tecnología UMTS, así como la presente. De igual forma, Fernández ,V.(2000), realizó la investigación titulada “Red de Telefonía Móvil basada en tecnología GSM para dar Cobertura a la Cuidad de Barquisimeto”, para la Universidad Rafael Belloso Chacín; esta investigación trata del Diseño de la Red de Telefonía Móvil GSM D900 de la empresa INFONET, la misma fue de tipo exploratorio, descriptivo y de campo. Está sustentada principalmente en la teoría de VandanaTandom (1998) y apoyada a una serie de procedimientos de la empresa INFONET. La metodología utilizada consistió en la determinación de las condiciones iniciales para el diseño, en la que se recolecto y estudio las características de la tecnología y los equipos GSM; De igual forma se analiza el estudio de mercado realizado por INFONET. Cabe destacar que este diseño se elaboro en la misma empresa donde se realizo la investigación. 27 Capítulo II. Marco Teórico Por otra parte, Fuente y Pérez (2003), Universidad Dr. Rafael Belloso Chacin (URBE), desarrollaron un estudio sobre un sistema celular GSM basado en GPRS para 2G y 3G. Municipio Lagunilla. Esta investigación se realizo con el propósito de resolver el problema de la baja velocidad de la red GSM, que da como consecuencia que los nuevos servicios de los sistemas de telefonía no sean proporcionados de manera optima. El tipo de investigación utilizado fue de tipo aplicada, prospectiva, transversal y observacional. El resultado que se obtuvo fue que la misma es un diseño confiable, el cual traerá consigo muchos beneficios tanto para los usuarios como para la empresa que la implante. En resumen las investigaciones antes mencionadas aportan información útil para el desarrollo de este proyecto de grado, tomando en cuenta que los estudios realizados por OS D A V las tecnologías GSM e R asemejan a esta investigación debido a que los mismos analizaron E ESlos estudios nombrados anteriormente, R UMTS en sus proyecto de investigación. Además S O H C E contienen informaciónR DE técnica semejante a la manejada en esta investigación. Fuente y Pérez (2003), Fernandez, V. (2000), Velasco,C. (2003) y Marquez, M. (2002), se 2.4. BASES TEÓRICAS 2.4.1. SISTEMAS DE RADIOCOMUNICACIONES Sendín A. (2004, p.3). Podemos definir un sistema de radiocomunicaciones como “todo aquel conjunto de medios que permiten el intercambio de información de naturaleza diversa mediante ondas electromagnéticas viajando por el espacio libre entre dos puntos alejados físicamente”. Para el año 1932 se creó la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), fundada bajo el principio de la colaboración de los gobiernos y el sector privado, con el propósito de acordar el sector de las telecomunicaciones. De acuerdo a la definición que desprende la UIT, se puede decir que el Servicio Móvil de Radiocomunicación “Es un servicio de radiocomunicación entre estaciones móviles y estaciones terrestres fijas, o entre estaciones móviles únicamente, donde por tanto se tiene tres tipos de servicios móviles (terrestre, marítimo y aeronáutico) independientemente de si se prestan desde estaciones terrestres o vía satélite.” 28 Capítulo II. Marco Teórico Entre las características de los sistemas móviles podemos encontrar: Intercambio de información con ciertas características de calidad. Envió de información adicional como, por ejemplo, la señalización. Comunicación incluso sin conocer la localización del destinatario por parte del emisor. Posibilidad de configuraciones punto a punto o punto a multipunto. Plena movilidad de los usuarios. 2.4.2. ESTRUCTURA DE UN SISTEMA DE COMUNICACIONES MÓVILES S DO A V R Sendín A. (2004, p.5). Entre los componentes que constituyen la estructura de un H C E ER D E ES R S O sistema de comunicaciones móviles tenemos: Estaciones fijas: Son aquellas cuyo uso no está previsto que sea en movimiento. Entre estas podemos encontrar: o Estaciones de base: Estaciones fuente que son controladas desde un equipo de control en cierta localización. o Estaciones repetidoras:Estaciones retransmisoras de señales electromagnéticas para lograr un objetivo de cobertura determinado. o Estaciones de control:Estaciones que gobiernan el funcionamiento de una estación base o repetidora de una cierta área. Estaciones móviles: Terminales o estaciones radioeléctricas previstas para su uso en movimiento, entre las que tenemos: o Estaciones portátiles: Aquellas que tienen la característica de portabilidad personal. o Estaciones móviles:A bordo de vehículo. Equipos de control: Aquellos que añaden la inteligencia de red, y que da carácter de sistema al conjunto de las estaciones. Son encargados de: o Generar y recibir llamadas. o Localizar e identificar usuarios y equipos. o Transferir llamadas. 29 Capítulo II. Marco Teórico 2.4.3. SISTEMA GLOBAL PARA LAS COMUNICACIONES MÓVILES (GSM) Bermúdez, E. (TEG, 2009). European Telecommunications Standards Institute (ETSI) (20-11-10). Global Systems for Mobile Communications, formalmente conocida como “GroupSpecial Mobile” es un estándar mundial para teléfonos móviles digitales. El estándar fue creado por la CEPT y posteriormente desarrollado por ETSI como un estándar para los teléfonos móviles, con la intención de desarrollar una normativa que fuera adoptada mundialmente, definido para la comunicación mediante teléfonos móviles que incorporan tecnología digital, recibir mensajes por e-mail, faxes, navegar por Internet, así como utilizar otras funciones digitales de transmisión de datos. OS D A Vse digitaliza y comprime la R más se usa hoy en día para transmitir voz y datosE donde EaScada llamada una ranura de tiempo, lo R información y realiza la transmisión asignándole S O H C E que permite que múltiples DER llamadas compartan un mismo canal simultáneamente sin Según Sigmund (1998.p.240), GSM “ es un sistema digital de comunicaciones que interferir con las demás”. 2.4.3.1.CARACTERÍSTICAS DE LA RED GSM Bandas de Frecuencia. En la tabla 2.1 se muestra las bandas de frecuencia en las cuales se implementa GSM y los países en los donde utilizan GSM en estos rangos de frecuencia. El primer rango que aparece en la tabla es para los enlaces de subida y el segundo corresponde a los enlaces de bajada. Además se ilustra en la tabla 2.2 la comparación de esta tecnología con otras y sus rangos de frecuencias. Tabla 2.1. Bandas de frecuencias para GSM Fuente: Alay, F. (TEG, 2006) 30 Capítulo II. Marco Teórico Tabla 2.2. Comparación de Banda de Frecuencias Estándar Generación Banda de frecuencia Rendimiento GSM G2 Permite la transferencia de voz o datos digitales de 9,6 kbps bajo volumen. 9,6 kbps GPRS G2.5 Permite la transferencia de voz o datos digitales de 21,4 a 171,2 volumen moderado. kbps 48 kbps EDGE G2.75 Permite la transferencia simultánea de voz y datos digitales. 43,2 a 345,6 kbps 171 kbps UMTS G3 Permite la transferencia simultánea de voz y datos digitales a alta velocidad. 0,144 a 2 Mbps 384 kbps Fuente:http://es.kioskea.net Modulación. E ES R S O S DO A V R H C E R En el sistema GSM se utiliza modulación GMSK, la cual por ser Sendín (2004, Dp.E402). de envolvente constante, permite utilizar aplicadores no lineales de radiofrecuencia y con reducir los costos principalmente en las estaciones móviles. El ancho de banda de transmisión ocupada por cada portadora de radiofrecuencia es nominalmente de 200Khz, lo que se traduce en un rendimiento espectral de 1.35 bit/Hz. Medio de acceso. Sendín (2004, p.403). El acceso a los recursos de radio del sistema por parte de las estaciones móviles lleva multiacceso mixto FDM/TDMA, esto quiere decir que un canal físico viene compuesto por una pareja de frecuencia (transmisión y recepción) y una serie de intervalos de tiempo a compartir dentro de ellas. Los recursos de radio se asignaron a las diferentes estaciones bases y en concreto se asigna a cada una de ellas una dotación de “n” radio canales. El acceso por división en el tiempo (TDMA) contempla un conjunto de ocho canales o intervalos temporales por portadora, con lo que en cada estación base se encuentran disponibles 8-n canales. 31 Capítulo II. Marco Teórico 2.4.3.2.ARQUITECTURA DE GSM Bermúdez, E. (TEG, 2009). Para proporcionar comunicaciones inalámbricas dentro de una región particular geográfica, se debe emplear una red integrada de estaciones base para proporcionar la suficiente cobertura de radio a todos los usuarios móviles. Las estaciones base, a su vez, deben estar conectadas a un eje central llamado Centro de Conmutación Móvil (MSC). El MSC proporciona una conectividad entre la Red Telefónica de Conmutación Publica (PSTN) y las numerosas estaciones base, y por último, entre todos los abonados móviles en un sistema. La PSTN forma la red de telecomunicaciones global que interconectan los centros de conmutación de telefonía convencional, con los MSCs de OS D A Vse establecen enlaces de radio R Para conectar a los abonados con las estaciones base, E ES bien definido, llamado interfaz de R usando un protocolo de comunicación S cuidadosamente O H C E radio. La interfaz de radio DER debe asegurar una gran fiabilidad en el canal para asegurar que todo el mundo. los datos se envían y se reciben correctamente entre el móvil y la estación base, y es por ello por lo que se realiza una codificación de la voz y una codificación de canal. En la estación base, los datos de señalización y sincronización se descartan, y el resto de información de voz (o datos), se pasan a través del MSC hasta las redes fijas. Mientras que cada estación base puede gestionar del orden de unas 50 llamadas simultaneas, una MSC típica es responsable de conectar hasta 100 estaciones base a la PSTN (hasta 5000 llamadas a la vez), y es por eso que la interfaz entre el MSC y la PSTN requiere una gran capacidad en cualquier instante de tiempo. Está claro que las estrategias de red y los estándares pueden variar mucho dependiendo si se está sirviendo a un circuito simple de voz, o a una población metropolitana completa. Dentro de una breve descripción de la organización o arquitectura de GSM, se pueden identificar los siguientes subsistemas: La Estación Móvil (Mobile Stationo MS) y el Subsistema de la Estación Base (Base StationSubsystemo BSS). El Subsistema de Conmutación de Red (Network SwitchingSubsystemo NSS) debe gestionar las comunicaciones y conectar las estaciones móviles a otro tipo de redes (como puede ser la PTSN), o a otras estaciones móviles. Además tendríamos el Centro de Operaciones y Mantenimiento (Operation and ServiceSubsystemo OSS). Las MS, BSS y la NSS forman la 32 Capítulo II. Marco Teórico parte operacional del sistema, mientras que el OSS proporciona los medios para que el operador los controle. La arquitectura de GSM se detalla en la figura 2.2, que a continuación se muestra. H C E ER D E ES R S O S DO A V R Figura 2.2. Arquitectura de GSM Fuente: www.fortunecity.com UNIDAD MÓVIL O ESTACIÓN MÓVIL (MS) Un suscriptor utilizará su estación móvil para hacer y recibir llamadas vía la red GSM. La MS está compuesta de dos diferentes entidades diferentes, el SIM o SubscriberIdentity Module, que es una tarjeta inteligente removible la cual contiene toda la información que es específica para cada usuario, la otra entidad es el móvil en sí. La MS se puede dividir en bloques funcionales: el equipo terminal, el móvil terminal y el adaptador terminal. El equipo terminal se encarga de las funciones especificas de un servicio en particular, la terminal móvil realiza todas las funciones relacionadas con la transmisión de información a través de la interfaz aérea de GSM, y finalmente el adaptador terminal que se utiliza para asegurar la compatibilidad entre éste y la terminal móvil. En el SIM se almacena información específica para cada usuario de la red, entre ésta información se incluye el numero único de identificación internacional del suscriptor o 33 Capítulo II. Marco Teórico IMSI por sus siglas en ingles. Este número se utiliza para identificar al usuario dentro de la red GSM y consta de 15 dígitos decimales. Los primeros 3 dígitos forman el código de país y sirve para identificar la red local de usuario. Los cargos al usuario siempre serán por medio de su red local aunque incurra en gastos de redes externas. Los siguientes dos dígitos de IMSI, forman el código de red móvil o MNC que identifica la red a la que el usuario está inscrito en su país. Gracias al SIM se pueden resolver algunos problemas de roaming, aunque GSM900 y DCS1800 son la misma red a diferentes frecuencias, un usuario de una de estas redes no puede continuar con el servicio en la otra a menos que cuente con una unidad con modo dual. S DO A V R SUBSISTEMA DE ESTACIÓN BASE (BSS) SE E R La BSS agrupa la infraestructura OSespecífica a los aspectos celulares de GSM. El H C E con las estaciones móviles a través de la interfaz de radio. Por BSS está en contacto directo R E D lo tanto, incluye las maquinarias encargadas de la transmisión y recepción de radio, y su gestión. Por otro lado, el BSS está en contacto con los conmutadores del NSS. La misión del BSS se pude resumir en conectar la estación móvil y el NSS, por lo tanto, conecta al usuario del móvil con otros usurarios. El BSS tiene que ser controlado, y por lo tanto debe estar en contacto con el OSS. De acuerdo con la estructura de GSM, el BSS incluye dos componentes: la BTS (Base TransceiverStationo Estación Base Transceptora), en contacto con las estaciones móviles a través de la interfaz de radio, el BSC (Base StationControllero Controlador de las Estación Base), en contacto con el MSC. Una BTS lleva los dispositivos de transmisión y recepción por radio, incluyendo las antenas, y también todo el procesado de señales especifico en la interfaz de radio. Las BTS se pueden considerar como complejos módems de radio, con otras pequeñas funciones. Un componente importante del BSS, que está considerado en la arquitectura de GSM dentro de la BTS es la TRAU (Unidad Transcoder y Adaptadora de Velocidad). La TRAU es el equipo en el cual se lleva a cabo la codificación y descodificación de la voz, así como la adaptación de velocidades en el caso de los datos.El segundo componente del BSS es el BSC. Está encargado de toda la gestión de la interfaz de radio a través de 34 Capítulo II. Marco Teórico comandos remotos sobre la BTS y el MS, principalmente, la gestión de la localización de los canales de tráfico y de la gestión del handover. El BSC está conectado por un lado a varios BTSs y por otro lado al MSC. Un BSC en definitiva es un conmutador con gran capacidad de cómputo, cuyas funciones principales son la gestión de los canales de radio y de los handover. El concepto de la Interfaz entre el BSC y el MSC se le conoce como interfaz A, y se introdujo al principio de la elaboración del estándar GSM, solamente después se decidió estandarizar también la interfaz entre la BTS y la BSC, y de llamó interfaz Abis. La interfaz de comunicación entre la unidad móvil y la BTS se llama interfaz Um. S DO A V R CENTRO DE CONMUTACIÓN DE SERVICIOS MÓVILES (MSC) SE E R El MSC incluye las principalesS O funciones de conmutación en GSM, así como las H C Epara los datos de los abonados y para la gestión de la movilidad. bases de datos necesarias R E D La función principal del NSS es gestionar las comunicaciones entre los usuarios GSM y los usuarios de otras redes de telecomunicaciones. Las funciones básicas de conmutación están realizadas por el MSC (Centro de Conmutación de servicios Móviles), cuya función principal es coordinar el establecimiento de llamadas hacia y desde los usuarios GSM. El MSC tiene interfaces con el BSS por un lado (a través del cual está en contacto con los usuarios GSM), y con redes externas por el otro. La interfaz con las redes externas requiere un "gateway" para la adaptación (Funciones de "Interworking"). El MSC también necesita conectarse a las redes externas para hacer uso de su capacidad de transportar datos o señalización entre entidades GSM. En particular el MSC hace uso de un tipo de señalización parcialmente externo a GSM, que sigue el sistema de señalización del CCITT no. 7 (que usualmente se conoce como la red SS7); esta red de señalización habilita el trabajo interactivo entre máquinas del MSC dentro de una o varias redes GSM. Como parte del equipo, un MSC controla unos cuantos BSCs y es normalmente bastante grande. Un MSC incluye cerca de media docena de armarios de conmutación. Para establecer una llamada hacia un usuario GSM, la llamada es primero encaminada a un conmutador gatewayllamado GMSC (Gateway MSC), sin ningún 35 Capítulo II. Marco Teórico conocimiento de dónde está el abonado. Los GMSCs están encargados de buscar la información sobre la posición y encaminar la llamada hacia el MSC a través del cual el usuario obtiene servicio en ese momento. La información del abonado relativa al suministro de los servicios de telecomunicación está situada en el Registro de Usuarios Locales ("Home LocationRegister" ó HLR), independientemente de la posición actual del abonado. La segunda función de bases de datos identificada en GSM es el VLR (Registro de Usuarios Visitantes), asociado a uno o más MSCs. REGISTRO LOCAL O HOME LOCATION REGISTER (HLR) OS D A V R como pueden ser los servicios a los que puede tener acceso, y cierta información acerca de E S E la ubicación de cada usuario. La información S Rpuede ser consultada utilizando el IMSI. Todo O H C en el HLR de su red local. La interfaz entre MSC y HLR E usuario de la red estará registrado R DE es conocida como interfaz C. Se utiliza para almacenar información de los usuarios pertenecientes a la red local, CENTRO DE AUTENTIFICACIÓN (AUC) Otra base de datos que guarda la red es el centro de autenticación o AuC. Este se utiliza únicamente para cuestiones de seguridad de la red. Contiene información para identificar al usuario y la encriptación utilizada. Siempre está en comunicación con el MSC y hace esto mediante la interfaz H. REGISTRO DE USUARIOS VISITANTES O VISITOR LOCATION REGISTER (VLR) Esta es una base de datos, que cuenta de manera temporal con la información de un usuario que no pertenece a su región, esto con la finalidad de evitar consultar de manera continua al HLR del usuario que se encuentra en roaming. La interfaz entre HLR y VLR se conoce como interfaz D, entre MSC y VLR Interfaz B, entre diferentes VLR Interfaz G. 36 Capítulo II. Marco Teórico REGISTRO DE IDENTIDAD DE EQUIPO (EIR) Es otra base de datos de la red. Esta base de datos se compone de tres listas, primero la lista blanca, que contiene los IMEI o identidad internacional del equipo móvil de los móviles que pueden utilizar la red GSM, la lista negra que contiene los equipos que pueden estar con algún mal funcionamiento o equipos robados, y por último la lista gris que es para los equipos que están siendo monitoreados para evaluación. 2.4.4. TIPOS DE CANALES GSM 2.4.4.1. CANALES FÍSICOS S DO A V R SE E R GSM utiliza dos bandas de 25 S OMHz para transmitir y para recibir. GSM usa FDD H C (Dúplex por División R en E E D Frecuencia) y usa una combinación de TDMA y FHMA (Acceso Múltiple por Saltos de Frecuencia) para proporcionar a las estaciones base y a los usuarios un acceso múltiple. Las bandas de frecuencia superiores e inferiores se dividen en canales de 200KHz llamados ARFCN (Número de Canal de Radio Frecuencia Absolutos). El ARFCN denota un par de canales uplink (transmisiones desde el MS hasta la BTS) y downlink (transmisiones desde la BTS a el MS) separados por 45 MHz y cada canal es compartido en el tiempo por hasta 8 usuarios TDMA. La combinación de un número de trama y un ARFCN (Número de Canal de Radio Frecuencia Absolutos) constituyen un canal físico tanto para el uplink y downlink. Cada canal físico en un sistema GSM se puede proyectar en diferentes canales lógicos en diferentes tiempos. Es decir, cada TS especifico o trama debe estar dedicado a manipular el trafico de voz y datos, o a señalizar (desde el MSC, la estación base o el MS). Sendín A. (2004, p.405). En los canales físicos, compuestos por la frecuencia ascendente y descendente, cabe destacar un aspecto adicional como es el desplazamiento de los intervalos temporales de transmisión y recepción; el intervalo temporal correspondiente al mismo número de canal esta desplazado en el tiempo en tres intervalos, de modo que la estación móvil transmite y recibe en tiempos diferentes. 37 Capítulo II. Marco Teórico En un intervalo temporal de los posibles, se puede transmitir una ráfaga, de las cuales se definen cinco tipos: Ráfaga normal (NB, o Normal Burst), utilizada por los canales de tráfico y control, a excepción de los canales FCCH, SCH y RACH. Ráfaga de corrección de frecuencia (FCB), utilizada por el canal FCCH. Ráfaga de sincronización (SB), utilizada por el canal SCH. Facilita la adquisición de la trama temporal. Esta es la primera ráfaga que el móvil debe demodular en la dirección descendente. Ráfaga de relleno (DB), con el mismo formato que una ráfaga normal, pero sin información en ella puesto que su objetivo es el envío de potencia aunque no exista OS D A V presenta una secuencia de R Ráfaga de acceso (AB), utilizada por el canalE RACH, EparaSminimizar colisiones por las diferentes R sincronización y un largo periodo deS guarda O H C E ubicaciones alrededor DER de la estación base. información que enviar. 2.4.4.2. CANALES LÓGICOS Las especificaciones GSM definen una gran variedad de canales lógicos que pueden ser usados para enlazar la capa física con la capa de datos dentro de las capas de la red GSM. Estos canales lógicos transmiten eficientemente los datos del usuario, aparte de proporcionar el control de la red en cada ARFCN. Los canales lógicos se pueden separar en dos categorías principalmente: Los canales de tráfico y los canales de control. Los canales de tráfico llevan la voz codificada digitalmente o datos y tienen funciones idénticas y formatos tanto para el downlink como para el uplink. Los canales de control llevan comandos de señalización y control entre la estación base y la estación móvil. Se definen ciertos tipos de canales de control exclusivos para el uplink o para el downlink. 2.4.4.3. CANALES DE TRÁFICO (TCH) Sendín, A. (2004, p.407). Los canales de tráfico en GSM pueden ser de velocidad completa (full-rate) o de media velocidad (half-rate), y pueden llevar voz digitalizada o datos de usuarios. Se definen en GSM dos formas generales de canales de tráfico: 38 Capítulo II. Marco Teórico Canal de tráfico a velocidad completa (TCH/F). Este canal transporta la voz digitalizada a 13 Kbps y datos a 9,6Kbps. Canal de tráfico de media velocidad (TCH/H). Este canal transporta la voz digitalizada a 6,5 Kbps y datos a 4,8 Kbps. 2.4.4.4. CANALES DE CONTROL Sendín, A. (2004, p.408). Se definen tres categorías de canales de control: difusión (broadcastó BCH), comunes (CCCH) y dedicados (DCCH). Cada canal de control consiste en varios canales lógicos distribuidos en el tiempo para proporcionar las funciones de OS D A V de una forma específica. Rtiempo sólo en ciertos canales ARFCN y se localizan en S slots de E RE S Entre los canales de control podemos mencionar: O H C E ER D Canales Broadcast (BCH, Broadcasting Control Channels); el BCH opera en el control necesarias en GSM. Los canales de control downlink BCH y CCCH se implementan downlink y proporciona sincronización para todos los móviles dentro de la celda y se monitoriza ocasionalmente por los móviles de celdas vecinas para recibir datos de potencia y poder realizar las decisiones de handover. Dentro de los canales BCH se definen tres tipos de canales separados: o Canal de Control de Broadcast (BCCH, BroadcastCommon Control Channel): El BCCH es un canal downlink que se usa para enviar información de identificación de celda y de red, así como características operativas de la celda que podría ser como la información de la estructura actual de canales de control, disponibilidad de canales, y congestión. o Canal Corrector de Frecuencia (FCCH, FrequencyCorrectionChannel): Permite a cada estación móvil sincronizar su frecuencia interna de oscilación a la frecuencia exacta de la estación base. o Canal de Sincronización (SCH, SynchronizationChannel): se usa para identificar a la estación base servidora mientras que permite a cada móvil la sincronización de las tramas con la estación base. 39 Capítulo II. Marco Teórico Canales de Control Comunes (CCCH, Common Control Channels); Un CCCH puede estar formado por tres tipos diferentes de canales: el canal de búsqueda (PCH) downlink, el canal de acceso aleatorio (RACH) uplink y el canal de acceso concedido (AGCH) downlink. Los canales CCCH son los más comunes dentro de los canales de control y se usan para buscar a los abonados, asignar canales de señalización a los usuarios, y recibir contestaciones de los móviles para el servicio, se describen a continuación: o Canales de Búsqueda (PCH, PagingChannel): El PCH proporciona señales de búsqueda a todos los móviles de una celda, y avisa a los móviles si se ha S DO A V R producido una llamada procedente de la PTSN; es emitido en sentido SE E R Canales de Acceso Aleatorio OS (RACH, Random Access Channel): El RACH H C E usado por el móvil para confirmar una búsqueda procedente es un canalR uplink E D de un PCH, y también se usa para originar una llamada. El RACH usa un descendente. o esquema de acceso slottedALOHA. Para establecer el servicio, la estación base debe responder a la transmisión RACH dándoles un canal de tráfico y asignando un canal de control dedicado (SDCCH) para la señalización durante la llamada. Esta conexión se confirma por la estación base a través de un AGCH. o Canal de Acceso Concedido (AGCH, Access GrantChannel): El AGCH se usa por la estación base para proporcionar un enlace de comunicaciones con el móvil, y lleva datos que ordenan al móvil operar en un canal físico en particular. Se utiliza para efectuar la asignación de SDCCH o TCH. Canales de Control Dedicado (DCCH); Hay tres tipos de canales de control dedicado en GSM, y funcionan en el uplink y en el downlink. o Canal de Control Dedicado de Señalización (SDCCH, Stand AloneDedicated Control Channel): El SDCCH lleva datos de señalización siguiendo la conexión del móvil con la estación base, y justo antes de la conexión lo crea 40 Capítulo II. Marco Teórico la estación base. El SDCCH se asegura que el MS y la estación base permanezcan conectados mientras la estación base y el MSC verifica la unidad del abonado y localiza los recursos para el móvil. Es emitido en sentido ascendente y descendente. o Canal de Control de Asociado Lento (SACCH, SlowAssociated Control Channel): El SACCH está siempre asociado a un canal de tráfico o a un SDCCH y se asigna dentro del mismo canal físico. El SACCH lleva información general entre el MS y la BTS. En el downlink, el SACCH se usa para enviar información lenta pero regular sobre los cambios de control al móvil, tales como S DO A V R instrucciones sobre la potencia a transmitir e instrucciones específicas de SE E R Canal de Control Asociado OS Rápido (FACCH, FastAssociated Control H C Channel): R El E FACCH lleva mensajes urgentes, y contienen esencialmente el E D mismo tipo de información que los SDCCH. Un FACCH se asigna cuando un temporización para cada usuario o SDCCH no se ha dedicado para un usuario particular y hay un mensaje urgente, como una respuesta de handover. 