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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD DR. RAFAEL BELLOSO CHACIN
DECANATO DE INVESTIGACION Y POSTGRADO
PROGRAMA DE MAESTRIA EN TELEMATICA
RED GSM DE TELEFONIA BASICA PARA EL ESTADO ZULIA
Trabajo presentado como requisito para optar al grado de
Magíster Scientiarium en Telemática.
MARACAIBO, 2001 DE ENERO
Autor: Ing. Yaskelly Yedra
C.I. 13.008.524
Tutor: Msc. Angel Ochoa
C.I. 3.508.772
ii
iii
INDICE GENERAL
p.p.
VEREDICTO…………..................................................................................... iv
INDICE GENERAL.......................................................................................... v
LISTA DE CUADROS..................................................................................... viii
LISTA DE GRAFICOS.................................................................................... x
LISTA DE FIGURAS....................................................................................... xii
RESUMEN...................................................................................................... xiii
ABSTRACT..................................................................................................... xiv
INTRODUCCION............................................................................................ 1
CAPITULO
I EL PROBLEMA............................................................................... 5
Planteamiento del Problema.................................................... 5
Formulación del Problema................................................. 8
Objetivos de la Investigación.................................................... 8
General.............................................................................. 8
Específicos........................................................................ 8
Justificación de la Investigación............................................... 9
Delimitación de la Investigación............................................... 11
II MARCO TEORICO.......................................................................... 12
Antecedentes de la Investigación............................................. 12
Bases Teóricas......................................................................... 14
Sistema de Radio Telefonía Móvil Celular GSM............... 15
Arquitectura del D900 GSM-PLMN................................... 17
Estación Radio Base......................................................... 21
Celda Omnidireccional................................................ 21
Celda Sectorizada....................................................... 22
Configuración de Celdas............................................. 23
Radio Canales……………………………………………….. 25
Canal de Voz............................................................... 27
Canal de Control......................................................... 28
Radio Enlace………………………………………….……... 29
Tráfico de Red................................................................... 34
Característica del Tráfico Telefónico........................... 34
Dimensionamiento de Centrales................................. 37
Estructura de una Red Telefónica..................................... 42
iv
Estructura Jerárquica.................................................. 43
Redes Urbanas........................................................... 45
Redes Interurbanas..................................................... 45
Redes Internacionales................................................ 46
Medios de Transmisión..................................................... 47
Señalización...................................................................... 48
Señalización Mltifrecuencia......................................... 48
Señalización por Canal Asociado y Canal Común...... 48
Sistema de Señalización CCITT................................. 49
Planificación de una Red Telefónica................................. 50
Definición de Términos Básicos............................................... 51
Sistema de Variables................................................................ 54
Red GSM........................................................................... 54
Telefonía Básica................................................................ 55
III MARCO METODOLOGICO............................................................. 57
Tipo de Investigación................................................................ 57
Diseño de la Investigación........................................................ 58
Población o Universo y Muestra de Estudio............................. 58
Instrumentos de Recolección de Datos.................................... 59
Validez y Confiabilidad del Instrumento............................ 62
Tabulación de los Datos.................................................... 63
Tratamiento Estadístico..................................................... 63
Procedimiento de la Investigación............................................ 64
Análisis y Presentación de los Resultados............................... 65
Limitaciones del Estudio........................................................... 65
IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACION....................................... 66
Descripción de la Investigación................................................ 66
Discusión de los Resultados..................................................... 67
Como se logran los Objetivos Específicos........................ 67
Tratamiento Estadístico..................................................... 68
Modelo del Diseño de la Red de Telefonía Básica................... 96
Factibilidad de la Investigación................................................. 97
Factibilidad Técnica........................................................... 97
Factibilidad Operativa........................................................ 98
Factibilidad Económica...................................................... 99
v
V PROPUESTA DE DISEÑO DE LA INVESTIGACION................... 101
Descripción del Proyecto........................................................ 101
Alcance del Proyecto....................................................... 101
Descripción de la Red...................................................... 102
Servicios.................................................................................. 105
Servicios a Ofrecer.......................................................... 105
Objetivos de Calidad de Servicio..................................... 106
Calidad y Grado de Servicio............................................ 121
Capacidad y Dimensionamiento del Sistema.......................... 123
Análisis de Tráfico........................................................... 123
Dimensionamiento de las Centrales de Conmutación y
Diseño de las BTS...........................................................
125
Diseño de Radio Frecuencia (Cobertura)............................... 126
Ubicación de las Estaciones Radio Base y
Repetidoras.....................................................................
126
Cálculos de los Enlaces de Microondas.......................... 126
Especificaciones Técnicas de los Enlaces de
Microondas......................................................................
132
Topología de los Enlaces de Microodas..........................
Planes Fundamentales........................................................... 136
Plan de Señalización....................................................... 137
Plan de Numeración........................................................ 139
Plan de Sincronización.................................................... 141
Plan de Frecuencia..........................................................
CONCLUSIONES.......................................................................................... 143
RECOMENDACIONES................................................................................. 146
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.............................................................. 149
BIBLIOGRAFIA.............................................................................................. 150
ANEXOS
A. Situación Actual y Futura del Servicio de Telefonía Básica en el
Estado Zulia.................................................................................... 152
B. Tabla de Construcción.................................................................... 156
C. Calculo del Coeficiente de Cronbach.............................................. 158
D. Dimensionamiento del Sistema....................................................... 160
E. Diseño de Radio Frecuencia (Cobertura)....................................... 161
vi
LISTA DE CUADROS
CUADROS p.p.
1. Mapa de Variables......................................................................... 55
2. Tabla de Resultados de la validez y Confiabilidad 69
3. Distribución de Medias Aritméticas de la variable Telefonía
Básica............................................................................................ 70
4. Distribución de Medias Aritméticas de la variable
Red GSM....................................................................................... 70
5. Porcentaje X Item, indicador y variable de Telefonía Básica......... 94
6 Porcentaje X Item, indicador y variable de Red GSM.................... 95
7. Elementos de la Arquitectura de la Red........................................ 99
8. Elementos de acceso a la Red...................................................... 100
9. Inversión Total por Año Miles $..................................................... 100
10. Accesibilidad al Servicio Telefónico............................................... 107
11. Número de averías efectivas reportadas por cada cien (100)
líneas en servicio........................................................................... 107
12. Porcentaje de averías reparadas en veinticuatro (24) Horas........ 108
13. Porcentaje de averías reparadas en cuarenta y ocho
(48) Horas...................................................................................... 108
14. Tiempo promedio de reparación de averías, contado desde el
momento en que son reportadas................................................... 108
15. Porcentaje de Llamadas Completadas.......................................... 109
16. Tiempo de Establecimiento de la Llamada.................................... 110
17. Tiempo promedio de espera por respuesta de la operadora......... 111
8. Porcentaje de llamadas contestadas del tráfico hacia los
servicios por operadoras................................................................ 111
19. Promedio de reclamos de facturación procedentes, por cada
cien (100) facturas durante un mes............................................... 111
20. Tiempo ordinario de facturación.................................................... 112
21. Satisfacción de los Usuarios.......................................................... 113
22. Retenibilidad de la Conexión......................................................... 113
23. Criterio de Calidad y Confiabilidad de Servicio.............................. 121
24. Criterios de Disponibilidad del Servicio al Usuario........................ 122
25. Características de Tráfico.............................................................. 123
26. Enlaces de Radio con capacidad inicial de 8 Mbps (4 x 2)............ 127
27. Enlaces de Radio con capacidad inicial de 16 Mbps (8 x 2).......... 128
28. Area Metropolitana de Maracaibo.................................................. 128
29. Eje Costa Oriental del Lago........................................................... 131
30. Municipios Sucre, Francisco Pulgar, Colón, Catatumbo, Jesús
María Semprún, Machiques de Perijá, y Rosario de Perijá........... 132
31. Area Metropolitana de Maracaibo.................................................. 132
32. Eje Costa Oriental del Lago........................................................... 135
33. Municipios Sucre, Francisco Pulgar, Colón, Catatumbo, Jesús
vii
María Semprún, Machiques de Perijá, y Rosario de Perijá........... 136
34. Nuevo Plan de Numeración 2000 por Sectores............................. 140
LISTA DE GRAFICOS
GRAFICO p.p.
1. Resultados obtenidos en la pregunta No. 1 del cuestionario.......... 71
2. Resultados obtenidos en la pregunta No. 2 del cuestionario.......... 71
3. Resultados obtenidos en la pregunta No. 3 del cuestionario.......... 72
4. Resultados obtenidos en la pregunta No. 4 del cuestionario.......... 72
5. Resultados obtenidos en la pregunta No. 5 del cuestionario.......... 73
6. Resultados obtenidos en la pregunta No. 6 del cuestionario.......... 73
7. Resultados obtenidos en la pregunta No. 7 del cuestionario.......... 74
8. Resultados obtenidos en la pregunta No. 8 del cuestionario.......... 74
9. Resultados obtenidos en la pregunta No. 9 del cuestionario.......... 75
10. Resultados obtenidos en la pregunta No. 10 del cuestionario........ 75
11. Resultados obtenidos en la pregunta No. 11 del cuestionario........ 76
12. Resultados obtenidos en la pregunta No. 12 del cuestionario........ 76
13. Resultados obtenidos en la pregunta No. 13 del cuestionario........ 77
14. Resultados obtenidos en la pregunta No. 14 del cuestionario........ 78
15. Resultados obtenidos en la pregunta No. 15 del cuestionario........ 78
16. Resultados obtenidos en la pregunta No. 16 del cuestionario........ 79
17. Resultados obtenidos en la pregunta No. 17 del cuestionario........ 79
18. Resultados obtenidos en la pregunta No. 18 del cuestionario........ 80
19 Resultados obtenidos en la pregunta No. 19 del cuestionario........ 80
20 Resultados obtenidos en la pregunta No. 20 del cuestionario........ 81
21 Resultados obtenidos en la pregunta No. 21 del cuestionario........ 81
22 Resultados obtenidos en la pregunta No. 22 del cuestionario........ 82
23 Resultados obtenidos en la pregunta No. 23 del cuestionario........ 82
24 Resultados obtenidos en la pregunta No. 24 del cuestionario........ 83
25 Resultados obtenidos en la pregunta No. 25 del cuestionario........ 83
26 Resultados obtenidos en la pregunta No. 26 del cuestionario........ 84
27 Resultados obtenidos en la pregunta No. 27 del cuestionario........ 85
28 Resultados obtenidos en la pregunta No. 28 del cuestionario........ 85
29 Resultados obtenidos en la pregunta No. 29 del cuestionario........ 86
30 Resultados obtenidos en la pregunta No. 30 del cuestionario........ 86
31 Resultados obtenidos en la pregunta No. 31 del cuestionario........ 87
32 Resultados obtenidos en la pregunta No. 32 del cuestionario........ 87
33 Resultados obtenidos en la pregunta No. 33 del cuestionario........ 88
34 Resultados obtenidos en la pregunta No. 34 del cuestionario........ 88
35 Resultados obtenidos en la pregunta No. 35 del cuestionario........ 89
36 Resultados obtenidos en la pregunta No. 36 del cuestionario........ 89
37 Resultados obtenidos en la pregunta No. 37 del cuestionario........ 90
38 Resultados obtenidos en la pregunta No. 38 del cuestionario........ 90
39 Resultados obtenidos en la pregunta No. 39 del cuestionario........ 91
viii
40 Resultados obtenidos en la pregunta No. 40 del cuestionario........ 92
41 Resultados obtenidos en la pregunta No. 41 del cuestionario........ 92
42 Resultados obtenidos en la pregunta No. 42 del cuestionario........ 93
43 Resultados obtenidos en la pregunta No. 43 del cuestionario........ 94
44 Distribución de Medias Aritméticas de las variables
X indicadores.................................................................................. 95
ix
LISTA DE FIGURAS
FIGURA p.p.
