Tesis planifiación de una red 4G LTE

1
PLANIFICACIÓN DE UNA RED 4G
SERGIO OCTAVIO MANRIQUEZ LOPEZ
Profesor Guía Sr. Francisco Alonso Villalobos
RESUMEN
La alta latencia en las conexiones, la baja velocidad y deficientes prestaciones a los
usuarios de la red 3G, son algunos de los problemas actuales de las comunicaciones en el
país.
En este proyecto de titulación, se analiza cómo mediante la implementación de una red
de mayor capacidad 4G Long Term Evolution (LTE) se resuelve esta problemática. Esto
mediante el ofrecimiento de un mayor ancho de canal y mejores beneficios a los usuarios
chilenos quienes son los directos afectados por la mala calidad del actual servicio.
Uno de los resultados inmediatos con la puesta en marcha de esta nueva red es el
incremento del tráfico de cada uno de los usuarios pudiendo acceder a contenido de
mayor calidad y nuevos servicios de compras online, streaming de video, y redes sociales,
entre otros.
Por todo lo anterior, las compañías prestadoras de servicios telefónicos y de internet
podrán utilizar esta tecnología como una ventaja competitiva para la captación de nuevos
usuarios y para fidelizar sus propias carteras de clientes.
Para poder implementar esta tecnología de la mejor forma se plantea el uso de
femtoceldas y microceldas para lograr una óptima distribución de la señal a bajo costo y
con fácil implementación.

2
ÍNDICE
RESUMEN 1
ÍNDICE 2
ÍNDICE DE FIGURAS 5
ÍNDICE DE TABLAS 7
INTRODUCCIÓN 8
CAPÍTULO 1 9
PLANIFICACIÓN DE LA RED 9
1.1 Etapas de la Planificación de una red 9
1.2 Premisas 11
1.3 Cálculo de la cantidad de BS para cubrir un área dada 12
1.3.1 Capacidad Total 12
1.3.2 Cantidad requerida de Celdas 13
1.3.3 Cálculo de la cantidad máxima de usuarios que soporta una BS’s 13
1.3.4 Bandas de frecuencia DL y UL 15
1.3.5 Canales Prohibidos y el ancho de banda asociado 17
1.4 Selección del DL y UL 18
1.4.1 Sensibilidad del móvil LTE 18
1.4.2 Resumen del Link Budget para LTE 19
1.4.3 Cálculo de la cantidad de usuarios 20
1.4.4 Cálculo de la capacidad del DL y del UL 20
1.4.5 Cálculo de la cantidad de usuarios que puede soportar una BS. 21
1.4.6 Cantidad de usuarios 22
1.5 Cantidad de usuarios para VoIP. 23
1.5.1 Red de datos y VoIP 24
CAPÍTULO 2 26
PROCESO DE PLANIFICACIÓN PARA LA RED DE RADIO 26
2.1 Proyectos de Planificación de la red 26
2.2 Planificación de la organización de la red 27
2.3 Criterios de planificación y objetivos de la red. 28
2.4 Planificación de la red; los pasos del proceso 30
2.5 Planificación de 4G basada en OFDMA para la RAN 31
2.6 Radio UMTS de Acceso a redes. 31
2.7 Evolución a largo plazo RAN (E-UTRAN) 32
2.8 LTE - Red de acceso avanzado 33
2.9 Gestión de Recursos del Radio 4G 33
2.10 Resumen de OFDMA RRM 33
2.11 Programación de la trasmisión en tiempo y frecuencia 34
2.12 Modulación Adaptable y Codificación 35
2.13 Evitar interferencias 35
2.14 Técnicas de RRM para Multisalto en redes OFDMA 35
2.15 RAN avanzada para redes 4G 36
2.16 Arquitectura de la RAN avanzada para 4G 37

3
2.16.1 Análisis Claro Chile S.A 38
2.16.2 Análisis Entel S.A 39
2.16.3 Análisis Movistar S.A 40
2.17 Costos 42
CAPÍTULO 3 46
TRANSMISIÓN Y TRANSFERENCIA EN LA RED 46
3.1 Introducción 46
3.2 Plan maestro. 46
3.2.1 Algunos detalles de la planificación de la red. 47
3.3 Fundamentos de la Transmisión 47
3.3.1 Modulaciones 47
3.3.2 Flexibilidad del Espectro. 48
3.3.3 Flexibilidad en el Sistema dúplex. 48
3.3.4 Flexibilidad en la Frecuencia de banda de operación. 49
3.3.5 Flexibilidad del Ancho de banda. 50
3.3.6 Esquemas de Modulación. 51
3.4 Jerarquías Digitales – PDH y SDH 53
3.4.1 Jerarquía Digital Plesiócrona 53
3.4.2 Jerarquía Digital Síncrona 56
3.4.3 Ventajas de la SDH 57
3.4.4 El modelo de capas SDH 58
3.5 Analogía de la transmisión SDH 59
3.5.1 Contenedores 59
3.5.2 Grupos de contenedores 61
3.5.3 Concatenación 62
3.6 Elementos Multiplex SDH 63
3.6.1 Contenedores 63
3.6.2 Contenedores virtuales 64
3.6.3 Unidad Administrativa 64
3.6.4 Unidades Tributarias 64
3.6.5 Grupo de Unidad Administrativa 64
3.6.6 Multiplexación SDH 65
3.6.7 Caminos en el Multiplexación SDH 68
3.6.8 Orden superior de multiplexación SDH 68
CAPÍTULO 4 69
IMPLEMENTACIÓN DE MICROCELDAS 69
4.1 Introducción 69
4.2 Visión general del mercado 70
4.3 El reto de la industria 71
4.3.1 La capacidad es el principal motor 72
4.3.2 Cobertura: ¿Dónde se deben ubicar las microceldas? 73
4.3.3 El diseño físico y la instalación 73
4.3.4 La calidad del servicio 74
4.4 Tipos de solución de backhaul en microcelulas 75

4
4.5 Economía de la red de retorno de microcelulas. 78
4.5.1 Coste Total de Propiedad (TCO). 79
4.6 Visión de Cambridge Broadband Networks para el backhaul de microcelulas 82
CAPÍTULO 5 84
APLICACIÓN PRÁCTICA Y ANÁLISIS DE COSTO 84
5.1 El diseño para el despliegue físico de células pequeñas 84
5.2 Análisis de costos 86
5.3 Definición CapEx y OpEx [10] 87
5.3.1 CapEx (“Capital Expenditures”) 87
5.3.2 OpEx (“Operating Expenditures”) 87
5.4 Análisis de costos 87
CONCLUSIONES 89
BIBLIOGRAFÍA 91

5
ÍNDICE DE FIGURAS
Fig. 1.1 Proceso de planificación 9
Fig. 1.2 Fases de planificación 10
Fig. 1.3 Nomenclatura para el capítulo [3] 11
Fig. 1.4 Bandas de interes para FDD [3] 15
Fig. 1.5 Indicadores , , 16
Fig. 1.6 Canales prohibidos en LTE 17
Fig. 1.7 Diagrama de canales permitidos [3] 17
Fig. 1.8 Anchos de banda permitidos en cada banda de LTE 18
Fig. 1.9 Modulación en LTE [3] 19
Fig. 1.10 Cálculo Erlang-B 23
Fig. 1.11 Cálculo de cantidad de líneas para Erlang –B 25
Fig. 2.1 Planificación de la organización de instalación de la red de Radio [5] 27
Fig. 2.2 Pasos de la planificación de la red [5] 30
Fig. 2.3 Arquitectura RAN 3G [6] 31
Fig. 2.4 Arquitectura LTE RAN [6] 32
Fig. 2.5 Recursos de radio disponibles 33
Fig. 2.6 Potencial arquitectura en redes de 4G avanzadas [6] 37
Fig. 2.7 Densidad de antenas de los 3 operadores (Viña del Mar y Valparaíso) 42
Fig. 2.8 Posicionamiento de antenas y relé 42
Fig. 2.9 Ilustración de un método para estimar la estructura de costos 43
Fig. 2.10 Las relaciones de la longitud normalizada de enlaces. 44
Fig. 3.1 Tareas de la planificación de una red [7] 47
Fig. 3.2 (a) FDD vs. (b) TDD, enlace ascendente y descendente. [8] 48
Fig. 3.3 Estructura de la trama. [8] 49
Fig. 3.4 Actuales bandas 3GPP, con rojo principalmente para LTE. [8] 50
Fig. 3.5 Flexibilidad del espectro LTE. 51
Fig. 3.6 Constelaciones de modulación en LTE. 52
Fig. 3.7 Modulación adaptativa 52
Fig. 3.8 Estructura de la trama de un portador T1 55
Fig. 3.9 Resumen de las tasas de transferencia plesiócronas 56
Fig. 3.10 Arquitectura básica de SDH 59
Fig. 3.11 Modelo de capas SDH [7] 59
Fig. 3.12 Trama de transporte STM-1 60
Fig. 3.13 Contenedor ¡Error! Marcador no definido.
Fig. 3.14 Contenedor con etiqueta 61
Fig. 3.15 Trama de transporte 61
Fig. 3.16 Grupo de contenedores 62
Fig. 3.17 Contenedores concatenados 63
Fig. 3.18 Contenedores con diferentes capacidades 65
Fig. 3.19 Contenedores virtuales con capacidades diferentes 65
Fig. 3.20 Unidad administrativa 66
Fig. 3.21 Unidad de grupo tributario 66
Fig. 3.22 Unidad de grupo administrativa. 67

6
Fig. 3.23 Generación de una señal STM-1 a partir de una señal de 2,048 Mbps 67
Fig. 3.24 Estructura de multiplexación sincrónica 68
Fig. 4.1 Backhaul conecta células pequeñas con un Punto de Presencia (PoP) [9] 71
Fig. 4.2 Requisitos para el backhaul de células pequeñas [9] 72
Fig. 4.3 Suministro de backhaul para las células pequeñas 73
Fig. 4.4 Comparación de los atributos clave de macrocélulas y microcelulas [9] 74
Fig. 4.5 Uso de un espectro adecuado por falta de línea de retorno de vista 76
Fig. 4.6 Topologías de redes de retorno 77
Fig. 4.7 Comparación de los costes de backhaul [9] 79
Fig. 4.8 El coste de células pequeñas por Mbps de tráfico en 5 años 81
Fig. 4.9 Cobertura al nivel de calle de la línea de visión 83
Fig. 5.1 Unidad pequeña de backhaul celular - flexible para desplegar [9] 84
Fig. 5.2 Ejemplo de pequeñas unidades de backhaul celular en Londres 85
Fig. 5.3 Instalación de microceldas sector bellavista en Valparaiso 85
Fig. 5.4 Mapa de ubicación de microceldas 86

7
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1-1 Parámetros necesarios para poder calcular la cantidad de BSs. 12
Tabla 1-2 Parámetros de la BS LTE 14
Tabla 1-3 Parámetros del móvil LTE 15
Tabla 1-4 Resumen de Link Budget 19
Tabla 1-5 Capacidades de acuerdo a la categoría 20
Tabla 1-6 Modulación versus DL y UL 20
Tabla 1-7 Consumo y factor de reventa para cada servicio 21
Tabla 1-8 Usuarios para cada servicio 22
Tabla 1-9 Estudio de mercado para Internet y VoIP 24
Tabla 1-10 Tráfico ofrecido y tráfico total 25
Tabla 2-1 Datos del Número de clientes para Claro S.A. 38
Tabla 2-2 Interpolación para los 5 próximos años 38
Tabla 2-3 Datos del Número de clientes para Entel S.A. 39
Tabla 2-5 Datos del Número de clientes para Movistar S.A. 40
Tabla 3-1 PHD para sistema Norte Americano 54
Tabla 3-2 PHD para Sistema Europeo 55

8
INTRODUCCIÓN
La tecnología avanza a un ritmo vertiginoso desde el año 1990 donde nació la
navegación en 2G, si bien fue un comienzo, sólo permitía un bajo ancho de banda, diez
años más tarde, se implementó la tecnología 3G aumentando la velocidad que permitía la
navegación 2G hasta 7,2 Mb/s. Finalmente, y siguiendo el progreso en el año 2008, se
comenzaron a realizar las primeras pruebas con las redes 4G [1].
El uso de datos inalámbricos continúa creciendo a un ritmo sin precedentes. Mientras
los smartphones como iPhone, BlackBerry y equipos con Android ya son comunes, las
tasas de penetración de los tablet también se incrementan rápidamente. La gran
tecnología disponible en los smarphone y tablet hace hoy en día que las aplicaciones de
video ejerzan una presión importantísima sobre la red inalámbrica donde se ha pasado de
un equipo básico que sólo permitía hacer y recibir llamados, a contar con un avance
tecnológico en el cual por medio de la red no sólo se transmite voz, sino que además
cubren otro tipo de servicios como correo electrónico, redes sociales, navegación por
internet, video llamadas (servicios multimedia) entre otros. Por esto último, se hace
indispensable el aumento en las tasas de subida y bajada de datos, también aprovechar de
mejor forma el espectro de radio, y finalmente con esto proveer de mayor capacidad y
calidad a los usuarios.
Todos los problemas que generan el rápido crecimiento de las tecnologías, poca
velocidad de internet, alta latencia (algo cotidiano en la navegación 3G), conocimientos
nuevos adquiridos por los usuarios, y el bajo ancho de canal de la telefonía móvil será
solucionado con las redes 4G.
Un gran beneficio que tiene la implementación de las redes de cuarta generación es
que los usuarios pueden estar conectados todo el tiempo y pueden hacer traspasos de
tecnologías cuando no exista cobertura en un determinado lugar o la intensidad de señal
sea muy leve. Esto gracias a que la interfaz de radio de cuarta generación pretende
integrar tecnologías tales como WIFI y Wimax. Al integrar estas tecnologías las
velocidades de trasmisión para LTE estarán alrededor de los 100Mbps como tasa de
bajada y 50Mbps como tasa de subida. Todo el flujo de información tanto de voz como de
datos será bajo protocolo IP. [2]
Es por lo explicado anteriormente que en el presente proyecto de título se analiza la
implementación de una red de cuarta generación LTE en Chile, analizando la
planificación de la instalación de la red, el trasporte de la información en la red y junto
con esto la implementación de una red de micro-celdas en Valparaíso, la distribución de
las antenas y los costos que implica la instalación de esta red.