2.4.5. UTILIZACIÓN DE LOS CANALES LÓGICOS GSM Sendín, A. (2004, p.409). Los mensajes que se envían a la red (BTS) y la estación móvil (MS) son: RACH (MS a BTS), petición de canal de señalización en el acceso aleatorio al sistema. AGCH (BTS a MS), asignación de canal de señalización SDCCH a la estación móvil. SDCCH (MS a BTS), petición de actualización de la posición al sistema. SDCCH (BTS a MS), petición de autentificación desde la red a la estación móvil. SDCCH (BTS a MS), petición de la red a la estación móvil e transmisión en modo cifrado. SDCCH (MS a BTS), acuse de recibo del modo cifrado. 41 Capítulo II. Marco Teórico SDCCH (BTS a MS), confirmación de la actualización de la posición. SDCCH (MS a BTS), acuse de recibo confirmando localización. SDCCH (BTS a MS), liberación del canal SDCCH asignado a la estación móvil. Establecimiento de llamada desde un móvil, donde se verán los mensajes que la BTS envía al MS que está siendo llamada. Los mensajes intercambiados son: PCH (BTS a MS), para paging (búsqueda) de la estación móvil llamada. RACH (MS a BTS), de acceso aleatorio al sistema, identificándose la estación llamada en respuesta al paging. AGCH (BTS a MS), asignación de canal de señalización para intercambio de OS D A V R SDCCH (MS a BTS), respuesta al paging en el E canal asignado. ES desde la red a la estación móvil. R SDCCH (BTS a MS), petición deS autentificación O H C E SDCCH (MS a R DE BTS), devolución de la autentificación a la red. información previa de asignación de canal de tráfico. SDCCH (BTS a MS), petición de la red a la estación móvil de transmitir en modo cifrado. SDCCH (MS a BTS), acuse de recibo del modo cifrado. SDCCH (BTS a MS), petición de establecimiento de llamada entrante. SDCCH (MS a BTS), confirmación de establecimiento. SDCCH (BTS a MS), asignación de canal de trafico TCH. FACCH (MS a BTS), acuse de recibo del canal de tráfico (además en un canal FACCH el terminal llamante recibe el tono de llamada). FACCH (MS a BTS), mensaje de conexión cuando la estación móvil llamada descuelga. FACCH (BTS a MS), aceptación del mensaje de conexión. TCH (BTS a MS y MS a BTS), intercambio de mensajes (voz). 2.4.6. SALTOS DE FRECUENCIA O FREQUENCY HOPPING (FH) Sendín, A. (2004, p.420). Los desvanecimientos de Rayleigh son perdidas rápidas en el nivel de señal recibida, estos ocurren normalmente cuando el móvil esta quiero o 42 Capítulo II. Marco Teórico moviéndose a baja velocidad. El sistema GSM trata de evitar y mejorar esta situación, y para ello utiliza el mecanismo de los saltos en frecuencia, cambiando en los canales TCH la frecuencia de la portadora al ritmo que marquen las tramas. A un ritmo de 127 saltos de frecuencia por segundo, se van enviando las emisiones de los distintos intervalos temporales en distintas frecuencias. Con ellos se logra que los errores estén más repartidos y se puedan recuperar fácilmente, a la vez que se consigue que la interferencia cocanal se reparta entre varias celdas. 2.4.7. TRANSMISIÓN DE MENSAJES CORTOS (SMS). OS D A Ventre las estaciones móviles R mensajes cortos) permite el envio de una cadena de caracteres E ES R y una nueva entidad que surge en el sistema con el nombre Centro SMS. S O H C E El tamaño del mensaje DER es de 160 caracteres, pero se codifican 140 bits, es decir, 140x8 Sendín, A. (2004, p.422). El servicio SMS (Short MessageService o servicio de bits. El servicio presenta las siguientes características: Los canales de señalización utilizados son los SACCH y SDCCH. El centro SMS implementa un servicio de almacenamiento y reenvío. Se requiere confirmación por parte de la estación móvil. Si la estación móvil no está disponible, el mensaje es almacenado en el Centro SMS para ser reenviado cuando el móvil esté disponible. Se presenta en las modalidades punto a punto y punto a multipunto. 2.4.8. SISTEMA UNIVERSAL DE TELECOMUNICACIONES MÓVILES (UMTS) Alay, F. (TEG, 2006). El 3GPP (ThirdGenerationPartnership Project), es el organismo responsable de elaborar las especificaciones de UMTS. La concepción del sistema UMTS viene condicionada por los requisitos de los servicios que ofrece esta nueva generación de redes móviles. Los requisitos para este sistema son los siguientes: Tasas de transmisión de 2048 kbps para interiores o ambientes de poco movimiento. Tasas de transmisión de 384 kbps en ambientes urbanos y a velocidades máximas 43 Capítulo II. Marco Teórico de 120 km/h. Incluso en áreas rurales se debe poder dar una tasa de 144 kbps a vehículos a altas velocidades. Movilidad Global. Terminales Multimodo. Debe poder conectarse con otras redes, y el usuario debe poder distinguir que red lo está sirviendo. Es requerida una mayor eficiencia espectral. El soporte de aplicaciones de voz, datos, video y, en general, servicios multimedia, con S requisitos muy variados en lo que respecta al ancho de banda necesario y la tolerancia a DO A V R factores como el retardo o las perdidas, lleva a la necesidad de dotar a UMTS de E ES R S O mecanismos de QoS (Quality of Service). H C E UMTS fue la propuesta DER de la ETSI para tercera generación de telefonía celular, siendo éste el sucesor de GSM, al igual que CDMA-2000 es el sucesor de IS-95. Ambos Utilizan CDMA como técnica de acceso múltiple. La necesidad para estos sistemas es un ancho de banda considerable, movilidad y servicios adicionales. Todo esto se plantea usando un IP para cada móvil utilizado y mediante éste el acceso a los diferentes servicios. La gestión eficiente de los recursos de radio es de mucha importancia en toda red celular, y más aún en UMTS debido a la utilización de WCDMA (WidebandCodeDivisionMultiple Access). 2.4.8.1. ARQUITECTURA DE UMTS Alay, F. (TEG, 2006). UMTS utiliza la misma red central de GSM pero con una interfaz de radio completamente diferente. La nueva red de radio se llama UTRAN que significa UMTS Terrestrial Radio Access Network, La arquitectura básica de una red UMTS está compuesta por sus tres partes fundamentales: los equipos de usuario, la red de acceso y el núcleo de red. La arquitectura de UMTS se muestra en la figura 2.3 44 Capítulo II. Marco Teórico H C E ER D E ES R S O S DO A V R Figura 2.3. Arquitectura de UMTS Fuente: Rojas, D. (Presentación UMTS) Los equipos de usuario acceden a la red a través de la interfaz de radio (Uu), basado en WCDMA. La red de acceso de radio (UTRAN) se encarga de transportar el tráfico de usuario (voz, datos, señalización móvil-red) hasta el núcleo de red (CN, Core Network), con el que se comunica a través de interfaz Lu. Dentro del núcleo de red se encuentran los recursos de conmutación y transmisión necesarios para completar el trayecto de la comunicación hacia el abonado remoto, este abonado remoto puede pertenecer o no a la red UMTS. El núcleo de red en UMTS se plantea como la evolución del existente en las actuales redes 2G basadas en GSM/GPRS. UMTS recurre al empleo de técnicas de conmutación de paquetes. Se establece el empleo de ATM (Asynchronus Transfer Mode) como tecnología de transporte en UTRAN. La selección inicial de ATM se justifica por el hecho de ser una de las tecnologías más flexibles y maduras para utilización en redes que prestan multiservicios con QoS establecidos. 45 Capítulo II. Marco Teórico E ES R S O S DO A V R H C E ER Figura 2.4. Arquitectura de UTRAN D Fuente:Bermudez, E. (TEG, 2009) En la figura 2.4 se muestra la arquitectura de UTRAN, en la que pueden observarse los elementos que la componen y los interfaces definidos entre ellos. La red de acceso en UMTS consta de uno o más subsistemas RNS (Radio Network Subsystem). Cada RNS cubre un conjunto de células UMTS, siendo este el responsable de la gestión de los recursos asociados a ellas. UnRNS está formado por un controlador RNC (Radio Network Controller) y un conjunto de estaciones base (Nodos B). Dentro de la red de radio se especifican dos tipos de interfaces: la interfaz Iub entre cada Nodo B y el RNC que lo controla y la interfaz Iur entre RNCs. La interfaz Iur no tiene equivalente en las redes 2G y permite la comunicación directa entre RNCs para el soporte de traspasos suaves llamados Soft-Handover entre estaciones bases pertenecientes a distintos RNCs. La red de radio también posee dos tipos de interfaces externos: El interfaz de radio Uu, basado en WCDMA, como se menciono anteriormente, y el interfaz Iu con el núcleo de la red. Este último se divide lógicamente en dos interfaces: Iu-CS para la conmutación de circuitos e Iu-PS para la conmutación de paquetes. 46 Capítulo II. Marco Teórico RNC (Radio Network Controller) Con el Controlador de la Red de Radio UMTS cuenta con un administrador de recurso autónomo para descentralizar el trafico. La mayor función de un RNC es la conexión de un portador de radio con su relación Iu. Para mantener la conexión entre el CN y la unidad móvil aun cuando ésta se encuentra en movimiento el RNC necesita una red de conmutación para las señales de banda ancha. Adicionalmente en el RNC se encuentra el Administrador de recurso de radio y el control UTRAN. El administrador de recursos está a cargo de la estabilidad de la conexión y es el responsable de dar el QoS requerido. Las mayores funciones del administrador de recursos son las siguientes: S DO A V Control de potencia para minimizar la interferencia. ER S E SR Control de acceso. O H Cdifusión en el enlace de bajada. E R Manejo de códigos de DE Control de handover para movilidad del usuario. En el caso de control de UTRAN las principales funciones son las siguientes: Difusión de información del sistema para notificar acerca de las condiciones individuales de las células. Control de acceso aleatorio para evitar congestiones. Funciones de seguridad de UTRAN. Administración de la movilidad en modo conectado. Manejo de base de datos para la unidad móvil e información específica de células. Dependiendo de la función que desempeñe un RNC puede tomar diversos roles; estos se explican brevemente a continuación: RNC Controlador o CRNC. Un CRNC se encuentra a cargo de todos los recursos lógicos que utiliza un Nodo B, solo existe un CRNC para un determinado Nodo B. Las funciones principales de un CRNC son la administración de información del sistema, administración de tráfico de los canales comunes, y control de la congestión y la carga en las células, control de acceso, y distribuir los códigos para nuevos enlaces de radio en las células. 47 Capítulo II. Marco Teórico RNC Servidor o SRNC. Este se encarga de la conexión entre una unidad móvil y el RNC, hay un SRNC por móvil que tiene una conexión con el RNS. Las funciones del SRNC son: mapeo de los parámetros para el enlace de radio, control de potencia, macro diversidad y decisión de handover. Drift RNC o DRNC. Un DRNC apoya a un SRNC con recursos de radio en el caso de conexiones con macro diversidad. Si una conexión entre una unidad móvil y su SRNC llega por medio de otro Nodo B conectado a un RNC diferente, este RNC se conoce como DRNC. NODO B OS D A RVaérea Uu (W-CDMA), y su Este se conecta al usuario por medio de S la E interfaz RE S principal función es la de convertir de y para esta interfaz. El proceso interno de este O Hde información de los canales de transporte en la interfaz C E elemento incluye laE transferencia R D Iub a los canales físicos de la interfaz Uu. Además incluye corrección de errores, la modulación por medio de QPSK, el spreading y despreading de W-CDMA, así como el ajuste de la tasa de transmisión. Mide la calidad y fuerza de la señal y manda ésta información al RNC para el proceso de handover y la combinación de macro diversidad. Tiene funciones para estimación de tráfico en la célula y control de acceso de ser requerido por el RNC. El Nodo B también participa con el control de potencia, al hacer que la unidad móvil ajuste su potencia por las indicaciones que llegan por el enlace de bajada, a causa de las medidas enviadas por el enlace de subida de control de potencia de transmisión. Otras funciones del Nodo B es la sincronización de tiempo y de frecuencia. SGSN O NODO DE SOPORTE DE SERVICIO A GPRS Sendín, A. (2004, p.521). Encargado del establecimiento y control de los servicios IP, al igual que de la gestión de movilidad del usuario final. También es responsable del control de los recursos en las pasarelas relacionados con los servicios de conmutación de paquetes. 48 Capítulo II. Marco Teórico GGSN O NODO DE SOPORTE DE PASARELA A GPRS Sendín, A. (2004, p.521). Encargado del manejo de la señalización de control que se encamina hacia redes externas. Controla el tunelado de IP en la red troncal y, como el SGSN, gestiona recursos en las pasarelas. 2.4.9. WCDMA WidebandCDMA o CDMA de banda ancha fue creada para la tercera generación de telefonía celular, este sistema tiene el respaldo de la ITU (Unión 55 Internacional de Telecomunicaciones) así como de 3GPP o ThirdGenerationParthnership Project (Proyecto S DO A V R de Sociedad de Tercera generación). La banda de los GHz es la que ha sido destinada para SE E R La principal diferencia entre GSM OS y WCDMA es la técnica de acceso múltiple, H C E WCDMA utiliza CDMA. CDMA consiste en asignar un mientras GSM utilizaR TDMA, E D código único a cada usuario y gracias a éste código se puede utilizar la misma frecuencia y WCDMA. por lo tanto todos pueden transmitir al mismo tiempo. En CDMA se utiliza un ancho de banda de 1.25 MHz, lo que se realiza es multiplicar la señal por una señal de difusion que consiste en un código de pseudos ruido. La señal resultante parece aleatoria, sin embargo, si el receptor tiene el código correcto el proceso se invierte y se puede recuperar la señal original. En CDMA el factor de reuso de frecuencia es 1. En WCDMA lo que cambia es el ancho de banda que aumenta de 1.25MHz en CDMA a 5MHz en WCDMA, además de que el chip rate aumenta a 3.84 Mcps. Entre las principales ventajas están: Una mayor eficiencia espectral. Un mejor QoS. Soporta mayores tasas de transmisión de bits. 49 Capítulo II. Marco Teórico 2.4.9.1. MODULACIÓN Sendín, A. (2004, p.519). Se utiliza como modulación QPSK tanto en el enlace de bajada como de subida; asi pues cualquier canal físico descendente menos el SCH ve separados sus bits pares e impares para en cada rama multiplicar los códigos de canalización, de modo que la secuencia compleja resultante se multiplique por el código de aleatorización complejo. 2.4.9.2. CODIFICACIÓN 2 opciones OS D A V R (FrecuencyDivisionDuplex) y tres opciones para TDDE (Time DivisionDuplex): S E Codificación Convolucional.OS R H C E Codificación Turbo. DER Para la codificación del canal se especificaron para FDD Sin codificación (solo para TDD). La selección de la codificación es indicada por capas superiores. Para evitar errores en la transmisión se utiliza Entrelazado. 2.4.10. CANALES EN UMTS Hernando, J. (2004, p.618). En la arquitectura se establecen tres clases de canales: Canales Lógicos. Canales de Transporte. Canales físicos. 2.4.10.1. CANALES LÓGICOS Los canales lógicos definen la naturaleza de la información que debe transmitirse y pueden ser clasificados en canales de control y canales de tráfico y también, por el sentido de la comunicación en ascendentes y descendentes; y se relacionan a continuación: 50 Capítulo II. Marco Teórico a) Canales de control: Canal de diffusion (BCCH, Broadcast Control Channel). Este canal va en el enlace descendente, se utiliza para difundir información del sistema, así como información específica de la célula. Canal de aviso (PCCH, Paging Control Channel). Este canal también va por el enlace de bajada y se encarga de notificar a los terminales móviles cuando su posición es desconocida. Canal de Control Dedicado (DCCH, Dedicated Control Channel). Este canal se utiliza para enviar información de control a la unidad móvil; además es un canal dedicado punto a punto bidireccional que se establece cuando la unidad móvil OS D A V Channel). Este canal R Canal de Control Común (CCCH, Common Control E ES R lógico es bidireccional y se utiliza para enviar y recibir información de la red, S O H C E cuando el terminal ER móvil accede por primera vez a una célula, tras un proceso de D registro o handover. empieza una conexión RRC con la red. b) Canales de Tráfico: Canal de Tráfico Dedicado (DTCH, DedicatedTrafficChannel). Es un canal bidireccional dedicado a una unidad móvil; se utiliza para transferir la información de usuario. Canal de Tráfico Común (CTCH, CommonTrafficChannel). Es un canal punto a multipunto, se usa para transferir información de usuario a todos o un grupo de usuario móviles. Todos los canales de transporte son unidireccionales. Los canales de trasporte se dividen en canales comunes y canales dedicados. Canales de Transporte comunes: o Canal de Acceso Aleatorio (RACH, Random Access Channel). Este canal solo se encuentra en el enlace de subida y se utiliza para enviar las peticiones de acceso realizadas por los UE; y también puede ser utilizado para enviar poca información en forma de paquetes a la red. En el área de cobertura todos los móviles utilizan este canal, existe un gran riesgo de colisiones. 51 Capítulo II. Marco Teórico o Canal de Broadcast (BCH, Broadcasting Channel). Se utiliza para difundir información específica del sistema y de toda la célula, como el número de intervalos de tiempo disponibles para el acceso de los UE vía RACH, los códigos de acceso y los valores de interferencia en el Nodo B para que el UE pueda calcular la potencia con que emitirá sus mensajes de acceso. Lo necesitan recibir los UE en su fase inicial de conexión y antes de registrarse en la red. Para favorecer su recepción, se le asigna una tasa binaria fija y de valor reducido que permite una alta ganancia de procesado. Dicha información solo existe en el enlace de bajada. o Canal de Acceso de Subida (FACH, Forward Access Channel). Este solo OS D A Venviados por el RACH; sus R móviles, la respuesta a los mensajes de E acceso ES de identificación para asegurar la R mensajes deben incluir unaS información O H C E recepción. R DE Canal de Voceo (PCH, Paging Channel). Solo existe en el enlace de bajada, su existe en el enlace de bajada y se utiliza para transmitir desde los terminales o función es de transmitir datos relacionados con los procedimientos de aviso a los UE cuando desde la red hay que enviarles información o tienen una llamada entrante. Se transmite a todas las células de un área de localización; pero el terminal no necesita tener conectado permanentemente el receptor, ya que se establecen grupos de aviso (paginggroups) y cada móvil activara el receptor cuando corresponda a su grupo. o Canal Compartido de Enlace de bajada (DSCH, DonwlinkSharedChannel). Este canal es compartido por varios usuarios. Este canal es similar al FACH. Está asociado siempre a un canal dedicado descendente. Su uso es decisión de la red (opcional), y se puede transmitir solo a una parte de la celula, hacia un UE con identificación explicita. o Canal de Paquetes Comunes (CPCH, Common Packet Channel). Este canal existe únicamente en el enlace de subida, es similar al RACH, ya que también envía paquetes de información a la red, pero este canal cuenta con un procedimiento para su acceso por lo que se puede evitar colisiones. Su uso es opcional, lo decide la red. 52 Capítulo II. Marco Teórico Canales de Transporte Dedicados: o Canal Dedicado (DCH, Dedicated Channel). Es una canal de transporte dedicado a una unidad móvil, provee transferencia de información tanto de control como de usuario. Este es el canal que soporta handover suave. Existe tanto en el enlace de subida como de bajada. 2.4.10.2. CANALES FÍSICOS La norma UMTs ha especificado los siguientes canales físicos: OS D A V Channel), quesoporta R Canal P-CCPCH (Primary Common Control Physical E ES R el BCH. S O H C E Canal (Secondary Common Control Physical R ES-CCPCH D Channel),quesustenta el FACH y el PCH. Canales Físicos asociados a canales de transporte: o o o Canal PRACH (PhysicalRandomSharedChannel), que soporta el RACH, es un canal físico común de acceso establecido en toda la célula para que los UE realicen por él sus peticiones de recursos o transmisión de paquetes cortos. o Canal PDSCH (Physical Downlink Access Channel),quesustenta el DSCH. o Canal PCPCH (Physical Common Packet Channel),quesoporta el CPCH. o Canal DPCCH (DedicatedPhysical Control Channel), para la parte del tráfico de control del DCH. Canales físicos no asociados a canales de transporte: o Canal CPICH (CommonPilotChannel), es un canal fundamentalmente del enlace descendente, utilizado por los UE para la selección inicial de la célula, como fase previa a la sincronización y recepción de señalización e información de usuario. o Canal SCH (SynchronizationChannel), canal descendente utilizado para la adquisición de temporización por los terminales móviles y para la búsqueda de células. 53 Capítulo II. Marco Teórico Indicadores: Son procedimientos para la transmisión de informaciones de señalización de bajo nivel sin tener que utilizar los bloques de información enviados por los canales de transporte. Existen 6 clases de indicadores, cada uno con una significación especifica: o Indicador de Adquisición, AI (AdquisicionIndicator). o Indicador de preámbulo de acceso, API (Access PreambleIndicator). o Indicador de asignación de canal, CAI (ChannelAssignmentIndicator). o Indicador de detección de colision, CDI (ColissionDetectionIndicator). o Indicador de aviso, PI (Page Indicator). o Indicador de estado, SI (Status Indicator). OS D A V canales de indicadores R Se transmite utilizando unos canales físicos E denominados ES ICH (IndicatorChannels). La proyección deR los indicadores en los ICH define los canales S O H C E físicos asociados que no DERtienen correspondencia con los canales de transporte y son: o AICH (AcquisitionIndicatorChannel), que notifica la aceptación o rechazo de solicitudes de acceso de los terminales móviles. o AP-AICH (Access Preamble AICH), similar al AICH para solicitudes de acceso para uso del CPCH. o CD/CA-ICH (CPCH CollisionDetection/ChannelAssignment ICH), con información sobre la resolución de la fase de detección de colisión del CPCH. o PICH (Page IndicatorChannel), para indicar a los terminales móviles si deben leer y decodificar o no el canal de aviso PCH. En la tabla 2.3 se muestra la correspondencia entre los canales de transporte y los canales físicos. 