1. Estación Móvil (MS) y el Módulo de Identificación del
Suscriptor....................................................................................... 15
2. Red de Elementos del Sistema D900 con los Subsistemas del
PLMN en Relación con otras Redes y las Estaciones Móviles...... 18
3. Radio de Cobertura de una Celda Omnidireccional...................... 22
4. Representación Gráfica de una Celda Omnidireccional................ 22
5. Radio de Cobertura de Tres Sectores de Celda............................ 23
6. Representación Gráfica de Tres Sectores de Celda..................... 23
7. Gráfico de Radio Canales.............................................................. 26
8. Canal de Voz................................................................................. 28
9. Ejemplo de la Distribución de Canal de Frecuencia para el D900
BSS................................................................................................ 31
10. Downlink y Uplink……………………………………………………... 31
11. Estructura Ráfaga de Tiempo (Time Slop).................................... 32
12. Arquitectura de la Red Pública Telefónica..................................... 43
13. Distorsión de Atenuación............................................................... 46
14. Modelo del Diseño de la Red de Telefonía Básica........................ 97
15. Diagrama de Bloque de Ubicación del Punto de Conmutación..... 102
16. Arquitectura de la Red GSM.......................................................... 103
17. Especificaciones Espaciales.......................................................... 115
18. Conexión entre Usuarios............................................................... 119
x
ING. YEDRA HERNANDEZ, YASKELLY YUBISAY. RED GSM DE
TELEFONIA BASICA PARA EL ESTADO ZULIA. UNIVERSIDAD DR,
RAFAEL BELLOSO CHACIN. PROGRAMA DE MAESTRIA EN
TELEMATICA. MARACAIBO, 2000
RESUMEN
El propósito general de esta investigación fue el diseño de una red GSM
de telefonía básica pera el Estado Zulia en la Empresa INFONET-
MARACAIBO, con el objetivo de llevar a cabo todo un estudio sobre la
planificación de la red telefónica, para evitar los imprevistos en cuanto
arquitectura, el dimensionamiento y el aspecto económico. La siguiente
investigación se realiza con el propósito de brindarle a la población zuliana
otra alternativa en cuanto a servicio telefónico se refiere, por otra parte
significa un crecimiento a nivel operativo y económico para la empresa; pero
antes de cumplir con este compromiso la empresa tiene la obligación de
presentar ante CONATEL (Comisión Nacional de Telecomunicaciones) un
proyecto sobre el diseño de la red de telefonía básica donde se incluye al
Estado Zulia; requisito indispensable para ser aprobado por este ende
regulador de las Telecomunicaciones en Venezuela. La presente
investigación se centra según el tipo de investigación en la modalidad de
proyecto factible, cabe destacar que según los criterios de Hernández,
Fernández y Batista (1991) el diseño de la misma fue de tipo Campo. El
instrumento estadístico de recolección de datos utilizado fue el cuestionario,
el cual proporciono datos para el diseño de la red en cuanto a las
necesidades y preferencias de la población zuliana. El desarrollo del
proyecto se realizó sobre los criterios de diseño utilizados por el
Departamento de Planificación de Red de INFONET, utilizando solo algunos
lineamientos como referencia de CONATEL y la UIT, estos criterios
conforman 5 fases cada una de las cuales se subdividen en actividades. Los
resultados obtenido van acorde con cada uno de los objetivos plasmados en
esta investigación.
Palabras Claves: Red GSM, Diseño, Telefonía Básica, Servicio,
Planificación
xi
ING. YEDRA HERNANDEZ, YASKELY YUBISAY. GSM NETWORK OF
BASIC TELEPHONY FOR ZULIA STATE. DR. RAFAEL BELLOSO
CHACIN UNIVERSITY. MASTERY PROGRAM IN TELEMATICS.
MARACAIBO, 2000
ABSTRACT
The general purpose of this investigation was the development of a
GSM NETWORK of basic telephony for Zulia State in the enterprise
INFONET-MARACAIBO, with the objective to carry on a whole study in
planning of the Telephonic Network, to avoid the hurdles referring to
Architecture, the dimensioning and the economic aspect. The following
investigation was made with the purpose of share with the Zulian population
another alternative in the telephonic service, in other hand, means an
increase at corporative and economic level to the enterprise, but before
accomplish with this compromise the enterprise has the obligation of present
to CONATEL (National Commission of Telecommunications) a project about
the design of the basic telephony network where is included the Zulia State,
indispensable requirement to be approved by this regulating institute of
Venezuelan Telecommunications. The present investigation is centered by
the type of investigation in the modality of possible project, underlining the
Hernández, Fernández and Batista Criteria (1991) its design was a Field
Type. The statistical instrument of data recollection used was the
questionnaire, that provided data for the design of the network referring to
needs and preferences of the Zulian Population. The development of the
project was made about the design criteria used for the Planning Department
of INFONET, using just a few guidelines as reference of CONATEL and the
UIT, those criteria conform 5 phases each one subdivided in activities. The
results gotten were right with each one of the objectives created in this
investigation.
Key Words: GSM Network, Design, Basic Telephony, Service, Planning
1
INTRODUCCION
Hoy en día con la apertura de las telecomunicaciones muchas
empresas están explotando este medio el cual engloba una serie de
temáticas entre las que se encuentran las redes informáticas, los sistemas
celulares y satelitales, así como también la telefonía básica, entre otros.
Cabe destacar que este último es uno de los servicios con más expectativa y
demanda se espera, debido a que el 28 de Noviembre del año en curso (Ley
Orgánica de Telecomunicaciones) se termina el monopolio por parte de
CANTV, empresa que actualmente es la única en ofrecer este servicio.
En consecuencia CONATEL (Comisión Nacional de Telecomunicación),
que es el ente regulador de las telecomunicaciones en Venezuela a resuelto
otorgar concesiones a varias empresas interesadas en ofrecer este servicio
en el país, una de ellas es la empresa INFONET que actualmente ofrece
servicio de telefonía móvil y telefonía básica rural, pero desea entrar en el
mercado de la telefonía básica pero en las zonas urbanas, para ello
CONATEL le otorgo varias regiones como concesiones y entre ellas se
encuentra la región 2 conformando varios estado, uno de los estos es el
Estado Zulia. INFONET ha decido para principios del año entrante ofrecer
este servicio al Estado. Zulia, razón por la cual la empresa se encuentra con
la problemática de no contar con un diseño de la Red GSM de telefonía
básica para el mencionado Estado, lo cual implica una investigación.
2
Consecuentemente se hace necesario el estudio de las limitaciones
técnicas y económicas, realizando para esto una proyección de 5 años. Cabe
desatacar que para prestar un servicio de telefonía básica es preciso diseñar
una red para saber que tipo infraestructura se necesita: centrales de
conmutación, aplicaciones software y medios de transmisión, así como de los
terminales específicos. Hay que considerar que el servicio telefónico se
puede prestar en varias modalidades; así tenemos la telefonía pública un
servicio prestado con carácter universal, y la telefonía privada aquella de uso
exclusivo de una comunidad de intereses.
En este ámbito de ideas nos encontramos con un trabajo de
investigación que persigue un estudio previo de las variables y su
comportamiento, apoyándonos en estos indicadores obtendremos los
resultados de la investigación
Cabe mencionar que esta investigación aporta un metodología para la
planificación o diseño de un red telefónica, basadas en vario autores que
arroja como resultado un híbrido. Esta investigación entra en la modalidad de
proyectos factibles debido a que presenta una propuesta de diseño viable, y
una solución posible del problema del cual se ha hablado anteriormente, de
esta manera se satisfacen las necesidades de la empresa y se cubren vacíos
en área de las telecomunicaciones.
Al examinar lo expuesto anteriormente la empresa INFONET, en su
continuo mejoramiento tecnológico, ha tomado la decisión de la realizar una
investigación sobre el diseño de una red GSM de telefonía básica para el
3
Estado Zulia el cual se desarrolla en cuatro capítulo donde se expone de
manera clara y precisa todo lo necesario para la planificación de la misma, de
dichos capítulos se expone una breve introducción en los párrafos siguientes.
El Capítulo I comprende la definición del problema que no es más que
el diseño de la red GSM de telefonía básica para el Edo. Zulia, el cual
comprende el planteamiento del problema donde se explica las razones que
motivaron la investigación y la formulación del problema. También se
destacan los objetivos de la investigación seguido de la justificación de la
misma en donde se refleja la importancia y los beneficios que aporta tanto a
la investigación como a la empresa.
El Capítulo II desglosa los basamentos teóricos utilizados para
fortalecer los conocimientos para el diseño de una red telefónica entre ellos
se destacan la arquitectura y componentes de una red GSM, su estructura y
los principios básicos para la planificación de la misma. De igual manera se
definen las variables de estudios y se revisan varios trabajos realizados en el
ámbito de la telefonía.
Por otra parte, el Capítulo III comprende el Tipo de Investigación, la
Metodología Utilizada, las Herramientas de Desarrollo y el Análisis y
Presentación de los Resultados.
Mientras el Capítulo IV arroja los resultados del proyecto y la
explicación secuencial para la aprobación por parte de CONATEL y de esta
manera colocarlo en funcionamiento, adaptándolo a la red de telefonía
celular que existe actualmente en la empresa.
4
Finalmente tenemos como resultado la propuesta del proyecto de
diseño de la red de telefonía básica para el Estado. Zulia junto con las
conclusiones y recomendaciones.