9
CAPÍTULO 1
PLANIFICACIÓN DE LA RED
La planificación de la red es uno de los aspectos más importantes dentro de la
implementación de la tecnología 4G, en este capítulo se aborda todo lo necesario para
lograr una buena implementación de esta etapa de la puesta en marcha.
1.1 Etapas de la Planificación de una red
La planificación como tal se define como el planteamiento de objetivos dentro de
una tarea específica, viéndolo desde un punto de vista técnico dentro de la red de acceso
inalámbrico el objetivo es conectar a los usuarios, la red de transporte o transmisión que
permite llevar el tráfico de los usuarios al backbone de la red y la red central.
En cada caso, las metas a cumplir son diferentes y obedecen a visiones distintas,
tanto desde la perspectiva técnica como de mercado y financiera. En este proyecto de
titulación se verán los elementos fundamentales de la planificación de la red de acceso o
Radio Planning. En la Fig 1.1 se aprecian las 3 redes que se planifican dentro de este
proyecto de titulación.
Fig. 1.1 Proceso de planificación

10
Fig. 1.2 Fases de planificación
Cuando se busca en la literatura sobre el tema de planificación de redes de radio se
percata que no existe un consenso único ni sobre lo que es la planificación, ni tampoco
sobre las etapas del proceso. Se confunde planificación con diseño, con
dimensionamiento, a veces con la planificación de la capacidad, entre otros.
En este proyecto de titulación se va a dividir el proceso de planificación de radio
en cinco grandes etapas a saber: Fase de Preparación, Dimensionamiento, Detalles de la
misma, Verificación y Aceptación como se aprecia en la Fig. 1.2.
Como ya se ha mencionado, en la literatura se encuentran otras etapas del proceso
pero siempre, de una manera u otra, en todas las aquí propuestas se engloban las etapas
principales.
En realidad no existe un consenso sobre lo que es planificación, diseño y
dimensionamiento. Tal vez cálculo de capacidad y cobertura están más claros, pero
incluso existen también muchas definiciones al respecto.

11
1.2 Premisas
Para poder continuar con el análisis del dimensionamiento de la red, hay que tener
claro algunos parámetros de la red que se irán ocupando en el futuro. Entiéndase como
dimensionamiento de red a los parámetros necesarios para que la misma funcione de la
forma que el planificador desea.
 Todos los usuarios comprarán el servicio de VoIP y el de acceso a Internet
 El factor de reventa en VoIP es siempre 1, , 1
 El factor de reventa para Internet residencial es variable y lo ajusta el operador
dependiendo de tipo de usuarios.
 El factor de reventa para Internet empresarial es 1 ya que a las empresas se les
vende un CIR (Committed Information Rate), . Entiéndase por
factor de reventa a la cantidad de veces que se vende un mismo enlace de red a los
clientes de la compañía.
Junto con esto hay una serie de términos para abreviar cada una de las terminologías
que se ocuparan más a delante Fig. 1.3.
Fig. 1.3 Nomenclatura para el capítulo [3]

12
Tabla 1-1 Parámetros necesarios para poder calcular la cantidad de BSs.
Parámetro de Entrada Cómo Obtenerlo
Área de Cobertura en km2
Link Budget
Usuarios: Cantidad, Tipo, Perfil, Factor
de Reventa
Información de Mercado
Consumo de los usuarios, Mbps Información de mercado
Área total a cubrir Información de mercado
Capacidad máxima de una BS A calcular, en función de la tecnología
El factor de utilización FU toma en cuenta el hecho de que las redes no se diseñan
para que la carga llegue a la capacidad total, sino que siempre se considera algo menor;
típicamente entre un 75% y 85 % de su capacidad. [3] Por lo tanto se diseña para que a lo
sumo la carga de la red sea igual a FU*CBS_MAX
1.3 Cálculo de la cantidad de BS para cubrir un área dada
En este escenario, se dispone de información de mercado con relación a la
cantidad, tipo y perfil de los usuarios que comprarían el servicio. Así que desde la
perspectiva del planificador, sólo interesa conocer esos datos. En la Tabla 1-1 se muestran
los parámetros que es necesario conocer para calcular la cantidad de BSs para cubrir un
área específica, también se indica la fuente de esos parámetros.
1.3.1 Capacidad Total
La capacidad total CUTIL en el área geográfica, Ec. (1-1), es la suma del consumo
total de los usuarios residenciales y de los empresariales y viene dada por:
∑ (1-1)
+ +
+

13
En el caso que se está analizando j=4 y los valores de i son:
i=1 VoIP residencial:
i=2 Acceso a internet residencial:
i=3 VoIP empresarial:
i=4 Acceso a internet empresarial:
1.3.2 Cantidad requerida de Celdas
La cantidad de celdas, NCELL, Ec. (1-2) [3], se calcula a través de:
= ceil( ) (1-2)
Donde ceil(x) aproxima x al próximo entero que sea superior a x. [3]
* ∑
(1-3)
• = Capacidad requerida de celdas.
•
Ahora es necesario comparar con
Si < FU* , entonces se puede usar un solo sector y la cantidad de BS es
igual a .
Si > se tienen tres opciones:
1. Sectorizar la celda
2. Activar otra portadora, si se tiene espectro
3. Reducir el área de cobertura de la BS reduciendo la potencia de transmisión, lo cual
aumenta la cantidad de celdas y se reduce .
1.3.3 Cálculo de la cantidad máxima de usuarios que soporta una BS’s
En este caso, se tiene una BS que tiene una capacidad máxima dada por
el fabricante y se quiere saber cuántos usuarios simultáneos soporta la BS.

14
Se dispone de la siguiente información:
Capacidad máxima de la BS : CBS_MAX
Área de cobertura de la BS : ABS
Capacidad de los usuarios de acuerdo a su modulación : Cmod
Donde mod=QPSK, 16QAM o 64QAM.
Se calcula la CTOT conociendo la CUTIL y el FU.
+ + +
CBS_MAX=CTOT
Se despeja la cantidad de usuarios si sólo se tiene un tipo; por ejemplo residencial
o corporativo. Si hay N tipos de usuarios, necesariamente se debe conocer la cantidad
N-1 de ellos, a fin de poder despejar el restante de la relación anterior (Tabla 1-2 y Tabla
1-3.)
Tabla 1-2 Parámetros de la BS LTE
Parámetro Unidades Valor
Banda de trabajo LTE NA 1
Identificador de canal
(NDL, NUL
NA (50, 18050)
Frecuencia de portadora
DL
MHz 2115
UL
MHz 1925
Ancho de Banda MHz 10
Potencia de transmisión
PTX
dBm 41,46 (15W) [4]
Ganancia elemento
radiante
dBi 15[4]
Antenas TX NA 2
Antenas RX NA 2
Sistema MIMO en el DL NA 2x2
Figura de ruido dB 5 [4]
Altura de la antena m 33

15
Tabla 1-3 Parámetros del móvil LTE
Parámetro Unidades Valor
Banda de trabajo LTE NA 1
Identificador de canal
(NDL, NUL
NA (50, 18050)
DL
MHz 2115
UL
MHz 1925
Ancho de Banda MHz 10
Potencia de transmisión
PTX
dBm 23 (200mW) [5]
Ganancia elemento
radiante
dBi 0[4]
Antenas TX NA 1
Antenas RX NA 2
Ganancia por elementos
del arreglo
dB 0
Sistema MIMO en el DL NA 2x2
Figura de ruido dB 9 [4]
Altura de la antena m 1.7
1.3.4 Bandas de frecuencia DL y UL
Dado que los fabricantes están construyendo soluciones para FDD, sólo interesan las
bandas 1 a 17 que se pueden apreciar en la Fig. 1.4.
Fig. 1.4 Bandas de interes para FDD [3]

16
La frecuencia de la portadora del DL y del UL se designa a través de un número
denominado E- UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number (EARFCN) en el
rango de 0-65535, es decir un número para designar cada canal en cada banda. El Raster
Channel es de 100 kHz en todos los canales. La relación entre EARFCN y la frecuencia
de la portadora en MHz viene dada por:
 )
 )

Por ejemplo, se fija y luego se calcula . Donde y son los números
que se asignan a los canales del DL y UL respectivamente, y , ,
se obtienen de la Fig. 1.5.
Los primeros 7, 15, 25, 50, 75 y 100 canales no se pueden usar para anchos de banda
de 1.4, 3, 5, 10, 15 y 20 MHz respectivamente. Ejemplo, los primeros 15 canales no se
pueden para anchos de banda de 3 MHz.
Los últimos 6, 14, 24, 49, 74 y 99 canales no se pueden usar para anchos de banda de
1.4, 3, 5, 10, 15 y 20 MHz respectivamente. Ejemplo, los últimos 14 canales no se pueden
usar para anchos de banda de 3 MHz
Las prohibiciones se establecen para garantizar que sólo se use el ancho de banda
asignado para que no exista interferencia con canales adyacentes.
Fig. 1.5 Indicadores , ,

17
Estas prohibiciones surgen del hecho de que al ubicar la portadora de los canales
extremos, se debe garantizar que el canal ocupe sólo una porción de ancho de banda
asignado y que su espectro no se desborde hacia los canales adyacentes que se encuentran
a ambos lados del canal de interés.
Por ejemplo, si se tiene un canal de 10 MHz de ancho de banda, su portadora en el
extremo inferior debe estar separada de la frecuencia mínima al menos en 5 MHz, que es
la mitad del ancho de banda.
Dado que el raster channel es de 0.1 MHz, 5/0.1=50, por lo que los primeros 50
canales (del 0 al 49) no pueden usarse.
En general, la cantidad de canales prohibidos es (BW/2)/0.1, el BW expresado en
MHz. Un procedimiento igual se aplica para el extremo superior.
1.3.5 Canales Prohibidos y el ancho de banda asociado
Con un ancho de banda de 10 MHz, que es lo más común debido a las canalizaciones
que han hecho las administraciones del espectro, no se pueden usar los primeros 50
canales, ni los últimos 49 canales, en cada una de las bandas. Entonces en la banda 1, sólo
se puede usar los canales del 50 al 548 para el DL, y del 18049 al 18548 para el UL Fig.
1.7. En la Fig. 1.6 se explican cuáles son los canales prohibidos por cada uno de los ancho
de banda.
Fig. 1.6 Canales prohibidos en LTE
Fig. 1.7 Diagrama de canales permitidos [3]

18
Fig. 1.8 Anchos de banda permitidos en cada banda de LTE
El diagrama anterior (Fig. 1.8) presenta el número de canales permitidos en la banda 1
de LTE para el DL y UL con 10 MHz de ancho de banda.
1.4 Selección del DL y UL
Se selecciona el canal 50 para el DL, lo cual resulta en el canal 18050 para el UL. Las
frecuencias de las respectivas portadoras son =2115 MHz y =1925 MHz, después
de aplicar las relaciones:
 )
 )
1.4.1 Sensibilidad del móvil LTE
La sensibilidad del móvil LTE depende directamente del tipo de modulación que se
ocupe Ec. (1-6):
) (1-6)

19
Fig. 1.9 Modulación en LTE [3]
1.4.2 Resumen del Link Budget para LTE
En la tabla 1-4 se aprecia el recurso de la matriz tiempo-frecuencia.
Tabla 1-4 Resumen de Link Budget
Modulación
Distancia
mínima en
km
Distancia
máxima en
km
Área del
anillo
hexagonal de
cada
Modulación
Área total
en km2
% del área
total de
cada
Modulación
QPSK 0.834 1.9651
2.74 3.342
81.99
16 QAM 0.512 0.834 0.38
3.342 11.22
64 QAM NA 0.512 0.23 6.79
Nota 1: Este es el radio de cobertura de la celda
Nota 2: Esta área corresponde a un tercio del área total, ya que se están usando antenas
con un diagrama de radiación que cubre solo 120 grados.
Entonces el porcentaje de los recursos de la matriz tiempo-frecuencia llevará tantos bit
por símbolo como los de la modulación a la cual fue asignado (Tabla 1-4)
Ahora se sabe que QPSK le corresponde el 81.99% de los recursos, el 11.22% a
16QAM y el 6.79% le corresponde 64QAM. Sin embargo, esta partición está sometida a
la condición de que lo que se le asigne a cada modulación sea un submúltiplo de 50, que
es la cantidad de RBs, es decir bloques de 180kHz y duración de 1 ms.