54 Capítu ulo II. Marco o Teórico Tab bla 2.3 Correespondencia entre canalees de transporrte y canaless físicos. EN NLACE ASCE ENDENTE CANAL D DE TRANSPOR T RTE RACH CPCH CANAL L FÍSICO BCH FACH PCH DSCH P-C CCPCH DCH DP PDCH DP PCCH S SCH P PICH A AICH AP--AICH CS S-ICH CD/C CA-ICH DESC CENDENTE E ASCEN NDENTE Y DESC CENDENTE E DESC CENDENTE E PT TACH PC CPH S-C CCPCH PD DSCH E ES R S O H C E In ndica ER canalees multiplexxados en tieempo. D S DO A V R Fuen nte: Hernando, J. (2004). Iguallmente, en la figura 2.5 se muestrra la correspondencia entre canalees lógicos y canales de traansporte. Figu ura 2.5. Corrrespondenciaa entre canalees lógicos y canales c de trransporte. Fuen nte: Hernando, J. (2004). 2.4.111. CONTR ROL DE POTENCIA A El controol de potenccia en WCD DMA aumennta el númeero de usuarrios por porrtadora al dism minuir el nivvel de interfferencia. Enn WCDMA se toman 1500 1 mediciones de la potencia por segundo, s grracias a estto se puede modificar la potenciaa con la quue transmitee tanto el 55 Capítulo II. Marco Teórico móvil como la estación base, debido a que los niveles de interferencia son muy bajos, el número de usuarios puede incrementar. Además de disminuir el nivel de interferencia, con el control de potencia se presenta un fenómeno llamado CellBreathing. CellBreathingsignifica que dependiendo del número de usuarios el tamaño de la célula puede variar, mientras con muchos usuarios el tamaño de la célula será menor, mientras menos usuarios se encuentren en el sistema la cobertura será mucho mayor. 2.4.12. HANDOVER Barba, A. (TDR, 1996). Se considera el término handover como la situación en que OS D A Va la red) mientras mantiene la R la red fija (sin necesariamente cambiar su punto de conexión E ES R llamada. S O H C E El handover seR E puede presentar en diversas situaciones según sea el origen de la D invocación, por ejemplo, el requerido por el radioenlace, que es el más frecuente en las un terminal móvil con una llamada en progreso cambia de radiocanales y/o conexiones con redes convencionales y está estrictamente relacionado con los parámetros del radioenlace como la relación señal a ruido, la potencia de señal recibida o via control de calidad (parámetros relacionados como relación señal a ruido o BER). El handover se activa como resultado de la monitorización de los parámetros del radioenlace en comparación con unos determinados valores prefijados. Otro ejemplo de tipo de handover puede originarse por el propio abonado al requerir ciertas funciones debidas al servicio de abonado/usuario, tales como perfil de servicio, tarificación, acceso a determinados servicios, etc. Por último, el handover originado por la red se basa en los parámetros de calidad del sistema desde un punto de vista global. La activación del handover sería decidido por una red inteligente que tuviera el conocimiento y control del 'status' completo del sistema celular, por ejemplo, el 'status' de los diferentes canales de radio en términos de los niveles de ruido completos o utilización de los recursos radio, el 'status' de la utilización de los recursos de la red fija, como son: la óptima distribución de las cargas de tráfico o la óptima utilización de recursos físicos durante la fase activa de la llamada, el 'status' de las alarmas de la red y las situaciones de fallos. 56 Capítulo II. Marco Teórico El proceso del handover puede dividirse en dos fases: la fase de decisión cuando la red y/o el terminal móvil deciden que es necesario ejecutar el handover a una determinada celda candidata y la fase de ejecución para encontrar y establecer las nuevas conexiones vía red y radio. El handover también puede clasificarse según la forma en la que se establece el camino a la nueva celda y la conexión se cambia desde la celda actual a la nueva celda. Así pues de esta forma: Hard handover: El terminal móvil tiene que cambiar de radiocanal (frecuencia) al nuevo camino con posiblemente una corta interrupción de la conexión en progreso. El nuevo camino se construye de forma avanzada a la red de forma que la OS D A V R información al nuevo camino se realizan simultáneamente. E ES en paralelo con el antiguo y el flujo R S Softer handover: El nuevo camino se establece O H C E de información DERse transmite por el terminal móvil en ambos caminos, es más, interrupción es tan pequeña como sea posible. La conmutación y el reenrutado de la durante un instante el camino activo es el antiguo. Entonces, se activa el nuevo a través de una conmutación en la red. El antiguo camino se para y sus enlaces son liberados. Soft handover: En este handover hay dos caminos y sus correspondientes flujos de información activos, al menos durante un determinado tiempo. Los mejores rendimientos en el intrahandover se consiguen mediante técnicas DCA (Dynamicchannelassignment) en donde cada terminal móvil mide la interferencia percibida en su canal y decide cambiar de radiocanal de forma completamente descentralizada. Si cabe la actuación de un sistema de gestión de recursos según los distintos grados de congestión en las celdas. Además, existe la posibilidad de integrar funcionalidades de seguridad en el control del handover, como por ejemplo, en la sincronización con la fase de iniciación del handover. Ello comportaría la invocación simultánea de los procedimientos de gestión de claves con la fase de iniciación del handover. 2.4.13. HANDOVER INTER-FRECUENCIA 57 Capítulo II. Marco Teórico Brunner,Garavaglia, Mittal, Narang, y Vargas (2006). Este es el tipo de handover más simple. Será necesario cuando la señal de la conexión de un canal físico sea baja. Para evaluar la calidad de la conexión, el móvil constantemente transmite los valores de las medidas RXLev (nivel recibido medido por el teléfono) y las RXQual(el radio del error de bit determinado) a la BS. Si la BS quiere entregar el teléfono a otro canal, lo que necesita es informar al teléfono sobre el número del nuevo canal y su nueva configuración. El teléfono cambia directamente al nuevo canal y puede mantener ambas configuraciones para la sincronización de la BS. 2.4.14. HANDOVER INTRA-FRECUENCIA OS D A V En un sistema normal, con R Brunner,Garavaglia, Mittal, Narang, y Vargas (2006). E S Ecuando R varias redes. Sólo se realiza intra-freq handover la calidad de conexión de un canal S O H C E por la misma BS) está por encima del nivel deseado. De tal físico (que ha sido medido R E D manera que intra-freq handover puede realizar un cambio de slot en la misma frecuencia (TDMA), un cambio de frecuencia(FDMA) o un cambio de frecuencia y tiempo simultaneo. Sin embargo, no existe actualmente ningún criterio para realizar intra-freq handover cuando los límites de la conexión de salida están por debajo del nivel deseado por la BS, especialmente cuando las conexiones colindantes están también por debajo del nivel deseado (por ejemplo cuando un inter-freq handover no proporciona ninguna salida que mejore la calidad). 2.4.15. EVENTOS DE UMTS 2.4.15.1. EVENTOS DE MEDICIÓN INTRA-FRECUENCIA 1A: Una celda monitoreada es tan buena que el móvil puede agregarla al conjunto activo. 1B: Una celda en el conjunto activo no es tan buena como la mejor celda vecina. 1C: Evento de sustitución; un CPICH en monitoreo activo es mejor que en el conjunto activo. 58 Capítulo II. Marco Teórico 1D: Evento de cambio a la mejor celda. Una señal es mejor que la mejor celda en el conjunto activo. Este evento es utilizado en el handover intra-frecuencia. 1F: Evento que mide los resultados de las celdas en el conjunto activo que son menores que un umbral absoluto. 2.4.15.2. EVENTOS DE MEDICION INTER-FRECUENCIA 2B: La calidad de la celda servida es menor que el valor de umbral absoluto, y la calidad de una celda vecina inter-frecuencia es mayor que el valor de umbral. 2C: La calidad de la celda vecina inter-frecuencia es mayor que un valor de umbral OS D A V valor de umbral. Es usado R 2D: La calidad de la celda servida es menor que un cierto E ES R para iniciar el modo comprimido. S O H C E 2F: La calidadR DE de la celda servida es mayor que un cierto valor de umbral. Es usado absoluto. para detener el modo comprimido. 2.4.15.3. EVENTOS DE MEDICION INTER-RAT 3A: La calidad de la frecuencia utilizada es menor que el valor de umbral, pero la calidad en la celda GSM es mayor que el umbral. 3C: La calidad en GSM es mayor que un valor absoluto de umbral. 2.4.16. INTEROPERABILIDAD La interoperabilidad o interoperatividad es la condición que permite que sistemas o productos diferentes puedan relacionarse entre sí, sin ambigüedad, para coordinar procesos o intercambiar datos. La interoperabilidad se fundamenta en que las informaciones precisas para llevarla a cabo estén disponibles como Normas o Estándares. Este concepto de interoperabilidad es crucial para el funcionamiento de las redes telefónicas e internet, puesto que permite que las redes estén formadas por diferentes 59 Capítulo II. Marco Teórico equipos, posiblemente con características heterogéneas, junto con una variedad muy amplia de productos informáticos y software. En telecomunicaciones, la interoperabilidad entre sistemas hace referencia a la capacidad de las distintas redes de comunicaciones de conectar usuarios de otras redes, de manera que las variaciones en las aplicaciones y en los servicios prestados sobre ellas sean tolerables o ni tan siquiera se perciban las diferencias. La interoperabilidad entre productos se refiere a la cualidad de que un producto pueda ser sustituido por el de otro fabricante sin que por ello varíen las características funcionales ni las prestaciones. Un ejemplo de interoperabilidad en telecomunicaciones son las redes de telefonía, que permiten efectuar llamadas desde la red móvil a la red telefónica básica o, incluso, a una red de telefonía IP. OS D A Vtécnicos. R aparatos o sistemas, sin tener que preocuparse de los aspectos E ES se podría clasificar en tres tipos: R En términos más exactos la interoperabilidad S O H C E interoperabilidad semántica, ER funcional y básica D La creación de sistemas interoperables está directamente relacionada con la Desde el punto de vista del usuario la interoperabilidad consiste en la capacidad de utilizar aprobación de normas y estándares que definan las especificaciones de implementación y los interfaces para conectar entre sí sistemas diferentes. El ejemplo más notable es quizá la arquitectura TCP/IP desarrollada a partir de diversas normas de la Internet EngineeringTaskForce (IETF), que ha permitido la interconexión de un gran número de redes distintas para conformar Internet. Por ejemplo, en un producto basado en la arquitectura TCP/IP la interoperabilidad se puede examinar en tres zonas: la "pila" o capas del protocolo, el codec y la aplicación. Y el sistema debe ser interoperable en las tres zonas. Pila o capas del protocolo; el protocolo tiene que realizar lo que diga la norma técnica y, por tanto, es el responsable de que cada capa sea interoperable. Dicho de otro modo, el protocolo ha de efectuar las acciones que sean precisas y comunicarse con otros elementos mediante mensajes e intercambio de datos, para que se cumpla exactamente lo que especifique la norma técnica. Codec; los Codecs tienen rasgos que son más difíciles de concretar. También hay normas que los definen que, por cierto, cada vez son más complejas, pero a veces los protocolos emplean los codecs de modo diferente, o responden mejor o peor en función de 60 Capítulo II. Marco Teórico cuál sea la carga de video o audio del codec. Lo que quiere decir que en ocasiones el funcionamiento del codec depende del contexto en que se emplee y no siempre basta con probarlo aisladamente. Aplicación; la aplicación es donde se integran todas las funciones. La lógica del programa de aplicación aglutina la pila del protocolo con los codecs y con las funciones propias de la aplicación, dando por supuesto, si todo funciona correctamente, que a partir de ese punto el conjunto es interoperable. Lo cual solo se puede certificar tras superar las correspondientes pruebas de interoperabilidad. (Fuente: http://es.wikitel.info/wiki/Interoperabilidad. 12 de noviembre 2010.3:45pm) 2.4.17. INTER-RAT. S DO A V R SE E R En muchos casos es necesarioS O que la radio UMTS de acceso a la red realice H C Ede 2G. Estos handovers se les da una variedad de nombres handover a la red GSM R E D incluyendo Inter-RAT handover, ya que se entrega entre las diferentes formas de Radio Acceso a la Tecnología, handover entre sistemas, y UMTS / GSM handover. Estos handovers se pueden requerir por una de una variedad de razones, incluyendo: o Limitada cobertura UMTS o Red UMTS ocupada mientras que la capacidad de repuesto está disponible en la red GSM La forma más común de handover entre sistemas es entre UMTS y GSM. Hay dos tipos diferentes Inter-RAT handover los cuales va de WCDMA a GSM y viceversa. 2.4.17.1. HANDOVER DE UMTS A GSM Bergström, J.(Ericsson Review No. 1, 2003). La figura 6 muestra la secuencia de mensajes para el handover de WCDMA a GSM. Cuando el terminal móvil dispone de un servicio de conmutación de circuitos y la intensidad de la señal cae por debajo de un umbral determinado, la red WCDMA ordena al terminal móvil a realizar traspaso a GSM. Normalmente, el terminal móvil se encarga de enviar un informe de la medida en 61 Capítulo II. Marco Teórico que la calidad de una celda vecina GSM supera un determinado umbral y la calidad de WCDMA es insatisfactoria. H C E ER D E ES R S O S DO A V R Figura 2.6. Handover UMTS a GSM. Fuente:Bergström, J.(Ericsson Review No. 1, 2003). Cuando UTRAN recibe el mensaje de informe de la medida, se inicia el handover, dado que todos los criterios de entrega se han cumplido, por ejemplo, siempre que el terminal móvil no está involucrado en los servicios que requieren WCDMA. UTRAN luego solicita al BSS recursos de la reserva. El BSS al que se va a pasar el móvil, prepara un mensaje de comando de entrega, que incluye los detalles de los recursos asignados. Este mensaje GSM, que se envía al terminal móvil a través de la interfaz de radio WCDMA, se transmite transparentemente por los nodos de red diferentes. Cuando el terminal móvil recibe el comando de handover, se mueve a la celda GSM objetivo y establece la conexión de radio de conformidad con los parámetros incluidos en el mensaje de comando de la entrega. El terminal móvil indica la finalización con éxito de la entrega mediante el envío de un mensaje de entrega total a la BSS, después de que la red GSM inicia la liberación de la conexión de radio WCDMA. 2.4.17.2. HANDOVER DE GSM A UMTS 62 Capítulo II. Marco Teórico Bergström, J.(Ericsson Review No. 1, 2003).La figura 2.7; muestra la secuencia de mensajes para el handover de GSM a WCDMA. La red ordena al terminal móvil (el cual debe ser modo dual) que realice mediciones WCDMA enviando el mensaje de información de la medida, que contiene información sobre las celdas vecinas WCDMA y los criterios para la realización de mediciones y presentación de informes. Cuando los criterios para la entrega a WCDMA se han cumplido, el BSS inicia la asignación de recursos a la celda WCDMA. Encapsulado en estos mensajes, el BSS también envía información a UTRAN de las capacidades WCDMA del terminal móvil. H C E ER D E ES R S O S DO A V R Figura 2.7. Handover de GSM a UMTS Fuente:Bergström, J.(Ericsson Review No. 1, 2003). Cuando los recursos de la celda WCDMA a la cual se hará el handover, se ha asignado, UTRAN compila un mensaje de comando UTRAN del handover, que suele incluir la identidad de la configuración predefinida para el servicio en uso. Este mensaje se envía de forma transparente para el terminal móvil a través de la red básica y el BSS. Cuando el terminal móvil recibe el mensaje de comando de la entrega a UTRAN se sintoniza la frecuencia WCDMA y comienza la sincronización de radio. El terminal móvil a continuación, indica que el traspaso se ha realizado correctamente enviando el mensaje de entrega completa a UTRAN, después de lo cual los recursos en las redes GSM están en libertad. 63 Capítulo II. Marco Teórico 2.4.17.3. PARÁMETROS INTER-RAT 2G A continuación se presentan parámetros existentes en el BSC que afectan la manera de comportarse y de realizar los procesos de los móviles que se registran en la red GSM. QSEARCH I Este parámetro especifica el nivel de señal para reseleccionar una celda en modo idle. En modo idle, cuando este parámetro este configurado en un rango de 0 a 6, el móvil inicia la búsqueda de celdas vecinas 3G cuando el valor de señal de la celda donde se OS D A V de celdas vecinas 3G, si el R configurado entre un rango de 8 a 14, el móvil inicia laE búsqueda ES R nivel de señal de la celda donde se encuentra es más alto que el nivel configurado para este S O H C E parámetro. Cuando este DERparámetro está configurado en 7, el móvil siempre busca celdas encuentra, es más bajo que el valor configurado para éste parámetro. Si éste parámetro está vecinas 3G, y cuando se encuentra configurado en 15, el móvil nunca busca celdas vecinas 3G. El rango de este parámetro va de 0 a 15. En el caso de que celdas 2G/3G existan, se debería configurar (por recomendación del fabricante) este parámetro en un valor de 8 a 14. En la tabla 2.4 se muestran los valores de este parámetro con su correspondiente valor físico. QSEARCH C Cuando el equipo se encuentra en modo de conexión, es decir, se genere o reciba una llamada, el móvil mediante los parámetros de Inter RAT 3G, pasará a GSM y la llamada del móvil será tratada por la red 2G; pero existe el caso donde la cobertura 3G es mejor que 2G, y por esto se configura el parámetro QSearch C y otros parámetros adjuntos Este parámetro especifica el nivel de ancho de banda para reseleccionar una celda en modo de conexión. En modo de conexión, cuando este parámetro este configurado en un rango de 0 a 6, el móvil inicia la búsqueda de celdas vecinas 3G cuando el valor de señal de la celda donde se encuentra, es más bajo que el valor configurado para éste parámetro. Si éste parámetro está configurado entre un rango de 8 a 14, el móvil inicia la búsqueda de 64 Capítulo II. Marco Teórico celdas vecinas 3G, si el nivel de señal de la celda donde se encuentra es más alto que el nivel configurado para este parámetro. Cuando éste parámetro está configurado en 7, el móvil siempre busca celdas vecinas 3G, y cuando se encuentra configurado en 15, el móvil nunca busca celdas vecinas 3G. El rango de este parámetro va de 0 a 15. En la tabla 2.4 se muestran los valores de este parámetro con su correspondiente valor físico. QSEARCH P Ahora bien, si un usuario establece una conexión de datos 3G y recibe una llamada, pasará a la red 2G, una vez culminada la llamada el equipo restablecerá la conexión de OS D A V R retornar a la red 3G aun cuando la conexión de datos 2G este establecida y para ello se E S E configura el parámetro QSearch P. SR O H C E R DE datos en la red 2G, la cual será efectiva pero en detachedmode; para evitar esto, se debe Éste parámetro especifica el nivel de señal para reseleccionar alguna celda en modo de transferencia de paquetes. En este modo, cuando el parámetro se encuentra configurado en un rango de 0 a 6, el móvil inicia la búsqueda de celdas 3G vecinas si el nivel de señal de la celda donde se encuentra es menor que el valor configurado. Si este parámetro está configurado entre un rango de 8 a 14, el móvil inicia la búsqueda de celdas vecinas 3G, si el nivel de señal de la celda donde se encuentra es más alto que el nivel configurado para este parámetro. Cuando éste parámetro está configurado en 7, el móvil siempre busca celdas vecinas 3G, y cuando se encuentra configurado en 15, el móvil nunca busca celdas vecinas 3G. El rango de este parámetro va de 0 a 15. Cabe resaltar que los valores de los parámetros QSearchP van de 0 a 15 y que cada uno de estos corresponde a un valor en decibelios como se muestra en la tabla 2.4. Tabla 2.4. Valores de los parámetros QSearch I, QSearch C y QSearch P Valor del Parámetro Valor en decibelios 65 Capítulo II. Marco Teórico 0 -98dBm 1 -94dBm 2 -90 dBm 3 -86 dbm 4 -82 dBm 5 -78 dBm 6 -74dBm 7 SIEMPRE 8 -78 dBm 9 -74 dBm 10 -70 dBm 11 12 H C E ER 14 13 D E -62 dBm ES R S O 15 S DO A V R -66 dBm -58 dBm -54 dBm NUNCA Fuente: Manual BCS 6000Huawei TDD 3G BETTER CELL HO VALID TIME(S) De acuerdo con el parámetro P/N, si las condiciones de disparo a una celda 3G TDD, se reúnen por P segundos consecutivos entre N segundos, se hace el disparo. La unidad de este parámetro son segundos, y su rango va de 1 a 16 seg. Mientras el valor de este parámetro sea más alto, más difícil será que se realice el cambio a la celda 3G. Este es un parámetro que se configura en el BSC. TDD 3G BETTER CELL HO WATCH TIME(S) De acuerdo con el criterio P/N, si las condiciones de disparo de handover a una celda 3G TDD, se reúnen por P segundos consecutivos entre N segundos, se realiza el handover a la mejor celda 3G TDD. Mientras el valor de este parámetro sea más alto, más difícil será que se realice el cambio a la celda 3G. La unidad de este parámetro son segundos, y su rango va de 1 a 16 seg. TDD RSCP THRESHOLD FOR BETTER 3G CELL HO 66 Capítulo II. Marco Teórico Cuando los parámetros Inter-RAT Out BSC Handover Enable y TDD Better 3G Cell HO Allowed, están configurados en “SI”, se realizará el handover a la mejor celda 3G cuando la señal de energía recibida de la celda vecina 3G es superior que el ancho de banda durante un periodo de tiempo. La unidad para este parámetro son niveles y su rango es de 0 a 63. Mientras el valor de este parámetro sea más alto, más difícil será que se realice el cambio a la celda 3G. Este es un parámetro que se configura en el BSC. El valor de 0 corresponde a -110 dBm y el valor de 63 corresponde a -47 dBm, tal como se muestra en la tabla 2.5. Tabla 2.5. Valor correspondiente físico de los niveles. Valor del Parámetro Valor en decibelios 0 -110 dBm H 3EC DER4 2 E ES R S O 1 S O D A V -109 dBm R -108 dBm -107 dbm -106 dBm 5 -105 dBm 6 -104 dBm 7 -103 dBm 8 -102 dBm 9 -101 dBm 10 -100 dBm 11 -99 dBm 12 -98 dBm 13 -97 dBm 14 -96 dBm 63 -47 dBm Fuente: Manual BCS 6000Huawei TDD HO PREFERENCE THRESHOLD FOR 2G CELL Cuando el parámetro TDD Inter-RAT HO Preference está configurado en “Preference for 2G CellByThreshold”, el móvil es preferiblemente entregado a una celda 3G, si el nivel de recepción de la primera celda vecina candidata 2G es igual o inferior que 67 Capítulo II. Marco Teórico este ancho de banda. De lo contrario, el móvil es preferentemente entregado a una celda 2G. La unidad de este parámetro son niveles y su rango va de 0 a 63. Mientras el valor de este parámetro sea más alto, mas difícil será para el BSC realizar el handover al móvil a una celda 2G y será más fácil para el BSC realizar el handover al móvil a una celda 3G TDD. El valor de 0 corresponde a -110 dBm y el valor de 63 corresponde a -47 dBm; tal como se muestra en la tabla 2.5. 3G BETTER CELL HO VALID TIME(S) De acuerdo al criterio P/N, si las condiciones de disparo a una mejor celda 3G se S DO A V R cumplen por P segundos consecutivos durante N segundos, el handover a la mejor celda 3G E es disparado. La unidad de este parámetro es en segundos y su rango va de 1 a 16. Mientras ES R S O más alto sea este valor, más difícil será que se realice el handover a la mejor celda 3G. Este H C E ER parámetro es configurado en el BSC. D 3G BETTER CELL HO WATCH TIME(S) De acuerdo al criterio P/N, si las condiciones de disparo a una mejor celda 3G se cumplen por P segundos consecutivos durante N segundos, el handover a la mejor celda 3G es disparado. La unidad de este parámetro es en segundos y su rango va de 1 a 16. Mientras más alto sea este valor, más difícil será que se realice el handover a la mejor celda 3G. Éste parámetro es configurado en el BSC. EC/NO THRESHOLD FOR BETTER 3G CELL HO Cuando los parámetros Inter-RAT Out BSC Handover Enable y Better 3G Cell HO Allowed están configurados en “SI”, se realizará el handover a la mejor celda 3G cuando el Ec/No de una celda 3G adyacente es mejor que el valor de éste parámetro durante un periodo de tiempo. La unidad de este parámetro es en niveles y su rango va de 0 a 49. Mientras más alto sea el valor de este parámetro, más difícil será que se realice el handover a la mejor celda 3G. Éste parámetro es configurado en el BSC. El valor de 0 corresponde a -24 dBm y el valor de 49 corresponde a 0dBm; tal como se muestra en la tabla 2.6. Tabla 2.6. Valores del parámetro EC/NO THRESHOLD FOR BETTER 3G CELL HO 68 Capítulo II. Marco Teórico Valor del Parámetro Valor en decibelios 0 -24 dBm 1 -23.5 dBm 2 -23 dBm 3 -22.5 dbm 4 -22 dBm 5 -21.5 dBm 6 -21 dBm 7 -20.5 dBm 8 -20 dBm 11 12CH E ER D E ES R S O 10 S DO A -19 dBm V R -19.5 dBm 9 -18.5 dBm -18 dBm 13 -17.5 dBm 14 -17 dBm 49 0 dBm Fuente: Manual BCS 6000Huawei RSCP THRESHOLD FOR BETTER 3G CELL HO Si los parámetros Inter-RAT Out BSC Handover Enable y Better 3G Cell HO Allowed están configurados en “SI”, se realizará el handover a la mejor celda 3G cuando el RSCP de una celda 3G adyacente es mejor que el valor de éste parámetro durante un periodo de tiempo. La unidad de este parámetro es en niveles y su rango va de 0 a 63. Mientras más alto sea el valor de este parámetro, más difícil será que se realice el handover a la mejor celda 3G. Éste parámetro es configurado en el BSC. El valor de 0 corresponde a -110 dBm y el valor de 63 corresponde a -47 dBm; tal como se muestra en la tabla 2.5. HO PREFERENCE THRESHOLD FOR 2G CELL Cuando el parámetro Inter-RAT HO Preference está configurado para preferir una celda 2G por el umbral, un móvil es preferiblemente cambiado a una celda 3G si el nivel recibido de la primera celda vecina candidata 2G es igual o menor que este umbral. De otra forma, el móvil preferirá realizar el cambio a la celda 2G. La unidad de este parámetro es en niveles 69 Capítulo II. Marco Teórico y su rango va de 0 a 63. Mientras más alto sea este valor, más difícil será para el BSC realizar el handover del móvil a una celda 2G, pero será más fácil que lo realice a una celda 3G FDD. Este parámetro es configurado en el BSC. El valor de 0 corresponde a -110 dBm y el valor de 63 corresponde a -47 dBm; tal como se muestra en la tabla 2.5. 