5
CAPITULO I
El Capitulo I encierra todo lo referente al problema de un estudio y a la
dificultad que el investigador se propone a indagar. Está conformado por la
situación problemática, el planteamiento del problema y la formulación del
mismo. Cuando se refiere a este como capítulo de una investigación o tesis
de grado, se tendrá que agregar a esa conformación los objetivos,
justificación, importancia, delimitación y limitaciones del estudio, porque éstos
son los elementos que se integran en el capítulo denominado problema.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Hoy en día, el mundo tecnológico se encuentra en un proceso de
cambios continuos y en forma vertiginosa, donde las telecomunicaciones
están a la vanguardia y los sistemas de telefonía móvil son los más
importantes dentro de esta área, debido a la flexibilidad y diferentes servicios
que ofrece a los usuarios, utilizando estos mismos sistemas de comunicación
para prestar servicio de telefonía básica.
Una de las tecnologías que permite ofrecer dichos servicios es el
sistema Global para Comunicación Móvil (GSM) el cual es un estándar digital
Europeo para sistemas celulares que operan en la banda de los 900 MHz.
Este es un sistema de transmisión de voz y datos mediante un proceso de
6
modulación y digitalización de voz, que solo accede a la red por medio de
una interface de radio, el cual se encuentra en una célula de propagación de
ondas, que establecen la conexión del equipo a la central y permite el uso de
teléfonos tanto fijos como móviles dentro de la misma, mediante un proceso
estructural interno de la red.
El mismo es un sistema diseñado no solo para la telefonía móvil, sino
también para la básica o fija ofreciendo los mismos servicios de la móvil,
también cabe destacar que puede solventar problemas de comunicación en
muchos lugares, cuyas condiciones ambientales y morfológicas del área
donde estas se encuentran, hace imposible la instalación de redes centrales
vía cable.
En el Estado Zulia y en el resto del país la única empresa encargada de
suministrar el servicio telefonía básica hasta ahora es la Compañía Anónima
Nacional de Teléfonos de Venezuela (CANTV), debido a una concesión que
les otorgó la Republica de Venezuela el 14 de Octubre de 1991, dicha
concesión culminó en el 27 Noviembre de 2000. Al romperse este monopolio,
evidentemente, habrá una nueva competencia de servicios de
telecomunicaciones tanto en telefonía básica, como de otros servicios de
esta rama.
En el caso específico de la empresa INFONET, Redes de Información,
C.A. desarrollada bajo la tecnología GSM (Global System for Mobile
Comunication), le fue otorgada por la Comisión Nacional de
Telecomunicación CONATEL, la concesión para la explotación del servicio
7
de telefonía básica en la región 2 de Venezuela conformada por los Estados
Mérida, Zulia, Táchira y Trujillo. La misma prevee que para el año 2001,
específicamente en el mes de Enero podrá operar con el servicio de telefonía
básica en las zonas urbanas otorgadas en concesión.
En vista de lo expuesto anteriormente, la empresa se encuentra con la
problemática de no poder prestar el servicio de telefonía básica o fija sin un
diseño de la red GSM, requisito indispensable para ser aprobada su permiso
por CONATEL, por otra parte se hace necesario saber las especificaciones
técnicas, la calidad y el grado de servicio, la cobertura, la capacidad y
dimensionamiento del sistema. Dicho diseño tendrá una proyección
estadística de crecimiento de 5 años ya que así lo estipula la empresa y por
otra parte se podrá observar el comportamiento de la red para luego
someterse a ajustes.
Dentro de sus procesos de mejora continua, la empresa INFONET,
Redes de Información, C.A. ha venido planificando el diseño de la red GSM
de telefonía básica para el Estado Zulia colocando de esta manera la puesta
en marcha del servicio telefonía básica con en el objeto de ampliar su
mercado en la zona urbanas y prestarle de esta manera otro servicio a sus
usuarios. Cabe destacar que dicho diseño abarca la interconexión a larga
distancia nacional e internacional.
8
Formulación del Problema
Por lo antes expuesto se plantea la siguiente inquietud ¿Permitirá el
diseño de la red GSM de telefonía básica dimensionar las facilidades de un
modo homogéneo en todo el Estado Zulia, a fin de cumplir objetivos realistas,
relativos a la evolución de la red existente introduciendo mejoras y nuevos
servicios, en función de los recursos disponibles optimizando las
inversiones?
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION
Objetivo General
Diseñar la red GSM de telefonía básica para el Estado Zulia.
Objetivo Específicos
Diagnosticar la necesidad de diseñar la red GSM de telefonía básica
para el Estado Zulia.
Diseñar la arquitectura de la red GSM de telefonía básica, utilizando
como referencia los lineamientos de CONATEL (Comisión Nacional de
Telecomunicaciones) y la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones)
para brindar un servicio óptimo al Estado Zulia.
Determinar los clientes a servir durante los próximos 5 años para
pronosticar el tráfico de la red.
Dimensionar los elementos de la arquitectura de la red y su ubicación
geográfica para la instalación del servicio de telefonía básica.
9
Realizar cálculos de tráfico para determinar los canales de
interconexión dentro de la red GSM y sus periféricos (TRAU, BSC, MSC o
Central, etc.).
Presentar la propuestas de diseño para someter a consideración el
Proyecto de Telefonía Básica en CONATEL.
JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION
La empresa INFONET, brinda un servicio de telefonía básica rural y
móvil con capacidad para manejar un gran número de usuarios para
transmisión de voz y datos en las zonas otorgadas en concesión, pero
debido al auge de la apertura de telecomunicaciones la empresa ha decidido
realizar una investigación sobre el diseño de la red GSM de telefonía básica
para el Estado Zulia para la puesta en marcha del servicio telefónico fijo en el
mismo.
La empresa INFONET pretende, mediante este diseño realizar la
adaptación de la plataforma actual al servicio de telefonía básico, lo cual
implica una reducción de costos para la misma debido a que no invertirá en
exceso de hardware y sistema ya que cuenta con una plataforma que presta
servicio de telefonía móvil y básica rural en los actuales momentos.
Permitiendo de esta manera un incremento en los ingresos por el concepto
del servicio prestado.
Cabe destacar que el diseño o planificación de una red debe establecer
las reglas de organización de las redes, esto se logra con el establecimiento
10
de un plan de actuación en los distintos puntos de la misma en función de la
demanda de servicio previsible.
En este momento la empresa INFONET no cuenta con un diseño o
planificación de la red GSM de telefonía básica en el Estado Zulia lo cual no
le permite saber las dimensiones que esta puede tener entre el grado de
calidad deseado y el costo que esto supone trayendo como consecuencia la
ignorancia de las limitaciones técnicas y económicas, por estas razones el
diseño se define como la actuación tendente a proporcionar el equipo
conveniente en el punto adecuado, en el momento oportuno y a un costo
previsto, con un grado de servicio (calidad) aceptable, por lo cual la gerencia
de la misma decidió realizar un diseño completo de la red el cual engloba:
arquitectura de la red, tráfico telefonía, grado de servio a prestar, cobertura,
tipo de central, entre otros, dando como resultado que la empresa pueda
ofrecer un servicio satisfactorio que cumpla con los requisitos exigidos por el
cliente.
Por otra parte cabe destacar que con la aprobación de este proyecto la
empresa estará en capacidad de brindar a la población zuliana la
oportunidad de tener otra alternativa de selección a la hora de adquirir el
servicio telefonía básica.
Para el diseño de la red GSM se utilizaron diversas aplicaciones
asistidas por computadoras, que han venido apareciendo en el mercado a
medida que pasa el tiempo y la tecnología cada día es más avanzada, las
cuales buscan dotar de herramientas que faciliten día a día el trabajo de los
11
ingenieros y demás profesionales. en particular aquellos que se encargan del
diseño o planificación de una red de telefonía y su proyección.
Para solventar esta problemática se debe planificar y estudiar varias
alternativas, una vez aprobado por CONATEL el diseño de la red GSM de
telefonía básica para el Estado Zulia se colocara en funcionamiento el
servicio de la misma. Para realizar lo antes expuesto se requiere hacer un
estudio de mercado en el cual el Departamento de Marketing de la empresa
ya realizó.
DELIMITACION DE LA INVESTIGACION
Para analizar la problemática del objeto de estudio, la investigación se
ha delimitado en espacio, tiempo y contenido.
Delimitación Espacial, el estudio se desarrollo en la empresa
INFONET, Redes de Información C.A. ubicada en el Sector Sabaneta, calle
100ª, esquina con Av. 49ª No. 49ª-27, Galpón de Operaciones de INFONET,
del Municipio Autónomo Maracaibo – Estado Zulia.
Delimitación Temporal, la investigación se llevó a cabo en un tiempo
de nueve (09) meses, comprendido entre los meses de Febrero de 2000 a
Noviembre del año en curso.
Delimitación del Contenido, la presente investigación se ubicó en las
áreas de las Telecomunicaciones, la Telemática, las Redes Celulares, los
Sistemas de Computación, entre otros, enmarcados en la estructura
programática de la Maestría en Telemática.
12
CAPITULO II
Este capitulo representa el soporte inicial de la investigación, en el
mismo se abordan las características del problema que constituye las
diferentes posiciones, diversos conocimientos y antecedentes que permitirán
investigar el problema. A través del marco teórico se puede situar el
problema dentro de un conjunto de conocimientos los más sólidos posibles lo
cual permitirá orientar la búsqueda y por ende una conceptualización
adecuada de los términos utilizados. En este proyecto se representan las
bases teóricas donde se incluye la arquitectura del sistema GSM y la parte
referida a radio frecuencias como las antenas, entre otros.
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION
En Venezuela el desarrollo de las telecomunicaciones esta tomando
gran importancia dentro de los sistema de telefonía básica, debido a la
apertura de los mismos. Por ello se han realizado trabajos especiales de
grado, artículos y reportes donde hacen referencia al tema de investigación
en cuanto al diseño y planificación de redes telefónicas, a continuación citan
algunas:
Contreras (1996) diseño un sistema de telefonía móvil para la ciudad de
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Maracaibo el cual propuso un sistema de telefonía móvil utilizando para ello
una red de repetidoras ubicadas a lo largo de la parte norte y sur de
Maracaibo lo cual estaría interconectada con la central de comunicación
CANTV, de esta manera brindaría servicio de telefonía básica a dicha
ciudad. Contreras plantea un sistema analógico que prestará servicio
exclusivamente a la ciudad de Maracaibo y no en las zonas rurales, además
que no propone un proceso de optimización, sin embargo el método de
predicción de propagación de señal aplicado es el mismo que se utiliza en
esta investigación.