20
1.4.3 Cálculo de la cantidad de usuarios
Como ya se ha mencionado, la cantidad de recursos disponible se asignarán a cada
modulación en función del área ocupada por cada una de ella. Al final la capacidad total
de la BS CBS_DATOS para datos de usuarios está definida de acuerdo a Ec. (1-5), junto con
esto la en la Tabla 1-5 se aprecian las categorías que existen de acuerdo a la capacidad de
transmisión.
(1-5)
Tabla 1-5 Capacidades de acuerdo a la categoría
Categoría UE
1 2 3 4 5
Máxima Velocidad de bajada 10 50 100 150 300
Máxima velocidad de subida 5 25 50 50 75
Numero de antenas receptoras requeridas 2 2 2 2 2
Numero de bajadas soportadas MIMO 1 2 2 2 4
Soporta modulación 64QAM para bajada si si si si si
Soporte modulación 64QAM para subida no no no no si
Requisitos relativos a memoria para el
procesamiento de la capa física (normalizado
a la categoría nivel 1)
1 4.9 4.9 7.3 14.6
1.4.4 Cálculo de la capacidad del DL y del UL
En la tabla 1-16 se aprecian las mediciones de la velocidad para cada una de las
modulaciones.
Tabla 1-6 Modulación versus DL y UL
Modulación DL UL
RBs Res1 Peak Rate
Mbps
RBs REs
Peak Rate
Mbps
QPSK 41 5904 11.8 41 5904 11.8
16QAM 5 720 2.88 9 1296 5.184
64QAM 4 576 3.46 NA2
NA NA
TOTAL 50 7200 18.4 50 7200 16,98

21
Nota 1: Se sabe que cada 2 RB se tienen 144 Res disponibles para datos.
Nota 2: Los UE categoría 3 no soportan 64QAM en el UL. Entonces los Res que le
correspondían a 64 QAM se la asignan a 16 QAM.
Nota 3: Si se considera un multiplexaje espacial entonces el Peak Reate del DL es el
doble del indicado, es decir 36,8 Mbps
Estos resultados están basados en un sistema SISO, si consideramos un sistema MIMO
2x2 en el DL, la capacidad del DL será el doble, es decir 36,8 Mbps (Tabla 1-6). Con un
ancho de banda de 10 MHz se tienen, de acuerdo al estándar, 50 RBs.
Entonces a cada anillo de cobertura le debe corresponder un número entero de RB, de
manera tal que el total no supere los 50 RBs. Como la repartición no exacta hacemos
algunas aproximaciones, al final la suma debe dar exactamente 50 RBs.
La tabla 1-16 presenta los resultados obtenidos, incluyendo el Peak Rate. Es bueno
aclarar que el Peak Rate mostrado no es la capacidad total de la BS, es lo que se puede
dar en un momento dado suponiendo que los usuarios están distribuidos en la misma
proporción del área de cobertura de cada anillo, caso contrario se obtendrán resultados
diferentes. Por ejemplo, se supone que todos los usuarios están ubicados en el anillo de 64
QAM, en ese caso en el DL tendríamos una tasa pico de 43.2 Mbps=7200*6/1ms.
1.4.5 Cálculo de la cantidad de usuarios que puede soportar una BS.
De la tabla 1-16, se puede apreciar que la capacidad del DL y del UL es 18.4 Mbps y
16.98 Mbps, respectivamente. También es necesaria cierta información proveniente de los
estudios de mercado. A título de ejemplo se analizarán dos escenarios.
PRIMER ESCENARIO:
Corresponde a una red que sólo prestará servicios de VoIP y datos a clientes
residenciales. Y se quiere calcular la cantidad de usuarios a quiénes se les puede dar
servicio, conociendo de antemano la capacidad útil de la BS (Tabla 1-7).
Tabla 1-7 Consumo y factor de reventa para cada servicio
Servicio Tasa Kbps
Factor de
Reventa
% MIX
VoIP 10.69 1 50
Internet 512 40 100
SEGUNDO ESCENARIO:
Se trata de una red que prestaría servicio de voz y servicio de datos, tanto a usuarios
residenciales como a corporativos, y la información de mercado nos da la cantidad y el
perfil de cada tipo de usuarios, y se quiere calcular la capacidad que debe tener una BS
para cursar el tráfico ofrecido.

22
De la capacidad total CBS_MAX sólo se puede usar una cantidad igual a CUTIL=FU*
CBS_MAX, donde como ya se definió FU es el factor de utilización y lo vamos a considerar
igual al 85%, y obtenemos =15.64 Mbps.
En cuanto a los servicios residenciales tenemos lo siguiente:
En este caso se tienen dos tipos de servicios, VoIP y acceso a internet. Las
características de los servicios se resumen en la tabla, donde % MIX se refiere al
porcentaje del total que compra un servicio en particular.
El consumo del número de usuarios Ec. (1-6) viene dado por:
( ) (1-6)
1.4.6 Cantidad de usuarios
Lo que se quiere es que toda la capacidad útil de la BS se reparta entre los usuarios, así
tenemos que = y se obtiene según Ec. (1-7):
(1-7)
Evaluando se obtiene que = 30 usuarios. La cantidad de usuarios
simultáneos se obtiene multiplicando por el %MIX de cada servicio. Así se
logran los resultados siguientes (Tabla 1-8):
Tabla 1-8 Usuarios para cada servicio
Servicio
Cantidad
de usuarios
Nuser
%MIX
Cantidad de
usuarios
simultáneos
Aplicando
al reventa
VoIP 30 50 15 15
Acceso a internet 30 100 30 1200
Todos los servicios residenciales, de una manera u otra se revenden; es decir, que la
cantidad de usuarios a quienes se les vende el servicio es superior a la cantidad de
usuarios simultáneos, de otra forma el negocio no sería rentable.
En el caso del servicio de internet se aplica un factor de reventa FRVRES_INTER para el
cual no existe una metodología establecida, los operadores lo van monitoreando y

23
ajustando la carga de la red. Por ejemplo, si FRVRES_INTER=40, entonces se puede vender el
servicio de acceso a internet a 1200 clientes.
Por su parte, el servicio de voz sigue una óptica diferente a fin de considerar su
“reventa”. De hecho cuando se aplica le modelo de Erlang, se está aplicando un factor de
reventa; sin embargo, es un factor de reventa muy bien analizado y siguiendo un modelo.
Pero al fin y al cabo es una reventa, de lo contrario nunca habría congestión en la red
telefónica pero los costos serían elevadísimos.
1.5 Cantidad de usuarios para VoIP.
En VoIP no se puede aplicar la misma metodología del factor de reventa que se usó en
el servicio de acceso a internet, la única razón es que VoIP debe tener una cierta calidad
de servicio por ser en tiempo real y sensible a los retardos.
Típicamente el parámetro de calidad de servicio que se ha usado en las redes basadas
en conmutación de circuito, como la PSTN, es la probabilidad de bloque en la hora pico.
Si se quiere que VoIP tenga la misma QoS que la PSTN se debe entonces usar la misma
metodología de ésta.
 Duración promedio de una llamada: 3 min que equivale a 50 mE
 Probabilidad de bloqueo: 1% igual que en la PSTN
 Cantidad de líneas telefónicas: equivale a la cantidad de usuarios simultáneos
Con los datos anteriores, el modelo de Erlang B da el tráfico total que se puede cursar.
Luego se divide el tráfico total entre el los 50mE se obtiene la cantidad de usuarios a
quienes se les puede vender el servicio.
Se aplica esta metodología al ejemplo. Si usamos una calculadora Erlang B de internet,
los resultados indican que con 15 líneas y P=0.01 se puede cursar un tráfico total de 8.1
Erlang, si cada usuario ofrece un tráfico de 50 mE, entonces se puede ofrecer servicio a
162 usuarios. Fig. 1.10
En resumen se puede vender el servicio de internet a 1200 clientes y el de VoIP a 162
clientes; y se tendran 30 usuarios concurrentes de internet y 15 de VoIP.
Fig. 1.10 Cálculo Erlang-B

24
1.5.1 Red de datos y VoIP
En este caso se vende un servicio de acceso a internet conjuntamente con VoIP, para
clientes residenciales y corporativos. A continuación, se muestra una serie de parámetros
obtenidos a partir de los estudios de mercado. Se requiere calcular la cantidad de RBs,
separación entre ellas y la capacidad que debe tener cada una.
El servicio de acceso a Internet residencial tiene como máximo 18000 usuarios, por lo
tanto la cantidad concurrente es 18000/40=450, si cada usuario consume 0.512 kbps,
entonces el servicio de acceso Internet residencial demanda una capacidad total de 230.4
Mbps.
El servicio de VoIP residencial también tiene 18000 usuarios, y esta es la cantidad que
debe resultar después de aplicar la metodología antes descrita que involucra el modelo de
Erlang B. Ec. (1-8):
(1-8)
(1-9)
Con este tráfico y la probabilidad de bloqueo se utiliza la calculadora Erlang B y se
obtiene la cantidad de líneas necesarias: 929 líneas.
Si cada línea con un CODEC AMR consume 10.241, el total del tráfico es:
Los usuarios residenciales ofrecen un tráfico de 239.913 Mbps.
Tabla 1-9 Estudio de mercado para Internet y VoIP
Superficie a cubrir: 45km2
Servicio Tasa Mbps
Factor de
Reventa
Cantidad de
Cliente
Internet Residencial 0.512 40 18000
VoIP (AMR Full rate) 0.010241 2 18000
PYME Regular 1 1 100
PYME Premium 2 1 30

25
Fig. 1.11 Cálculo de cantidad de líneas para Erlang –B
Siguiendo un proceso similar, se obtiene que el tráfico ofrecido para los usuarios
corporativos es de 160 Mbps. La Tabla 1-10 muestra los resultados obtenidos. Una vez
que se tiene la capacidad total se puede calcular la densidad de datos, definida de la
siguiente manera (Fig. 1.11):
Tabla 1-10 Tráfico ofrecido y tráfico total
Resultados
CAPACIDAD RESIDENCIAL Mbps 239.91
CAPACIDAD COMERCIAL Mbps 160.00
CAPACIDAD TOTAL Mbps 399.91
DENSIDAD DE DATOS Mbps/Km2 8.89
(1-10)
Por lo tanto, la cantidad máxima que soporta cada base la se puede ver en la Ec. (1-11)
= 34,93Mbps (1-11)

26
CAPÍTULO 2
PROCESO DE PLANIFICACIÓN PARA LA RED DE RADIO
En este capítulo, se analiza el proceso de planificación de la red de radio, los
parámetros que se requieren para que la implementación de la red de cuarta generación
cumpla con todos los parámetros necesarios para su correcto funcionamiento.
2.1 Proyectos de Planificación de la red
La planificación se entiende como la acción de programar alguna tarea o actividad que
lleva a cabo un ser humano o una empresa. Esta planificación es posible gracias a una
secuencia de procesos que deben ser establecidos antes de la puesta en marcha del
proyecto.
Los proyectos de planificación de la red se pueden dividir en tres categorías,
principales según la cantidad de planificación externa y los servicios que el operador este
utilizando. Si no hay servicios de planificación externa, significa que el operador es
responsable de la red la planificación desde el principio hasta el final. Este tipo de
responsabilidad integral de la red de planificación es más adecuado para los operadores
de red tradicionales, que tienen un amplio conocimiento de sus actuales redes y la
experiencia previa de planificación de red de los recién llegados a este campo de la
tecnología. Sin embargo, el riesgo de que un solo operador sea el responsable de la
planificación de la red podría presentar la dificultad de que no tenga el conocimiento de
los equipos de última tecnología que están disponibles en el mercado.
En cambio, cuando el operador de red compra una nueva red ya planificada, se ocupa
solamente de la definición de la red, criterios de planificación, entre otros. Después de
que el despliegue de la red se ha terminado, se entra en la fase optimización de la red ya
instalada. Los servicios de optimización pueden ser subcontratados también, pero el
operador también puede estar interesado en tomar parte de las operaciones de red y
empezar a aprender el proceso. Si el operador no se involucra en la toma de decisiones
dentro de la planificación, esto conlleva bastantes riesgos, ya que se dará cuenta una vez
puesta en marcha la red si cumple o no los estándares que el pide. Es por esto que la
mejor opción es trabajar en conjunto con la empresa subcontratada.
El operador de red también puede comprar servicios de consultoría de planificación de
la red. En este sentido, el operador realiza la mayoría de las funciones de planificación y
externaliza determinados aspectos del trabajo.
Saber cómo se pueden complementar los conocimientos del grupo de planificación de
la red es fundamental. Esto se utiliza por lo general en los casos en que las nuevas
tecnologías han de ser introducidas en las redes más antiguas.