2.4.17.4. PARAMETROS INTER-RAT 3G A continuación se presentan parámetros existentes en el RNC que afectan la manera de comportarse y de realizar los procesos de los móviles que se registran en la red UMTS. INTER-RAT CS MEASURE START EC/NO THD OS D A R de la cantidad de Ec/No, cuando el móvil se encuentra enV estado de conexión. Para los E S E servicios de dominio CS, cuando Ec/No S esRusado como una medida para Inter-RAT, el O H C activar el modo comprimido y comenzar la medición interE RNC envía la señalización para R DE RAT, si el móvil reporta eventos 2D cuando el valor medido es más pequeño que el valor Umbral necesario para realizar el inicio de la medición inter-RAT con la medición configurado de este parámetro. Cuando el móvil se mueve a una velocidad de 5Km/h, es recomendado que éste parámetro se configure en -17 dB; si el móvil se mueve a una velocidad de 50 km/h, es recomendado que el parámetro se configure en -14 dB; si el móvil se mueve a una velocidad de 120 km/h, se recomienda configurar este parámetro en -12 dB. Para la celda en la que el móvil se mueve en distintas velocidades, éste parámetro se debe configurar en -14 dB. A través de la emulación, la tasa de llamadas perdidas es menor en los móviles que se mueven a una velocidad de 120 km/h cuando este parámetro es configurado en -14dB. Si la celda es una macro celda, indica que existen micro celdas dentro de ellas. Para activar la función de la absorción de trafico de las micro celdas, el umbral para iniciar el modo comprimido debe ser mayor y el umbral para detenerse debe ser menor, es decir, el umbral para el evento 2D/2F debe ser mayor usando CPICH RSCP. Si la celda es una micro celda, indica que el valor por defecto debe ser modificado de acuerdo al resultado estimado del enlace. Los eventos 2D y 2F son los switches para iniciar y detener el modo comprimido. Cuando la celda está ubicada en el centro de la cobertura de frecuencia o la cantidad de la medida de Inter-Frecuencia está configurada en “AMBOS”, Ec/No sirve como el estándar de decisión para los eventos 2D y 2F. Si se quiere iniciar el 70 Capítulo II. Marco Teórico modo comprimido antes, se debe configurar mayor la diferencia entre los eventos 2D y 2F. Debido a que diferentes tipos de servicios deben tener diferentes requerimientos de calidad de señal, los umbrales para iniciar o detener la medición de Inter-RAT son distinguidos por CS, PS y los servicios de señalización. Si se desea reducir el efecto ping-pong de iniciar o detener el modo comprimido, se debe configurar mayor la diferencia entre los eventos 2D y 2F. El rango de este parámetro va de -24 a 0 dB. INTER-RAT CS MEASURE STOP EC/NO THD Umbral para detener la medición Inter-RAT con la medición de Ec/No para los servicios de dominio CS. Para los servicios de dominio CS, cuando Ec/No es usado como OS D A Veventos 2F cuando el valor R y comenzar la medición inter frecuencia; si el móvilE reporta ES R medido es más alto que el valor configurado de este parámetro. Si la celda es una macro S O H C E celda, indica que existen ER micro celdas dentro de ellas. Para activar la función de la D absorción de trafico de las micro celdas, el umbral para iniciar el modo comprimido debe una medida para Inter-RAT, el RNC envía la señalización para activar el modo comprimido ser mayor y el umbral para detenerse debe ser menor, es decir, el umbral para el evento 2D/2F debe ser mayor usando CPICH RSCP. Si la celda es una micro celda, indica que el valor por defecto debe ser modificado de acuerdo al resultado estimado del enlace. Los eventos 2D y 2F son los switches para iniciar y detener el modo comprimido. Cuando la celda está ubicada en el centro de la cobertura de frecuencia o la cantidad de la medida de Inter-Frecuencia está configurada en “AMBOS”, Ec/No sirve como el estándar de decisión para los eventos 2D y 2F. Si se quiere iniciar el modo comprimido antes, se debe configurar mas alto el umbral del evento 2D; si se quiere reducir el efecto ping-pong de iniciar y detener el modo comprimido, se debe configurar en un valor alto la diferencia entre los eventos 2D y 2F. El rango de este parámetro va de -24 a 0 dB. INTER-RAT CS MEASURE START RSCP THD Umbral para efectuar la medición Inter-RAT con la medición de RSCP para los servicios de dominio CS. Para los servicios de dominio CS, cuando el RSCP es usado como medida para Inter-RAT, el RNC envía la señalización para activar el modo comprimido e iniciar la medición de Inter-RAT, si el móvil reporta eventos 2D cuando el valor medido es 71 Capítulo II. Marco Teórico más pequeño que el valor de este parámetro. Si se quiere iniciar el modo comprimido antes, se debe configurar el umbral del evento 2D más largo. De otra forma, configurar el umbral para el evento 2D más corto; si se quiere reducir el efecto ping-pong de iniciar y detener el modo comprimido, se debe configurar más larga la diferencia entre los eventos 2D y 2F. En la mayoría de los casos, los móviles desean mantenerse en una red 3G: por lo tanto, el umbral para iniciar la medición Inter-RAT se debe configurar más pequeña que el umbral para la medición inter-frecuencia. Esto facilita el disparo del handover inter-frecuencia. Para el escenario en el que no hay celdas vecinas inter-frecuencia o donde la cobertura inter-frecuencia no es suficiente, el umbral para iniciar la medición inter-RAT debe ser relativamente mayor para facilitar el disparo de la medición inter-RAT. Por lo tanto, se S DO A V R reducen las llamadas perdidas. El valor de este parámetro va de -115 a 25 dBm. SE E R INTER-RAT CS MEASURE OS STOP RSCP THD H C E la medición Inter-RAT con la cantidad medida de RSCP para Umbral para detener R E D los servicios de dominio CS. Cuando el RSCP es usado como una medida para la medición Inter-RAT, el RNC envía la señalización para desactivar el modo comprimido y detener la medición inter-RAT; si el móvil reporta eventos 2F cuando el valor medido es mayor que el valor de este parámetro. El rango del valor de este parámetro va de -115 a 25 dBm. Cuando el móvil se encuentra realizando una conexión de datos, se debe garantizar que el mismo no salte de 3G a 2G, debido a que este dejara la conexión inestable, por tanto el parámetro Inter-RAT PS handover switch en “OFF”, esto evitará aún cuando los parámetros de calidad de conexión sean malos, que el equipo salte de red. SWITCH OF SOFTER HANDOVER COMBINATION INDICATION Este indica si el NodoB implementa la combinación de enlaces de radio en handover suave. SOFT HANDOVER RELATIVE THRESHOLDS Define la diferencia entre la calidad de una celda (basándose en el Ec/No del PCPICH del momento) y la calidad del modo activo. SOFT HANDOVER ABSOLUTE THRESHOLDS 72 Capítulo II. Marco Teórico Describe los umbrales absolutos del handover más suave; estos corresponden a la fuerza garantizada de la señal que satisface el servicio básico QoS. Los umbrales absolutos del handover más suave son: IntraAblThdFor1FEcNo; que corresponde al Ec/No, e IntraAblThdFor1FRSCP que corresponde al RSCP. 2.4.17.4.1. COVERAGE-BASED INTER-RAT MANAGEMENT PARAMETERS Describe los parámetros que manejan el handover Inter-RAT basado en cobertura: INTER-RAT MEASUREMENT REPORT MODE Describe el modo de reporte de las mediciones Inter-RAT; el modo de reporte periódico o el modo de reporte de eventos. S DO A V R SE E R INTER-RAT PERIODICAL OSREPORT INTERVAL H C E de reportes de las mediciones cuando el modo de reporte Describe el intervalo R E D periódico es seleccionado para la medición Inter-RAT. BSIC VERIFY SELECTION SWITCH Este parámetro es utilizado para controlar los reportes de mediciones inter-RAT. Si está configurado como “REQUERIDO”, el reporte es permitido sólo después que el código de identidad de la celda (BSIC) GSM medida, es correctamente descifrado. Por otra parte, si éste parámetro está configurado en “NO_REQUERIDO”, todas las mediciones de las celdas pueden ser reportadas mientras las condiciones de reporte estén disponibles, sin importar si los BSIC´s están correctamente descifrados. EVENT 3A MEASUREMENT QUANTITY Es utilizado para configurar la cantidad de medición del evento 3A para las mediciones inter-RAT, incluyendo Ec/No y RSCP. RSCP-BASED INTER-RAT MEASUREMENT STAR/STOP THRESHOLDS Corresponde a los umbrales absolutos de la medición de los eventos inter-RAT cuando RSCP es usado para la medición. 73 Capítulo II. Marco Teórico EC/NO BASED INTER-RAT MEASUREMENT START/STOP THRESHOLDS Corresponde a los umbrales absolutos de la medición de los eventos inter-RAT cuando Ec/No es usado para la medición. TIME TO TRIGGER RELATED TO INTER-RAT HANDOVER En los handovers inter-RAT orientados a cobertura, el tiempo para disparar los parámetros incluye “TrigTime2D” (tiempo para disparar el evento 2D), “TrigTime2F” (tiempo para disparar el evento 2F) y “TrigTime3A” (tiempo para disparar el evento 3A). S DO A V R HYSTERESIS RELATED TO THE COVERAGE-BASED INTER-RAT SE E R OSpara los eventos 3A, 2D, 2F, y para el handover Describe las histéresis deH disparo C E R inter-RAT. E D HANDOVER TIME TO TRIGGER FOR VERIFIED GSM CELLS Describe el tiempo de retraso del disparo de las celdas GSM de las cuales el BSIC ya esta verificado cuando el modo de reporte periódico es utilizado para la medición InterRAT. Si la calidad de la señal de la celda vecina GSM siempre satisface las condiciones para la decisión del handover inter-RAT y esta verificado en el tiempo estipulado por el valor de este parámetro, el sistema inicia el handover inter-RAT a la celda vecina GSM. TIME TOTRIGGER FOR NON-VERIFIED GSM CELLS Describe el tiempo de retraso del disparo de las celdas GSM de las cuales el BSIC no está verificado cuando el modo de reporte periódico es utilizado para la medición InterRAT. Si la calidad de la señal de la celda vecina GSM siempre satisface las condiciones para la decisión del handover inter-RAT y no está verificado en el tiempo estipulado por el valor de este parámetro, el sistema inicia el handover inter-RAT a la celda vecina GSM. CURRENT USED FREQUENCY QUALITY THRESHOLD OF INTER-RAT HANDOVER 74 Capítulo II. Marco Teórico Este parámetro es utilizado para el control de la medición del evento 3A cuando el modo de reporte de eventos es adoptado para la medición inter-RAT. Sólo cuando la calidad de la frecuencia utilizada es más baja que el umbral de este parámetro, una de las condiciones mandatarias para disparar el evento 3A, se satisface. INTER-RAT MEASUREMENT TIMER LENGTH Describe el tiempo de duración efectivo de la medición inter-RAT. Si no se consigue una celda inter-RAT apropiada mientras expira el tiempo, el sistema detiene la medición inter-RAT, desactiva el modo comprimido y espera por el disparo de otra medición inter-RAT. OS D A V RETRY TIMES OF 3A R RETRY PERIOD OF 3A EVENT AND MAXIMUN E ES R EVENT S O H C E El parámetro R E RETRY, especifica el periodo de reintentos del evento 3A. A D diferencia del MAXIMUM RETRY, especifica el número máximos de intentos del evento 3A. 2.17.4.2.NON COVERAGE-BASED INTER-RAT HANDOVER MANAGEMENT PARAMETERS: Los parámetros comunes configurables que manejan el handover inter-RAT no basado en cobertura son los siguientes: INTER-RAT SERVICE HANDOVER SWITCH Este parámetro indica si la celda permite el disparo de handovers de servicios CS y PS. HYSTERESIS OF EVENT 3C Describe el disparo por histéresis del evento 3C en el handover inter-RAT no basado en cobertura. TIME TO TRIGGER FOR EVENT 3C 75 Capítulo II. Marco Teórico Describe el tiempo para realizar el disparo del evento 3C en handover inter-RAT no basado en cobertura. BSIC VERIFY SELECTION SWITCH: Este parámetro es utilizado para controlar los reportes de mediciones inter-RAT. Si está configurado como “REQUERIDO”, el reporte es permitido sólo después que el código de identidad de la celda (BSIC) GSM medida, es correctamente descifrado. Por otra parte, si éste parámetro está configurado en “NO_REQUERIDO”, todas las mediciones de las celdas pueden ser reportadas mientras las condiciones de reporte estén disponibles, sin importar si los BSIC´s están correctamente descifrados. OS D A VHANDOVER DECISIÓN R NON-COVERAGE-BASED INTER-RAT E ES R THRESHOLDS S O H C E Describe los umbrales DER de decisión para el handover inter-RAT no basado en cobertura; y puede tomar los siguientes valores: “InterRATNCovHOCSThd”, para servicios de dominio CS, y “InterRATNCovHOPSThd”, para servicios de dominio PS. MAXIMUM NUMBER OF INTER-RAT HANDOVER ATTEMPTS Describe el número máximo de intentos de handover inter-RAT no basado en cobertura. INTER-RAT MEASUREMENT TIMER LENGTH Describe la duración del tiempo efectiva de la medición inter-RAT. Si no se consigue una celda inter-RAT apropiada, por ejemplo no se recibe un reporte de evento 3C, antes de que el temporizador termine, el sistema detendrá la medición inter-RAT, desactivara el modo comprimido y esperará el disparo de otra medición inter-RAT. SWITCH USED TO SEND LOAD INFORMATION TO 2G Es un switch utilizado para cargar información a 2G, sin un impacto directo a la red. Cuando está configurado en “ENCENDIDO”, el RNC envía información de celdas UMTS a GSM durante la reubicación del sistema basado en falta de cobertura, dentro o fuera del 76 Capítulo II. Marco Teórico proceso. Cuando está configurado en “APAGADO”, el RNC no envía información de celdas UMTS a GSM durante la reubicación del sistema dentro o fuera del proceso. SWITCH FOR NON-COVERAGE BASED HANDOVER ACCORDING TO 2G LOAD INFORMATION Describe el swtich para el handover no basado en cobertura de acuerdo a la información de carga de 2G. Cuando está configurado en “ENCENDIDO”, el RNC detiene el proceso de relocalización del sistema no basado en cobertura si la carga de la celda GSM excede el umbral de carga GSM de los dominios CS/PS. S DO A V R 2G LOAD THRESHOLD BY INTER-RAT HANDOVER IN CS DOMAIN E Este parámetro especifica el umbral de carga GSM por el handover inter-RAT en servicios de dominio CS. DOMAIN ES R S O H C E R THRESHOLD 2G DELOAD BY INTER-RAT HANDOVER IN PS Este parámetro especifica el umbral de carga GSM por el handover inter-RAT en servicios de dominio PS. RETRY PERIOD OF 3C EVENT Y MAXIMUM RETRY TIMES OF 3C EVENT El parámetro RETRY, especifica el periodo de reintentos del evento 3C. A diferencia del MAXIMUM RETRY, especifica el número máximos de intentos del evento 3C. MEASUREMENT QUANTITY OF 3A FREQUENCY IN QOS HANDOVER Este parámetro es utilizado para configurar la cantidad de medición de la frecuencia utilizada para el evento 3A. 2.17.4.5. OTROS PARÁMETROS 77 Capítulo II. Marco Teórico Adicionalmente a los parámetros ya mencionados, existen otros adicionales para agregar celdas, para los handover inter-frecuencia y para los handover intra-frecuencia. 2.17.4.5.1. ADD 3G EXTERNAL CELL Este comando es utilizado para agregar celdas externas 3G en el BSC. Dentro de este comando, se deben configurar los siguientes parámetros: CELL INDEX Es la identidad de la celda; esta no debe coincidir con otra celda registrada en el BSC. Las celdas en el BSC están numeradas secuencialmente. El rango de éste parámetro va de 5048-8047. SE E R S máximo 164 caracteres. Es el nombre de la celda H y seO permiten C E R E D CELL NAME S DO A V R MCC Es el código del país. Éste parámetro identifica el país donde se encuentra el suscriptor móvil, por ejemplo, el MCC de Venezuela es 734. MNC Es el código de la red móvil. Éste parámetro identifica la red móvil terrestre pública (PLMN) a la cual pertenece el abonado móvil. Para el caso de Digitel el MNC es 02. CELL LAC Código de Área Local. Los móviles pueden moverse libremente en la zona de ubicación local sin necesidad de actualizar su localización. CELL CI Código de identidad de una celda; una celda es un área de cobertura inalámbrica identificadas mediante un código de identidad de la estación base y una identificación de células mundial. 78 Capítulo II. Marco Teórico RNC ID Identificación del RNC de una celda externa 3G. El valor de este parámetro debe ser consistente con la data de configuración en el RNC. Este valor va de 0-4095. NEIGHBORING RNC INDEX Índice interno de un RNC vecino. Este parámetro se configura en 255 cuando el vecino RNC que sirve el vecino externo 3G no está configurado. Este parámetro va de 016, 255. LAYER OF THE CELL OS D A Vvan de 1 a 4. R la celda se realice. Los valores que puede tomar este parámetro E ES R S O H C E DL UARFCN ER D Frecuencia de bajada de la celda externa 3G. Su rango va de 0-16383. Capa de la celda. Si la capa de la celda es baja, es más probable que un handover a SCRAMBLING CODE OR CELL PARAMETER ID Código de codificación de una celda 3G. El código de codificación es usado para diferenciar terminales o celdas. Es utilizado después del espectro ensanchado. Por lo tanto, no cambia el ancho de banda de las señales, pero solo distingue las señales de diferentes fuentes. Durante la codificación, múltiples transceptores pueden utilizar los mismos códigos de espectro ensanchado. La codificación es usada para distinguir entre terminales en el enlace de subida y para distinguir celdas en el enlace de bajada. El rango de este parámetro va de 0-511. DIVERSITY Decide si se activa la transmisión diversa en el canal común de una celda 3G. Se configura en “SI” ó “NO”. UTRAN CELL TYPE Éste parámetro especifica el tipo de celda 3G. El tipo de celda puede ser duplexado en frecuencia (FDD) óduplexado en tiempo (TDD). 79 Capítulo II. Marco Teórico SYN CASE Estado de sincronización. Este parámetro es usado para identificar diferentes celdas 3G. Este parámetro debe ser el mismo que el configurado en las celdas 3G. Los valores que puede tomar son Syn Case 1 ó Syn Case 2. EC/NO THRESHOLD FOR LAYER OF 3G CELL Umbral que determina la capa de la celda vecina 3G. Si el Ec/No de la celda vecina 3G es menor que este umbral, la celda vecina 3G se configura en la menor capa (Capa 5). El valor de este parámetro puede ir de 0-49 dB. MIN EC/NO THRESHOLD S DO A V R SE E R OseráSremovida de la lista de celdas candidatas 3G. El que este umbral, la celda 3G vecina H C Ede 0-10 dB. R valor de este parámetro va E D Selecciona celdas 3G candidatas. Si el valor medido de la celda vecina 3G es menor PS FDD EC/NO QUALITY THRESHOLD Ec/No mínimo que debe tener la celda candidata 3G FDD. El valor de éste parámetro va de 0-49 dB. PS FDD RSCP QUALITY THRESHOLD RSCP mínimo que debe tener la celda candidata 3G FDD. Su rango va de 0 a 63. PS TDD RSCP QUALITY THRESHOLD RSCP mínimo que debe alcanzar la celda candidata 3G TDD. Su rango va de 0 a 63. RSCP THRESHOLD FOR LAYER OF 3G CELL Éste parámetro determina las capas de las celdas vecinas 3G. Si el valor medido de una celda vecina 3G es menor que este umbral, la celda es posicionada al final de la capa, es decir, capa 4. El rango de este valor va de 0 a 63 dB. MIN RSCP THRESHOLD 80 Capítulo II. Marco Teórico Selecciona las celdas candidatas 3G. Si el valor medido de una celda vecina 3G es menor que este umbral, la celda vecina será removida de la lista de celdas candidatas 3G. Este valor va de 0 a 63 dB. LOAD HANDOVER SUPPORT Indica si una celda vecina 3G soporta handovers por carga, el BSC añade la información de la carga de las celdas locales en el procedimiento de señalización relacionado con esta lista de celdas vecinas. Este parámetro se configura en “SI” ó “NO”. LOAD HANDOVER LOAD ACCEPT THRESHOLD OS D A acepta usuarios transferidos de otras celdas con carga R másV alta. De otra forma, la celda E S rechaza estos usuarios. El valor de este parámetro REva de 0 a 100%. S O H C E DER NAME OPERATOR Si la carga de una celda es menor que el valor de este parámetro, la celda puede Nombre del operador. Este parámetro únicamente identifica un operador. ROUTE AREA El NS realiza el manejo de la localización basado en el área de enrutamiento durante el servicio de paquetes GPRS. Cada área de enrutamiento tiene un identificador. Este valor va de 0 a 255. 2.17.4.5.2. ADD CELL SELECTION AND RESELECTION INFORMATION Estos son los parámetros para la selección y reselección de las celdas 3G: CELL SEL-RESELECTION QUALITY MEASURE Medida de calidad de selección y re selección de celda. Debe ser configurada en CPICH Ec/No o CPICH RSCP. HYSTERESIS 1 FOR IDLE MODE (2DB) 81 Capítulo II. Marco Teórico Es el valor de histéresis en modo idle para las celdas FDD servidas en caso de que la medición de calidad para la selección y re selección de celda este configurada en CPICH RSCP. Está relacionada con la función de desvanecimiento lento del área donde la celda está localizada. Su rango va de 0-40; cada 2dB. HYSTERESIS 1 FOR CONNECT MODE (2DB) Es el valor de la histéresis en modo de llamada par las celdas FDD es caso de que la medición de calidad para la selección y re selección de celda este configurada en CPICH RSCP. Está relacionada con la función de desvanecimiento lento del área donde está localizada la celda. Su rango va de 0-40; cada 2dB. S DO A V R SE E R Es el valor de la histéresis en S O modo idle para una celda FDD en caso de que la H C Ela selección y re selección de celda este configurada en CPICH medición de la calidadR para E D Ec/No. Está relacionado con la función de desvanecimiento lento del área donde está HYSTERESIS 2 FOR IDLE MODE (2DB) localizada la celda. Su rango va de 0-40; cada 2dB. HYSTERESIS 2 FOR CONNECTED MODE (2DB) Es el valor de la histéresis en modo de llamada para las celdas FDD es caso de que la medición de calidad para la selección y re selección de celda este configurada en CPICH RSCP. Está relacionada con la función de desvanecimiento lento del área donde está localizada la celda. Su rango va de 0-40; cada 2dB. RESELECTION DELAY TIME(S) Si la calidad de señal de una celda vecina es mejor que la celda servida durante el tiempo especificado de este parámetro, el móvil re seleccionara la celda vecina. Su rango va de 0-31 y su unidad es en seg. MIN QUALITY LEVEL (DB) Es el requerimiento mínimo de calidad con respecto al CPICH Ec/No. El móvil 82 Capítulo II. Marco Teórico puede mantenerse en una celda solo cuando la medición CPICH Ec/No es mejor que el valor de este parámetro. Su rango va de -24 – 0, y su unidad es en dB. MIN RX LEVEL (2DBM) Es el nivel RX mínimo requerido con respecto a CPICH RSCP. El móvil puede permanecer en una celda solo cuando el valor medido CPICH RSCP es mejor que el valor de este parámetro. Su rango va de -115 ~ -57; cada 2dBm. MIN RX LEVEL EXTEND SUPPORT Indica si el nivel mínimo requerido Rx es extendido. Puede ser “VERDADERO” ó “FALSO”. S DO A V R SE E R S + El nivel mínimo extendido RX. Sus valores ORx Es el nivel mínimo requerido H C E R pueden ser “-4” ó “-2”. E D DELTA MIN RX LEVEL MAX ALLOWED UE UL TX POWER (DBM) El máximo permitido de potencia de transmisión en el RACH en la celda. Su rango de valores va de -50-33 y su unidad es en dBm. INTRA-FREQ CELL RESELECTION THRESHOLD FOR IDLE MODE (2DB) Es el umbral para la re selección de una celda intra-frecuencia en modo idle. Cuando la calidad (CPICH Ec/No) de la celda servida es menor que este umbral, el procedimiento de re selección intra-frecuencia, se iniciará. El valor de este parámetro va de -32-20: cada 2dB. INTER-FREQ CELL RESELECTION THRESHOLD FOR IDLE MODE (2DB) Es el umbral para la re selección inter-frecuencia en modo idle. Cuando la calidad (CPICH Ec/No) de la celda servida es menor que este umbral, el proceso de reselección de celda inter-frecuencia, se iniciará. El rango de este parámetro va de -32 – 20; cada 2dB. 83 Capítulo II. Marco Teórico INTRA-FREQ CELL RESELECTION THRESHOLD FOR CONNECT MODE (2DB) Es el umbral para la re selección intra-frecuencia en modo de llamada. Cuando la calidad (CPICH Ec/No) de la celda servida es menor que este umbral, el proceso de reselección de celda intra-frecuencia, se iniciará. El rango de este parámetro va de -32 – 20; cada 2dB. INTER-FREQ CELL RESELECTION THRESHOLD FOR CONNECT MODE (2DB) S DO A V R Es el umbral para la re selección inter-frecuencia en modo de conexión. Cuando la E calidad (CPICH Ec/No) de la celda servida es menor que este umbral, el proceso de ES R S O reselección de celda inter-frecuencia, se iniciará. El rango de este parámetro va de -32 – 20; cada 2dB. H C E ER D INTER-RAT CELL RESELECTION THRESHOLD (2DB) Es el umbral para la re selección de celda inter-RAT. Cuando la calidad (CPICH Ec/No) de la celda servida es menor que este umbral, se iniciará el procedimiento de re selección de celda inter-RAT. El rango de este parámetro va de -32 – 20; cada 2dB. SPEED DEPENDENT SCAING FACTOR FOR RESELECTION DELAY Indica el retraso de múltiple re selección para móviles de alta velocidad para disminuir el tiempo de retardo de re selección de los móviles de alta velocidad. El rango de este parámetro va de 0-1; cada 0.1. INTER-FREQUENCY SCALING FACTOR FOR RESELECTION DELAY Aumento de tiempo para la re selección inter-frecuencia. El rango de este parámetro va de 1-4.75; cada 0.25. INTER-RAT SCALING FACTOR FOR RESELECTION DELAY Aumento de tiempo para la reselección inter-RAT. El rango de este parámetro va de 1-4.75; cada 0.25. 