Salazar M. Y Salasar R (1997) realizaron un diseño de un sistema de
telefonía inalámbrica digital basado en el sistema GSM 900 para brindar
servicio al área rural del estado Zulia, esta investigación trata del diseño de la
red de telefonía fija rural GSM 900 de la empresa INFONET donde se
especifica los pasos estructurales para la implantación de esta, cabe
destacar que esta se elaboró en la misma empresa donde se realizó la
investigación.
Chacón (1995) realizo su trabajo de investigación sobre el “Diseño de
un sistema de comunicaciones móviles basado en la tecnología trucking para
la Costa Oriental del Lago “ donde establece la posibilidad de comunicación
para las empresas suscritas al sistema propuesto por Chacón. El análisis que
realizó sobre la estimación de la probabilidad de cobertura es simular al
utilizado en esta investigación aunque no propone un proceso de
optimización. Su diseño esta centrado en la parte móvil de las
14
comunicaciones ofreciendo el servicio a las empresas suscritas al sistema en
la Costa Oriental del Lago.
Por otro lado, Cubillan (1996) propuso la alternativa de “Diseñar un
sistema de telecomunicaciones Bidireccional para las poblaciones del sur de
Maracaibo”. Dicha investigación, trata sobre la interconexión de las
localidades del sur de Maracaibo con una central de conmutación la cula
sirve de enlace con la red de CANTV. Este enlace se lleva a cabo mediante
la utilización de equipos de microondas permitiendo de esta manera,
comunicación bidireccional para sus abonados. Por consiguiente, la
investigación de Cibillan no inspecciona la tecnología modernas que las
telecomunicaciones a desarrollado, por lo que su sistema es muy limitado, en
cuanto a cobertura.
Dentro de este orden de ideas la empresa INFONET (1997) presento a
CONATEL un proyecto técnico titulado “Servicios de Telefonía Móvil” , el cual
trata sobre el diseño de la red GSM para prestar servicios móviles en las
regiones que le fueron otorgadas en concesiones, sirviendo el mismo, como
base de referencia para esta investigación.
BASES TEORICAS
En este punto se tratan aquellos enfoques teóricos que se consideran
convenientes para la sustentación de las variables objeto de estudio y que
sirvieron de apoyo a su explicación en la realidad actuante.
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SISTEMA DE RADIO TELEFONIA MOVIL CELULAR GSM
El sistema de radio telefonía móvil celular consiste de una red de
estaciones base conectadas a una red telefónica local, principalmente para la
transmisión de voz, que permite transmisión de datos. Este trabaja mediante
la emisión y recepción de ondas de radio en la banda de los 900 MHz.
Déchaux y Scheller (1993) dicen que la red GSM está divida en tres partes
principales. La Estación Móvil (MS), el Subsistema Estación Base (BSS) y el
Subsistema de Red (SSS). La primera es el equipo de telecomunicación el
cual es capaz de transmitir y recibir información mediante la interconexión de
la red, Rahnema M. (1993) define a una Estación Móvil (MS) como el equipo
físico, el cual tiene un radio transceptor, pantalla, procesador de señal digital,
y una pequeña tarjeta llamada Módulo de Identificación del Subscriptor
(SIM). La figura 1 muestra al MS y la tarjeta de SIM.
Figura 1
Estación Móvil (MS) y el Módulo de Identificación del Subscriptor (SIM)
Daniel Hung (1998)
Estación Móvil
(MS)
Módulo de Identificación
del suscriptor (SimCARD)
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La SIM se encarga de movilizar datos de acceso personal del
subscritor. Watson (1993) dice que ésta moviliza dicha información, para que
el usuarios pueda tener acceso a todos los servicios subscriptos
independientemente de ambas localidades de los terminales, o el uso de un
terminal específico, es decir, que al insertar la tarjeta SIM de otro teléfono
celular GSM, el usuario es capaz de recibir llamadas de su teléfono, realizar
una llamada o recibir otros servicios subscriptos.
Definido el equipo MS, se puede concretar diciendo que este es el que
se interconecta a la red, para poder establecer una comunicación con otro
móvil o equipo fijo de comunicación, el cual tiene una característica exclusiva
que es la utilización de un tarjeta SIM, el cual lo hace completamente digital,
tanto en la forma como se interconecta como en su utilización.
El segundo (Subsistema Estación Base BSS). Es el que provee todas
las transmisiones y funciones de control, necesariamente para el radio de
cobertura del área de servicio , este incluye las Estaciones Transceptoras
(BTS) y el Controlador de Estación Base (BSC). Déchaux y Scheller (1993)
dicen que estas se comunican a través de la interface denominada A-bis,
permitiendo (como el resto del sistema) la operación entre componentes
hechos por marcas distintas.
La Estación Base Transceptora (BTS) de radio, se define como la célula
con los protocolos de radio enlace de teléfonos inalámbricos para la Estación
Móvil (MS). En un área grande ya sea urbana o rural, ellas serán
potencialmente un gran número de BTS en funcionamiento.
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El Controlador de Estación Base (BSC) dirige los recursos de radio para
una o más BTS, este maneja la sección de canales de radio, cambios de
frecuencias, y los traslados de llamadas. El BSC es el que establece la
conexión entre el móvil y el Centro de Conmutación para Servicio Móvil
(MSC).
El tercero (Subsistema de Red SSS) se encarga de efectuar las
conexiones de llamadas entre los equipos móviles de transmisión, con
equipos de telecomunicación fija o móvil, usuarios de la red, o de otra red
similar conectada a la misma. Schmid y Kahler (1993) dicen que la
componente central del Subsistema de Red es el Centro de Conmutación de
servicio Móvil (MSC), este actúa como un nodo normal de conmutación del
PSTN o ISDN, y además provee todas las funciones necesarias para el
manejo de un subscriptor móvil, semejantes como registración, autenticación,
localidad, transferencias de llamadas, datos personales y rutador de
llamadas para un subscritor Roaming. Estos servicios son abastecidos en
conjunción con varias entidades funcionales, el cual juntas forman el
subsistema de red.
ARQUITECTURA DEL D900 GSM-PLMN
El sistema de telefonía celular Siemens D900 GSM-PLMN esta
subdividida estructuralmente en subsistemas, la cual se define como
aquellos equipos que unidos forman un sistema. Siemens (1996) dice que el
D900 esta compuesto de tres subsistemas el subsistema de radio, el
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subsistema de conmutación y el subsistema de operación y mantenimiento
como se muestra en la figura 2, donde el subsistema de radio (RSS) está
encargado de todas las funciones de radio el cual cuenta con:
Figura 2
Red de Elementos del Sistema D900 con los Subsistemas del PLMN en
Relación con otras Redes y las Estaciones Móviles.
Siemens (1996, p.31)
El Subsistema Estación Base (BSS) quien provee todas las funciones
de transmisión y control necesario para la cobertura de radio. Este incluye las
Estaciones Base Transceptora (BTS) las cuales son distribuidas sobre toda
el área de servicio y los Controladores de Estaciones Base (BSC) que a su
vez están subdivididos en dos unidades físicas, el Equipo Central BSS (BCE)
quien realiza las funciones de procesamiento de recursos de radio como,
MSC
TRAU
BCE
BTS
MS
OMC
HLR
VLR
EIR
AC
PSTN ISDN
Red de
datos
Otros
PLMN
Subsistema O&M
(OMS)
Subsistema conmutador (SSS)
Sistema
Estación Base
(BSS)
Estación Móvil
(MS)
Subsistema Radio(RSS)
Otras redes
BSC
MSC
TRAU
BCE
BTS
MS
OMC
HLR
VLR
EIR
AC
PSTN ISDN
Red de
datos
Otros
PLMN
Subsistema O&M
(OMS)
Subsistema conmutador (SSS)
Sistema
Estación Base
(BSS)
Estación Móvil
(MS)
Subsistema Radio(RSS)
Otras redes
BSC
19
dirección de canales de radio, conexión local y funciones de salvaguarda. Y
la Unidad de Transcodificación y Adaptación de Velocidades TRAU quien
adapta los diferentes tipos de transmisión entre la BSS y el MSC en cada
señal de canal.
La Estación Móvil (MS), el cual no es una parte integral del D900, este
es operado por el subscriptor.
El segundo llamado Subsistema de Conmutación (SSS), provee todas
las funciones específicas de conmutación para radio móvil, así como
cualquier otra función necesaria de conmutación específica en la red fija las
cuales son requeridas para operaciones independientes de la red D900 o
para la operación de la red D900 en conjunto con un red fija PSTN o ISDN, u
otra red de radio. Es también capaz de manejar base de datos complejas
(datos del subscriptor, datos de red) además de manejar diferentes tipos de
protocolos de señalización que son usados para establecer una conexión
clara.
Este consta de las siguientes elementos de red: el Centro de
Conmutación de Servicios Móviles (MSC), el Registro de Posición Visitado
(VLR), el Registro de Posición Base (HLR), el Centro de Autenticación (AC) y
el Registro de Identificación de Equipos (EIR).
El primero (MSC), es quien maneja los servicios de control de llamadas
en la PLMN, este conmuta las conexiones de radio entre la PLMN con
cualquier red fija PSTN o ISDN, otro móvil PLMN y entre dos móviles MS
internos de la misma.
20
El segundo (VLR) es básicamente una base de datos con información
acerca de todos los subscriptores móviles corrientemente activados en el
área de servicio.
El tercero (HLR) es la base de datos principal con la información
relevante de los subscriptores móviles registrados.
El cuarto es el Centro de Autenticación (AC) el cual es el que tiene el
número de casillas de seguridad que proporciona los códigos de
autenticación y los algoritmos de un subscriptor móvil, requerido para la
creación de los parámetros de autenticación.
Y el quinto (EIR) es una base de datos que contienen los tipos de
equipos móviles e identificación de los mismos que están autorizados dentro
del área de servicio.
Por último el OMS quién provee todas las funciones apropiadas para la
operación remota y local de la red D900 y para grabar información acerca
del funcionamiento o ejecución del sistema D900. Este requiere de
procesamiento, memorización y supervisión de equipamiento el cual es
agrupado junto con una localidad central, una central de operación y
mantenimiento (OMC) u otro equipamiento local O&M, de cualquier modo, fijo
o portátil.
Las funciones del subsistema son realizadas por las funciones de red
elementales las cuales pueden ser abastecidas en configuraciones diferentes
para nodos físicos de red, particularmente en el SSS.
21
ESTACION RADIO BASE
Las Radio Bases, también conocidas como cell-sites (celdas), son un
conjunto integrado de equipos tales como interfaces, equipos de control,
antenas, entre otros, necesarios para establecer comunicación entre la
central telefónica y el móvil.