27
Fig. 2.1 Planificación de la organización de instalación de la red de Radio [5]
Los antecedentes de empresas que ofrecen servicios de planificación de red para los
operadores son muy diversos. Un grupo, son los vendedores de equipos con la última
información técnica sobre el equipo y la tecnología. Otro grupo son las empresas de
consultoría, que ofrecen servicios de planificación de la red. Estas empresas son
independientes de los vendedores, ya que se encargan de realizar la planificación pero no
la llevan a cabo.
Cuando es necesario que haya selección entre diferentes proveedores, la mejor
elección es una empresa consultora independiente. Los servicios de planificación de la
red en algunos casos también son ofrecidos por las empresas de infraestructura básica,
que también están involucrados en la construcción de la red.
2.2 Planificación de la organización de la red
La organización del proyecto de planificación se basa en los pasos de la planificación
de redes, más específicamente en el proceso de despliegue. El objetivo final de la
planificación del despliegue de la red es el proceso para entregar una nueva red para la
empresa de acuerdo a los requisitos acordados. Los pasos del proceso, las entradas y
salidas serán discutidos en mayor detalle más adelante, así como las tareas de
planificación de red y los resultados. Por ahora, sólo se verá el marco general del proceso
de puesta en marcha del proyecto.
La planificación de la organización de la red es tratada en concordancia con la
planificación del proceso de despliegue de la red. El proceso de puesta en marcha se
aplica tanto para las estaciones de base individual, así como para el conjunto de la red.
Debido al tiempo limitado del proyecto, las estaciones base deben ser administradas en
grupos, pero no todas las estaciones base pueden ser agrupadas, por ejemplo las que están
en la fase de construcción. Hay pasos dentro del proceso que deben ser eliminados y se
superponen con el fin de mantener el proceso dentro de un plazo razonable.
La planificación de la red de gestión de proyectos se encarga de la organización del
proyecto en conjunto. Algún tipo de apoyo en las funciones, por ejemplo, marketing,
ventas, logística y apoyo técnico, también se proyecta en toda la organización y no están
específicamente relacionados a cualquiera de los equipos de proyecto.

28
El equipo de planificación de la red es responsable de la planificación previa de red y
de la planificación de la red actual, dando propuestas respecto a lugares de instalación. El
equipo de planificación de la red cuenta con la ayuda del equipo de campo. Las
propuestas de sitio son un aporte para el equipo de adquisición del sitio, que es
responsable de encontrar lugares reales de ubicación. El equipo de adquisición del sitio
hace los estudios técnicos del sitio para proceder con el contrato de arrendamiento del
sitio, escoger la mejor ubicación para un sitio es una decisión que es siempre la suma de
varios factores. Las obras de construcción se llevan a cabo por el equipo de construcción
y el objetivo es preparar el sitio listo para la ejecución de las telecomunicaciones. La
ubicación del sitio puede variar de un edificio existente, hasta un mástil, que se construyó
a propósito. Por lo tanto, los trabajos de construcción varían mucho de un sitio a otro. La
instalación es la creación de la base de equipos de estaciones, antenas y alimentadores. La
puesta en marcha está para pruebas funcionales autónomas de entidades de la red. En la
fase de puesta en marcha se verificó que los datos del sitio dependen del plan de red, por
ejemplo, la facturación y el enrutamiento de los datos cumplen con los requisitos del
operador. La fase de integración verifica que el sitio está en funcionamiento como parte
de la red. Después de esto, está listo para su uso comercial. Un equipo de optimización
por separado o el equipo de planificación de la red son responsables de la optimización de
la fase de pre-lanzamiento. Aquí la prueba de campo del equipo es medida para dar apoyo
y el objetivo de esta fase es verificar la funcionalidad de la red. Se debe demostrar que los
valores de los parámetros de la red son correctos y que los objetivos de planificación se
pueden cumplir.
2.3 Criterios de planificación y objetivos de la red.
La planificación de la red es un proceso complicado que consta de varias fases. El
objetivo final del proceso de planificación consiste en definir el diseño de la red, que se
construyó como una red celular. El diseño de la red puede ser una extensión de la red
GSM existente o una nueva red que se lanzará. La dificultad en la planificación de la red
es la combinación de todos los requisitos de forma óptima y diseñar una solución de la
red rentable.
Antes de la planificación actual se inicia un nuevo análisis de la situación actual del
mercado y se analiza. El análisis de mercado cubre todos los competidores y la
información clave de los mismos tales como: el porcentaje que ocupa del mercado, las
áreas de cobertura, servicios, tarifas, entre otras, todo esto basado en la situación del
mercado. Es posible crear un futuro despliegue de la estrategia para el nuevo operador.
Surgen interrogantes sobre la naturaleza de los grupos de usuarios específicos, qué tan
grande es la cobertura en el comienzo y la forma en que crecerá en el futuro. También se
decidió en el principio qué tipo de servicios se ofrecerán y qué está conectado al grupo de
usuarios objetivo.
Esto conduce a estimaciones de cuota de mercado en un principio y los objetivos para
el futuro. Para realizar estimaciones más detalladas se necesitan la cantidad de usuarios de
un determinado tipo que utilizarán los servicios proporcionados. La capacidad necesaria
de cada servicio y en adelante para toda la red se puede calcular a partir de la media
estimada de cada uso.

29
Los requisitos básicos para la red celular son cumplir con metas de cobertura y calidad.
Estos requisitos también están relacionados con las experiencias del usuario final de la
red. Las metas de cobertura en primer lugar, significa determinar el área geográfica que
la red está cubriendo con una probabilidad del lugar acordado.
En los requisitos, también se especifican los valores de intensidad de la señal que
deben cumplirse dentro de diferentes tipos de área. Los objetivos de calidad están
relacionados con factores como el éxito de la convocatoria, la proporción de llamadas,
que no deberá exceder el valor acordado, y el porcentaje de éxito para el establecimiento
de llamada y de traspasos.
Los factores ambientales también afectan en gran medida la planificación de la red. La
propagación de las ondas de radio varía dependiendo de la zona geográfica. La atenuación
varía, por ejemplo, cuando se comparan los suburbios rurales, urbanos y las diferencias
también en interiores y exteriores provocados por los edificios. Lo más importante es que
el rango de frecuencia tiene un impacto en la propagación. La topografía de la zona
planificada, la ubicación de las ciudades, carreteras y otros puntos son, obviamente, los
factores que inciden en la planificación. A medida que la banda de frecuencia es un
recurso limitado, el ancho de banda disponible determina en parte las tácticas para la
planificación de la red.
Todos los factores anteriormente mencionados junto con los datos basados en el
análisis de mercado, los requisitos del operador, factores del medio ambiente y otras
condiciones límite son las que ayudan a definir los parámetros de planificación y marcos
para la red del proyecto. Debido a diversos parámetros de diseño, el proceso de
planificación de la red requiere la optimización y compromisos con el fin de obtener una
red celular funcional. El objetivo de la planificación de la red es crear una red de la más
alta calidad posible. Por otro lado, está el costo-eficiencia - la cantidad de dinero que el
operador puede gastar en las inversiones para que el negocio sea rentable
económicamente. Los dos factores - calidad de la red y las inversiones, se conectan a los
beneficios. Para simplificar, el usuario final debe recibir el mejor servicio que se le pueda
ofrecer con el tráfico disponible para el uso. Éste explica la complejidad de la
planificación de la red, donde generar una red celular con una cobertura suficiente y una
capacidad acorde es fundamental además de hacerlo con inversiones lo más bajas
posibles.
Un resumen de los principales factores que afectan la planificación de la red son los
siguientes:
Análisis del mercado
 Análisis de la competencia
 Los clientes potenciales
 Los perfiles de usuario: los servicios requeridos y el uso
Necesidades de los clientes
 Los requisitos de cobertura
 Los requisitos de capacidad
 Objetivos de calidad: el éxito de establecimiento de llamada, la caída de la tasa de
llamadas, entre otros.

30
 Las limitaciones financieras
 Planes para el futuro despliegue
Factores de medio ambiente y otras condiciones límite
 Área Geográfica
 Tipo de topografía
 Ubicación de las bases
 Banda de frecuencias disponibles
 Recomendación de lugares para las Estaciones Bases (BTS)
Los resultados de la planificación de la red de radio son las configuraciones de BTS
final y ubicación de los sitios. La cobertura final entrega predicciones, como la
dominación y mapas compuestos. Los planes de energía se calculan para todas las
configuraciones. Relacionados con el plan de frecuencias, las frecuencias asignadas se
documentan y un análisis de la interferencia también se presenta. Estas entregas también
incluyen el plan de adyacencia y se asignan parámetros, ya sea por defecto u optimizadas.
2.4 Planificación de la red; los pasos del proceso
El proceso de planificación de la red consta de varias fases, que se pueden combinar en
un nivel superior a las fases principales que se diferencian en función de la lógica. El
proceso de planificación de la red de radio se divide en cinco principales etapas, de las
cuales cuatro son antes del lanzamiento de la red y la última después que la red ha sido
puesta en marcha. Las cinco fases principales incluyen sub-fases, que se presentan en esta
sección y luego cada uno se explica en detalle en secciones posteriores. El diagrama de
flujo para el proceso de planificación de la red se muestra en la Fig. 2.2. Una vez
finalizada la planificación detallada de la red, está lista para su lanzamiento comercial,
pero la fase de post-planificación continúa, con el proceso y los objetivos de optimización
de la configuración de la red. En realidad, el proceso de planificación de la red es un ciclo
que nunca termina debido a los cambios en los parámetros de diseño.
Los cinco pasos principales en el proceso de planificación de la red son: Planificación
Previa, la Planificación, la Planificación Detallada, Aceptación y Optimización. La
entrada para la fase de planificación previa es el criterio de planificación de la red. La
actividad principal es la acotación, que da como resultado la configuración inicial de la
red.
Fig. 2.2 Pasos de la planificación de la red [5]

31
El primer paso en la fase de planificación es la planificación nominal, ésta proporciona
la ubicación de los sitios por primera vez en el mapa basándose en la fase de
dimensionamiento. El proceso continúa con una planificación más detallada de la
cobertura del sitio y cómo se realizará la transmisión. La planificación de capacidad
detallada se incluye también en la fase de planificación. La planificación detallada cubre
la frecuencia y la planificación de los parámetros. Después de estos pasos, la
planificación detallada de la red está lista para su verificación y aceptación. Luego de
esto, se continúa con la fase de optimización.
2.5 Planificación de 4G basada en OFDMA para la RAN
Ahora se examina la evolución de las RAN LTE 4G hacia LTE avanzado. La
tecnología de acceso multiusuario para todos RAN 4G se basa en OFDMA, que utiliza
Multiplexación por División Ortogonal de Frecuencia (OFDM) en la capa física. OFDMA
permite la asignación de recursos relativamente fáciles de radio en tiempo y frecuencia, lo
cual es una mejora sobre las redes 2G y 3G. LTE utiliza mucha de las características de
sus predecesores, una de ellas es UTRAN, que es un precursor para la 4G E-UTRAN. A
continuación, se entrega una visión general de E-UTRAN, y su sucesor LTE-avanzado.
Se toma nota de que, además de un mayor ancho de banda y la eficiencia del espectro, la
tendencia general en la evolución de la RAN es también hacia la descentralización.
2.6 Radio UMTS de Acceso a redes.
La segunda generación de redes basada en dos sistemas de frecuencias, sistema global
basado en TDMA para móviles (GSM) y basado en CDMA, luego de esto TDMA
evolucionó como el servicio general de paquetes (GPRS) y la tasa de datos mejorada para
la evolución GSM (EDGE). La Fig. 2.3 muestra la arquitectura de las redes 3G RAN que
coexisten con la evolución GSM de la red de acceso (GERAN). Aunque GERAN soporta
paquetes y servicios de conmutación de circuitos, UTRAN se desarrolla hacia "todos los
servicios IP" a través de una conmutación de paquetes por parte de la red central.
Fig. 2.3 Arquitectura RAN 3G [6]