84 Capítulo II. Marco Teórico NON-HCS INDICATOR Muestra si el parámetro de velocidad estimada “non-HCS” debe ser configurado. NON-HCS MAX TCR(S) Duración máxima de la re selección de celda non-HCS. Los valores que puede tomar este parámetro son: “NO USADO”, 30, 60, 120, 180, 240, y su unidad es en segundos. NON-HCS NCR S Número máximo de re selección de celdas non-HCS. Su rango va de 1-16. SE E R Existen adicionalmente parámetros OS de acceso GSM mostrados a continuación: H C E R E MS D MAX RETRANS 2.17.4.5.3. OTROS PARÁMETROS GSM DO A V R Parámetro de control de acceso aleatorio. MS MAX RETRANS es el mayor número de veces que un móvil puede enviar “ChannelRequest” en un procedimiento de asignación inmediato. Su rango de valores es 1, 2, 4 y 7, y su unidad es en segundos. ATTACH/DETACH ALLOWED Éste parámetro especifica si activar el permiso para la función attach/detach para diferentes celdas en el mismo LAC. Si este parámetro está configurado en “SI”, la conexión de red no se provee después de que el MS se apaga, esto salvando los procesamientos de red y los recursos. TX-INTEGER Parámetro usado para calcular el número de timeslots que hay en el intervalo entre múltiples canales de solicitud enviados por el móvil. El rango de valores es 3-12, 12, 16, 20, 25, 32, 50, y su unidad son “Timeslot RACH”. RACH MIN ACCESS LEVEL Parámetro que afecta el acceso de un móvil. Es decir, la BTS determina el nivel del 85 Capítulo II. Marco Teórico umbral para el acceso aleatorio del móvil. Cuando el nivel de recepción del RACH burst es menor que el umbral, la BTS toma este acceso como un acceso invalido y no realiza la decodificación. Solo cuando el nivel de recpcion del RACH burst es mayor que el umbral, la BTS asume que ese timeslot lleva un solicitud de acceso. Su rango de valores es -121~ -47, y su unidad es en dBm. CELL BAR ACCESS Este parámetro trabaja en conjunto con Cell Bar Qualify para establecer el estatus de prioridad de la celda en modo idle, para selección y re-selección de celda. OS D A Vcelda. Es invalido para re Este parámetro es válido solo para la selección de R E S selección de celda. El valor “SI” indica queR se E realiza el barrido, el valor “NO” indica que S HO C es permitido. E DER CELL BAR QUALIFY BS_AG_BLKS_RES Este parámetro especifica el número de bloques CCCH reservado para el AGCH. Luego de configurar el CCCH, este parámetro indica el uso de CCCH para AGCH y PCH. Este parámetro afecta el tiempo de respuesta a pagging y la plataforma del sistema. El valor de este parámetro va de 0 a 7 y su unidad son bloques. CCCH CONF Este parámetro especifica la configuración CCCH en un sistema. En la multitrama BCCH, el número de bloques de mensajes CCCH debe ser 3, 9, 18, 27 ó 36. La configuración del CCCH determina el numero de PCH’s, AGCH’s y RACH’s. Para una celda con un solo TRx, es recomendado que se configure un CCCH combinado. Para una celda con más de un TRx, la configuración del CCCH depende del número de TRx’s en la celda. Los valores que puede tomar este parámetro son : “1 CCCH no compuesto”, “1 CCCH compuesto”, “2 CCCH no compuestos”, “3 CCCH no compuestos”, “4 CCCH no compuestos”. 86 Capítulo II. Marco Teórico BS-PA-MFRAMS Este parámetro especifica el número de multi tramas durante un ciclo en un canal de pagging, es decir, el número de sub-canales pagging en un canal especifico pagging. Si el valor de este parámetro aumenta, el numero de sub-canales pagging en una celda aumentan, esto reduciendo el número de móviles servidos por cada su-canal de paging y prolongando el tiempo de servicio promedio de la batería del móvil. Los valores que este parámetro puede tomar son: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ó 9 periodos de multitrama. PERIOD OF PERIODIC LOCATION UPDATE (6 MINUTES) Este parámetro especifica la duración del temporizador para la actualización de S DO A V R localización periódica. Este parámetro va de 0-255 y su unidad son minutos. H C E ER CRH (DB) D E ES R S O Este parámetro es usado para determinar si la re selección de celda es llevada a cabo entre diferentes LACs. Este parámetro puede prevenir frecuentes actualizaciones de localización, esto disminuyendo la posibilidad de perder mensajes de pagging. El valor de este parámetro puede ser 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14; y su unidad son dB. PI Parámetro que indica re selección de celda. Puede ser configurado en “SI” ó “NO”. NCC PERMITTED Network Color Code. Lista los NCC que necesitan ser medidos por el móvil. Si un NCC de una celda vecina es permitido, el móvil reportará su MRs a la red. CRO (2DB) Este parámetro especifica la corrección manual de C2. Si este parámetro está configurado adecuadamente, el número de handovers puede ser reducido y una mejor celda puede ser asignada a un móvil. Este parámetro va de 0-63 niveles y corresponde a cada 2dB. 87 Capítulo II. Marco Teórico RXLEV_ACCES_MIN Significa el mínimo nivel de señal recibida requerida por el móvil para acceder a la celda. Su rango va de 0-63 (-110 dBm ~ -47 dBm). MS_TXPWR_MAX_CCH Este parámetro determina el máximo nivel de potencia de Tx del móvil cuando comienza a acceder a la celda y no ha recibido aún el comando de control de potencia. Su rango va de 0-19, y su unidad es en niveles. RADIO LINK TIMEOUT OS D A Vva de 4-64; y su unidad es R caso de que la decodificación del SACCH falle. SuErango ES R periodo de SACCH (480ms). S HO C E ER D COMMON ACCESS CONTROL CLASS Este parámetro es usado por el móvil para decidir la desconexión del downlink en Es uno de los parámetros de información de control de acceso aleatorio. Es usado para el control de carga de los suscriptores ordinarios, para permitir o prohibir el acceso a la red de algunos usuarios de nivel común. “1” se utiliza para prohibido y “0” para permitido. MULTI-BAND REPORT Es usado para informar al móvil que reporte las celdas adyacentes de una manera controlable. 2.17.4.5.4. PARÁMETROS DE HANDOVER GSM Entre los parámetros para la realización de un Handover podemos mencionar los más relevantes: TIME ADVANCE HANDOVER Time Advance (TA) es un parámetro que dividido entre 2, da como resultado la distancia del móvil a la BTS; y se configura el intra-handover para que con un umbral de TA realice el cambio. Su rango va de 0-255; y su unidad es “bit period” que cada bit corresponde a 0,55 Km. 88 Capítulo II. Marco Teórico INTERFERENCE HANDOVER Parámetro que decide un intra-handover por nivel de interferencia. RX_LEVEL_DROP HANDOVER Parámetro que decide un intra-handover por nivel de señal. BAD QUALITY HANDOVER Es configurado por la calidad de la señal y ordena un handover de emergencia; es decir, da una instrucción para realizar el intra-handover de inmediato, saltando parte del proceso de señalización, como por ejemplo no hacer uso de un SDCCH en el proceso. EDGE HANDOVER S DO A V R SE E R OelSborde de cobertura de la celda para activar el intraRx_LevThreshold; determina cual es H C E R handover. E D Parámetro que se decide un handover de borde, donde por Rx_Lev y un MS-FAST MOVING HANDOVER Parámetro que decide un intra-handover por la velocidad del móvil, observa con cuantas celdas se ha realizado el handover y el tiempo en que los realiza, y por medio de estos parámetros se puede determinar que se mueva rápidamente para indicar al móvil donde debe mantenerse por medio de penalizaciones. POWER BUDGETS HANDOVER Parámetro que decide un intra-handover de acuerdo al cálculo de la pérdida del enlace. 2.17.4.5.5. PARÁMETROS DE HANDOVER UMTS A continuación se describen los parámetros más relevantes para la realización de un handover en la tecnología UMTS: SWITCH OF SOFTER HANDOVER COMBINATION INDICATION Este indica si el NodoB implementa la combinación de enlaces de radio en handover suave. 89 Capítulo II. Marco Teórico SOFT HANDOVER RELATIVE THRESHOLDS Define la diferencia entre la calidad de una celda (basándose en el Ec/No del PCPICH del momento) y la calidad del modo activo. SOFT HANDOVER ABSOLUTE THRESHOLDS Describe los umbrales absolutos del handover suave; estos corresponden a la fuerza garantizada de la señal que satisface el servicio básico QoS. Los umbrales absolutos del handover más suave son: IntraAblThdFor1FEcNo; que corresponde al Ec/No, e IntraAblThdFor1FRSCP que corresponde al RSCP. S DO A V R 1F EVENT BLIND HANDOVER TRIGGER CONDITION E ES R S O Describe el umbral de disparo de blind handover por el evento 1F. H C E ER D HYSTERESIS RELATED TO SOFT HANDOVER Describe los valores de histéresis de los eventos 1A, 1B, 1C, 1D, 1F y 1J. TIME TO TRIGGER RELATED TO SOFT HANDOVER Describe los tiempos de retraso de los eventos 1A, 1B, 1C, 1D, 1F y 1J. MINIMUM QUALITY THRESHOLD OF SOFT HANDOVER Describe el umbral mínimo de calidad del handover suave. Cuando el RNC recibe eventos 1A, 1D y 1C, la celda a la que se hara el cambio puede ser agregada al conjunto activo, solo si el CPICH Ec/Io de dicha celda, es mayor que el valor de este parámetro. PARAMETERS RELATED TO SOFT HANDOVER FAILURE Describe los parámetros relacionados con la falla del handover suave, incluyendo máxima evaluación periódica de la falla el handover, umbral de tiempo de fallas del handover y penalización. 2.17.5. SERVICE BASED HANDOVER Es una función del switch que obliga al móvil en DCH a utilizar solo el servicio de 90 Capítulo II. Marco Teórico llamada, para moverse de la red UMTS a la GSM. Permite al operador redireccionar a los usuarios que realizan llamadas, a la red GSM utilizando el servicio indicador (SI) que puede ser configurado por el suscriptor. Se activa a nivel del RNC. Es un mecanismo utilizado por el MSC para influenciar el control del handover del RNC/BSC. La función SBH es utilizada para iniciar un handover entre UMTS y GSM y provee una solución para la carga de servicio balanceada entre dichas redes. Cuando la red UMTS envía un requerimiento de handover, los valores del Servicebased Handover son los siguientes: Debe ser trasladado a GSM. No debe ser trasladado a GSM. No será trasladado a GSM. No debería ser realizado el handover a UMTS. S DO A V R SE E R Cuando la red GSM es quien solicita el S O handover, los valores del SBH son los siguientes: H C Eel handover a UMTS Debe ser realizado R E D No debe ser realizado el handover a UMTS La función SBH puede proveer los siguientes servicios: Handover del servicio de voz 2G a la red UMTS. Handover del servicio de voz 3G a la red GSM. Handover del servicio de datos no transparente 2G a la red UMTS. Handover del servicio de datos no transparente 3G a la red GSM. Handover del servicio de datos transparente 2G a la red UMTS. Handover del servicio de datos transparente 3G a la red GSM. Los parámetros que pueden ser configurados en SBH son los siguientes: Service handover name. Especifica un nombre para el SBH en la la configuración del MSC. Puede poseer hasta 32 caracteres. 2G SpeechService. 91 Capítulo II. Marco Teórico Especifica la habilidad del handover del servicio de voz 2G a los servicios de la red 3G. Los valores que puede tomar este parámetro son: o Handover to 3G Should be Performed: Indica que el handover entre 2G y 3G está permitido y será realizado. o Handover to 3G Shouldnot be Performed: Indica que el handover entre 3G y 2G está permitido pero no se realizara; a menos que el se pierda por completo la cobertura. o Handover to 3G Shallnot be Performed: Indica que el handover entre 2G y 3G esta desactivado. o IE Service handover notcontained: Indica que el mensaje de solicitud enviado OS D A Handover to 3G rejectedbycard: Indica E queRelV handover entre 2G y 3G es S E rechazado por el tipo de tarjeta. SR O H C E Handover to 3G notrejectedbycard: Indica que el handover entre 2G y 3G no R E D puede llevarse a cabo por el tipo de tarjeta. del MSC al RNC o BSC, no contiene SBH IEs. o o 3G SpeechService Especifica la habilidad del handover del servicio de voz 3G a los servicios de red 2G. Los valores que puede tomar son los mismos ya descritos en el parámetro “2G speechservice”. 2G nontransparent transmission data service Especifica la habilidad del handover de el servicio de transmisión de datos no transparente 2G a los servicios de red 3G. Los valores que puede tomar son los mismos ya descritos en el parámetro “2G speechservice”. 3G nontransparent transmission data service Especifica la habilidad del handover de el servicio de transmisión de datos no transparente 3G a los servicios de red 2G. Los valores que puede tomar son los mismos ya descritos en el parámetro “2G speechservice”. 2G transparent transmission data service Especifica la habilidad del handover del servicio de transmisión de datos transparente 2G a los servicios de red 3G. Los valores que puede tomar son los mismos ya descritos en el parámetro “2G speechservice”. 92 Capítulo II. Marco Teórico 3G transparent transmission data service Especifica la habilidad del handover de el servicio de transmisión de datos transparente 3G a los servicios de red 2G. Los valores que puede tomar son los mismos ya descritos en el parámetro “2G speechservice”. 2.5. GLOSARIO 2.5.1. Espectro Electromagnético: Sendín, A. (2004, p.8). “Es el conjunto de frecuencias que conforman el acceso en la modalidad de división en frecuencia al recurso escaso compartido por todos los móviles.” OS D A V R electromagnético, y para poder tener control del acceso a él, los sistemas de E S E radiocomunicaciones poseen mecanismos S R al efecto, bien sea cuando los terminales O H C funcionando coordinadamente o cuando están en proceso E móviles del sistema estén R DE de adquisición inicial. 2.5.2. Acceso al medio: Sendín, A. (2004, p.8). Los móviles comparten el espectro 2.5.3. CPICH Ec/No: Energía de chip por densidad de potencia de la banda. 2.5.4. CPICH RSCP: Potencia recibida en un código de medida en el canal CPICH. 2.5.5. Cobertura: Sendín, A. (2004, p.8). “Para una estación base, es el entorno en que la señal disponible para los móviles es superior a un cierto umbral mínimo de funcionamiento”. 2.5.6. Canales ascendente y descendente (uplink y downlink): Sendín, A. (2004, p.9). Son los canales físicos o lógicos que se dirigen de la estación base al móvil (downlink) o del móvil a la estación base (uplink). 2.5.7. Señalización: Sendín, A. (2004, p.9). “Conjunto de los mecanismos que hacen posible conferir inteligencia y funcionamiento automático a los sistemas en base a un conjunto de mensajes fuera o dentro de banda que, transmitidos de diferentes modos, confieren capacidades adicionales a la puramente comunicativa a los sistemas.” 2.5.8. Servicio: Sendín, A. (2004, p.9). “Capacidad de comunicación que el sistema permite a sus usuarios. Es, en definitiva, la finalidad última de un sistema, que 93 Capítulo II. Marco Teórico pretende proporcionar un servicio de comunicaciones a sus usuarios con el que satisfacer sus necesidades de comunicaciones.” 2.5.9. Modo dual: (El País). Aquellos dispositivos que están adaptados a más de un sistema, con la ventaja de utilización digital en zonas cubiertas por el sistema analógico. 2.5.10. Slotted-Aloha (AlohaRanurado): Es un protocolo que define que las estaciones sólo pueden transmitir en unos determinados instantes de tiempo o slots. Este sincronismo hace que cuando un terminal quiera transmitir debe esperar al inicio del nuevo periodo para hacerlo. D Redes GSM y UMTS. E ES R S O H C E ER NOMBRE DE LA VARIABLE S DO A V R 2.6. SISTEMA DE VARIABLES DEFINICIÓN CONCEPTUAL Según Sigmund (1998.p.240), GSM “ es un sistema digital de comunicaciones que más se usa hoy en día para transmitir voz y datos donde se digitaliza y comprime la información y realiza la transmisión asignándole a cada llamada una ranura de tiempo, lo que permite que múltiples llamadas compartan un mismo canal simultáneamente sin interferir con las demás”. A diferenciaAlay, F. (TEG, 2006); sita que el 3GPP (ThirdGenerationPartnership Project), es el organismo responsable de elaborar las especificaciones de UMTS. La concepción del sistema UMTS viene condicionada por los requisitos de los servicios que ofrece esta nueva generación de redes móviles. Los requisitos para este sistema son el soporte de aplicaciones de voz, datos, video y, en general, servicios multimedia, con requisitos muy variados en lo que respecta al ancho de banda necesario y la tolerancia a factores como el retardo o las perdidas, lleva a la necesidad de dotar a UMTS de mecanismos de QoS (Quality of Service). UMTS fue la propuesta de la ETSI para tercera generación de telefonía celular, siendo éste el sucesor de GSM. 94 Capítulo II. Marco Teórico DEFINICIÓN OPERACIONAL Las redes son conjunto de equipos informáticos conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos o para compartir información y recursos. Este término también engloba aquellos medios técnicos que permiten compartir la información uno de los mas resáltate es la interoperabilidad de redes. El cual podemos definir como aquella condición que permite que sistemas o productos diferentes, puedan relacionarse entre sí, sin ambigüedad, para coordinar procesos o intercambiar datos. La interoperabilidad se fundamenta en que las informaciones precisas para llevarla a cabo estén disponibles como Normas o Estándares. OS D A V con un limitado número de conseguir una amplia cobertura y una gran capacidad E de R tráfico ES sistemática de las frecuencias, lo que R frecuencias. Ello es posible gracias a laS reutilización O H C E se logra mediante lasR E estructuras celulares. Estas estructuras consisten, en la división del D ámbito de cobertura de la red en zonas más pequeñas denominadas células, a las que se les En este mismo orden de idea, los sistemas de telefonía móvil automática necesitan asigna un cierto número de radiocanales, dotándolas de otras tantas estaciones base transmisoras y receptoras. En las células separadas entre sí a una cierta distancia pueden reutilizarse las mismas frecuencias. Es por todo lo anteriormente mencionado que la interoperabilidad de las redes GSM y UMTS serán de gran utilidad dentro de la corporación DIGITEL, ya que permiten que los diferentes sistemas móviles puedan relacionarse entre sí, ofreciendo el mejor servicio dentro de la organización, la red corporativa y el más importante la mejor calidad se servicio a sus usuarios. 95 Capítulo II. Marco Teórico CUADRO DE VARIABLES La tabla que se muestra a continuación (Tabla.2.7) describe la operacionalización de la variable, objeto de estudio, con dimensiones e indicadores; fundamentado en la teoría ya antes expuesta. Tabla 2.7. Cuadro de variables OBJETIVO GENERAL: IMPLEMENTAR LA INTEROPERABILIDAD DE LAS REDES GSM Y UMTS EN LA CIUDAD DE MARACAIBO PARA LA CORPORACIÓN DIGITEL C.A. OBJETIVOS Analizar la VARIABLE DIMENSIÓN UMTS en Caracterizar los procesos de interoperabilidad de las redes GSM y UMTS de la Corporación DIGITEL C.A. Determinar los parámetros de interoperabilidad de las redes GSM y UMTS en la Corporación REDES GSM Y UMTS. DIGITEL Arquitectura de la Red GSM E ES R S O la H C C.A., según su E ER estructura física. D Corporación OS D A RVArquitectura de la Red UMTS situación actual de las redes GSM y INDICADORES Situación actual de las Funcionamiento de GSM redes GSM y UMTS. Funcionamiento de UMTS Acceso GSM en Voz Acceso GSM en Datos Procesos de Acceso UMTS en Voz Interoperabilidad. Acceso UMTS en Datos Handover´s GSM a UMTS Handover´s UMTS a GSM Parámetros establecidos para la interoperabilidad. Handover’s Acceso Selección Reseleccion DIGITEL C.A. Fuente propia: Caldera, Urdaneta (2010) 96 Capítulo II. Marco Teórico Tabla 2.7. Cuadro de variables (cont.) OBJETIVO GENERAL: IMPLEMENTAR LA INTEROPERABILIDAD DE LAS REDES GSM Y UMTS EN LA CIUDAD DE MARACAIBO PARA LA CORPORACIÓN DIGITEL C.A OBJETIVOS VARIABLE DIMENSIÓN INDICADORES S O D A o Calidad. de los RV E S o Valores máximos y mínimos. E requeridos Evaluar el desempeño de Valores parámetros SR O para implementar H C las redes basado en los D interoperabilidad.. Desarrollar pruebas para garantizar la continuidad del servicio de las redes; detallando los resultados obtenidos. REDES GSM Y UMTS. ERE parámetros ajustados de o la interoperabilidad. Nivel de Señal Distorsión. Tráfico en Voz Acceso en GSM Acceso en UMTS Niveles de señal en 2G Niveles de señal en 3G Pruebas necesarias para comprobar el Niveles de Calidad en 2G Niveles de Calidad en 3G funcionamiento de las Handover de voz en 2G a 3G redes. Handover de voz en 3G a 2G Handover de Datos en 2G y 3G Handover de Datos en 3G y 2G Fuente propia: Caldera, Urdaneta (2010) 97 Capítu u lo HIIII C E R DE E ES R S O S DO A V R Marco Meto odológico Capítulo III. Marco Metodológico CAPÍTULO III MARCO METODOLÓGICO 3.1.TIPO DE INVESTIGACIÓN S Una investigación es la búsqueda de conocimientos o soluciones de ciertos DO A V R problemas y requiere ser fundamentada bajo una metodología para el desarrollo de sus SE E R Cervo y Bervian (1989, p.41), OSdefinen a la investigación como “una actividad H C E de problemas. Su objetivo consiste en hallar respuestas a R encaminada a la E solución D objetivos, los cuales constituyen las bases necesarias para obtener los resultados requeridos. preguntas mediante el empleo de procesos científicos”. Según Hernández, Fernández y Baptista (2008, p. 102), la investigación descriptiva tiene como propósito “especificar propiedades, características y rasgos importantes de cualquier fenómeno que se analice”. Igualmente establece que “en un estudio descriptivo se selecciona una serie de cuestiones y se mide o recolecta información sobre cada una de ellas, para así describir lo que se investiga”. En este mismo orden de ideas, Sabino (1992, p. 60), expresa sobre la investigación descriptiva: “tiene como preocupación primordial al describir algunas características fundamentales de conjuntos homogéneos de fenómenos, utilizando criterios sistemáticos que permitan poner en manifiesto su estructura o comportamiento”. Cabe agregar que: “los estudios descriptivos buscan especificar las propiedades, las características y los perfiles importantes de personas, grupos, comunidades o cualquier otro fenómeno que se someta a un análisis”. Danhke (1989). De acuerdo a lo antes expuesto y en atención a los propósitos contenidos en los objetivos diseñados para llevar a cabo el presente estudio, se ha caracterizado esta investigación como descriptiva ya que se detalla la situación actual de las redes GSM y UMTS, a través del manejo de sus funcionamientos y arquitecturas. 99 Capítulo III. Marco Metodológico Como puede observarse esta investigación caracteriza los procesos de interoperabilidad de las redes expuestas, tales como accesos GSM en voz, en dato; handover’s GSM a UMTS y viceversa, así mismo acceso UMTS de igual manera en voz y datos. En este mismo sentido se definen los criterios de interoperabilidad de las redes citadas, basados en los criterios establecidos en cuanto a nivel de señal (donde observamos la calidad, los valores máximos y mínimos y la distorsión), igualmente se observar el trafico de voz y velocidad de dato. Tal como se ha visto, se puede adjudicar a la presente investigación calidad de descriptiva, ya que mediante la utilización de análisis prácticos, y la aplicación de conocimientos previamente adquiridos en el área de estudio, se medirán y compararán OS D A V GSM y UMTS; detallando los resultados obtenidos en laR interoperabilidad de las mismas, E S E para observar así los niveles, accesosS de R las redes, calidades y handover’s, además se O H C E cuantitativa, porque se establecieron con anterioridad las considera una investigación R E D resultados y técnicas aplicadas, para así poder comprobar el funcionamiento de las redes condiciones en las que se manipularon las variables independientes. 3.