Cada Radio Base posee una unidad de control que permite monitorear
parámetros importantes en la transmisión, tales como potencia transmitida
por los móviles, nivel de señal recibida, tensión de alimentación, etc.
La estación Radio Base es capaz de comunicarse con cualquier
estación móvil que viaje dentro de un área determinada o cercana a ésta.
Dicha área se conoce con el nombre de CELDA, y entre los tipos más
comunes se encuentran los siguientes: la celda omnidireccional y la
sectorizada.
Celda Omnidireccional
Cuando se tiene una celda de este tipo, la estación Radio Base es
equipada con una antena omnidireccional la cual transmite por igual en todas
las direcciones. Por esto, la forma del área de cobertura es circular y la
estación base es ubicada en el centro como se muestra en la figura 3.
La estación móvil dentro de esta celda tendrá normalmente un buen
radio de conexión con la estación Radio Base. Cuando estas celdas se
representan sobre un dibujo o un diagrama se utiliza un hexágono, como se
puede observar en la figura 4.
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Figura 3
Radio de Cobertura de una Celda Omnidireccional
Figura 4
Representación Gráfica de una Celda Omnidireccional
Celda Sectorizada
Para este tipo de celda, la estación Radio Base es equipada con tres
antenas direccionales cubriendo cada una 120° de un sector de celda. En
dichas estaciones, algunas unidades de canal son conectadas a una antena
para cubrir un determinado sector de celda, otros canales a la segunda
antena y el resto a la tercera.
Basándose en lo anterior, una estación Radio Base sirve a tres sectores
de celda, a pesar de que en algunos casos se necesita solo una para cubrir
un área pequeña.
23
Figura 5
Radio de Cobertura de Tres Sectores de Celda
Los sectores de celda se representa con tres hexágonos, se dibujan
uno para cada celda con la estación radio base colocada en la esquina de
cada hexágono. En la figura 5 anterior puede observarse que para obtener la
cobertura total de las celdas deben traslaparse las mismas. Esto se aplica
para celdas vecinas.
Figura 6
Representación Gráfica de Tres Sectores de Celda
Configuración de Celdas
Existen tres tipos básicos de celdas: (a) Omni/Omni (O/O), (b)
Omni/Sector (O/S) y (c) Sector/Sector (S/S).
CELDA
1
CELDA
2
CELDA
3
CELDA
2
CELDA
3
CELDA
1
24
En cada una de las configuraciones, el primer término está referido al
equipo de transmisión de la celda, mientras que el segundo se refiere al
equipo de recepción.
Configuración Omni/Omni (O/O)
Esta configuración es la más básica, por lo que es utilizada en celdas
que no conduzcan grandes cantidades de información, tales como aquellas
que se encuentran situadas en zonas rurales, en mercados pequeños o en
celdas que bordeen un sistema núcleo.
La configuración O/O posee generalmente dos antenas receptoras para
que pueda existir diversidad, esto con el fin de incrementar la confiabilidad
del sistema incrementando su disponibilidad, es decir, que cada unidad
suscriptora es monitoreada con dos antenas en la celda.
Esta configuración requiere de una antena transmisora para un número
específico de canales. El número exacto de canales a usar depende de las
frecuencias a utilizar y de la arquitectura de las celdas, y no de la antena en
sí. Uno de los valores más utilizados es el de 15 canales.
Generalmente estos sistemas no emplean antenas transmisoras
redundantes y se inclinan por la utilización de un duplexor. Un duplexor es un
dispositivo pasivo capaz de transmitir y recibir con la misma antena.
Configuración Omni/Sector (O/S)
Esta configuración es igual a la Omni/Omni en cuanto al equipo de
transmisión. Sin embargo, en el patrón de recepción presenta importantes
diferencias.
25
La configuración Omni/Sector tiene como ventaja que ofrece una mejor
sensitividad en la celda, por lo tanto, los suscriptores pueden transmitir con
valores de potencias bajos, prolongando de esta manera la vida de las
baterías.
Este tipo de configuración es utilizado en áreas con gran densidad de
tráfico, pero no requiere de un elevado número de canales.
Configuración Sector/Sector (S/S)
La configuración Sector /Sector permite utilizar un gran número de
canales en un área dada. En efecto, tres o seis celdas son creadas, usando
equipos de control común, canales de señalización y periféricos.
Esta configuración también presenta la ventaja de que al sectorizar los
costos bajan, así como también los canales de voz pueden aumentar
favorablemente.
La utilización de una celda sectorizada es recomendada cuando se
transmiten un gran número de canales (de 45 en adelante).
RADIO CANALES
El radio canal es el trayecto de transmisión bidireccional entre la
estación móvil y la estación base como se observa en la figura 7.
Un canal utiliza radio frecuencias separadas, una para la transmisión
desde la estación móvil y otra para la transmisión desde la estación Radio
Base. Un canal como este se conoce como canal Dúplex (Bidireccional). La
distancia entre estas dos frecuencias (distancia Dúplex) es siempre la misma.
26
Figura 7
Gráfico de Radio Canales
Cada radio canal tiene su unidad de canal en una estación radio base.
Su transmisor (Tx) trabaja en una frecuencia fija de transmisión
preseleccionada. Lo mismo se aplica al receptor (Rx).
La estación móvil tiene solo un transceptor (transmisor-receptor), el cual
esta sintonizado a un solo radio canal a la vez. Sin embargo, este cambia
automáticamente de canal (cambiando de frecuencia) y sintoniza cualquiera
de los radio canales especificados en el sistema.
Todos los radio canales de la misma celda trabajan con diferentes
frecuencias, al igual que las celdas vecinas utilizan otras frecuencias. Esto se
debe a que tales celdas se superponen unas con otras, por lo que de no
ocurrir esto, podría producirse interferencia. A pesar de esto, el mismo radio
TX
RX
CU
CELDA
CELDACELDA
27
canal es reutilizado en celdas lo suficientemente alejadas unas de otras
geográficamente.
Esto produce un incremento en la capacidad de tráfico por unidad de
área. Existen dos tipos de canales: los canales de voz (VC) y los canales de
control (CC).
Canal de Voz
El canal de voz durante el procedimiento de una llamada, es el
encargado de transportar la conversación; cuando ésta finaliza, el canal es
liberado para una próxima conversación.
A un canal de voz pueden añadírsele otras informaciones como las
siguientes:
Tono de audio de supervisión (SAT), el cual es utilizado para la
supervisión de la calidad de transmisión, esta no interfiere puesto que la
frecuencia del SAT está muy por encima de la frecuencia de voz.
DATO, utilizado en ciertas situaciones como en la transferencia
automática (HANDOFF), que causa una breve interrupción en la
conversación, la cual es prácticamente imperceptible.
Tono de señalización (ST), que sirve como señalización de línea el cual
es enviado a una sola dirección desde la estación móvil, como por ejemplo
durante el establecimiento de la llamada y la transferencia.
28
Figura 8
Canal de Vozl
Canal de Control
Generalmente solo hay un canal de control en cada celda, el cual es
utilizado para transmisión de datos. Así, una estación base que sirve a una
celda omnidireccional esta equipada con un canal de control, y cuando sirve
a tres sectores de celdas con tres canales de control respectivamente.
Cuando la estación móvil está dentro de una celda libre se encuentra
siempre sintonizada al canal de control de esa celda, supervisando el flujo
continuo de datos aunque no esté en estado de conversación.
Sobre este canal se envía una llamada al suscriptor móvil cuando se le
solicita. Esta función del canal de control en dirección a la estación móvil se
llama frecuentemente función de “búsqueda” sobre el canal de control.
Cuando un suscriptor disca un número para hacer una llamada, su
estación móvil envía la información de acceso por el canal de control al
MTSO (vía la estación radio base). Por esto la función sobre el canal de
control desde la estación móvil se llama función de “acceso”.
CU
TX
RX
Radio Señales
Dato
MSC
Dato
Radio FrecuenciaDato
MSC
CU
TX
RX
Radio Señales
Dato
MSC
Dato
Radio FrecuenciaDato
MSC
29
Puesto que la función de búsqueda se utiliza en una dirección y la
función de acceso en otra sobre el mismo canal, se habla del canal de
control como canal combinado de búsqueda y acceso (PAC).
RADIO ENLACE
El sistema GSM al igual que otros sistemas de telecomunicación celular
necesitan de una interfaz que enlace a los móviles con sus sistemas de
control y conmutación de llamadas y de esta manera poder prestar el
servicio. Siemens (1996, p.43) dice que “el sistema GSM utiliza la interfaz de
radio denominada Um requerida por el soporte universal usado por cualquier
estación móvil (MS) compatible en cualquier GSM-PLMN”.
Por su parte Scourias J. (1998, Internet) indica que la Unión
Internacional de Telecomunicaciones (ITU), el cual dirige la asignación
internacional de espectro de radio (entre otras funciones) asignó las bandas
de 890 – 915 MHz para uplink (de estación móvil a estación base) y 935 –
960 MHz para el downlink (de estación base a estación móvil) para las redes
móviles en Europa.
Ya que el espectro de radio es un recurso limitado apartado para todos
los usuarios, habría que diseñar un método para dividir el ancho de banda
como usuarios fueran posibles.
El método opcional para GSM es una combinación de división de
múltiple acceso de tiempo y frecuencia (TDMA/FDMA). La parte FDMA
involucra la división por frecuencia del total de un ancho de banda de 25 MHz
30
dentro de 124 frecuencias portadoras de 200 MHz de ancho de banda. Uno o
más frecuencias portadoras son entonces asignadas para cada una de las
estaciones base. Cada una de esas frecuencias portadoras son entonces
dividas en tiempo, usando un esquema TDMA, dentro de ocho intervalos de
tiempo. Un intervalo de tiempo es usado para transmisión hacia el móvil y
otro para recepción. Ellos son separados en tiempo, de modo que la unidad
móvil no recibe y transmite al mismo tiempo, un hecho que simplifica lo
electrónico. Siemens (1996, p.44) dice que “con el TDMA, el número de
canales es incrementado por un factor de 8 a 992 tráfico de canales físicos
Dúplex en el caso de toda la cantidad de canales. Las especificaciones de la
banda de radio frecuencia para la banda primaria GSM (P-GSM 900) son
como la siguiente”. (Ver figura 10)
Frecuencia portadora del transmisor BSS (downlink).
fdown (n) = fup (n) + 45 MHz
Intervalo de radio frecuencia: 200 KHz.
Intervalo Dúplex: 45 MHz
Donde la fdown es la frecuencia del enlace existente desde la BTS a la
unidad móvil (downlink). La figura 11 define los enlaces downlink y uplink.