32
Uno de los principales objetivos de la RNC es ayudar a la macro diversidad, que
utiliza múltiples flujos de señal de radio a través de múltiples nodos base para
comunicarse con los terminales móviles.
3GPP también ha lanzado una versión de WCDMA de 3G, alta velocidad de acceso de
paquetes de enlace descendente (HSDPA), acceso de alta velocidad de paquetes de uplink
(HSUPA) en las especificaciones de la versión 5. Estas normas se basan en
UMTS/WCDMA y ofrecen velocidades de datos pico de 14,4 Mbps en el enlace
descendente y 5,76 Mbps en el enlace ascendente. Modulaciones avanzadas, codificación,
programación rápida de paquetes, y repetición automática hibrida de la solicitud (ARQ)
son algunas de las características adicionales detrás de estas tasas de aumento. Nuevas
mejoras, tales como MIMO, se han proporcionado en HSPA + (también llamado como la
evolución de HSPA)
2.7 Evolución a largo plazo RAN (E-UTRAN)
LTE es un sistema celular basado en OFDMA que puede alcanzar velocidades de datos
pico de 100 Mbps como velocidad de bajada y 50 Mbps como velocidad de subida. LTE
utiliza OFDMA en el enlace descendente y de un solo portador FDMA (SC-FDMA) en el
enlace ascendente. SC-FDMA reduce la relación de potencia pico a la mitad, por lo que
es más fácil de implementar en los terminales de usuario. LTE tiene la eficiencia espectral
de tres a cuatro veces mayor que UTRAN y soporta un ancho de banda escalable de 1,4 a
20 MHz. También utiliza configuraciones MIMO (4 × 2 y 1 × 2 para el enlace
descendente y ascendente, respectivamente). La parte de acceso de radio LTE del sistema
que se denomina evolución-UTRAN (E-UTRAN), que consta en la evolución del Nodo
B (eNodeB). Las funcionalidades RRM, que residía en la RNC en el sistema de 3G, se
han implementado en el eNodeBs en el sistema LTE. El sistema LTE que se denomina un
sistema de paquetes evolucionados (EPS), que comprende un acceso a la radio E-UTRAN
y un núcleo de paquetes evolucionado (EPC) de la red, como se muestra en la Fig. 2.4.
Fig. 2.4 Arquitectura LTE RAN [6]

33
2.8 LTE - Red de acceso avanzado
En respuesta a los requerimientos del sistema 4G establecidas por el desarrollo de la
UIT, el 3GPP ha puesto en marcha el LTE-avanzado. Aunque LTE-avanzado heredará
muchas de las características de LTE, hay muchas mejoras previstas, sobre todo la
inclusión de un relé, basada en la diversidad de cooperación, la expansión del ancho de
banda, y de orden superior de antena con configuraciones MIMO. Junto con esto,
permitirá llegar a velocidad pico de 1.5Gbps. La flexibilidad de OFDMA, permite el uso
de ancho de banda flexible de 1.25MHz hasta alrededor de 20 MHz, para velocidades
máximas de alrededor de 300 Mbps. Con el fin de alcanzar los requisitos del IMT de 1
Gbps, LTE-avanzado aumenta el ancho de banda de transmisión para un máximo de 100
MHz, que puede ser utilizado en los bloques de frecuencias contiguas.
2.9 Gestión de Recursos del Radio 4G
Hasta ahora, se ha visto que los sistemas 2G se basaron en TDMA, mientras que los
sistemas 3G se basan en la tecnología CDMA. Por otro lado, 4G, LTE, WiMAX y los
sistemas de uso de la flexibilidad, ocuparon la capa física de OFDMA. Ahora se revisaran
las técnicas de RRM para OFDMA, aplicable tanto a LTE y LTE-Avanzado. Todos los
ejemplos son los parámetros estándar de LTE. Se comenzara por una revisión del sistema
por debajo de OFDMA RRM y luego se ofrece una visión más detallada de las diferentes
técnicas de RRM.
2.10 Resumen de OFDMA RRM
Las técnicas disponibles para RRM (Radio Resource Management) dependerá de la
tecnología de acceso múltiple utilizada para compartir el canal de radio. En TDMA, los
usuarios son multiplexados en el tiempo. El tiempo se divide en cuadros de tamaño fijo, y
cada usuario se le asigna una parte del marco para su uso exclusivo. En FDMA, los
usuarios siempre están y son multiplexados en frecuencia, por lo que a un usuario se le
Fig. 2.5 Recursos de radio disponibles

34
asigna una parte del ancho de banda disponible. En CDMA, los usuarios siempre están,
utilizando el espacio de frecuencias, y se multiplexan en un espacio de códigos
ortogonales. OFDMA es el esquema más flexible, que combina TDMA y FDMA y
permite la asignación de cualquiera de las partes del tiempo o la frecuencia a los usuarios.
2.11 Programación de la trasmisión en tiempo y frecuencia
La función de planificación es responsable de la asignación eficiente de los recursos
disponibles a corto plazo, teniendo en cuenta consideraciones de los usuarios de calidad
de servicio como el retardo de extremo a extremo, y los requisitos de tasa de error.
Por ejemplo, un programador proporcional justo, como la utilizada en un sistema
CDMA, no es directamente aplicable a un sistema OFDMA. Como es un espacio basado
en frecuencia funciona de la siguiente manera. En un determinado instante t de la
programación, se le da la oportunidad al usuario k * basado en maximizar Rk (t) / Tk (t),
donde Rk (t) es la tasa instantánea alcanzable en el tiempo t y Tk (t) es el filtrado el
rendimiento promedio en un tiempo pasando la ventana para el usuario y tc k es un
parámetro de ajuste que determina el equilibrio entre la equidad y la productividad.
El rendimiento promedio se actualiza después de cada instante de la programación de
la siguiente manera (2-1):
(2-1) [6]
Para el sistema OFDMA, al usuario K se le dará una cantidad de PRB (Bloques de
recursos físicos) n sobre la base de lo siguiente Ec. (2-2) [6]:
(2-2) [6]
En este caso, el rendimiento de los usuarios de terminales se actualiza después de que
se asignan todos los PRB. Por otra parte, PRB se puede dividir en una serie de segmentos
iguales y el rendimiento puede ser actualizado después de la asignación de cada uno de
estos segmentos.

35
2.12 Modulación Adaptable y Codificación
Modulación y Codificación Adaptativa (AMC) es una forma efectiva para mejorar la
eficiencia espectral del canal inalámbrico. La idea básica para el AMC es usar un
esquema de constelación de alta modulación con codificaciones menos redundantes para
lograr un alto rendimiento cuando el canal tiene una SINR alta y utilizar una modulación
de bajo nivel con más esquema de codificación redundante cuando el canal tiene una
SINR baja. En LTE, la cuadratura de cambio de fase de codificación (QPSK), 16 QAM, y
64 QAM se utilizan para los canales de datos, mientras que sólo el binario más sólido de
cambio de fase de codificación (BPSK) y QPSK se especifican para los canales de
control.
2.13 Evitar interferencias
Las tasas de datos de destino de los sistemas móviles 3G requieren la reutilización de
la frecuencia con la consiguiente interferencia entre celdas. Por lo tanto, para aprovechar
todo el potencial de OFDMA en un ambiente denso de reutilización, la reducción de la
interferencia es uno de los puntos más importantes y se necesita ocupar una técnica
adecuada. Con el fin de mitigar las interferencias que se considera como uno de los
principales problemas al ser investigados por los organismos de normalización y foros
centrados más allá de los sistemas celulares 3G. Técnicas de reducción de la interferencia
se clasifican generalmente en tres categorías principales, tales como cancelación de
interferencia, con un promedio de interferencia, y protección contra interferencias. Un
ejemplo común de FFR para una red con estaciones base trisector (BS) es una mezcla de
factores de reutilización de 1 y 3 en la celda del centro y las zonas de borde de la celda,
respectivamente. En la mayoría de estos programas, una mayor potencia se asigna a los
recursos utilizados para terminales de usuario borde de la celda (TU). Reutilización de las
frecuencias parciales (PFR) y la reutilización de las frecuencias suave (SFR) son dos
variaciones populares de los planes de FFR. En SFR para los sitios celulares de tres
sectores, la banda celular de última generación, denominada como una banda importante,
utiliza un tercio del espectro disponible, que es ortogonal a los de las células vecinas, y
forma una estructura de un tamaño de clúster de 3.
2.14 Técnicas de RRM para Multisalto en redes OFDMA
Hasta ahora, se ha hablado de las técnicas de RRM para las redes inalámbricas de un
solo salto (es decir, situaciones en las que los terminales de los usuarios se conectan
directamente a la estación base). Sin embargo, como los relés hacen que las redes 4G sean
redes multisalto, también es necesario analizar las técnicas multisalto RRM. En las redes
inalámbricas multisalto, el RRM debe tener en cuenta el equilibrio de carga de red y el
retardo de extremo a extremo, que no son problemas en las redes inalámbricas de un solo
salto. Tanto el balanceo de carga y la demora se decidió con la programación de

36
multisaltos OFDMA. En las redes de cable, el tráfico de red debe optimizar la gestión,
además de la optimización de extremo a extremo del tráfico para asegurar que todo el
tráfico atraviesa solo una ruta entre el origen y el destino. El requisito de la solución de
usar un solo camino hace que la optimización sea más difícil. Debido al uso de MAC
propuesto para la RAN avanzada, un mecanismo de respuesta rápida en toda la red se
puede simplificar con el balanceo de carga implícita, lo que permite el enrutamiento
múltiple trayectoria. En una red inalámbrica, una solución de capa de red con múltiples
caminos también se beneficia del uso de múltiples puertos de radio, aumentando así la
diversidad. Por lo tanto, se puede considerar que los problemas de optimización, que dan
lugar a múltiples soluciones, están dispuestos de tal forma que las técnicas de
optimización cross-layer son la mejor solución. Formalmente, una optimización de cross-
layer es RRM:
∑ ) (2-3)
Donde x1,. . . , xm son las tarifas de los usuarios m en la red Ec. (2-3), Ul (•)es la
utilidad del usuario, y la optimización al máximo del sistema de la utilidad total de la
existencia de tasas de usuario x1,. . . , xm S y x1,. . . , xm N, donde S es el conjunto
de todos los m-tuplas "programables" de extremo a extremo y las tasas de N es el
conjunto de todos los m-tuplas a "enrutar" de extremo a extremo. Sólo la restricción de la
planificación que se encuentra en un solo salto RAN.
2.15 RAN avanzada para redes 4G
Se ha hablado de las arquitecturas de la tecnología 3G y 4G RAN, y ahora se hablará
de las arquitecturas avanzadas de la RAN, que se están convirtiendo en el consenso de la
comunidad como RAN para redes inalámbricas 4G. Esta sección describe los elementos
de las arquitecturas avanzadas de la RAN, cuánto puede costar implementar de manera
efectiva la cobertura de radio, y para diferenciar estos elementos a partir de los elementos
de la clásica RAN celular.
La conocida fórmula de Shannon de capacidad, ajustado por multiplexado espacial,
muestra que la tasa alcanzable está limitada por el número de antenas disponibles en el
transmisor y el receptor, la relación señal a ruido (SNR) de la señal recibida, y el ancho
de banda utilizado para la transmisión.
)
) )
(
)
)
))
)
)
(2-4)

37
Fig. 2.6 Potencial arquitectura en redes de 4G avanzadas [6]
La SNR se mide en el receptor, R es la tasa de usuario, C es el límite superior de la
tasa (la capacidad de Shannon (2-4)), n(a)
= min {N(T)
, N(R)
} es el mínimo de las antenas
disponibles en el transmisor [N(t)
] y en el receptor [N(R)
], W es el ancho de banda
utilizado por la señal, g es la atenuación de la señal transmitida con P(T)
, y N0 es la
densidad de energía espectral de ruido en el receptor. Aquí, se refiere a n(a)
como el
aumento del multiplexado espacial, ya que proviene de la utilización de técnicas MIMO.
Se toma nota, de que el SNR tiene una correspondencia uno-a-uno con la capacidad
cuando la ganancia de multiplexación espacial, n(a)
, y el ancho de banda de la señal, W,
son fijos.
2.16 Arquitectura de la RAN avanzada para 4G
En la arquitectura clásica de una red celular RAN, no es esencialmente un elemento de
red la estación base. El aumento de la densidad de puertos de radio, aumentando el
número de estaciones base no es práctico. El consenso es en la actualidad es que la
próxima generación de arquitectura avanzada RAN, contiene muchos más elementos de la
red, como antenas distribuidas, femtoceldas y relés. De hecho los relés ya forman parte
del estándar WiMAX 4G y se consideran parte del estándar 4G LTE-avanzado. Los
nuevos elementos son para proporcionar una alta densidad de puertos de radio, disminuir
la distancia a los receptores e instalar nuevas bases (COMP) de transmisión y recepción,
que prometen altas tasas de transferencia de datos. Aquí, se refiere a la estación base
clásica como una estación base completa para distinguirlo de un femto base (base con
menos cobertura). En RAN avanzadas, otros elementos de la estación base, no están
directamente conectados a Internet. Los elementos de la nueva RAN trabajar juntos para
proporcionar una cobertura densa de puerto de radio (Fig. 2.6).