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN Según Hernández, Fernández y Baptista (2008, p. 158), un diseño es un “plan o estrategia que se desarrolla para obtener la información que se requiere en una investigación”. De igual forma define un experimento como una “situación de control en la cual se manipulan, de manera intencional, una o más variables independientes para analizar las consecuencias de tal manipulación sobre una o más variables dependientes”. Igualmente mencionan que una investigación no experimental “son estudios que se realizan sin la manipulación deliberada de variables y en los que solo se observan los fenómenos en su ambiente natural para luego analizarlos”. La investigación no experimental puede ser del tipo longitudinal, el cual, según Hernández, Fernandez y Baptista (2008, p.216) “estudios que recaban datos en diferentes puntos del tiempo para realizar inferencias acerca del cambio, sus causas”. Según lo antes expuesto, se considera esta investigación del tipo no experimental ya que se registrará el comportamiento de las redes sin modificar la forma en que estas operan. 100 Capítulo III. Marco Metodológico Igualmente se caracteriza esta investigación del tipo longitudinal, ya que los procesos de recolección de información, así como los periodos de pruebas; en los se efectuó la configuración y se observo la variación de los parámetros, se llevaron a cabo durante cinco meses. Por otra parte esta investigación tendrá inherencia con material bibliográfico y documental que servirá de base para el contexto del marco teórico, así como para realizar la caracterización y definición de los criterios y procesos de interoperabilidad. Esta clase de investigación es conocida como, investigación documental, la cual es S definida por Suarez (2007, p.17) como “aquella búsqueda o indagación que se basa en la DO A V R localización, registro, recuperación, análisis e interpretación de fuentes bibliográficas, SE E R valiosos aportes teóricos y presentar OSconclusiones científicas en la medida en que el H C E de hechos que, aunque no pasen por la verificación R proceso lleve al esclarecimiento E D hemerográficas, así como fuentes de carácter primario o inéditas… que pueden llegar a experimental, pudieran ser objeto de un riguroso análisis que llegue más allá del ejercicio intelectual de recopilar y ordenar datos”. Según Sabino (1992, p. 80); una investigación de campo “es aquella que se refiere a los modelos a emplear cuando los datos de interés se recogen en forma directa de la realidad, durante el trabajo concreto del investigador y sus equipos. Estos datos obtenidos directamente de la experiencia empírica, denominación que alude el hecho que son datos de primera, originales, productos de una investigación en curso, sin la intermediación de ninguna naturaleza.” En este orden de ideas, esta investigación puede ser caracterizada como una investigación de campo, ya que las pruebas finales realizadas para comprobar el funcionamiento de las redes, se llevaron a cabo por toda la ciudad de Maracaibo, haciendo uso de los equipos de la empresa; para posteriormente ser analizados en las oficinas de la corporación. 101 Capítulo III. Marco Metodológico 3.3.POBLACIÓN Uno de los pasos más importantes para el desarrollo de la investigación es establecer las unidades de análisis (población), que son los sujetos u objetos de estudio de donde se van a recolectar los datos; estas unidades dependen del planteamiento del problema a investigar y de los alcances del estudio. Suárez (2001, p.150), define la población como “la concreción de la unidad de análisis en un contexto específico, por lo tanto ubicado espacial y temporalmente. Son todos los elementos, personas, situaciones, objetos, en relación con los cuales se diseña la investigación”. OS D A V o entidades de población fenómeno de estudio, incluye la totalidad de unidadesE deR análisis ES R que integran dicho fenómeno y queS debe cuantificarse para un determinado estudio O H C E integrando un conjunto DERN de entidades que participan en una determinada característica, y Por otra parte, Tamayo y Tamayo (2004, p. 176) expresa que “la totalidad de un se le denomina población por constituir la totalidad del fenómeno adscrito a un estudio o investigación”. En el caso particular de esta investigación, la población se encuentra definida por las redes GSM y UMTS ubicada en la ciudad de Maracaibo, perteneciente a la corporación DIGITEL C.A. 3.4. MUESTRA Seguidamente, es necesario establecer una muestra, o subgrupo representativo de la población elegida. Para Tamayo y Tamayo (1994, p.115), “la muestra es el conjunto de operaciones que se realizan para estudiar la distribución de determinados caracteres en la totalidad de una población, universo o colectivo, partiendo de la observación de una fracción de la población considerada”. En este caso, la población y la muestra coinciden debido a que el objeto de estudio (las redes) no puede ser subdividido y debe ser estudiado como una unidad, para el propósito de este trabajo de investigación. 102 Capítulo III. Marco Metodológico 3.5. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS Para Fidias G. Arias (2006, p. 25), “las técnicas de recolección de datos son las distintas formas o maneras de obtener la información. Son ejemplos de técnicas; la observación directa, la encuesta en sus dos modalidades (entrevista o cuestionario), el análisis documental, análisis de contenido, etc. Por otra parte los instrumentos son los medios materiales que se emplean para recoger y almacenar la información. Ejemplo: fichas, formatos de cuestionario, guías de entrevista, lista de cotejo, grabadores, escalas de actitudes u opinión, entre otros.” Dadas las condiciones que anteceden mediante el uso de ciertas técnicas OS D A V simplifica para lograr un buen proceso de recolecciónE deR la información necesaria, bien sea S E técnica o teórica, para logar el cumplimiento S R de los objetivos de esta investigación. En O H C a continuación, las técnicas utilizadas en la presente E relación con esto último se exponen R DE investigación. metodológicas orientadas a la recolección de datos, el proceso de investigación se OBSERVACIÓN DOCUMENTAL Según Tamayo y Tamayo (1993, p.130) “la observación documental es la que se realiza con base en la revisión de documentos, manuales, revistas, periódicos, actas científicas, conclusiones de simposio, y seminarios y/o cualquier tipo de publicación considerado como fuente de información”, es decir, se vale de fuentes escritas para la recolección de los datos. La observación documental fue aplicada en esta investigación, ya que se consultaron diversas fuentes bibliográficas referentes a las redes globales de comunicaciones móviles (GSM), así como también a las redes universales de telecomunicaciones móviles (UMTS). Con la finalidad de conocer el comportamiento de estos sistemas, sus arquitecturas, equipos, funcionamientos y abordar las variables relacionadas al proceso de interoperabilidad de dichas redes. Los textos consultados para este desarrollo de investigación fueron: Sendín, A. (2004) “Fundamentos de los sistemas de comunicaciones móviles”, Hernando, J. (2004) “Comunicaciones Móviles”. 103 Capítulo III. Marco Metodológico De igual forma, fueron consultadas tesis de grado acerca del comportamiento de las redes en la ciudad de Maracaibo, lo que permitió obtener una base sobre; cómo han funcionado dichas redes a lo largo de los años, para poder tener conocimientos sobre la evolución de dichos sistemas a lo largo del tiempo. A demás se logro con dichas fuentes (tesis) comparar y realizar el estudio de los parámetros que deben cambiarse para lograr la interoperabilidad de dichas redes. Para esta técnica, el instrumento de recolección de datos fue un portafolio digital con archivos en diferentes formatos como, Microsoft Word y Adobe Reader PDF, Microsoft PowerPoint. (Figura 3.1) E ES R S O H C E ER D S DO A V R Figura 3.1. Portafolio Digital Fuente propia: Caldera, Urdaneta (2011) OBSERVACIÓN DIRECTA Méndez (2001, p.154) define la observación directa como “el uso sistemático de nuestros sentidos en la búsqueda de los datos que necesitamos para resolver un problema de investigación”. La observación directa se realiza cuando el observador se enfoca directamente en el objeto a investigar sin tener segundas o terceras personas a quien acudir o solicitar información acerca de lo estudiado o analizado. También se dice que la observación es directa cuando el investigador se pone en contacto personalmente con el hecho o fenómeno que trata de investigar. Por las consideraciones anteriores, esta investigación cumple con las características de la observación directa, debido a que las autoras de este trabajo efectuaron las variaciones 104 Capítulo III. Marco Metodológico de los parámetros que influyen en el funcionamiento de las redes, específicamente en el departamento de Optimización de la Red Región Occidente y Andes de la Corporación Digitel; haciendo uso de la interfaz del nodo B en la estación Sabaneta para la red UMTS, en el cual se observo dichas variaciones programadas en los niveles de disparos o peticiones para así verificarel comportamiento y con ello realizar los ajustes, mediante pruebas donde se muestran los valores de calidad de señal y sus niveles de señal. Durante la aplicación de esta técnica, el instrumento de recolección de datos utilizado fue el cuaderno de notas. Según Arias (2006, p.69) cuaderno de notas “es una libreta en la que el investigador anota lo observado”. ENTREVISTAS ESTRUCTURADA S DO A V R SE E R Bavaresco, (2006, pag.107) define OS la entrevista como: “es otro instrumento de la H C Emediante encuestas, la cual consiste en la observación de los técnica de la observación R E D datos de manera verbal por parte de (la) informante. Es una fuente primaria”. Existen entrevistas estructuradas y no estructuradas. Particularmente las entrevistas estructuradas son definidas por Bavaresco (2006, pág. 108) de la siguiente manera: “Son aquellas que requieren de la elaboración de preguntas muy bien pensadas antes de estar con el (la) entrevistador(a) frente a (a la) entrevistado(a). Es decir, deben ser planificadas o estructuradas, de manera sistemática” En una entrevista “el investigador formula preguntas a las personas capaces de aportarle datos de interés, estableciendo un dialogo peculiar, asimétrico, donde una de las partes busca recoger informaciones y otra es la fuente de esas informaciones”. (Sabino, pag.122, 1992). Por su parte Gutiérrez (2006) expone que “en cualquier investigación es necesario mantener un registro del curso del mismo en virtud de que la memoria humana no es capaz de asimilar todo el trabajo realizado. Por ello toda la información, trabajo o idea se deberá registrar en forma permanente en un cuaderno”. (pag. 147) Con la aplicación de esta técnica se pretende darle a los datos obtenidos una mayor robustez, debido a que estas entrevistas están dirigidas a expertos sobre el actual tema de investigación (Tabla 3.1), específicamente en el área de Optimización de la Corporación 105 Capítulo III. Marco Metodológico DIGITEL. Esta técnica se apoya en el cuestionario situado en el anexo A, el cual ha sido preparado de manera cuidadosa con la finalidad de recopilar información acerca de las redes de estudio, su funcionamiento, topología y servicios. Se observa claramente que las entrevistas se desarrollaron con el fin de facilitar y orientar la comunicación, entendimiento y desarrollo entre el encuestado y el encuestador. De tal forma que con esto se buscó, obtener una mayor claridad sobre los conocimientos obtenidos durante la lectura de los materiales bibliográficos, aclarando dudas y así facilitando el desarrollo de ciertas aéreas de este material. Tabla 3.1. Personal Entrevistado OS D A Supervisor R deV Optimización de E S E OS RRegión Occidente y Andes. NOMBRE CARGO Valmore Fernández H C E ER Pedro Marchan D Edgar Naveda la Red Ingeniero de RF en Huawei Ingeniero Seniors de optimización Francisco Martínez Ingeniero Especialista II Rafael Castellanos Ingeniero Seniors de optimización Fuente Propia: Caldera, Urdaneta (2011) 3.6.FASES DE LA INVESTIGACIÓN En el presente trabajo de investigación, los objetivos específicos propuestos fueron desarrollados en diversas fases, gracias a lo cual se lograron llevar a cabo varias actividades desarrolladas de forma secuencial y esquematizada, permitieron alcanzar el objetivo principal de la investigación. Por tal motivo la investigación se dividió en las siguientes etapas: FASE I: Analizar de la situación actual de las redes. En esta fase se recolectó toda la información necesaria para conocer la situación actual de las redes, para ello, se realizaron una serie de actividades, entre las que destacan: 106 Capítulo III. Marco Metodológico Recopilación bibliográfica referente a las arquitecturas de las redes GSM y UMTS. Se realizaron una serie de recolecciones documentales en libros físicos y digitales los cuales sirvieron de ayuda para el conocimiento de las redes y su estructuración física general. En síntesis todo ello se llevo a cabo para desarrollar una visión específica de forma general de las redes y sus funcionamientos. Consulta a libros y manuales de la empresa, donde se explican detalladamente todos los procesos realizados en cada equipo dentro de la red. Se llevo a cabo el análisis de diferentes documentos técnicos proporcionados por la corporación. Además se conoció la posición geográfica de los equipos que conforman las redes, S DO A V R los modelos que se presenta en ellas, así como también la arquitectura de las redes SE E R S de la empresa DIGITEL para conocer los Entrevista estructurada con O especialistas H C Ey las funciones configuradas para cada red. Se elaboraron equipos utilizados R E D entrevistas al personal que labora en el departamento de Operación en la actuales. corporación Digitel, con la finalidad de recopilar información sobre los equipos existentes en las redes, así como también el funcionamiento y otros indicadores. Esta recopilación de información fue realizada con el apoyo de preguntas estructuradas. FASE II: Caracterización de los procesos de interoperabilidad de las redes. Partiendo de las notas, recopilación bibliográfica, entrevistas y consultas al personal de Optimización se caracterizó en esta etapa de la investigación, los procesos y de igual manera las formas de accesar a las redes. Se conoció la existencia de dos formas ya sea por handover’s o accesos directo. Se realizó el desarrollo de acceso en redes GSM y UMTS tanto para voz como datos. Igualmente se caracterizaron los procesos de handover’s, de GSM a UMTS y viceversa, es decir cuando se transfirió el servicio de una estación base a otra ya que la calidad del enlace fue insuficiente; además se buscó que los teléfonos se registraran en la redes, para que permanecieran en ella hasta que se requiera el uso de 107 Capítulo III. Marco Metodológico servicio de llamadas o datos, evaluando así la calidad de la red y la distorsión de manera rápida para posteriormente realizar un Handover inter-sistema. FASE III: Determinar los parámetros requeridos para la interoperabilidad de las redes GSM y UMTS. En esta fase se procedió a especificar los parámetros que se deben tomar en cuenta para la interoperabilidad, en los que encontramos parámetros de:handover’s inter-RAT e intra- frecuencia, accesos, selección y re selección. Consultando los manuales de HUAWEI en el cual se define cada uno de ellos, se observaron sus valores y rango de funcionamiento; para tener una idea clara de los valores que se deben modificar para lograr S DO A V R la interoperabilidad de las redes, además de las funciones especificas llevadas a cabo por H C E ER D E ES R S O los parámetros más relevantes. FASE IV: Evaluación del desempeño de las redes basado en los parámetros ajustados de interoperabilidad. Durante esta fase se configuraron, documentaron y se examinaron los valores con los que cuentan los parámetros para lograr la interoperabilidad de las redes de acuerdo a los análisis realizados y a las observaciones hechas. Las actividades realizadas en esta fase fueron: Selección de niveles y configuración de los valores establecidos, haciendo uso de la interfaz de la estación base controladora para lograr el objetivo propuesto. Pruebas para observar y evaluar el comportamiento de las redes luego de haber configurado los valores en los parámetros, y en caso de ser necesario, ajustar nuevamente. FASE V: Desarrollo pruebas para garantizar la continuidad del servicio de las redes; detallando los resultados obtenidos. En esta última etapa de las fases, se culmino con la realización de pruebas para verificar la interoperabilidad de las redes, así como también que éstas se desarrollaran 108 Capítulo III. Marco Metodológico debidamente con el perfeccionamiento de todos sus procesos.Las actividades realizadas para la culminación de esta fase fueron: Drive-test, que no son más que pruebas que muestran el comportamiento de cada red por separado, en la zona donde se realice la prueba; esto para observar cómo se comporta la red de acuerdo a los valores de los criterios establecidos. Realizados por diferentes zonas claves de la ciudad donde se observaron el cambio de una red a otra, sin que el cliente pierda su conexión, así como también los niveles de señal y calidad en 2G y 3G, el handover en voz y datos, y el acceso en ambas redes. S DO A V R Obtención de gráficos donde se observa detalladamente las rutas tomadas y los valores H C E ER D E ES R S O de cada parámetro. 109 H C E ER D E ES R S O S DO A V R Cap pítulo o IV Análisiis de los Reesultados Capítulo IV. Análisis de los Resultados CAPÍTULO IV ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS El presente capítulo tiene como propósito fundamental la recopilación de información e interpretación de la misma basada en la aplicación de las técnicas e instrumentos de recolección de datos como: la entrevista estructurada y la toma de información directa en la Unidad de Optimización de la Corporación DIGITEL, este S O D A permitirán alcanzar los objetivos específicos, los cuales conllevan V al logro del objetivo R E ES general de esta investigación. R S HO C E DER 4.1. SITUACIÓN ACTUAL DE LAS REDES GSM Y UMTS EN LA proceso se realizó con la finalidad de cumplir con los pasos previamente establecidos que CORPORACION DIGITEL. Actualmente la corporación DIGITEL cuenta con una sede en la ciudad de Maracaibo, ubicada en el sector Sabaneta, desde la cual se manejan las redes GSM y UMTS que brindan servicio para dicha ciudad. La red GSM cuenta con servicios de voz y datos, mientras que la red 3G es utilizada solo para servicios BAM (Módem inalámbrico) y se requiere que pueda ser utilizada por los usuarios de telefonía móvil, para el acceso a datos y voz cuando se requiera y se encuentre disponible dicha red. La red GSM trabaja en el espectro de 908-914 Mhz; y la red UMTS en 903 -907,80 Mhz. La corporación Digitel posee 55 estaciones base GSM y 32 UMTS, repartidas en el municipio Maracaibo. La corporación busca que los móviles cuando se registren en la red UMTS, permanezcan en ella hasta que requieran el uso de servicio de llamadas, cuando empezarían a evaluar el nivel de señal de la red GSM de manera rápida para posteriormente realizar un Handover inter-sistema; pero se debe garantizar que la llamada no se caerá. Igualmente necesitan que el servicio de conexión de paquetes no esté saltando entre sistemas, y se debe garantizar que cuando el móvil salte a GSM este pueda volver sin problemas a 3G y recuperar el contexto PDP. 111 Capítu ulo IV. Análiisis de los Resultados P Para lograr lo l antes exppuesto se deeben configgurar ciertoss parámetros Inter-Rat 2G y 3G en caada estaciónn base depeendiendo dee la red quee maneje. Todo T este prroceso tuvo o inicio a finales del año 2010, cuanndo se activvo la red 3G G para los usuarios m móviles, peroo por los requeerimientos de la empreesa de enfoocar su red UMTS U a daatos únicam mente; se presentó el probllema de quue los usuarios que no poseían teléfonos con modo duall, no podían n realizar llamaadas ya quue no existía conexión n del RNC al MSC; debido d a esste inconven niente se realizzó dicha coonexión y see presentó laa necesidadd de crear laa interoperaabilidad de las l redes, ajusttando ciertoos parámetrros para quue el móvil realice loos cambios de una reed a otra mantteniendo sieempre la connexión. OS D A V R 4.1.11. ARQUIT TECTURA A GENERA AL DE LAS S REDES E ESMSy UMTS son mosttradas en laas figuras R Las arquuitecturas báásicas de laasS redes GS O H C E 4.1 y 4.2 respeectivamente ER e y la integgración de llas mismass es mostradda en la figgura 4.3; D dondde se puedenn distinguirr los princippales bloquees que las constituyen, que corresp ponden a la disstribución dde la misma de acuerdoo a las funciones especííficas que ejjecutan. F Figura 4.1. Arquitectura A a de la Red GSM. G Fuente Propia: Caldera, U Urdaneta (20111) 112 Capítu ulo IV. Análiisis de los Resultados H C E ER D E ES R S O S DO A V R F Figura 4.2. Arquitectura A de la Red UMTS U Fuente proopia: Caldera, U Urdaneta (20111) Figura 4.3. Arquittectura de lass redes GSM M y UMTS. Fuente proopia: Caldera, U Urdaneta (20111) 113 Capítulo IV. Análisis de los Resultados 4.1.2. DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE EQUIPOS PRINCIPALES 4.1.2.1. BTS. Una de las BTSs actualmente utilizadas por la corporación es HUAWEI modelo 3012A. Estas están esparcidas por toda la ciudad de Maracaibo y entre sus aspectos técnicos se pueden destacar: Adopta el gabinete dedicado al aire libre, que cumple con los requisitos de protección IP55 (Anexo I) y puede trabajar bajo varios ambientes exteriores. Adopta diseño antirrobo en el gabinete. Reserva de espacio para la instalación del equipo de transmisión dentro del gabinete OS D A V la batería incorporada de R De acuerdo a los requerimientos de funcionamiento, E ES R almacenamiento y el gabinete S de almacenamiento externo de la batería están O H C E disponibles. R E D Apoyo de carga remota de software y mantenimiento de software remoto y cercano. Con la función de vigilancia del medio ambiente, sensor de humo, sensor de de la BTS. temperatura, sensor de control de agua y el sensor de control de acceso, si hay alarma se puede monitorear remotamente. Posee capacidad para 12 TRX, 6 CDU/SCU, 6 PSU, 1 TCU, 1 TMU, PMU y un grupo de baterías de almacenaje. Igualmente son utilizados otros modelos Huawei de BTS como BTS312, BTS3012 y BTS3012AE. 4.1.2.2. BSC. Es un BSC HUAWEI modelo 6000, controla todas las estaciones bases GSM de la ciudad de Maracaibo, está ubicado en la sede de la corporación en Sabaneta. Entre sus características encontramos: Configuración completa para seiscientos mil (600.000) abonados. En caso de utilizar la tarjeta de interfaz E1, el máximo del sistema es de cuatro (4) racks. 114 Capítu ulo IV. Análiisis de los Resultados En caso dee utilizar laa tarjeta de interfaz i STM M-1, el mááximo del siistema es dee tres (3) racks. Bajo costoo y bajo connsumo de energía. e Parra 2048 TRX X el consum mo de energ gía es de 6920W. Soporta m múltiples tipoos de redes entre BTS y BSC. Red de connfiguración n de parámettros flexiblee. Interfaz A sobre IP. Interfaz A-bis sobre HDLC H e IP. Soporta N Nodos B UMTS modelo m DB BS3900 (A Actualmentee utilizado por la corporacióón). S DO A V R00Erl. Puede soportar un vollumen máxiimo de tráfiico deE 12.00 S E Pueden serr configuraddos hasta 155.360 PDCH H’s. SR O H C E R E D Posee capaacidad para soportar 20048TRXs, 2048 2 BTSs y 2048 celddas. Figura 4.4. Vista V delantera de la BTS 3012. Fuen nte: Preparationn Guide to GSM M BTS3012A Innstallation. 115 Capítulo IV. Análisis de los Resultados 4.1.2.3. MSC. Modelo Msoft x3000, ubicado en Caracas el cual funciona también como VLR. Posee las siguientes características: Sirve como el servidor MSC en la capa de control del dominio CS en el núcleo de la red UMTS. Implementa funciones tales como control de llamadas y gestión de las conexiones para los servicios de voz y datos basados en IP o TDM. Puede funcionar como el núcleo de una red con diferentes redes portadoras. Puede ser actualizado desde la red GSM para las redes UMTS. Soporta un máximo de 128 RNC’s y 128 BSC´s S DO A V R SE E R 4.1.2.4. HLR. El HLR9820, Huawei OS GSM Home Location Register (HLR), es el H C equipo compartido porR elE dominio de conmutación de circuitos y conmutación de paquetes E D de redes de dominio básico de las redes GSM y UMTS. El equipo integra la función de Centro de Autenticación (AUC). El equipo adopta muchas tecnologías, incluyendo el software del sistema o de copia de seguridad de hardware, respaldo de datos, control de tráfico y auto arreglo si el sistema falla, lo que efectivamente garantiza la fiabilidad del equipo. Huawei también proporciona muchas de las tecnologías de recuperación de desastres para garantizar el funcionamiento estable del equipo. Además, el equipo adopta anti -virus, antihacker y las tecnologías de ataque anti-ilegal, la tecnología de autenticación de múltiples algoritmos, así como el mecanismo de identificación rigurosa de los operadores. El HLR9820 proporciona interfaces abiertas para una fácil interconexión y la interoperabilidad entre dispositivos, lo que reduce el costo de compra de los operadores. Al mismo tiempo, el HLR9820 proporciona muchos tipos de interfaces físicas para redes IP / ATM y redes TDM, por lo que puede hacer pleno uso de los recursos de transporte y satisfacer las demandas de diferentes redes de los operadores. El equipo soporta las redes GSM y UMTS de forma simultánea. Es compatible con la evolución de GSM a UMTS mediante la actualización del software solamente. 