31
Figura 9
Ejemplo de la Distribución de Canal de Frecuencia para el D900
BSS
Siemens (1996 p.44)
Figura 10
Downlink y Uplink
001 002 123 124
890 890.2 914.8 915MHz
Frecuencia portadora (RFCH) C1....C124
001 002 123 124
935 935.2 959.8 960MHz
Frecuencia portadora (RFCH) C1´....C124´
Canal de frecuencia
de radio de 200MHz
Canal de frecuencia
de radio de 200MHz
Espacio dúplex de 45 MHZ
Banda de transmisión de la estación móvil (MS)
(uplink)
Número de canales donde trasmite el MS
Número de canales donde recibe el BSS
Banda de transmisión del (BSS)
(downlink)
Número de canales donde recibe el MS
Número de canales donde trasmite el BSS
001 002 123 124
890 890.2 914.8 915MHz
Frecuencia portadora (RFCH) C1....C124
001 002 123 124
935 935.2 959.8 960MHz
Frecuencia portadora (RFCH) C1´....C124´
Canal de frecuencia
de radio de 200MHz
Canal de frecuencia
de radio de 200MHz
Espacio dúplex de 45 MHZ
Banda de transmisión de la estación móvil (MS)
(uplink)
Número de canales donde trasmite el MS
Número de canales donde recibe el BSS
Banda de transmisión del (BSS)
(downlink)
Número de canales donde recibe el MS
Número de canales donde trasmite el BSS
BTSBTS
Downlink
Uplink
BTSBTS
Downlink
Uplink
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Scourias J. (1998, Internet) señala que la estructura más común de las
ráfagas de intervalos de tiempo (time-slot burst) esta mostrada en la figura
11. Un total de 156,25 bits son transmitido en 0,577 milisegundos,
entregando una cantidad amplia de bit de 270,840 Kbps.
Cada grupo de 8 intervalos de tiempos es llamado una trama TDMA, el
cual es transmitido cada 4,615 ms.
Figura 11
Estructura Ráfaga de Tiempo (Time Slot)
Scourias (1998, Internet)
Las tramas TDMA son agrupadas a distancia dentro de una multitrama
para señales portadoras de control. Hay dos tipos de multitrama, las que
contienen 26 o 51 tramas TDMA. La multitrama trama-26 contiene 24 canales
de tráfico (TCH) y dos canales lentos de control asociado (SAC) el cual
33
supervisa cada llamada en proceso. El SAC en 12 tramas contiene 8
canales, una para cada una de las 8 conexiones portadoras por los TCH. El
SAC en 25 tramas no es corrientemente usado, pero se portará 8 canales
SAC adicionales cuando la mitad del tráfico es implementado. Un canal
rápido asociado de control (FAC) trabaja tomando intervalos desde un tráfico
de canal al control de potencia de transmisión y mensajes de señalización de
transferencias de llamadas (handover). La obtención de canales es finalizada
por una agrupación de los bits de control en la ráfaga de intervalos de
tiempo.
Además de los canales asociados de control, hay canales de control los
cuales (excepto para los que están puestos solo para canales dedicados de
control) son implementados en cero (0) intervalos de tiempo de tramas TDMA
especificas en una multitrama trama-51, implementado saltos de frecuencias
portadora en cada celda, los canales de control incluyen:
Canales de Radio Fusión (BCCH): transmiten de la BTS hacia varias
MS, información sobre correcciones de frecuencias, sincronización,
asignación de frecuencias, identificación de la estación base, entre otros.
Canales de Control Dedicado (SDCCH): sirve para la iniciación de las
llamadas, envío de informes sobre medidas de potencias o señalizaciones
especiales como en el caso de handover o traspaso entre celdas.
Canal Común de Control (CCCH): transmiten punto a punto (del BTS
a un solo MS y viceversa) información para la localización del móvil, petición
34
de acceso, etc. Según Scourias J. (1998, Internet) éste está compuesto por
tres canales de control usados durante el origen de una llamada y el paging.
Canal de Acceso Casual (RACH): es un canal para la petición de
acceso a la red.
Canal Paging (PCH): usado para llamadas de emergencia desde la
estación móvil.
Canal de Otorga de acceso (AGCH): usado para asignar un SDCCH a
un móvil para señalización, por una petición en el RACH.
TRAFICO DE RED
Básicamente, tenemos los conceptos de "tráfico telefónico" y de
"dimensionamiento de centrales", ambos ligados a la aleatoriedad de las
llamadas que se cursan los usuarios del servicio telefónico.
Características del Tráfico Telefónico
Huidobro y Conesa (1999) cualquier análisis es fundamental conocer
cómo se reparte el tráfico telefónico, mostrando la experiencia que las,
llamadas aparecen en cualquier instante, independientemente unas de otras
(proceso aleatorio), y son de duración variable, pero con una media de dos a
tres minutos, dependiendo del país. La utilización media de una línea
telefónica en nuestro país, durante el año 1998, ha sido tan solo de unos 12
minutos por día, una cifra bastante pequeña, aunque no muy inferior a la de
otros países de nuestro entorno.
35
Erlang: según Huidobro y Conesa (1999, p. 12) ”es la intensidad de
tráfico de un órgano o grupo de órganos en los que el tiempo de observación
coincide con el tiempo total de ocupación, entendiendo por tal la suma de los
tiempos de ocupación parciales”. Por definición, la ocupación total durante
una hora equivale a 1 Erlang.
I (Erlangs) = 1/T n (t).dt
Siendo n(t) el número de líneas ocupadas en un instante,"t". También,
lo podemos expresar como:
I (Erlangs)= t x n/60
En donde t es el tiempo medio o duración de la llamada en minutos, y n
es el número de llamadas cursadas; así, si se realizan 20 llamadas con una
media de 3 minutos, tenemos 1 Erlang.
Al hablar de tráfico telefónico se emplean los siguientes términos:
Ocupación: según la U.I.T (1984) es el estado en el que se encuentra
un órgano cuando es utilizado; al comienzo de la ocupación se le denomina
toma, al final liberación, y al intervalo que ésta dura, tiempo de ocupación.
Llamada: Es la ocupación de una serie de órganos, provocada directa
o indirectamente por los abonados que desean establecer una comunicación.
Intensidad: según la U.I.T (1984) es el volumen de tráfico que se
produce durante un determinado periodo de tiempo. Su unidad de medida es
el Erlang.
36
El Erlang es la intensidad de tráfico de un órgano o grupo de órganos
en los que el tiempo de observación coincide con el tiempo total de
ocupación entendiendo por tal la suma de los tiempos de ocupación parciales
de los mismos.
1 (Erlangs) = 1/T n (t).dt
de donde se deduce que una línea permanentemente ocupada durante una
hora transporta un tráfico de l Erlang. Como media se admite que una línea
de abonado el tráfico varía de 0,03 a 0,1 Erlangs, y en una entre centrales,
entre 0,3 y 0,8 Erlangs.
Hora cargada: según la U.I.T (1984) se entiende por tal el periodo de
tiempo de 60 minutos consecutivos de mayor volumen de tráfico.
Llamada reducida a la hora cargada (LL.R.H.C.): Suponiendo una
duración media de 2 minutos por Ilamada, y teniendo en cuenta la
descripción dc tráfico, tenemos que:
LL.R.H.C. = 2/60 = 1/30 Erlangs
cuyo significado es el de una ocupación de 120 segundos durante la hora
cargada.
Congestión: según la U.I.T (1973) es la condición en la que es
imposible establecer una nueva conexión, inmediatamente, por falta de
circuitos.
Bloqueo interno: Se da en un sistema cuando no se puede establecer
una conexión entre una entrada y una salida, por falta de circuitos internos.
37
Sistema de pérdida: Son aquellos en los que una llamada se pierde si
no existe un camino libre para establecer la conexión que se necesita.
Sistema de espera: En éstos las llamadas se retienen hasta que se
dispone de un camino libre para su establecimiento.
Probabilidad de espera: Es la probabilidad de que una tentativa de
llamada que se produzca no pueda ser completada de forma inmediata.
Depende del dimensionamiento realizado, una vez fijada la calidad del
servicio, buscando un compromiso entre los grados de congestión del
sistema y su coste.
Tráfico originado: Es el producido por las fuentes de tráfico alojadas
en la red, sin tener en cuenta su origen y destino.
Tráfico de tránsito: Es el que pasa a través de la red y no se origina ni
acaba en ella.
Carga por órgano: Es la ocupación media, es decir la razón entre el
tráfico cursado por un grupo de órganos y su número.
Dimensionamiento de Centrales
Huidobro y Conesa (1999) al dimensionar una red telefónica hay que
buscar un compromiso entre el grado de calidad deseado y el coste que ello
supone; en este apartado es donde influye fundamentalmente el tipo de
central elegida, ya que, si bien pueden crecer y adaptarse a las diferentes
necesidades de tráfico, por su propia arquitectura resultará que cada sistema
tiene una dimensión óptima a partir de la cual la complejidad del mismo y,
consecuentemente, su precio, se ven altamente afectados.
38
Al instalar una nueva central se ha de tener en cuenta el número de
bloques de conmutación, calcular el número de mallas de la red de
conversión, el número de enlaces con otras centrales, etc., todo ello en base
al tráfico a cursar por la central, dependiendo éste en gran medida del grupo
de abonados al que va a dar servicio.
En toda central telefónica se distinguen tres tipos de enlaces, los de
llegada y salida de otras centrales, y los internos, necesarios para unir los
abonados de fa misma central. Puesto que para conseguir la máxima eficacia
el número de enlaces es inferior al de abonados, ya que no todos ellos los
utilizan simultáneamente, es necesario considerar en los sistemas las
llamadas etapas de concentración y expansión, así como otras de
distribución para el mejor aprovechamiento de los órganos de la central.
Aunque las etapas de concentración y expansión son muy similares,
hay que tener en cuenta que, si bien en la primera, el abonado que llama
puede conectarse a cualquiera de los enlaces de salida, en la segunda, el
enlace de llegada, se conecta sólo al abonado llamado.
En las etapas de concentración se realiza la operación de búsqueda;
cuando un abonado quiere efectuar una llamada hay que buscar un enlace
que se encuentre disponible; el número de entradas viene determinado por el
de abonados, mientras que el de salidas lo está en función del tráfico que
éstos originen. En las etapas de expansión se realiza la unción de selección;
cuando una llamada entra en la central hay que seleccionar al abonado
llamado, entre todos los pertenecientes a la central.
39
Una vez establecida la naturaleza de los elementos, la topología de la
red y los diversos métodos de control de tráfico, es necesario proceder a
determinar la cantidad de equipos a instalar y de rutas a establecer, capaces
de soportar el tráfico previsto.