38
Análisis de la carga en los últimos 10 años en Valparaíso y proyección para los próximos
años (Tabla 2-1, Tabla 2-2, Tabla 2-3, Tabla 2-4, Tabla 2-5)
2.16.1 Análisis Claro Chile S.A
Tabla 2-1 Datos del Número de clientes para Claro S.A.
Periodo Claro Año
1 141.970 2000
2 421.313 2001
3 781.396 2002
4 980.215 2003
5 1.303.192 2004
6 1.575.272 2005
7 1.813.782 2006
8 1.990.472 2007
9 2.360.770 2008
10 2.751.596 2009
11 3.666.722 2010
Fuente: Subsecretaria de telecomunicaciones de Chile
Tabla 2-2 Interpolación para los 5 próximos años
Periodo Claro Año
12 3.483.192 2011
13 3.794.229 2012
14 4.105.266 2013
15 4.416.303 2014
16 4.727.340 2015
y = 311037x - 249252
R² = 0,9649
0
1.000.000
2.000.000
3.000.000
4.000.000
0 2 4 6 8 10 12
Claro
Claro
Lineal (Claro)

39
De acuerdo a esta interpolación, se puede predecir el comportamiento de la cantidad de
abonados para la empresa claro pudiendo con esto dimensionar la cantidad de usuarios
que tendrá en los próximos 5 años.
2.16.2 Análisis Entel S.A
Tabla 2-3 Datos del Número de clientes para Entel S.A.
Periodo ENTEL PCS Año
1 984.901 2000
2 1.793.926 2001
3 2.082.681 2002
4 2.198.688 2003
5 2.659.508 2004
6 3.250.626 2005
7 3.834.138 2006
8 4.043.111 2007
9 3.954.478 2008
10 4.299.101 2009
11 4.806.883 2010
y = 360086x + 922032
R² = 0,967
0
1.000.000
2.000.000
3.000.000
4.000.000
5.000.000
6.000.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
ENTEL PCS
ENTEL PCS
Lineal (ENTEL PCS)

40
periodo ENTEL PCS Año
12 5.243.064 2011
13 5.603.150 2012
14 5.963.236 2013
15 6.323.322 2014
16 6.683.408 2015
2.16.3 Análisis Movistar S.A
Tabla 2-5 Datos del Número de clientes para Movistar S.A.
Año Movistar Año
1 1.206.524 2000
2 1.594.692 2001
3 1.997.362 2002
4 2.616.068 2003
5 3.682.032 2004
6 3.812.215 2005
7 4.158.657 2006
8 4.398.453 2007
9 4.447.667 2008
10 4.882.326 2009
11 5.592.232 2010
y = 422467x + 955036
R² = 0,9583
0
1.000.000
2.000.000
3.000.000
4.000.000
5.000.000
6.000.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Movistar
Movistar
Lineal (Movistar)

41
Interpolación
Año Movistar Año
12 6.024.640 2011
13 6.447.107 2012
14 6.869.574 2013
15 7.292.041 2014
16 7.714.508 2015
De acuerdo a estas proyecciones, se procede a realizar la planificación del radio para
poder cubrir estas demandas.
Para poder calcular la carga de cada una de las antenas, se ocupa la fórmula de
capacidad de Shannon [Ec. (2-4)]
Dónde:
 C: límite superior de la tasa
 n(a)
= min {N(T)
, N(R)
} : mínimo de las antenas disponibles en el transmisor [N(t)
] y
en el receptor [N(R)
]
 W: Ancho de banda utilizado por la señal
 g: Atenuación de la señal transmitida con P(T)
 N0 es la densidad de energía espectral de ruido en el receptor
Si bien existe un aumento en la capacidad de las antenas en las redes 4G, este aumento
es mínimo, tomando en cuenta el aumento del ancho de banda. Entonces, existen varias
soluciones, una de ellas es aumentar la potencia de transmisión, pero tampoco es factible
por el alto costo que ésta tiene, otra alternativa es una ampliación de las células, pero por
su alto costo, tampoco es rentable. Es por eso que se propone una alternativa al uso de
nuevas antenas, utilizando relés femtoceldas que serían una extensión de la actual red
celular aumentando la densidad de la Fig. 2.7 por elementos de red más pequeños.
Si bien los relés y las femtoceldas dan cobertura a un menor número de clientes, al
tener un costo mucho menor y trabajar con potencias más bajas, es mucho más rentable
para la compañía poder instalar estas soluciones. En la Fig. 2.8 se muestra un ejemplo de
cómo quedaría la distribución de los nuevos elementos de red y las actuales antenas 3G.

42
Fig. 2.7 Densidad de antenas de los 3 operadores (Viña del Mar y Valparaíso)
Para aumentar la cobertura se propone lo siguiente
2.17 Costos
En esta sección, se calcula el anillo y los parámetros de las estructuras radiales para
compararlos entre sí. Los costos de los enlaces de fibra óptica física pueden ser muy
esenciales en el costo total de la RAN. Por esta razón, se considerara la longitud
normalizada de enlaces de conexión BS uno al otro como un parámetro cuantitativo de los
costos.
Fig. 2.8 Posicionamiento de antenas y relé

43
Se tiene que M es un número de BSS en el anillo, M {1,2,...}; N es un número de
anillos en el RAN, N {1,2,...}, las coordenadas de BS.
Es necesario, para encontrar la longitud normalizada de enlaces que conectan el uno al
otro BS, dependiendo del número de BSS y los anillos en la RAN - L (M, N).
A modo de ejemplo, la estructura de árbol de anillos unidos compuesto por 18 BS se
muestra con una línea punteada en la Fig. 2-9
La expresión para el cálculo del parámetro L coste (M, N) de las estructuras de anillo
tiene la siguiente expresión (2-5):
)
)
(2-5)
Donde r es el radio del círculo interno de las células.
Fig. 2.9 Ilustración de un método para estimar la estructura de costos

44
Para el cálculo del parámetro de costo de un árbol o una estructura radial de la RAN
(N = 0) la expresión se obtiene la Ec. (2-6).
(2-6)
Las relaciones de la longitud normalizada de enlaces de la cantidad de BS y el número
de anillos en el RAN se presentan en la Fig. 2-10
Fig. 2.10 Las relaciones de la longitud normalizada de enlaces.

45
Se ve que si el número de BSS en la RAN es de 1 a 7, entonces el parámetro de costo
de la estructura radial es más beneficioso que el que las estructuras de anillo. Si el número
de BS es de 7 y más de las estructuras de anillos son preferibles a la radial desde el punto
de vista de costos.

46
CAPÍTULO 3
TRANSMISIÓN Y TRANSFERENCIA EN LA RED
Para poder lograr las velocidades que promete LTE es de vital importancia obtener una
transferencia de información rápida y de buena calidad, en este capítulo se verán los tipos
de modulación y los parámetros para lograr este objetivo.
3.1 Introducción
Las redes de acceso, son las que se conectan las redes de radio y las redes centrales.
"Tradicionalmente", en la planificación de la red de transmisión (TNP) es fundamental
tener una línea de visión entre bases, es decir, si un sitio puede "ver" a otro sitio y así
hacer una conexión a través de radios de microondas / cables ópticos / líneas arrendadas,
entre otros. Sin embargo, como la complejidad de las redes aumenta, la planificación de
la red de transmisión ha ganado más importancia. A medida que los avances tecnológicos
han ido desde el GSM al UMTS y más allá, el proceso se vuelve más complicado así
como la cantidad de interfaces con los equipos de radio de planificación aumenta
considerablemente.
En el GSM, el proceso de planificación de la red de transmisión puede trabajar casi
independiente (con poco impacto el radio). Sin embargo, esto aumenta considerablemente
en los EGPRS ya que se convierte en un factor limitante para el rendimiento de la interfaz
aire. En el UMTS, la calidad E2E y la demora se asegura de que los tres ámbitos
principales de planificación de la red, la radio, la transmisión y el núcleo, son muy
dependientes el uno del otro.
En cualquier proyecto, la mayoría de los aspectos comienzan en un nivel genérico. Sin
embargo, en aras de la comprensión, las tareas se pueden subdividir en la planificación
general y la planificación de detalle. Planificación maestra incluye dimensionamiento y
otros aspectos de planificación previa. La planificación de detalle consiste en segmentos
de tiempo junto con la sincronización y los planes de gestión de red. Sin embargo,
algunas tareas como la planificación de un enlace de microondas (MW) están integrados
en el proceso de planificación de la transmisión tanto que puede ser considerado como
una parte del maestro y la planificación de detalle.
3.2 Plan maestro.
Muchas tareas que se muestran en la Fig. 3.1 se realizan en paralelo durante la fase de
la puesta en marcha de una red. De hecho, muchas de las tareas suelen suceder antes que
la puesta en marcha se lleve a cabo. Las tareas, tales como dimensiones, selección de
equipos, entre otras, se utilizan para ordenar el equipo para comenzar el despliegue de la
red.

47
Fig. 3.1 Tareas de la planificación de una red [7]
Esto significa, que la planificación maestra es más precisa, teniendo en claro el equipo
que se necesita, resultando en una mayor eficiencia y un menor costo del proceso de
puesta en marcha. El Plan maestro general incluye tareas para la fase de pre-planificación,
dimensionamiento, planificación para la protección, la decisión de topologías, entre otras.
3.2.1 Algunos detalles de la planificación de la red.
Este plan contiene detalles de las tareas que están relacionadas con los planes
maestros, pero en términos más concretos. Estos son los planes que se implementan con
respecto a la red. Por ejemplo, un plan maestro puede incluir una instrucción que el 50%
de los nodos se van a conectar en bucles, pero en todos los detalles de la planificación los
nodos necesitan ser identificados. Además, la planificación incluye detalles de cómo estos
saltos se puede conectar, el número de líneas PCM necesarias para estar conectado a cada
sitio, intervalos de tiempo que se necesitan para transportar el tráfico de cada sitio, aparte
de la sincronización y gestión de los aspectos relacionados con los equipos de
transmisión.
3.3 Fundamentos de la Transmisión
3.3.1 Modulaciones
La modulación en términos simples, significa tomar la señal portadora y superponer
sobre ella la señal de mensaje. Las características de la señal portadora, tales como la
amplitud, anchura, entre otros, son variadas de acuerdo con la señal portadora de
información. Las señales portadoras son de mayor frecuencia que la señal de mensaje.
La modulación por pulsos es un proceso en el que las características del pulso
individual son moduladas a un canal portador. La portadora de radio puede ser modulada
en términos de amplitud, frecuencia y fase, dando así tres técnicas de modulación: de
amplitud modulada (AM), frecuencia modulada (FM) y la de fase (o cuadratura) de
modulación. Hay otras modulaciones como modulación por desplazamiento de amplitud
(ASK), Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) y modulación por
desplazamiento de fase (PSK), que son principalmente las variantes digitales de las
modulaciones analógicas. Dependiendo de los niveles de amplitud discretos, frecuencias

48
y estados de fase, una variedad de métodos de modulación se puede derivar de estos
métodos básicos. Tanto en modulaciones analógicas y digitales, las propiedades de la
señal que se variaron son similares, pero la señal transmitida tiene un impacto directo
sobre la salida de la modulación.
3.3.2 Flexibilidad del Espectro.
El objetivo de la flexibilidad es permitir el despliegue en diversos espectros, con
diferentes características, incluyendo diferentes arreglos o sistemas dúplex, diferentes
bandas de frecuencia de operación y los diferentes tamaños del espectro disponible.
3.3.3 Flexibilidad en el Sistema dúplex.
Una parte importante de los requisitos de LTE en términos de flexibilidad de espectro,
es la posibilidad de desplegar el acceso radio basada en LTE en ambos espectros,
pareados y no pareados, estos deben apoyar a LTE tanto en la división de frecuencia y la
división en el tiempo basado en los sistemas dúplex. Frecuency Division Duplex (FDD),
como se ilustra en la Fig. 3.2(a), implica que la transmisión de enlace ascendente y
descendente ocurren en diferentes bandas de frecuencia cuando están suficientemente
separados. Time Division Duplex (TDD), como se ilustra la Fig. 3.2b, implica que la
transmisión de enlace ascendente y descendente ocurren en diferentes intervalos de
tiempo que no se solapan. Por lo tanto, TDD puede operar en el espectro no pareado,
mientras que FDD requiere el espectro pareado.
Fig. 3.2 (a) FDD vs. (b) TDD, enlace ascendente y descendente. [8]