116 Capítulo IV. Análisis de los Resultados 4.1.2.5. SGSN. Modelo 2009A Ericsson; anteriormente existían dos SGSN, uno para cada red, pero se realizo el cambio a uno solo, lo que ha ayuda a la interoperabilidad de las redes. Puede ser configurado de 3 formas: Para soportar sobre GPRS sobre una red GSM, para soportar GPRS sobre una red UMTS o para soportar GPRS sobre ambas redes GSM y UMTS. soporta velocidades de datos de hasta 2 Mbps para el tráfico de GSM y GPRS. H C E ER D E ES R S O S DO A V R Figura 4.5. HLR Huawei 9820. Fuente: Huawei HLR9820 Home Location Register Electronic Documentation. 4.1.2.6. GGSN. M120 Ericsson para UMTS: Para UMTS, tiene una conexión directa con el RNC a través de la interfaz lu-u. Priorización de tráfico de aplicaciones diferentes para garantizar los recursos suficientes para los servicios de primera calidad y uso óptimo de la capacidad disponible. Escalabilidad de 10k PDP a 6000k PDP. Rendimiento de más de 20 Gbps. Bajo consumo de energía - 36W por 100k PDP y 60W por 1 Gbps de rendimiento. Igualmente un GGSN Nokia FlexIsn para GSM. 117 Capítu ulo IV. Análiisis de los Resultados 4.1.22.7. R RNC. Modeelo Huawei 6900, el cuual controla todos los nnodos B de la l ciudad de Maracaibo, M e igualmennte está ubiicado en laa sede de laa corporaciión en Sabaaneta. El RNC C6900 realizza funcionees como laa gestión dee los recurrsos de radiio, la gestión de la estacción base, ccontrol de potencia, p y el control de d handoveer. La figuraa física del RNC es mosttrada en la figura f 4.6. E ES R S O H C E ER D S DO A V R Figura 44.6. RNC Fuente: www w.huawei.com 4.1.22.8. N NODO B. Los modelo os de Nodoo B existenntes son DB BS3800 y DBS3900 D amboos de Huaw wei. Entre las característticas del nodo B DBS33800 tenemoos: Soporta loos servicios de dominio o por circuitoos y paquettes. Soporta seervicios de posicionami p iento. Soporta soofter handovver, soft han ndover y harrd handoverr. Soporta el modo de trransmisión diverso d y ell modo de reecepción diiverso. Soporta la tecnología HSDPA. 118 Capítulo IV. Análisis de los Resultados Soporta RRU en cascada. La distancia máxima entre dos RRUs es de 40Km, y la distancia entre el primer y el último RRU debe ser entre 100Km. Antenna RRU3801C RNC TMA RF jumper Feeder -48V DC/220V AC Power cable BBU3806 OS H C E +24V/-48V DC Power cable DER S ADO V R E ES R E1/T1 or optical fiber RF jumper Grounding cable Optical fiber or CPRI high speed signal cable Figura 4.7. NodoB Fuente: DBS3800 System Hardware Structure 4.1.3. EQUIPO PARA DRIVE TEST La corporación cuenta con el equipo GENEX de Huawei para realizar los drive tests. El equipo GENEX cuenta del software “PROBE 1.52”, que es una herramienta para la recolección de data del drive test y la optimización de las redes GSM y UMTS, e igualmente tiene capacidad para trabajar con las redes HSDPA y HSUPA. Igualmente cuenta con “GENEX ASSISTANT 1.52”, el cual es un software que procesa la data del drive test. Aparte del equipo GENEX, se hace uso del móvil dual band U1205 mostrado en la figura 4.9., de un scanner PCTEL Modelo SeeGull EX mini UMTS para banda 8 que mide entre 925MHz hasta 960MHz mostrado en la figura 4.8., junto a su antena omnidireccional para captar las portadoras UMTS, y el GPS para la ubicación de la data en el mapa. 119 Capítu ulo IV. Análiisis de los Resultados Figura 4.8. Scanner PC CTEL SeeGulll EX mini. Fuen nte: www.livinngston-products.com OS D A V interfeferencias, reefinar las moduular que ayyuda a locaalizar huecoos de coberrtura, minim mizar R E Eas.S listass de vecinoss. Pueden seer configuraadas 2R band S HO C E DER El scannner PCTEL L SeeGull EX E mini m mostrado en la figura 4.8, 4 es un software Figu ura 4.9. Móviil Huawei U12205. Fuente: www w.huawei.com 4.2. PROCESO OS DE INT TEROPER RABILIDAD D Los proccesos son un u conjuntoo de actividdades o eveentos que see realizan de d forma alternnativa o sim multáneameente, bajo ciertas c circuunstancias con c un fin ddeterminadoo. Es por ellos que estos pprocesos dee interoperabbilidad, sonn definidos como c la cappacidad quee tiene un produucto o un siistema, cuyyas interfacees son totalm mente conoocidas, para funcionar con c otros sistem mas existenntes o futuuros y eso sin restriccción de accceso o de implementación. A contiinuación se definen loss procesos de d los cualess se hacen refencias. r 120 Capítulo IV. Análisis de los Resultados 4.2.1. ACCESO GSM EN VOZ Para ejecutar un acceso GSM en voz, retomamos lo expuesto anteriormente en el capítulo II en la sección 2.4.4.1.; la red GSM; en la cual usa FDD y además una combinación de TDMA y FHMA para proporcionar a las estaciones base y a los usuarios un acceso múltiple. Las bandas de frecuencia superiores e inferiores se dividen en canales de 200KHz llamados ARFCN (Número de Canal de Radio Frecuencia Absolutos). El ARFCN denota un par de canales uplink (transmisiones desde el MS o móvil hasta la BTS) y downlink (transmisiones desde la BTS a él MS) separados por 45 MHz y cada canal es compartido en el tiempo por hasta 8 usuarios TDMA. Cada canal físico en un sistema GSM se puede proyectar en diferentes canales lógicos en diferentes tiempos. Es decir, cada TS OS D A V en función del móvil, y R Hechas las observaciones anteriores las cuales E se desarrollan S Epara R con el fin de obtener acceso a los servicios GSM, ejecutar una llamada telefónica en la S O H C E se efectúa una serie de procesos en el cual; un móvil se red de segunda generación; R E D enciende, selecciona una PLMN el cual se logra por medio de una interfaz aérea (aire) que (time slot) especifico o trama está dedicado a manipular el trafico de voz. implican las comunicaciones de radio entre los teléfonos móviles y transmisores terrestres, el UE busca una celda adecuada del PLMN para “engancharse” con ella. Se comprueba el flujo de bits que contienen estas frecuencias al engancharse, en busca de un canal BCCH. El móvil utiliza BCCH/BCH el cual es un canal de control de difusión (broadcast control channel), canal descendente con información del sistema. Cada BCCH transmite un marcador de datos único, de modo que el móvil sabe que ha encontrado este canal. Con GSM cualquier frecuencia puede llevar a configurar la información. Es el canal dentro de la secuencia de datos que es importante encontrar; y no una frecuencia de radio específica. Una estación base con el BCCH nos permite el control de canales de difusión continua donde envía información de identificación sobre su ubicación o identidad de red, es decir DIGITEL, además el código de área para la ubicación actual, el salto de frecuencia que se utiliza y la información sobre las próximas celdas. Toda la información es importante para que la estación base de conocer un móvil se active y seda los servicios. Una vez más, el BCCH no es una frecuencia de radio dedicado; es más bien un canal en el flujo de bits realizado por cualquiera de las frecuencias en una celda. Además la 121 Capítulo IV. Análisis de los Resultados comprobación de la radio de un canal de control de emisión, se convierte en un receptor en primer lugar. Una vez que el móvil accesa a la red y se centra en el canal, este controla el flujo de datos continuo de la estación base, envía las llamadas a los móviles y recibe el tráfico de retorno. Pasa a través de la BSC, la encargada de controlar dichas estaciones al conectarse y además ayuda con la validación de la llamada. Debemos saber si la cuenta del cliente es válida antes de seguir adelante. Por lo tanto, tenemos que comprobar algunos datos, es por ello que acezamos por la interfaz A (G.703) al MSC la central de conmutación, donde la información del abonado se encuentra en el suministro de los servicios de telecomunicación que está situada en el Registro de Usuarios Locales ó mejor conocido como HLR, OS D A V R VLR (Registro de Usuarios Visitantes) para así saber E dónde ubicar al receptor. Por lo tanto S E realizada la autenticación del abonado se la aceptación de la llamada y se conecta con el SdaR O H C E receptor que se desea comunicar. R E D Se ilustra a continuación en la figura 4.10., el acceso a GSM en voz, donde se puede independientemente de la posición actual del abonado. Además se identificada en la red el apreciar los diferentes canales que se necesitan para la realización de la llamada en la red de segunda generación. Figura. 4.10. Proceso de llamada para GSM Fuente: http://www.privateline.com/PCS/GSMNetworkstructure4.html 122 Capítulo IV. Análisis de los Resultados 4.2.2. ACCESO GSM EN DATOS Para accesar a datos se genera una petición en el terminal móvil de segunda generación esta viaja por la interfaz aire conocida como Um (interfaz de radio); donde gracias a ella se toma un canal de trafico Bm + Dm, donde m es el móvil, B es la capacidad completa utilizado para el transporte del flujo de información. A diferencia Dm (canal de control) es utilizado para el transporte de la información de señalización (para registro, localización, conmutación y registro de movilidad, por ejemplo) El canal Bm toma un canal de velocidad total TCH/F el cual utiliza 9.6 Kbps para el servicio de dato. A partir de allí el móvil se engancha con un canal lógico llamado BCCH OS D A V que no es más que una al móvil y viceversa. Seguidamente esta peticiónE deR dato ES conmutación por circuito, se enganchaSenR la BTS más cercana del terminal, y lleva la O H C E información hacia la BSC ER (Base Station Controller). Los datos seguidamente van a la PCU D (Packet Control Unit) o unidad de control de paquete, y por medio de la interfaz Gb se (Broadcast Common Control Channel) el cual transmite la información de la estación base realizan el intercambio de datos de usuario y de información de señalización desde la PCU al SGSN (Serving GPRS Support Node); posteriormente para que se una autorización inmediata de los datos se verifica en el HLR por medio de la interfaz Gr donde vemos la autentificación y Obtención de los perfiles del usuario. Posteriormente esta petición viaja por medio de la Gn, interfaz que permite la conexión entre los nodos de conmutación SGSN y GGSN además principalmente es usada para datos y señalización sobre IP, finalmente la aceptación del acceso se da gracias a la interfaz Gi la cual nos permite la comunicación inicial entre GGSN y redes del servidor de internet; y así se dan inicio a la conexión de datos por medio de redes IP. En la figura 4.11 que se presenta a continuación se ilustra el recorrido para lograr el acceso a dato en la red de segunda generación o 2G. 123 Capítu ulo IV. Análiisis de los Resultados E H C E ER ES R S O S DO A V R Figura 4.11. Diagrama de d Acceso GS SM en datos D Fu uente: Caldera,, Urdaneta (20111) 4.2.33. ACCES SO UMTS EN E VOZ A diferenncia de GSM M, UMTS se s basa en servicios s por capas. En la cima esttá la capa de seervicios, quue provee unn despliegue de serviciios rápido y una localiización centtralizada. En el medio esttá la capa de d control, que q ayuda a mejorar prrocedimienttos y permiite que la capaccidad de laa red sea dinámica. d E la parte baja está la En l capa de conectividaad donde cualqquier tecnollogía de traansmisión puede p usarsse y el tráffico de vozz podrá tran nsmitirse mediiante ATM//AAL2 o IP P/RTP (IP The T Real-tim me Transpoort Protocoll). Una de las l capas de mayor m funcioonamiento es la física el cual trabbaja con los denominaados canales físicos, ofrecciendo al nivvel superiorr los llamaddos canales de transporrte. La función de la caapa física de errores, multipliccación, adaaptación velocidad, es la de codiificación, detección d moduulación, meedidas de paarámetros, entre e otros. Para ejecutar un accceso, en este e caso unna peticiónn de voz enn la red UM MTS; se efecttúa una seriie de proceesos en el cual; c cuanddo un UE (eequipo de usuario u o móvil) m se encieende, seleccciona una PLMN P y el e móvil buusca una ceelda adecuaada del PLM MN para “enggancharse” ccon ella. El mensaje NAS N proporcionará unaa lista de PL LMNs equiivalentes, si es que hay diisponibles, que el AS utilizará u paara la seleccción y re selección de celda. El UE busca b una celda adecuaada de la PL LMN selecccionada, y selecciona s eesa celda paara que le propoorcione los servicios disponibles, d y se sintoniiza a su cannal de controol. Esta seleección es 124 Capítu ulo IV. Análiisis de los Resultados cono ocida como “enganchaarse a la celda”. El mó óvil entoncces registrarrá su presen ncia, por mediio de un pro ocedimiento o de registro o NAS, en el e área de reegistro de laa celda selecccionada. Si el UE encuen ntra una celda más adeecuada, se reeseleccionaa con esa celda y se “en ngancha” a ellaa. Si la nueeva celda pertenece p a un área dee registro diferente, enntonces se realiza r el Registro de Loccalización. El móvill utiliza unaa BCCH/BC CH un canall descendentte con inforrmación dell sistema. Se geeneral una llamada l (caall), esta va mediante un u “RRC co onnection reequest” es decir, d una solicitud de connexión desd de el móvil hacia el nodo B, por medio m de laa interfaz Uu U el cual lograa la interconnexión entree estos dos equipos. See logra estaa conexión o el estableecimiento de laa señalizació ón por med dio de una canal c CCCH H/RACH ess una canal de control común y OS D A V de los terminaales y la especcifico el cu ual incluyee los mensaajes de petticiónE deRaccesos ES n establecidda entre el emisor y R concesión por pparte de la red. Por úlltimo con lla conexión S O H C E recep ptor mediaante elR E canaal DCCH ele cual es uuna canal ded control ddedicado (DDedicated D Conttrol Channel), este canal c bidireeccional ess el encarrgado de lla transfereencia de adem más es un canal c bidireeccional de una estació ón base con los móviiles de una zona en inforrmación de control entrre el móvil y la red unaa vez se hay ya concedidoo el acceso. En la fig gura 4.12. qu ue se presen nta a contin nuación se illustra el recorrido para lograr el accesso en voz a la red de teercera generración. Figura 4.12.. Diagrama de d base móvil de origen de llamada UM MTS. Fuente:: http://www.um mtsworld.com 125 Capítu ulo IV. Análiisis de los Resultados 4.2.44. ACCES SO UMTS EN E DATOS El accesoo en la tecn nología UM MTS en dato o es similar a la de GS SM con la diferencia d que, la conmutaación se da por circuito o y paquete. La red utiliza como m medio de accceso WCDM MA, donde sus modoss de operacción se dann de dos maneras. m TD DD en estee método bidirreccional, las transmisiones del enlace asccendente y del desceendente do onde son transsportadas en n la misma banda b de freecuencia ussando interv valos de tiem mpo (slots de d trama) de fo orma síncron na. Así las ranuras r de tiempo t en uun canal físiico se asignan para los flujos de datoss de transm misión y de d recepción n. Ademáss utiliza FD DD donde los enlacees de las transsmisiones dee subida (up plink) y de bajada (dow wnlink) emp plean dos bbandas de frrecuencia separradas para eeste método o a dos caras. Un par dee bandas dee frecuenciaa con una seeparación OS D A R esquemas de assignación dee la frecuen ncia, la cap pacidad de V funcionar een modo dee FDD o E S E R disponible. TDD D permite la utilización eficiente deelS espectro O H C el terrminal genera una petición, en lla cual viajja por la Para el accesoR enE datos DE interfaz aire Uu es la interffaz de conex xión hacia el e nodoB, y se define bbásicamentee como la especcificada se asigna parra cada en nlace. Puestto que diveersas region nes tienen diversos interfaz aire WC CDMA. la estación e basse que se co onecta al RN NC por meddio de la interfaz Lu, para luego ir al SGSN don nde se da un na autorizacción inmediiata de los datos d los cu uales son verifficados en eel HLR porr medio de la interfaz LuPS dond de vemos la l autentificcación y Obteención de loos perfiles del d usuario. Posteriorm mente por medio m de la iinterfaz Gn, interfaz que permite la conexión entre e los nodos n de cconmutación n SGSN y GGSN, paara luego conectar el GG GSN con ell servidor de internett gracias a la interfazz Gi; para hacer la conexión de los datos. En la fig gura 4.13. qu ue se presen nta a contin nuación se illustra el recorrido para lograr el accesso a dato enn la red de teercera generación o 3G G. Figura 4.133. Diagrama dde Acceso UM MTS en datos Fu uente: Caldera, Urdaneta (2011). 126 Capítulo IV. Análisis de los Resultados 4.2.5. HANDOVER DE UMTS A GSM Los Handover también conocidos como Handoff, son mecanismos utilizados en las comunicaciones móviles celulares con el objetivo de garantizar la continuidad del servicio a lo largo de la zona de cobertura transfiriendo la conexión de una estación base a otra cuando el nivel de señal o de calidad del enlace es insuficiente. Así mismo cuando el terminal móvil dispone de un servicio de conmutación de circuitos y la intensidad de la señal cae por debajo de un umbral determinado, la red de tercera generación o UMTS le ordena al terminal móvil a realizar traspaso a GSM es decir, llevar a cabo un handover. Normalmente, el terminal móvil se encarga de enviar un informe de la medida en S DO A V R que la calidad de una celda vecina GSM supera un determinado umbral y la calidad de SE E R OS Cuando la red de AccesoH Radio Terrestre UMTS, también conocida como UTRAN C E recibe el mensaje DEdeRinforme de la medida, se inicia el handover; dado que todos los UMTS es insatisfactoria. criterios de entrega se han cumplido. Luego la UTRAN solicita al BSS (Base Station Subsystem) subsistema de la estación base, los recursos de la reserva. El BSS al que se va a pasar el móvil, prepara un mensaje de comando de entrega, que incluye los detalles de los recursos asignados. Este mensaje GSM, que se envía al terminal móvil a través de la interfaz de radio WCDMA, se transmite transparentemente por los nodos de red diferentes. Cuando el terminal móvil recibe el comando de handover, se mueve a la celda GSM que se tiene por objetivo y establece la conexión de radio de conformidad con los parámetros incluidos en el mensaje de comando de la entrega. El terminal móvil indica la finalización con éxito de la transmisión mediante el envío de un mensaje de entrega total a la BSS, después de que la red GSM inicia la liberación de la conexión de radio WCDMA. En la figura 4.14. que se presenta a continuación se ilustra el recorrido para lograr el handover entre sistemas de redes de tercera generación o 3G a GSM. 127 Capítulo IV. Análisis de los Resultados E ES R S O H C E ER D S DO A V R Figura 4.14. Diagrama de Handover UMTS a GSM Fuente: http://wireless.agilent.com/ 4.2.6. HANDOVER DE GSM A UMTS Para el handover de GSM a UMTS, se muestra la secuencia de mensajes en la figura 4.15. La red ordena al terminal móvil (el cual debe ser modo dual) que realice mediciones WCDMA enviando el mensaje de información de la medida, que contiene información sobre las celdas vecinas de la red UMTS, los criterios para la realización de mediciones y presentación de informes. Cuando los criterios para la entrega a UMTS se han cumplido, el BSS (Base Station Subsystem) subsistema de la estación base el cual inicia la asignación de recursos a la celda WCDMA. Encapsulado en estos mensajes, el BSS también envía información a la UTRAN, acceso radio terrestre UMTS de las capacidades WCDMA del terminal móvil. Cuando los recursos de la celda de la red UMTS a la cual se hará el handover, se ha asignado; UTRAN compila un mensaje de comando para la realización del handover, que suele incluir la identidad de la configuración predefinida para el servicio en uso. Este mensaje se envía de forma transparente para el terminal móvil a través de la red básica y el 128 Capítu ulo IV. Análiisis de los Resultados BSS.. Cuando ell terminal móvil m recibee el mensaje de coman ndo de la enntrega a UT TRAN se sinto oniza la freccuencia WC CDMA y co omienza la ssincronizaciión de radioo. Luego el terminal móviil, indica qu ue el traspasso se ha reaalizado corrrectamente enviando e ell mensaje dee entrega comp pleta a UTR RAN, despu ués de lo cuaal los recurssos en las reedes GSM eestán en libeertad. E ES R S O H C E ER D S DO A V R Figura 4.15.. Diagrama dee Handover GSM a UMTS Fu uente: http://wirreless.agilent.coom 4.3. PARÁME ETROS PARA LA IN NTEROPER RABILIDA AD DE LA AS REDES GSM Y UMT TS Antes dee especificarr los parám metros de intteroperabilid dad de las rredes GSM y UMTS prim mero se carracterizaron n los paráámetros de acceso y Handoverr para con nocer el funciionamiento individual de cada unaa de las redees. Estos paarámetros de d acceso sirven s para indicarle al a móvil baajo que con ndiciones quereemos que sse conecte a una estacción para asegurar ell correcto funcionamie f ento y la calid dad de la con nexión. 129 Capítulo IV. Análisis de los Resultados Por otra parte, los parámetros de handover, en el transcurso de la llamada indicarle con cual celda de su red debe mantener la conexión al momento de una llamada, para garantizar la calidad. Los parámetros más relevantes de acceso que se analizaron fueron los siguientes: 4.3.1. PARÁMETROS DE ACCESO GSM Los parámetros de configuración para poder accesar a la red GSM son los siguientes: ATTACH/DETACH ALLOWED. TX-INTEGER. CELL BAR ACCESS. E ES BS_AG_BLKS_RES. S R O H C E CCCH R DE CONF. CELL BAR QUALIFY. S DO A V R BS-PA-MFRAMS. PERIOD OF PERIODIC LOCATION UPDATE (6 MINUTES). CRH (DB). PI. NCC PERMITTED. CRO (2DB). 4.3.2. PARÁMETROS DE ACCESO UMTS A continuación se muestran los parámetros más relevantes para poder accesar a la red UMTS: CELL SEL-RESELECTION QUALITY MEASURE HYSTERESIS 1 FOR IDLE MODE[2DB]CONNQHYST1S HYSTERESIS 2 FOR CONNECT MODE[2DB]CONNQHYST2S RESELECTION DELAY TIME[S] MIN QUALITY LEVEL[DB] MIN RX LEVEL[2DBM] MIN RX LEVEL EXTEND SUPPORT 130 Capítulo IV. Análisis de los Resultados DELTA MIN RX LEVEL MAX ALLOWED UE UL TX POWER[DBM] SPEED DEPENDENT SCALING FACTOR FOR RESELECTION DELAY NON-HCS INDICATOR NON-HCS MAX TCR[S] NON-HCS NCR NON-HCS TCR MAX HYSTERESIS[S] HYSTERESIS 1 FOR UE IN CELL_PCH OR URA_PCH STATE[DB] HYSTERESIS 1FOR UE IN CELL_FACH STATE[DB] OS D A V R HYSTERESIS 2 FOR UE IN CELL_FACH STATE[DB] E S EFOR R RESELECTION DELAY TIME UE IN PCH STATE[S] S O H C E DELAY TIME FOR UE IN CELL_FACH STATE[0.2S] RESELECTION R E D HYSTERESIS 2 FOR UE IN CELL_PCH OR URA_PCH STATE[DB] Los parámetros más relevantes de Handover que se analizaron fueron los siguientes: 4.3.3. PARÁMETROS DE HANDOVER GSM TIME ADVANCE HANDOVER INTERFERENCE HANDOVER RX_LEVEL_DROP HANDOVER BAD QUALITY HANDOVER EDGE HANDOVER MS-FAST MOVIN HANDOVER PBGT HANDOVER 4.3.4. PARÁMETROS DE HANDOVER UMTS SOFTER HANDOVER COMBINATION INDICATION SWITCH SOFT HANDOVER RELATIVE THRESHOLDS FOR EVENT 1A AND EVENT 1B. SOFT HANDOVER ABSOLUTE THRESHOLD FOR EVENT 1F. 131 Capítulo IV. Análisis de los Resultados 1F EVENT BLIND HANDOVER TRIGGER CONDITION. HYSTERESIS RELATED TO SOFT HANDOVER FOR EVENTS 1A, 1B, 1C, 1D, 1F AND 1J. TIME TO TRIGGER PARAMETERS RELATED TO SOFT HANDOVER FOR EVENTS 1A, 1B, 1C, 1D, 1F AND 1J. MINIMUN QUALITY THRESHOLD OF SOFT HANDOVER. PARAMETERS RELATED TO SOFT HANDOVER FAILUTE. AFFECT 1A AND 1B THRESHOLD FLAG NEIGHBORING CELL INDIVIDUAL OFFSET. CELL INDIVIDUAL OFFSET. OS D A Va realizar pruebas en la red R Luego de Identificar estos parámetros se procedieron E EunaSde las redes individualmente, antes de R para el entendimiento de cómo funcionan cada S O H C E configurar la interoperabilidad ER de las redes. D Dicha interoperabilidad se conoce por el término Inter-RAT, que no es más que el handover de una red a otra; en este caso de la red GSM a UMTS o viceversa. Para lograr esto fue necesario el estudio de ciertos parámetros a configurar; los cuales se dividieron de acuerdo a las funciones que van a cumplir tal como selección y re selección de celda y handover inter-RAT. Gracias a la caracterización de los procesos de interoperabilidad se pudo establecer los diferentes parámetros los cuales a continuación podemos ver. 4.3.5. PARÁMETROS DE SELECCION Y RESELECCION GSM Los parámetros de re selección de celda para adecuar la red son los siguientes: QSEARCH I QSEARCH C QSEARCH P 4.3.6. PARÁMETROS DE SELECCIÓN Y RESELECCION UMTS INTER-RAT CELL RESELECTION THRESHOLD[2DB] INTER-RAT SCALING FACTOR FOR RESELECTION DELAY 132 Capítulo IV. Análisis de los Resultados 4.3.7. PARÁMETROS DE HANDOVER GSM-UMTS Los parámetros inter-RAT configurados en el BSC para optimizar son: TDD 3G BETTER CELL HO VALID TIME(S) TDD 3G BETTER CELL HO WATCH TIME(S) TDD RSCP THRESHOLD FOR BETTER 3G CELL HO TDD HO PREFERENCE THRESHOLD FOR 2G CELL 3G BETTER CELL HO VALID TIME(S) 3G BETTER CELL HO WATCH TIME (S) EC/NO THRESHOLD FOR BETTER 3G CELL HO RSCP THRESHOLD FOR BETTER 3G CELL HO S DO A V R HO PREFERENCE THRESHOLD FOR 2G CELL SE E R 4.3.8. PARÁMETROS DE HANDOVER OS UMTS-GSM H C E configurados en el BSC para realizar el handover son: Los parámetros R inter-RAT E D INTER-RAT CS MEASURE START EC/NO THD INTER-RAT CS MEASURE STOP EC/NO THD INTER-RAT CS MEASURE START RSCP THD INTER-RAT CS MEASURE STOP RSCP THD INTER-RAT MEASUREMENT REPORT MODE INTER-RAT PERIODICAL REPORT INTERVAL BSIC VERIFY SELECTION SWITCH HYSTERESIS RELARED TO THE COVERAGE-BASED INTER-RAT HANDOVER TIME TO TRIGGER FOR VERIFIED GSM CELLS TIME TO TRIGGER FOR NON-VERIFIED GSM CELLS INTER-RAT MEASUREMENT TIMER LENGTH SWITCH USED TO SEND LOAD INFORMATION TO 2G SWITCH FOR NON-COVERAGE BASED HANDOVER ACCORDING TO 2G LOAD INFORMATION EVENT TRIGGER DELAY TIME CS DOMAIN RELOC GSM LOAD THD 133 Capítu ulo IV. Análiisis de los Resultados PS P DOMAIIN RELOC GSM LOA AD THD RETRY R PE ERIOD OF 3C 3 EVENT T MAXIMUM M M RETRY TIMES T OF 3C EVENT T Una vez determ minados to odos estos parámetro os, se creóó una plan ntilla de parám metros básiccos como configuracio ones mínimaas para la esstación. 