El número de equipos a instalar viene determinado directamente por el
de usuarios que se van a conectar a la red; éste es un punto que no necesita
de más estudio. Por contra, la estimación de las rutas y su capacidad, es
algo que se debe determinar cuidadosamente, en función de la topología de
la red, servicios ofrecidos y tecnología utilizada, de tal forma que sea la
adecuada para soportar el tráfico generado.
Al dimensionar un sistema, se deben calcular todos sus elementos
(órganos), en capacidad y tamaño, de tal forma que den servicio a la
demanda estimada con la calidad adecuada. Esta demanda viene dada por
el número de llamadas que se desean establecer por el de mensajes a
enviar, y por su duración; el servicio se entiende como la disponibilidad de
elementos que facilitan el establecimiento de la comunicación.
Los dos conceptos fundamentales definidos por el CCITT, son:
Volumen de tráfico: entendido como la cantidad de información
cursada por un grupo de circuitos o centrales durante un cierto periodo de
tiempo.
Intensidad de tráfico: que es el volumen de tráfico cursado por un
determinado grupo de circuitos o centrales en la unidad de tiempo.
Para la medida de la intensidad de tráfico se utiliza la siguiente fórmula:
40
60
(minutos)
tiempoxorallamadas/hNº
tráficodeIntensidad 
cuya unidad de medida es el Erlang, expresándose el volumen de tráfico en
Erlangs por hora.
A la hora de efectuar el cálculo y dimensionamiento de una red, hay que
considerar los factores siguientes, que incluyen directamente en su
capacidad, y que deben ser tratados como variables estadísticas; éstos son:
(a) probabilidad de aparición de una llamada, (b) duración media de la
comunicación y (c) orden de atención dc las llamadas.
La probabilidad de aparición de "n" llamadas en un intervalo de tiempo
"t", viene determinada por la ley dc Poisson:
 

tn
n
.eλt
(t)P


en donde "" es la tasa de aparición de las llamadas.
La probabilidad de que una llamada dure un tiempo suscritor a "t" es
una distribución exponencial del tipo:
P(t) = .e-t
en donde "" es la tasa media de llamadas atendidas por unidad de tiempo.
Este punto se presta a considerar varios modelos, ya que la atención a
las llamadas puede ser por orden de llegada, por prioridad, por su
procedencia, etc., pudiendo perderse o ser retenidas en espera; los dos
modelos más usados son:
41
Modelo de Pérdida de Erlang
K!
SA
0K
S
A
P
s
s
 

en donde "P" es la probabilidad de que se pierda una llamada, siendo " A" el
tráfico en Erlangs y "S" el número de Organos/puertos (de enlace) de que se
compone el sistema.
Modelo de Espera de Erlang
S!
Α
.....
3!
Α
2!
Α
Α1
Σ!
Α
P Σ32


en donde "P" es la probabilidad de no aceptar una llamada, y que ésta pase
a la cola de espera, siendo " A" el tráfico en Erlangs y "S" el número de
órganos de enlace de que dispone el sistema.
Según este modelo, el tráfico soportado es A'=A.(l-P), y el tráfico en
espera A"= A.P, siendo el incremento de tráfico soportado al incluir un nuevo
órgano el siguiente:
Qs(A) = A.[(Ps(A)-Ps-1 (A))
Este conjunto de fórmulas, correctamente aplicadas, es adecuado para
resolver la mayoría de los problemas de dimensionamiento que se puedan
plantear en redes de conmutación de circuitos con centrales que manejan
tráfico telefónico.
42
ESTRUCTURA DE LA RED TELEFONICA
Huidobro y Conesa (1999) la conmutación telefónica es el proceso
mediante el cual se establece y mantiene un circuito de comunicación, capaz
de permitir el intercambio de información entre dos usuarios cualesquiera. La
imposibilidad de tener permanentemente conectados todos los usuarios entre
sí, con dedicación exclusiva de ciertos medios para su uso, es lo que hace
necesario el empleo de un sistema que permita establecer el enlace para la
comunicación solamente durante el tiempo que ésta dure: estos sistemas
que consiguen una mayor eficacia son las centrales telefónicas en sus
diversas modalidades.
Si utilizáramos una estructura de red en malla, donde cada usuario se
conecta con el resto mediante un enlace físico, SI necesitarían: { N x (N-1)/2}
enlaces, en donde "N" es el número de usuarios a conectar; esta solución,
como se puede observar, es inevitable a partir de unos pocos usuarios y su
eficiencia es muy baja, ya que, por ejemplo para una red con solo usuarios
se necesitan 10 enlaces, lo que resulta en un 2/10 = 20%. Tomando el
mismo ejemplo, pero con una estructura en estrella, en donde el punto
central es la Central de Comunicación, se necesitaría tan sólo 5 enlaces,
siendo, en este caso eficiencia de 5/5 = 100%. Las redes en malla resultan
adecuadas cuado el tráfico es alto y la distancia pequeña, mientras que las
redes en estrella son ideales para tráfico pequeño y distancias grandes,
como sucede en la mayoría de los casos.
43
La estructura de una red de este tipo está compuesta por los siguientes
elementos: medios de transmisión y centrales de conmutación, y como
elemento imprescindible, pero fuera de ella, el terminal de usuario o teléfono.
La estructura de la red ha de tener aquella disposición que le permita
adaptarse a las necesidades de sus usuarios, la conexión a otras redes y
optimizar al mismo tiempo su gestión y administración.
Figura 12
Arquitectura de la Red Pública Telefónica
Huidobro y Conesa (1999)
Estructura Jerárquica
El gran número de usuarios y el alto tráfico que una red telefónica ha de
poder soportar hace que sea necesario agruparlos por áreas geográficas y
hacerlos depender de varias centrales de conmutación que tengan acceso
entre sí o a través de otras. Aparece el concepto de "jerarquía"; dado que el
número máximo de usuarios que una central admite es limitado, mayor o
RED CELULAR
IBERPAC
RED UNO
CINCO
RED DE DATOS
CABECERAS
TRANSMICION
NODOS DE
INTELEGENCIA DE RED
SEÑALIZACION
NIVEL DE TRANSITO
NIVEL LOCAL
DECT
ESTCS
GSM
P
B
X
44
menor, dependiendo de su categoría, es necesario, una vez que éste se
supera, el concurso de más centrales de conmutación para atenderlos, y
cuando el de estas centrales es alto, se necesitan, a su vez, otras centrales
de mayor nivel, para gobernar la comunicación entre ellas.
En una red jerárquica se pueden dar varios niveles, pero cada central
de un nivel depende solamente de otra de nivel superior, aunque la
tendencia es a conectar a más de una por razones de seguridad,
asegurándose así el establecimiento de rutas entre usuarios del servicio
telefónico. Para resolver el problema de interconexión entre centrales que
tienen el mismo nivel, al objeto de no necesitar escalar toda la estructural
para establecer una comunicación entre usuarios pertenecientes a centrales
diferentes, se utilizan enlaces que constituyen lo que se llama red
complementaria; ésta a veces se usa también para establecer los enlaces
entre centrales separadas por dos o más grados de jerarquía.
Ya que el diseño de una red pretende conseguir el máximo ahorro en
equipos y medios de transmisión, éste se realiza teniendo en cuenta que el
número de llamadas simultáneas es menor que el de usuarios, existiendo
una probabilidad, pequeña, de que al querer establecer una comunicación el
sistema esté ocupado y haya que esperar cierto tiempo hasta que ello sea
posible. El conocimiento del tráfico cursado y el tiempo medio de ocupación
por llamada son factores a tener en consideración para el dimensionamiento
correcto de la red.
45
Atendiendo a la distribución geográfica tenemos tres tipos de redes, las
llamadas "urbanas" o de corta distancia, las "interurbanas" o de larga
distancia, y las "internacionales".
Redes Urbanas
Dentro de éstas se engloban los circuitos de abonado y los de enlace
entre centrales locales, para transmisión en banda base o baja frecuencia.
Normalmente están constituidos por pares de conductores que, al agruparse,
forman el llamado "cable de pares", que puede contener hasta varios cientos
de ellos, configurados en simétrico y cuadretes, para una menor interferencia
de unos sobre otros.
Redes Interurbanas
Esta es la encargada de proporcionar los enlaces entre centrales
localizadas en diferentes ciudades; ello hace que las distancias sean
mayores y se deban de utilizar cables de distintas características a los antes
mencionados, con menores pérdidas y una respuesta plana que se consigue
de dos formas diferentes: una, cargando (es lo que se denomina "pupinizar")
los cables de pares, es decir insertando cada 1.830 metros una bobina de
carga (inductancia), que reduce la atenuación, y la mantiene casi constante,
pero también el ancho de banda al disminuir la frecuencia de corte,
aumentando ligeramente el tiempo de propagación (Figura 1.14) y otra,
empleando otros medios distintos de los cables de pares, tales como el cable
coaxial, fibra óptica, radioenlaces, etc., todos ellos con una mayor capacidad
de transmisión y una mayor fiabilidad.
46
Por medio de la introducción de una inductancia (carga) en el circuito se
consigue una curva de respuesta más plana, aunque se introduce una cierta
atenuación.
Redes Internacionales
Para dar curso al tráfico entre diferentes países se necesita de la
interconexión entre las centrales internacionales, encargadas de encaminar
el mismo. Esta se realiza mediante enlaces de alta capacidad (varios miles
de circuitos full-dúplex) y fiabilidad, constituidos fundamentalmente por
enlaces terrestres, submarinos o vía satélite, repartiéndose al menos entre
dos de ellos por razones de seguridad. Los canales empleados son de tipo
analógico (FDM/Multiplexaje por División en Frecuencia) o digitales
(TDM/Multiplexaje por División en el Tiempo).
Figura 13
Distorsión de Atenuación
Huidobro y Conesa (1999)
0,5
1
2
3
1
0,
3 2 3
3,4
1.830 m
cable cargado H88
línea metalica610
Atenuación
(db/km)
Frecuencia
(kHz)
47
MEDIOS DE TRANSMISION
Huidobro (1996) los medios de transmisión son los encargados de
transportar la señal eléctrica generada en el teléfono (en la banda de 300 a
3400 Hz, conocida como "banda vocal"), con las menores pérdidas y la
menor distorsión, entre los dos extremos conectados vía las centrales de
conmutación. Básicamente, podemos distinguir dos tramos bien
diferenciados: el que conecta a los abonados con la central más próxima,
denominado "bucle de abonado", y el que conecta las diversas centrales
entre sí.