49
Fig. 3.3 Estructura de la trama. [8]
El apoyo para ambos espectros, forma parte del comienzo de las especificaciones
Release 99 a través del uso de FDD basado en el acceso radio de WCDMA/HSPA, en las
asignaciones pareadas y TDD basado en el acceso radio de TD-CDMA/TD-SCDMA, en
asignaciones no pareadas. Sin embargo, esto se logra por medio de relación de diferentes
tecnologías de acceso radio y, en consecuencia, los terminales calificados de las
operaciones FDD y TDD son relativamente poco frecuentes, en cambio, LTE soporta
ambas operaciones dentro de una sola tecnología de acceso radio, destacando un mínimo
de desviación entre FDD y TDD para la base del acceso radio. La diferencia entre ambas
operaciones radica principalmente en la estructura de la trama (frame) ilustrada en la Fig.
3.3
En el caso de la operación FDD (parte superior de la Figura 3.3), hay dos frecuencias
portadoras, una para la transmisión de enlace ascendente ( ) y uno para la transmisión
de enlace descendente ( )Así, durante cada trama, hay diez subtramas de enlace
ascendente y diez subtramas del descendente, y la transmisión de ambos puede ocurrir
simultáneamente en una celda. Correspondientemente existe una relación uno-a-uno entre
las subtramas de enlace ascendente y descendente, las cuales son explotadas en el diseño
de control de señalización.
En el caso de la operación TDD (parte inferior de la Figura 3.3), sólo hay una
frecuencia portadora, y las transmisiones de enlace ascendente y descendente siempre
están separadas en el tiempo, también esto se lleva a cabo dentro de la celda. Como el
número de subtramas de enlace ascendente y descendente pueden ser diferentes, no hay
una correspondencia uno-a-uno entre las subtramas, dando lugar a algunas diferencias de
menor importancia en el control de señalización de diseño entre las FDD y TDD.
3.3.4 Flexibilidad en la Frecuencia de banda de operación.
LTE es pronosticado para el desarrollo en base a la necesidad de saber cuándo y dónde
el espectro puede estar disponible, ya sea por la asignación de un espectro nuevo para
comunicación móvil, tales como la banda de 2,6 GHz (ver Fig. 3.4), o por la migración a

50
Fig. 3.4 Actuales bandas 3GPP, con rojo principalmente para LTE. [8]
LTE del espectro actualmente usado para otras tecnologías, tales como la segunda
generación de Sistemas GSM, o incluso las tecnologías de radio no móviles tales como el
actual espectro de broadcast. Como consecuencia de ello, se requiere que el acceso radio
LTE debe ser capaz de operar en una amplia gama de bandas de frecuencias, desde la
banda de 450 MHz hasta 2,6 GHz.
La posibilidad de operar una tecnología de acceso radio en distintas bandas de
frecuencia no es nada nuevo. Por ejemplo, la triple banda de los terminales GSM son
comunes, capaz de operar en las bandas de 900, 1800 y 1900 MHz. Desde un punto de
vista de acceso a la funcionalidad de radio, esto no tiene un impacto limitado en las
especificaciones de la capa física de LTE, la cual no asume ninguna banda específica
[11]. Lo que puede diferenciarse en términos de condiciones, entre las distintas bandas de
frecuencia que son principalmente los requerimientos RF más específicos tales como;
permitir la máxima potencia de transmisión, requisitos y límites en out-of-band-emission
(emisiones fuera del ancho de banda), etc. Una de las razones de esto, es que las
restricciones externas impuestas por los organismos reguladores, pueden variar entre las
distintas bandas de frecuencias.
3.3.5 Flexibilidad del Ancho de banda.
Relacionado con la posibilidad de desarrollar el acceso radio de LTE en diferentes
bandas de frecuencias, es la oportunidad de LTE para que pueda operar con diferentes
anchos de banda de transmisión en el enlace ascendente y descendente. La razón principal
de esto, es que la cantidad de espectro disponible para LTE puede variar
considerablemente entre diferentes bandas de frecuencia y también en función de la
situación exacta del operador. Además, la posibilidad de operar en diferentes
asignaciones de espectro, da la posibilidad de migración gradual del espectro de radio de
otras tecnologías de acceso a LTE.

51
Fig. 3.5 Flexibilidad del espectro LTE.
LTE apoya la operación en una amplia gama de atribuciones de espectro, alcanzado
por un ancho de banda de transmisión flexible que forma parte de las especificaciones
3GPP.
Eficientemente soporta una muy alta velocidad de transmisión de datos cuando el
espectro está disponible y cuando se es necesario un amplio ancho de banda de
transmisión, sin embargo, una gran cantidad de espectro no siempre estará disponible, ya
sea debido a la banda de operación o a una migración gradual desde otra tecnología de
acceso radio, en cuyo caso LTE puede funcionar con un ancho de banda de transmisión
más estrecho. Obviamente, en tales casos, el máximo alcanzable de la velocidad de
transmisión de datos se reducirá proporcionalmente. Más concretamente, como se ilustra
en la Fig. 3.5, LTE permite registrar para un sistema global de ancho de banda, desde
pequeñas frecuencias como 1,4 MHz hasta 20 MHz, donde las más altas son requeridas
para proporcionar mayor velocidad de datos.
Todos los terminales LTE soportan el mayor ancho de banda. A diferencia de
anteriores sistemas celulares, éste ofrece la posibilidad de operar para diferentes anchos
de banda en enlace ascendente y descendente, permitiendo la utilización asimétrica del
espectro.
3.3.6 Esquemas de Modulación.
Una forma directa para ofrecer altas velocidades de transmisión de datos dentro de un
determinado ancho de banda, es el uso de la modulación de orden superior, lo que implica
que el alfabeto de modulación se amplía para incluir más alternativas de señalización y
para más bits de información se permite hacer la comunicación por medio de la
modulación de símbolos.
Los esquemas de modulación disponibles para datos de usuario en el enlace
ascendente y descendente son QPSK, 16QAM y 64QAM. Los dos primeros son útiles en
todos los dispositivos, mientras que el apoyo para 64QAM en el enlace ascendente es la
capacidad del equipamiento de usuario.
En el caso de la modulación QPSK, el alfabeto de la modulación consiste en cuatro
diferentes alternativas de señalización, que pueden ser ilustradas como cuatro puntos
diferentes en un plano bidimensional (ver la Fig. 3.6a). Con 4 alternativas diferentes de
señalización, QPSK permite hasta 2 bits de información que son comunicados durante
cada intervalo de modulación de símbolo. Mediante la extensión 16QAM (Fig. 3.6b), 16
diferentes alternativas de señalización están disponibles permitiendo hasta 4 bits de
información. La extensión a 64QAM (Fig. 3.6c), con 64 diferentes alternativas de
señalización, permite hasta 6 bits de información que son comunicados por intervalo de

52
Fig. 3.6 Constelaciones de modulación en LTE.
símbolo. Al mismo tiempo, el ancho de banda de la señal transmitida, en un principio es
independiente del tamaño del alfabeto de modulación y depende principalmente de la tasa
de modulación, es decir, del número de símbolos de la modulación por segundo. El
máximo ancho de banda utilizado es expresado por bit/s/Hz.
El uso de la modulación de orden superior proporciona un mejor uso del ancho de
banda, haciendo posible la transmisión de datos a altas velocidades, sin embargo, este
aumento va de la mano con una menor inmunidad al ruido y a las interferencias, por lo
que se prefiere 64QAM sólo cuando las condiciones del canal son favorables, como por
ejemplo, cuando el terminal está estático y cerca de la estación base (ver Fig. 3.7).
Podemos ver en la figura, que a condiciones adversas, cuando se está alejado de la
estación base y en movimiento, se deberá utilizar modulación QPSK.
La elección del tipo de modulación y tasa de codificación se hace en base a
información del canal que el terminal envía a la estación base. El equipamiento de usuario
evalúa las condiciones radioeléctricas del enlace y, de acuerdo a esto, envía un indicador
a la estación base, denominado CQI (Channel Quality Indicator).
 Multiplexación por división de tiempo
Multiplexación por división de tiempo (TDM) es por mucho el medio más comúnmente
utilizado y efectivo de la subdivisión de la capacidad del servicio de transmisión digital
entre un número de fuentes y rutas de acceso. Una manera diferente, también se puede
describir como la combinación de más de una señal de tal manera que cada pieza de una
señal en particular obtiene el único canal de una pequeña cantidad de tiempo, llamado
intervalo de tiempo. Esta conmutación de señales diferentes se hace tan rápidamente que
los usuarios del servicio sienten que todo el canal está completamente dedicado a ellos
Fig. 3.7 Modulación adaptativa

53
solamente. En TDM, la capacidad del canal de distribución puede hacerse ya sea a nivel
de bits o WordWise. En la asignación de bit a bit, cada fuente se le asigna un intervalo de
tiempo correspondiente a un solo bit, para una multiplexación de cuatro señales.
En la asignación Word Wise, una ranura de tiempo corresponde a un número mayor de
bits (normalmente 4 u 8 bits), referido como una palabra. La estructura de trama TDM
para la intercalación de Word Wise de un sistema de cuatro señales. Con el advenimiento
de los circuitos de semiconductores y el crecimiento exponencial de los usuarios de la red
telefónica, un nuevo tipo de método de transmisión digital, modulación por pulsos
codificados (PCM), se desarrolló en la década de 1960. Con PCM, una señal analógica se
puede transmitir mediante los pasos intermedios de muestreo, cuantificación y
codificación. Por lo tanto una señal de teléfono de voz analógica primero se muestrea a
una tasa superior a la tasa de criterio Nyquist, es decir, a 3,1 kHz, a continuación, se
cuantifica para establecer ciertos niveles predefinidos para la transmisión y, finalmente,
estos niveles cuantificados están codificados, por lo general por el HDB3 (de alta
densidad bipolar). La señal se transmite entonces a un ritmo de 64 kbps. Esta es la tasa
básica de un canal telefónico, conocida técnicamente como señal digital 0 (DS0). Este
canal de voz básico es un canal de muy bajo ancho de banda y por lo tanto todo el canal
no puede ser dedicado a él, ya que significaría una pérdida total del ancho de banda. Hay
una necesidad de multiplexar estas señales de voz, lo que podría hacer uso adecuado de la
anchura de banda disponible. El nivel de multiplexación de ellos y el método de hacerlo
clasifica la técnica TDM en tres tipos principales, que son las tecnologías en sí mismas.
Estos tipos de multiplexación en el dominio del tiempo son:
 Jerarquía digital Plesiócrona (PDH)
 Jerarquía digital Sincriona (SDH)
 Modo de transferencia asíncrono (ATM)
3.4 Jerarquías Digitales – PDH y SDH
Estas jerarquías se ocupan en telefonía para poder enviar varios canales telefónicos por
un mismo medio ya sea encapsulados o no.
3.4.1 Jerarquía Digital Plesiócrona
La jerarquía digital plesiócrona (PDH), es una tecnología utilizada en las redes de
telecomunicaciones para el transporte de grandes cantidades de datos a través de equipos
de transporte digital, como fibra óptica y sistemas de microondas. El multiplexado de
señales de voz básico, no es suficiente para los canales que se utilizan estos días. Con la
llegada de las fibras ópticas la capacidad del ancho de banda del canal ha aumentado
considerablemente. Por lo tanto, se requiere multiplexar señales a diferentes niveles y no
sólo una vez. Así, el tipo de aplicación necesario para un servicio decide el nivel y el
orden de multiplexación. Por ejemplo, los servicios tales como la Red Digital de
Servicios Integrados (RDSI), requieren más ancho de banda para la ejecución de