4.4. EVALU UACIÓN DE LO OS VALO ORES DE LOS PARÁM METROS REQ QUERIDOS S PARA IM MPLEMEN NTAR LA IINTEROPE ERABILID DAD Tomaando en cu uenta los paarámetros ccaracterizad dos en el oobjetivo antterior, se llevaaron a cabo pruebas esttáticas en laas oficinas de la Corpo oración DIG GITEL y prruebas en OS D A V R obserrvar el com mportamiento o de cada uno u de los datos. d Estas pruebas dieeron como resultado r E S E Rmoostrado en laa figura 4.177. el pro oceso de intteroperabiliidad entre laasS redes O H C E R DE moviimiento conn una de laas estacionees cercanass, durante el e desarrolloo de esta fase, fa para Figura 4.177. Ciclo de Fuuncionamientoo de interoperaabilidad de lass redes Fuente Propia: P Calderaa, Urdaneta (20011) 134 Capítulo IV. Análisis de los Resultados Las razones de porque fue definido este ciclo de funcionamiento de interoperabilidad es por las siguientes: La mayor ventaja que ofrece la red 3G con relación a 2G es la velocidad en la transmisión de datos. Ya que las velocidades máximas habituales en estaciones con carga de tráfico de intermedias a altas son alrededor de unos 100 Kbps en 2G, siendo estas para 3G las velocidades mínimas habituales alcanzadas. La calidad de la voz de 3G es relativamente igual a la alcanzada en 2G, por lo que se aprovecho las capacidades 2G instaladas y actualmente disponibles en la red de DIGITEL para el tráfico de voz y así disponer enteramente de la capacidad de 3G para usuarios BAM y equipos móviles en estado idle. OS D A Vde funcionamiento propuesto, R configuraron solo los necesarios para cumplir con elE ciclo ESpara estos parámetros se decidieron en R mostrado en la figura 4.17. Los valores S configurados O H C E base a la función requerida, ER a los valores por defecto del equipo, al tipo de cobertura de D cada celda y a los resultados obtenidos en las pruebas realizadas. De los parámetros para la interoperabilidad mencionados en el objetivo III, se Con los valores de los parámetros ya establecidos, se creó la plantilla final (Tabla 4.1), la cual fue aplicada a todas las estaciones por igual para analizar su comportamiento, y realizar una nueva configuración de ser necesario. Los parámetros y los valores ajustados de la plantilla de acuerdo al equipo fueron los siguientes: 4.4.1. PARÁMETROS CONFIGURADOS EN EL BSC QSEARCH I Éste parámetro fue configurado en “7” con la finalidad de que el móvil siempre busque celdas vecinas 3G, para realizar el cambio en estado idle. QSEARCH C Éste parámetro fue configurado en “7” con la finalidad de que el móvil siempre busque celdas vecinas 3G, para realizar el cambio en estado de conexión. 135 Capítulo IV. Análisis de los Resultados QSEARCH P Éste parámetro fue configurado en “7” con la finalidad de que el móvil siempre busque celdas vecinas 3G, para realizar el cambio en estado de envío de paquetes. TDD 3G BETTER CELL HO VALID TIME(S) Éste parámetro fue configurado en “7” segundos, para garantizar que el servidor 3G sea el más adecuado. TDD 3G BETTER CELL HO WATCH TIME(S) Éste parámetro fue configurado en “8”segundos, para garantizar que el servidor 3G sea el más adecuado. S DO A V R SE E R TDD RSCP THRESHOLD OS FOR BETTER 3G CELL HO H C Econfigurado en “63”; es decir, -47 dBm. Se configuró el valor Éste parámetroR fue E D más alto; con la finalidad de que la llamada se mantenga 2G. TDD HO PREFERENCE THRESHOLD FOR 2G CELL Éste parámetro fue configurado en “63”; es decir, -47 dBm. Se configuro en su valor más alto, para evitar que la llamada este saltando entre sistemas. 3G BETTER CELL HO VALID TIME(S) Éste parámetro fue configurado en “7”segundos, para garantizar que el servidor 3G sea el más adecuado. 3G BETTER CELL HO WATCH TIME(S) Éste parámetro fue configurado en “8”segundos, para garantizar que el servidor 3G sea el más adecuado. EC/NO THRESHOLD FOR BETTER 3G CELL HO Éste parámetro fue configurado en “49”; es decir, 0dBm, para que siempre realice el cambio pero con un valor aceptable de nivel de señal. 136 Capítulo IV. Análisis de los Resultados RSCP THRESHOLD FOR BETTER 3G CELL HO Éste parámetro fue configurado en “63”; es decir, -47dBm, para que al móvil se le dificulte el handover a una celda 3G durante una llamada en 2G. HO PREFERENCE THRESHOLD FOR 2G CELL Éste parámetro fue configurado en “63”; es decir, -47dBm, lo que dificulta al móvil el traspaso a una celda 2G, pero lo facilita a una celda 3G FDD. INTER-SYSTEM HANDOVER ENABLE Éste parámetro se configuró en “SI” para activar el handover inter-sistema. S DO A V R SE E R Éste parámetro se configuró en “SI” OS para permitir el handover a la mejor celda 3G. H C E R E D TDD BETTER 3G CELL HO ALLOWED BETTER 3G CELL HO ALLOWED Éste parámetro se configuró en “SI” para permitir el handover a la mejor celda 3G TDD. CO-BSC/MSC ADJ Este parámetro debe estar activado para poder garantizar handover entre sistemas que están conectados al mismo MSC. 4.4.2. PARÁMETROS CONFIGURADOS EN EL RNC INTER-RAT CS HANDOVER SWITCH Éste switch se encuentra “ENCENDIDO” para permitir el handover de 3G a 2G, durante el modo de llamada. INTER-RAT PS HANDOVER SWITCH Éste switch se encuentra “APAGADO” para evitar el salto de una celda 3G a una 2G mientras se mantiene una conexión de paquetes. 137 Capítulo IV. Análisis de los Resultados INTER-RAT MEASUREMENT REPORT MODE Este parámetro se deja por defecto en “Reporte Periódico”. INTER-RAT PERIODICAL REPORT INTERVAL Este parámetro se dejó por defecto en “D1000”, es decir, que el reporte periódico se realice cada 1000 ms. TIME TO TRIGGER FOR NON-VERIFIED GSM CELLS Éste valor fue configurado en 0 ms; para evitar retrasos en el handover. OS D A V fue configurado en 0 R Igual que para las celdas GSM no verificadas,E este parámetro ES R ms. S HO C E DER TIME TO TRIGGER FOR VERIFIED GSM CELLS BSIC VERIFY SELECTION SWITCH Éste parámetro fue configurado como “REQUERIDO”; es decir el reporte interRAT es permitido sólo después que el código de identidad de la celda (BSIC) GSM medida, es correctamente descifrado. INTER-RAT CS MEASURE START EC/NO THD Este parámetro fue configurado en un valor de -14 dB; lo que es un valor muy malo y obliga a realizar el cambio a una celda 2G. INTER-RAT CS MEASURE STOP EC/NO THD Este parámetro fue configurado en un valor de -12 dB, lo que es un nivel aceptable y detiene la búsqueda de celdas 2G. INTER-RAT CS MEASURE START RSCP THD Este parámetro fue configurado en un valor de -30 dB; que sería el Umbral de Nivel de señal en la red 3G en que el móvil iniciara a observar vecinos 2G 138 Capítulo IV. Análisis de los Resultados INTER-RAT CS MEASURE STOP RSCP THD Este parámetro fue configurado en un valor de -25 dB; que sería el Umbral de Nivel de señal en la red 3G en que el móvil dejara a observar vecinos 2G. INTER-RAT MEASUREMENT TIMER LENGTH Éste parámetro se configuró en 60 seg; para dar tiempo de encontrar una celda GSM apropiada para realizar el handover. SWITCH USED TO SEND LOAD INFORMATION TO 2G OS D A V en 3G para servicios de de celdas UMTS a GSM; ya que la idea es mantener elR usuario E ES datos y dejar la carga de trafico de llamada aR la red 2G. S HO C E DER Éste switch se configuró en “APAGADO” para que el RNC no envíe información SWITCH FOR NON-COVERAGE BASED HANDOVER ACCORDING TO 2G LOAD INFORMATION Éste switch se configuró en “APAGADO” para que el RNC no envíe información de celdas UMTS a GSM; ya que la idea es mantener el usuario en 3G para servicios de datos y dejar la carga de trafico de llamada a la red 2G. RETRY PERIOD OF 3C EVENT Éste parámetro se configuró en 4, lo que corresponde a 2000 ms. MAXIMUM RETRY TIMES OF 3C EVENT Se configuró en “1”, es decir solo una vez puede reintentar este evento. En la tabla 4.1. se encuentra un resumen de todos los parámetros con sus respectivos valores. 139 Capítulo IV. Análisis de los Resultados Tabla 4.1. Parámetros a configurar. PARÁMETRO VALOR UNIDAD QSearch I 7 Niveles QSearch C 7 Niveles QSearch P 7 Niveles TDD 3G Better Cell HO Valid Time(s) 7 Segundos TDD 3G Better Cell HO Watch Time(s) 8 Segundos TDD RSCP Threshold for Better 3G Cell HO -47 dBm TDD HO Preference Threshold for 2G Cell -47 dBm 3G Better Cell HO Valid Time(s) 7 Segundos 3G Better Cell HO Watch Time (s) 8 Segundos Ec/No Threshold for Better 3G Cell Ho 0 dBm HO Preference Threshold for 2G Cell -47 ESE R HOS Inter-System Handover Enable C E R E S DO A V R RSCP Threshold for Better 3G Cell HO -47 dBm dBm SI Better 3G Cell HO Allowed SI TDD Better 3G Cell HO Allowed SI CO-BSC/MSC Adj ENCENDIDO Inter-RAT CS Handover Switch ENCENDIDO Inter-RAT PS Handover Switch APAGADO Inter-RAT Measurement Report Mode REPORTE PERIÓDICO Inter-RAT Periodical Report Interval 1000 Ms Time to Trigger for Non-Verified GSM Cells 0 Ms Time to Trigger for Verified GSM Cells 0 Ms BSIC Verify Selection Switch REQUERIDO Inter-RAT CS Measure Start Ec/No THD -14 dB Inter-RAT CS Measure Stop Ec/No THD -12 dB Inter-RAT CS Measure Start RSCP THD -100 dB Inter-RAT CS Measure Stop RSCP THD -97 dB Inter-RAT Measurement Timer Length 60 Segundos Switch Used to Send Load Information to 2G APAGADO Switch for Non-Coverage Based HO According to 2G Load Information APAGADO Retry Period of 3C Event 2000 Maximum Retry Times of 3C Event 1 D Ms Fuente Propia: Caldera, Urdaneta (2011) 140 Capítulo IV. Análisis de los Resultados Como se observa en la tabla, los valores de los parámetros “Inter-RAT CS measure start RSCP THD” (Umbral de Nivel de señal en la red 3G en que el móvil iniciara a observar vecinos 2G) y “Inter-RAT CS measure stop RSCP THD” (Umbral de Nivel de señal en la red 3G en que el móvil dejara de observar vecinos 2G), se colocaron en los valores más bajos posibles (dejando 5 dbm de diferencia entre ambos) para hacer que el móvil al realizar la llamada desde la red 3G, empiece a observar vecinos 2G inmediatamente. En las pruebas se observo que el tiempo promedio que tomaba realizar el handover de 3G a 2G al realizar la llamada era de unos 8-12 segundos aproximadamente. Por lo anteriormente expuesto, se consultó al fabricante, como se podía disminuir S DO A V R este tiempo y recomendó la activación de una función en el switch llamada “Service Based SE E R Los valores configurados paraS O esta función fueron los siguientes, y se pueden H C observar igualmente en laE tabla 4.2. R E D Handover” (SBH). 4.4.3. PARÁMETROS SBH CONFIGURADOS EN EL SWITCH 2G SPEECH SERVICE Este parámetro se configuró en “HO to 3G shall not be performed”; es decir, que asi la cobertura en 2G sea la peor, no se debe realizar el handover a la red 3G mientras se hace uso de servicios de voz. 3G SPEECH SERVICE Este parámetro se configuró en “HO to 2G should be performed”; es decir, que el handover está permitido y se realizará cuando se realicen llamadas 3G. Este parámetro es una función mandatorio directa del switch que no toma en cuenta valores de RF. 141 Capítulo IV. Análisis de los Resultados Tabla 4.2. Parámetros SBH PARAMETRO SBH VALOR CONFIGURADO 2G SPEECH SERVICE HO to 3G shall not be performed 3G SPEECH SERVICE HO to 2G should be performed Fuente Propia: Caldera, Urdaneta (2011) Esta configuración de los parámetros de SBH obliga un handover al usuario de inmediato de la red 3G a la red 2G y no permite que se devuelva durante una llamada. S DO A V R Luego de colocar el SBH no era necesario el parámetro “INTER-RAT CS E MEASURE START RSCP THD” en -30 dBm y por lo que se configuro en el valor por ES R S O defecto de -100 dBm e igualmente el parámetro “INTER-RAT CS MEASURE STOP H C E ER RSCP THD” se configuro en el valor por defecto de -97 dBm,, para evitar que se active el evento 3D. D Otros aportes del SBH fue la reducción del tiempo promedio de handover de la red 3G a la red 2G de 8-12 segundos a 4 segundos promedio y evitar que puedan ocurrir pingponeos (efecto ping-pong) entre las redes ya que no son tomados en cuenta los valores de RF (evitar que se active el evento 3D). 4.5. PRUEBAS PARA COMPROBAR EL FUNCIONAMIENTO DE LAS REDES GSM Y UMTS Luego de aplicada la plantilla en las redes, se realizaron drive tests por toda la ciudad de Maracaibo, con el equipo PROBE para verificar que el proceso de interoperabilidad se estuviese cumpliendo. Se configuro el software del PROBE con el escenario deseado de llamadas automáticas de 30 segundos el intervalo entre llamadas y la duración de las llamadas de 60 segundos. Se realizaron los drive test según las rutas preestablecidas por DIGITEL, las cuales están divididas en Maracaibo Norte y Maracaibo Sur, como se muestra en la siguiente figura. 142 Capítulo IV. Análisis de los Resultados E ES R S O H C E ER D S DO A V R Figura 4.18. Drive test por la ciudad de Maracaibo. Niveles de señal. Fuente:Genex PROBE En la figura el recorrido por la ciudad de Maracaibo y los niveles de señal tomados con el scanner del equipo. Para poder observar el comportamiento de los handover’s realizados por el móvil del PROBE con los parámetros configurados en la red, se realizo un zoom de la data tomada mostrado en la siguiente figura. 143 Capítu ulo IV. Análiisis de los Resultados E ES R S O H C E ER D S DO A V R Handovers. Figurra 4.19. Imageen tomada dell drive test porr la Ciudad dee Maracaibo. H Fu uente: Genex PROBE. P En la fig gura 4.19. see puede obsservar que eel móvil en el e punto A rrealiza una solicitud de haandover de datos de 2G a 3G, y luego de un nos segund dos, en el puunto B, se completa c esta solicitud y se realiza el e handover inter-RAT de GSM a UMTS; tod do esto ocu urre antes de finalizados fi los 30 seg gundos con nfigurados en e el tiemp po entre lllamadas deel equipo PRO OBE, que es el tiempo en e que el mó óvil permannece en estaado idle. Luego dee finalizado o este tiemp po, el PROB BE le indicaa al móvil quue inicie la llamada, por lo l que en ell punto C, el e móvil sollicita el hanndover a la red 2G e innmediatameente en el punto o D realiza el handoverr de 3G a 2G G. Luego de d estas pru uebas se detterminó quee se debían n realizar allgunos ajusstes en la planttilla para alg gunas estaciones con el fin de optiimizar su fu uncionamiennto. Uno de los l casos ob bservados fue f que en la l red de laa corporacióón DIGITEL L existen sitioss con BTS (2G) ( que no o poseen NodoB (3G),, por lo quee los niveless de señal de d UMTS son menores m a los de GSM M; en dich has estacion nes que no compartenn las tecnologías, se 144 Capítu ulo IV. Análiisis de los Resultados modiificaron loss parámetros de QSearrch que obliigan al móv vil a permaanecer en laa red 3G. Lo anterrior expuessto se reallizó por los l inconveenientes caausados po or dichos parám metros al estar activoss, cuando lo os niveles de d señal dee 3G son m muy bajos, causando c probllemas de co onexión, en n la realizacción de llam madas y pro oblemas dee señal. Por ello, los parám metros QSeearch se reconfiguraron n en un valoor de “0”; lo o que es eqquivalente a -98 dB, para que el móv vil sólo prefi fiera la red 3G 3 cuando no n existan buenos b niveeles de señal 2G, por la pro oporción dee las estacio ones de 55(2 2G) /33(3G)). En la fig gura 4.20. see observa un n ejemplo del d drive testt realizado ppor una de las l zonas en laas que se observó esta problemátic p a. En esta figura f podeemos observ var que los niveles de señal 3G soon bajos en n más del OS D A V R esta área de cob bertura. Al re r configurar los parám metros, los equipos permanecían en la red E S E 2G, cuando c los niveles n de señal s de 3G no SeranRloss más óptimmos. O H C E R DE 15% de las mueestras, lo qu ue crea inco onvenientes para los ussuarios móvviles enconttrados en F Figura 4.20. Drive D Test por zona con problema. Nivel N de señal (RSCP). Fu uente: Genex Assistant. A 145 CONCLUSIONES El estudio de la situación actual aportó los conocimientos necesarios para comprender el funcionamiento de las redes instaladas en la corporación DIGITEL. Igualmente permitió conocer las capacidades de cada una de estas tecnologías, lo que a su vez facilitó tomar la decisión del enfoque de la red 3G a servicios para datos, gracias a las grandes capacidades que esta presenta. Las características técnicas de las redes, reflejan que éstas fueron instaladas de S DO A V R acuerdo a determinadas condiciones como las capacidades de los equipos, sus E especificaciones técnicas, además del espacio disponible, a pesar de no haber tomado en ES R S O cuenta su instalación en función de una densidad poblacional que se ha modificado en el H C E ER tiempo, gracias al crecimiento que ha tenido DIGITEL en estos últimos años. D La calidad de la voz de 3G es relativamente igual a la alcanzada en 2G, por lo que se aprovecha las capacidades 2G instaladas y actualmente disponibles en la red de DIGITEL para el tráfico de voz y así disponer enteramente de la capacidad de 3G para usuarios BAM y equipos móviles en estado idle. El caracterizar los procesos de las redes, permitió conocer que la interoperabilidad no solo tiene que ver con el handover, sino también con la parte de acceso a la red tanto en voz como en datos. Dentro de los diagramas de flujo de los procesos de las redes existen parámetros que permiten realizar la toma de decisiones para llevar a los usuarios a las condiciones más óptimas de la red. Para el aprovechamiento de las capacidades de las redes se debe crear un ciclo de interoperabilidad donde las llamadas se realizan por la red 2G y en estado idle o de datos en la red 3G. 146 La configuración de únicamente parámetro ocasiona que el tiempo de handover inter–RAT de una llamada 3G a la red 2G sea muy amplio (8 a 12 segundos) lo que consume recursos de la red 3G y puede provocar pimponeo entre las redes. . La configuración del SBH permite la reducción del tiempo promedio de handover de 8-12 segundos a 4 segundos promedio y evita que puedan ocurrir pimponeos (efecto pinpon) entre las redes ,ya que no son tomados en cuenta los parámetros RF (evita que se active el evento 3D) Cuando existen sitios con BTS (2G) que no poseen NodoB (3G), los niveles de OS D A V a permanecer en la red 3G. R los parámetros QSearch (2G) en -98dbm para no obligar al móvil E ES R S HO C E R existen alto uso de usuarios BAM es necesario la expansión de Para áreas E Ddonde señal de UMTS no son los mas óptimos, por lo que en dichas estaciones se deben configurar capacidad de la IUB para poder incluir los usuarios móviles. Las tecnologías GSM y UMTS presentan un buen plan de funcionamiento técnico, cumplimiento con las necesidades de los abonados que conforman la carta de usuarios en la corporación DIGITEL. Todo ello por consecuencia de la interoperabilidad implementada y con ayuda de las 55 estaciones base GSM y 32 UMTS, repartidas en el municipio Maracaibo. 147 RECOMENDACIONES Con la configuración implementada en las redes de la corporación DIGITEL, se recomienda a la corporación mantener un seguimiento del comportamiento de las redes, para en caso de ser necesario, ajustar los valores de algunos parámetros y mantener la interoperabilidad, brindando los mejores servicios a los usuarios. Se le recomienda la corporación DIGITEL, la instalación de más equipos Nodos B en la ciudad de Maracaibo, a fin de cubrir los huecos de cobertura que se presenta S DO A V R actualmente, para así brindar un mejor servicio a los usuarios. SE E R S nueva tecnología se deben tomar en cuenta el Siempre que se quiera instalar Ouna H C Ea largo plazo para poder cubrir a tiempo con las demandas y crecimiento de losE usuarios R D necesidades; y contar con los equipos necesarios para lograr todas las expectativas que se tengas planificadas. 148 BIBLIOGRAFÍA LIBROS Sendín, A. (2004) “Fundamentos de los sistemas de comunicaciones móviles”. Editorial: McGraw-Hill. Hernando, J. (2004) “Comunicaciones Móviles”. Segunda Edición, Editorial: Centro de Estudios Ramón Areces. OS D A V Traduciendo a la segunda R Cervo y Bervian (1989, p.41), “Metodología Científica”. E ES R Edición de Metodología Científica. Brasil Editora McGraw-Hill 1979 Colombia. S O H C E Edicion McGraw-Hill DER (1982) Hernández R, Fernández C., Baptista P (2008, p. 102). “Metodología de la Investigación”. Editorial Mc Graw Hill. Última Edición. 2006. Sabino, C. (1992), “El proceso de Investigación”. Editorial Panapo. 1992. Danhke, G. (1989). “Metodología de la Investigación”. Editorial UEFA. 1989. cArias, F. “El proyecto de Investigación: Introducción a la Metodología Científica”. Quinta Edición. Editorial Episteme. 2006. Tamayo y Tamayo, (1993, p.130) “El Proceso de la Investigación Científica”. Editorial Limusa. México. C. Brunner, A. Garavaglia, M. Mittal, M. Narang, and J. Vargas Bautista: InterSystem Handover Parameter Optimization. In: Proceedings of IEEE Vehicular Technology Conf. (VTC Fall '06). Montreal, Canada, September 2006 149 TESIS DE GRADO. Fuente D. y Pérez D (2003) “Sistema celular GSM basado en GPRS para 2G y 3G.” Municipio Lagunilla. Tesis de Grado. Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín. Fernández, V. (2000). “Red de Telefonía Móvil basada en tecnología GSM para dar Cobertura a la Cuidad de Barquisimeto.” Universidad Rafael Belloso Chacín. Márquez, M (2002). “Diseñar una plataforma UMTS para la ciudad de Maracaibo a través del análisis de los elementos que la conformar y las S DO A V R características del área geográfica donde se va a implantar.” Universidad Rafael H C E ER D E ES R S O Belloso Chacín. Bermudez, E. (2009) “Plan de migración desde el estándar GSM hacia el estándar UMTS en el Municipio Maracaibo. Edo. Zulia.”. Universidad Rafael Belloso Chacín. Barba, A. (1996). “Contribución a la evaluación de parámetros de diseño en la función de handover para un sistema de comunicaciones móviles avanzado. Propuesta de gestión de claves.”. Universidad Politécnica de Cataluña. Alay, F. (2006) “Migración de GSM a UMTS”. Universidad de San Carlos de Guatemala. MANUALES: Manual HUAWEI Technologies CO. LTD. GSM “Radio Network Optimization”. Manual HUAWEI. UMTS “Capacitación en Optimización de la Red de Radio WCDMA”. 150 PÁGINAS WEB http://es.wikitel.info/wiki/Interoperabilidad. Fecha: 12 de noviembre 2010.; Hora: 3:45pm. http://www.fortunecity.com Fecha: 20 de noviembre de 2010; Hora: 5:25pm. http://participacion.elpais.com.uy/tecnomovil/glosario Fecha: 20 de noviembre de 2010; Hora: 6:13pm. S DO A V R http://definicion.de/investigacion/ Fecha: 25 de enero de 2011; Hora 8:00am. SE E R http://translate.google.com/translate?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://www.umt OS H C E sworld.com/technology/moc.htm. Fecha: 17 de marzo de 2011; Hora 3:45 pm. R E D 151 H C E ER D E ES R S O S DO A V R AN NEX XO 152 Anexos Entrevista Estructurada. Complemento de Tesis de Grado 1. ¿Cómo está estructurada la red GSM? 2. ¿Cómo está estructurada la red UMTS? 3. ¿Qué tipo de topología presenta la red GSM? 4. ¿Qué tipo de topología presenta la red UMTS? 5. 6. 7. OS D A V ¿Cuál es la ubicación geográfica de cada una de estas redes? R E ES R S ¿Qué servicios se ofrecen a través de estas redes la Corporación DIGITEL? O H C RE ¿Qué tipoD de E fallas han presentado las redes? 8. ¿Con qué frecuencia se presentan dichas fallas? 9. ¿Cuáles son las consecuencias que conllevan estas fallas? 10. ¿Considera Usted la necesidad de la interoperabilidad de las dos rede? 11. ¿Qué diferencias técnicas poseen estas dos redes? 12. ¿Para qué mejorar la capacidad de los servicios? 13. ¿Cuántos usuarios posee la corporación? 14. ¿Cómo ha sido el funcionamiento en los últimos años? 153