54
aplicaciones como voz, vídeo y datos y por lo tanto el requisito de ancho de banda es
mayor que el requerido por un simple teléfono con servicios de voz. Cuanto más el orden
de esta jerarquía digital, mayor es el ancho de banda del canal “Plesiócrona". El término
se deriva de la plesio Greekword, lo que significa cerca, y asíncrona, es decir, el tiempo.
Esto indica que las redes PDH funcionan en un estado donde las diferentes partes de la
red son casi, pero no todo el tiempo, perfectamente sincronizadas. En pocas palabras, los
flujos de datos, también conocidos como los afluentes, tienen la misma frecuencia
nominal, pero no están sincronizados entre sí, es decir, los flancos de subida y bajada de
los pulsos en cada uno no coinciden. Las versiones europeas y americanas de los sistemas
PDH difieren ligeramente en sus tasas de datos, pero los principios básicos de
multiplexación son los mismos. En la jerarquía de América del Norte, cuatro sistemas
primarios se combinan y se multiplexan para formar una salida que tiene 96 canales. Esta
es el segundo orden de multiplexación. Siete de 96 canales de sistemas pueden ser
multiplexados para dar una potencia de 672 canales (de tercer orden de la
multiplexación). Seis de los canales son multiplexados para dar una potencia de 4032
canales (cuarto orden). Órdenes superiores de multiplexación están también disponibles,
pero emplean otra técnica llamada Jerarquía Digital Síncrona (SDH). El primer nivel de
multiplexación puede ser visto con mayor detalle junto con la construcción de su marco.
Famosamente conocido como T1 en América del Norte y Japón, la señal digital 1 (DS1)
consta de 24 canales de voz básicos (64 kbps) multiplexados para formar una sola
imagen. Un marco es de 24 × 8 = 192 bits, además de un poco más de margen, lo que
hace un total de 193 bits en total, cada 125 mS. El bit 193 se utiliza para la sincronización
de marco. Así, la tasa de datos de la T1 se calcula como 193 bits / 125ms = 1.544 Mbps
mS. Esta tasa también se conoce como la velocidad primaria. Cuando un sistema T1 es
sólo para los datos de 23 canales de información real y el último cuadro se utiliza para la
sincronización y un patrón de señalización. La estructura del bastidor de la T1 (DS1) del
sistema se muestra en la Fig 3-8
En Europa y el resto del mundo (excepto América del Norte (Tabla 3-1) y Japón) se
utiliza la jerarquía PDH, en el que 30 canales de voz básicos (64 kbps) se multiplexan
conjuntamente para formar un sistema primario (primer orden de multiplexación).Cuatro
sistemas primarios se combinan y se multiplexan para formar una salida que tiene 120
canales (de segundo orden de la multiplexación). Del mismo modo, cuatro de 120 canales
de los sistemas pueden ser multiplexados para dar una potencia de 480 canales (de tercer
orden de la multiplexación). Los sistemas de canal se multiplexan para dar una potencia
de 1920 canales (de cuarto orden de la multiplexación) y cuatro de 1920 canales de
sistemas multiplexados para dar una potencia de 7680 canales (de quinto orden de la
multiplexación).
Tabla 3-1 PHD para sistema Norte Americano
Nivel / Orden Numero de Canal Ancho de Banda (Mbps)
DS1 24 1.544
DS2 96 6.312
DS3 672 44.736
DS4 4032 274.176

55
Fig. 3.8 Estructura de la trama de un portador T1
Todos los niveles más allá del quinto están ahora en los niveles de los sistemas SDH y
son atendidos por sus multiplexores. Las tasas de bits para cada orden de PDH se
muestran en la Tabla 3-2.
Así, un resumen de las tasas de PDH ahora puede ser representado esquemáticamente
(Fig. 3.9) para mostrar una imagen clara de las diversas jerarquías en las diferentes
regiones. Las principales desventajas que enfrenta la PDH son las siguientes:
El empaquetado de impulsos o de justificación positiva. Como el nombre sugiere, los
sistemas plesiócronos, no son perfectamente sincronizados. Por lo tanto las tasas de flujo
de datos de entrada están muy cerca, pero no idénticos por lo que los impulsos no llegan
de manera sincronizada. Con el fin de multiplexar las señales PDH en diferentes órdenes,
el relleno de bits se requiere para que coincida con las tasas de los flujos de datos. El
relleno de pulsos implica hacer intencionalmente la velocidad de bits de salida de un
canal superior a la tasa de bits de entrada de manera que la velocidad de datos sea tal que
se reciba la señal sin ningún error.
Tabla 3-2 PHD para Sistema Europeo
Nivel / Orden Número de canal Velocidad en [Mbps]
E1 30 2.048
E2 120 8.448
E3 480 34.368
E4 1920 139.264
E5 7680 565.992

56
Fig. 3.9 Resumen de las tasas de transferencia plesiócronas
3.4.2 Jerarquía Digital Síncrona
Las tasas de datos en la jerarquía digital plesiocrona subieron a 140 Mbps
aproximadamente. Esto puede parecer satisfactorio, pero con la llegada de la capacidad de
la fibra óptica, esta subió a decenas de gigabits y la PDH para multiplexar no fue capaz de
satisfacer este enorme aumento. La demanda de una mayor capacidad de canales para el
“gran ancho de banda” de aplicaciones y servicios, significó que más etapas de
multiplexación se necesitan en todo el mundo. Esta fue una de las principales razones
para buscar otra tecnología, que no sólo podría ofrecer más etapas de multiplexación y
por tanto mejor canalización del ancho de banda, sino también un servicio síncrono que la
PDH no pudo dar. Otra desventaja importante es que las normas existenten para las
interfaces de línea eléctrica en las tasas de PDH son deficientes, lo que significa que no
hubo ninguna norma para equipos de la línea óptica, lo que significa que eran específicos
de cada fabricante. Esto implicaba que los equipos de transmisión por fibra óptica de un
fabricante podría no ser capaz de interactuar con equipos de otros fabricantes. Como
resultado, los proveedores de servicios fueron requeridos a menudo para seleccionar un
único proveedor para el despliegue en las zonas de la red y se vieron obligados a usar el
control de la red y los equipos de vigilancia de ese proveedor en particular. La situación
de la reconfiguración de las redes PDH fue particularmente difícil en América del Norte,
donde un sistema de plesiócrona (T-carrier) ya estaba en su lugar. Para comprender el
escenario, Bellcore (los afiliados de investigación de las compañías operadoras de Bell en

57
los Estados Unidos) decidió utilizar los avances tecnológicos y las reducciones asociadas
en el costo ya que los sistemas plesiócronas ya habían sido introducidos. Esto les hizo
proponer una jerarquía nueva de transmisión en 1985. El objetivo principal de Bellcore,
fue crear un sistema síncrono con una interfaz óptica compatible con varios proveedores,
pero la estandarización también incluye una estructura de bastidor flexible, capaz de
manejar tantas señales nuevas o existentes. En la nueva era, la jerarquía de transmisión,
llamada también red óptica síncrona (SONET) toma vital importancia, es por esto que
ahora la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) también entró en el asunto y
ha establecido una norma internacional sobre la base de las especificaciones SONET,
conocida como la Jerarquía Digital Síncrona (SDH), en 1988. El SONET es el
subconjunto de SDH que se utiliza solamente en América del Norte y Japón, en
comparación con SDH, que se utiliza en el resto del mundo. Los formatos de trama y, por
tanto las velocidades de datos de ambos sistemas no son los mismos pero son compatibles
debido a su naturaleza sincrónica.
¿Qué es la Jerarquía Digital Síncrona?
La jerarquía digital síncrona se refiere al grupo de capas donde las tasas de transmisión
o normas que pueden transportar señales digitales o datos de diferentes capacidades a
través de medios de gran ancho de banda como fibras ópticas u ondas de radio. La
jerarquía de parte de la tasa básica de SDH es de 155.52 Mbps (que es más alta que la
mayor tasa de transmisión del sistema PDH) y aumenta hasta 40 Gbps, que es más que
suficiente para las aplicaciones que demandan una gran consumo de ancho de banda
como la videoconferencia. Otro de los objetivos para la creación de una jerarquía nueva
de transmisión fue el comportamiento plesiócrona de la PDH. Se sabe que los flujos de
datos o afluentes en los sistemas PDH estaban fuera de fase entre sí, lo que hizo el
tratamiento de la información y multiplexación más tedioso. El relleno de bits fue
justificado proporcionando una solución junto con el problema de desperdicio de ancho
de banda adicional y tiempo de procesamiento. Esto exigió un sistema sincrónico, dando
el nombre de "jerarquía digital síncrona. Así, debido a la naturaleza sincrónica de la SDH,
la frecuencia media de todos los relojes de esclavos en el sistema es el mismo y se puede
hacer referencia de nuevo al reloj maestro altamente estable (por ejemplo, la República
Popular China / SSU / seg).
3.4.3 Ventajas de la SDH
La ventaja básica de la naturaleza sincrónica ya ha sido discutida en detalle. Hay otras
razones por que la SDH ha superado su homólogo plesiócrono:
 Altas tasas de transmisión. Las tasas de transmisión de hasta 10 Gbps se puede
lograr en los modernos sistemas SDH, por lo que es la tecnología más adecuada
para los troncales de información.

58
 En comparación con el anterior sistema de PDH, los canales de baja velocidad
pueden ser fácilmente extraídos, insertando los flujos de alta velocidad en la
SDH. Ahora ya no es necesario aplicar este procedimiento complejo y costoso de
de-multiplexación y luego volver a multiplexar la estructura plesiócrona.
 Fiabilidad. Modernas redes SDH incluyen varios circuitos de copia de seguridad
automática y mecanismos de reparación, que están diseñados para hacer frente a
las fallas del sistema. Como resultado de ello, el fallo de un enlace no conduce al
fracaso de toda la red.
 Futura plataforma para nuevos servicios. La SDH es la plataforma ideal para una
amplia gama de servicios que incluyen RDSI, radio móvil y las comunicaciones
de datos (LAN (red de área local), WAN (Wide Area Network), entre otros.)
También es capaz de manejar los servicios más recientes, como el vídeo bajo
demanda y de la radiodifusión de vídeo digital a través del cajero automático.
 Interconexión. La SDH hace que sea mucho más fácil de configurar puertas de
enlace entre los diferentes proveedores de red y sistemas SONET. Las interfaces
SDH son globalmente estandarizadas, por lo que es posible combinar elementos
de red (NE) de diferentes fabricantes en una sola red, reduciendo así los costos de
los equipos.
3.4.4 El modelo de capas SDH
Todas las tecnologías y arquitecturas de red se basan en el modelo de capas de manera
que se puede abstraer el funcionamiento de toda la estructura en varias partes. Por lo tanto
el sistema SDH se modela en forma de capas para separar la funcionalidad de sus
diversos componentes, haciendo la comprensión del sistema más fácil. Las redes SDH se
subdividen en varias capas que están directamente relacionados con la topología de la red.
La capa más baja es la capa física, que representa el medio de transmisión. Esto es
generalmente una trayectoria de fibra óptica o por satélite o un enlace de ondas de radio.
Luego sigue la sección regeneradora, que es el segmento de base de la red SDH. Es la
entidad más pequeña que puede ser gestionado por el sistema. Cada repetidor monitorea
defectos tales como la pérdida de señal, la pérdida de soporte, entre otros. Parte de la
sobrecarga de la sección regeneradora (RSOH) está totalmente calculado, haciendo pasar
la señal a través de un regenerador. La siguiente sección es la sección múltiplex, que
cubre la parte de enlace entre los multiplexores SDH. La tasa de sección múltiplex
(MSOH) se utiliza en esta sección para detectar bloques con errores y defectos y se
genera una alarma especial en las direcciones hacia adelante y hacia atrás. La arquitectura
básica de la ruta de acceso SDH se muestra en la Fig. 3.10 (donde MUX es la
multiplexación, e IP es el Protocolo de Internet). Los dos contenedores virtuales (VC)
representan una parte del proceso de asignación. Asignación de las señales se realiza a
empacar los distintos afluentes entrantes como ATM y PDH en los módulos de transporte
SDH. VC-4 mapeo se utiliza para el embalaje de las señales de alta capacidad como las
señales de ATM, mientras que VC-12 de asignación es para señales de baja capacidad,
como las señales PDH. Este modelo de capas puede ser representada como se muestra en
la Fig. 3.11.

59
Fig. 3.10 Arquitectura básica de SDH
Fig. 3.11 Modelo de capas SDH [7]
3.5 Analogía de la transmisión SDH
3.5.1 Contenedores
La transmisión de señales SDH se puede comparar con la transmisión de los
contenedores sobre una cinta transportadora. La carga útil es transportada en recipientes
de ciertos tamaños (Fig. 3.12). Dado que las cargas tienen diferentes volúmenes,
contenedores con capacidades diferentes han sido definidos. Si la carga es demasiado

60
pequeña, se llena con el relleno de la información. Para el transporte de la información, el
contenedor tiene una etiqueta. (Fig. 3.13)
Fig. 3.12 Contenedor
Fig. 3.13 Trama de transporte STM-1

61
Fig. 3.14 Contenedor con etiqueta
Esta última incluye información sobre el contenido del envase (Fig. 3.14), los datos de
seguimiento, entre otros. El receptor evalúa esta información.
Los envases completos luego se ponen en un tipo de cinta transportadora, como se
muestra en la Fig. 3-15. Esta cinta transportadora se divide en varias tramas de tamaño
idéntico que se utilizan para transportar los recipientes. La posición de los contenedores
en el marco es arbitraria, es decir, un contenedor no tiene que empezar al principio del
cuadro.
3.5.2 Grupos de contenedores
A veces la información a transmitir es pequeña en comparación con el recipiente que
se utiliza para la transmisión. Así, antes del transporte, varios pequeños contenedores se
pueden combinar para formar un grupo.
Fig. 3.15 Trama de transporte

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