En un principio, para establecer el enlace físico entre abonados y las
centrales, se empezaron a utilizar portadores de hilo desnudo de hierro,
bronce o cobre, pero su empleo, dada su pequeña capacidad (28 era el
máximo número de circuitos soportados) y los problemas que representaba
al estar a la intemperie, pronto se vio relegado, siendo sustituidos por los
cables de pares simétricos (de pares o de cuadretes), con miles de pares por
cable y que soportan hasta 2 Mbit/s. Para el enlace entre centrales se suelen
emplear cables de pares asimétricos (coaxiales), fibras ópticas, radioenlaces
o satélites
48
SEÑALIZAClON
La función principal de una central de conmutación es establecer el
contacto temporal entre dos usuarios que desean comunicarse, gracias a la
información (numeración) proporcionada por el solicitante, por lo que se debe
establecer un intercambio de señales (señalización) tanto entre éste y la
central local como entre ésta y las otras, para completar la llamada. Estas
señales corresponden a las distintas fases de la conmutación, y se han
comentado anteriormente en el apartado dedicado a tratar las funciones de
un sistema de conmutación.
Señalización Multifrecuencia
Utiliza la técnica de secuencia obligada, consistente en el envío de una
señal (hacia adelante) y recepción de una confirmación (hacia atrás ), con
objeto de una total seguridad.
Señalización por Canal Asociado y Canal Común
La aparición de los microprocesadores como unidades de control de las
centrales, ha dado lugar a la progresiva sustitución de los mecanismos de
señalización convencionales por métodos más avanzados que se inspiran en
las técnicas de diálogo entre procesadores, usuales en las redes de
ordenadores. Ello ha provocado una nueva tipificación de la señalización: por
canal asociado y por canal común.
Canal asociado ( Channel Associated Signaling): La señalización
está directamente asociada al canal que transporta la información.
49
Canal común ( Common Channel Signalling): La señalización de
todos los canales se hace por un canal específico, dentro de los disponibles.
Varios canales de información se combinan junto con los de señalización
dentro de un medio de transmisión común, para lo cual las distintas señales
se codifican y mezclan en el extremo emisor, realizándose el proceso
contrario en el receptor, para recuperar la señal digital original.
Sistemas de Señalización del CCITT
El CCITT ( ahora ITU -T) ha recomendado a lo largo del tiempo los
sistemas de señalización más adecuados, en comunicaciones
internacionales, para el intercambio de información entre centrales en función
de la tecnología disponible en cada momento.
El sistema de señalización por canal común (SSCC 7) fue adoptado en
el año 1988 y es el destinado a convertirse en estándar para las redes
públicas de conmutación de circuitos, incluyendo la RDSI y las redes
inteligentes. Consta de cuatro niveles, a semejanza del modelo OSI, que son:
el MTP (Messag: Transfer Part), que realiza muchas de las funciones de los
tres primeros niveles de OSI; el SCCP (Signaling Connection Control Part),
que añade las funciones de direccionamiento OSI a MTP; el TUP (Telephone
U.s'er Part) diseñado para telefonía vocal; y el ISUP (ISDN User Part), para
redes de servicios integrados.
50
PLANIFICACION DE UNA RED TELEFONICA
Huidobro (1999). La planificación de la red telefónica tiene por objeto
dimensionar las facilidades de un modo homogéneo en todo el país, a fin de
cumplir objetivos realistas, relativos a la evolución de la red existente
introduciendo mejoras y nuevos servicios, en función de los recursos
disponibles optimizando las inversiones.
El mismo autor afirma que la planificación debe establecer las reglas de
organización de las redes y la utilización de las diversas facilidades, teniendo
en cuenta las limitaciones técnicas y económicas, con el establecimiento de
un plan de actuación en los distintos puntos de la red en función de la
demanda de servicio previsible. Por todo ello, la planificación se define como
la actuación tendente a proporcionar el equipo conveniente en el punto
adecuado en el momento oportuno y a un coste previsto, un grado de
servicio (calidad) aceptable.
Huidobro (1999) explica que existen básicamente dos tipos de
planificación, como es la planificación estratégica, que proporciona las
directrices de la estructura básica que ha de seguirse en la red (estructura de
la red, digitalización, etc.) y la planificación de realización, que facilita la vía
concreta para establecer inversiones y definición de proyectos para la red de
abonado, interurbana, etc.
Cada una de estas áreas genera dos tipos de planes, como son los
planes de desarrollo, que determinan cuantitativamente el equipo necesario
51
de cada tipo para alcanzar los objetivos fijados (cantidad de nuevos
abonados, mejora de la calidad de servicio, etc.) debiendo tener cada zona
de la red su propio plan de desarrollo, los planes técnicos, que tratan de los
métodos utilizados para elegir e instalar los equipos, para así garantizar una
explotación satisfactoria en lo relativo a la calidad de servicio requerida,
siendo los planes técnicos comunes a la totalidad de la red y asegurando su
futura flexibilidad y compatibilidad entre todas las partes que la componen.
DEFINICION DE TERMINOS BASICOS
Ancho de Banda: es la cantidad de Hertz en la banda y está basada
sobre la velocidad de información a transmitir y en el método de transmisión
(Briseño Marquezx, 1993, p110)
Antena: es un elemento que realiza 2 funciones básicas: convertir la
energía electromagnética procedente de un generador que se propaga
libremente en el espacio; y adaptar la impedancia interna del generador a la
impedancia del espacio. (García Domínguez, 1992, p.17)
Celda: es la zona que recibe servicio de un transmisor en un sistema
celular. Zona de cobertura de cada estación base.
(http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm)
Canales Adyacentes: son canales de frecuencias que se encuentran
muy próximos o cercanos entre sí. (Vandana Tando, 1998).
52
Co-canal: canal de frecuencia que se vuelve a utilizar varias veces en
lugares diferentes regidos por un plan de frecuencia. (Vandana Tando,
1998).
Decibeles (dB): es la unidad logarítmica de medición utilizada para
comparar dos niveles de potencia de referencia. Es denotado por Pr, decibel
puede ser definido mediante la siguiente ecuación:
(dB) = 10 Log10 (P/Pr)
(Stremler, 1993, p.698)
dBm.: el decibel también es utilizado para indicar niveles de potencia
absolutos agregando una tercera letra a la notación. Dado esto, puede
decirse que si el nivel de potencia es de 1 miliwatt, la potencia “P” se expresa
en “decibeles por encima” de 1mw (dBm).
PdBm = 10 Log10 (P)
(Stremler, 1993, p.698)
Espectro de Frecuencia: es el ancho de banda que ocupa el sistema
de telefonía que se utiliza. (Clint Smith, 1998).
Estación Base: es el elemento que lleva la señal desde el MTSO hasta
el abonado celular y viceversa. Tiene como elemento básico las antenas de
transmisión y recepción, los radios, etc. La Estación Base sirve de enlace
entre el abonado celular y el MTSO para poder establecer una óptima
comunicación.
(http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm)
53
Estación Móvil: es el elemento con el cual el común de las personas
puede llegar a familiarizarse el teléfono celular. Es un terminal celular que
brinda la posibilidad de establecer una llamada. Estos pueden ser portátiles,
móviles, fijos y transportables. (http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm)
Frecuencia: es el número de períodos o ciclos por segundo de una
onda vibratoria. La unidad es el hercio (Hz). El símbolo de la magnitud es .
(Serway, 1992, p. 387).
Handoff: es la transferencia de llamada entre celda y celda.
(http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm).
Potencia: representa un gasto de energía de 1 julio/segundo. La unidad
es el vatio (W). El símbolo de la magnitud es P. (Serway, 1992, p. 169).
Reuso de Frecuencia: es una de las principales técnicas empleadas
en los sistemas celulares, la cual consiste en repetir el número de canales
asignados a cada celda siempre que estén separados por una distancia
adecuada.
(http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm).
Suscriptor: es a quien se le presta un servicio, es decir, el usuario.
(http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm).
Switch: es una central inteligente del Sistema Celular.
(http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm).
Telecomunicaciones: puede ser definida como toda emisión,
transmisión y recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonido o
54
cualquier tipo de información, por hilos, electromagnéticos. Por lo tanto, la
utilización del “medio” electromagnético en todo su espectro, es lo que
diferencia la telecomunicación de cualquier otro medio transmisor de
información de información. En resumen, Telecomunicaciones equivale a
toda transmisión de datos a distancia por medios electromagnéticos, entre
personas, máquinas fijas en un lugar determinado o en movimiento.
(http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm).
Transmisión Full-Dúplex: es un sistema donde la transmisión ocurre
en ambas direcciones al mismo tiempo. A los sistemas full-dúplex, algunas
veces se les llama líneas simultánea de doble sentido, dúplex o de ambos
sentidos. Una ubicación puede transmitir y recibir al mismo tiempo. (Wayne
Tomasi, 1996).
SISTEMA DE VARIABLES
A continuación se describen las variables objeto de estudio en la
presente investigación: (a) Red GSM y (b) Telefonía Básica
Red GSM
Conceptualmente, “se define como aquel servicio portador constituido
por todos los medios de transmisión y conmutación necesarios que permiten
enlazar a voluntad dos equipos terminales móviles mediante un canal digital
que desaparece una vez que se ha completado la misma.”
http://www.map.es/csi/silice/0.2_GSM.html
55
Operacionalmente, es una red de telefonía celular digital de ámbito
europeo. La infraestructura básica de una red GSM, es similar a la de
cualquier otra red de telefonía celular. El sistema dispone de una red de
células de radio contiguas, que juntas dan cobertura completa al área de
servicio.
Telefonía Básica
Conceptualmente, “consiste en la prestación del servicio público
domiciliario de telefonía fija pública básica conmutada, por parte de las
Empresas a un suscriptor asociado a un determinado inmueble, con un costo
monetario fijado según las tarifas vigentes.”
(http://www.epm.net.co/EPM/servicios/telebasica/definicion.html )
Operacionalmente, es el sistema que permite la comunicación entre
dos o más usuario dentro de un área específico, puede prestar servicio de
comunicación Nacional e Internacional, entre otros.
Cuadro 1
Mapa de Variables
OBJETIVO VARIABLE INDICADORES ITEMS
1. Diagnosticar la
necesidad de diseñar la
red GSM de telefonía
básica para el Estado
Zulia..
2. Diseñar la arquitectura
de la red GSM de
telefonía básica,
utilizando como
referencia los
lineamientos de
CONATEL y la UIT para
brindar un servicio
1. Telefonía
Básica
 Identificar la necesidad
 Costo
 Facturación
 Servicio de Valor
Agregado
 Agentes Autorizados
 Servicio al Cliente
 Calidad
1-6
7-10
11-13
14-24
25-26
27-31
32-34
56
OBJETIVO VARIABLE INDICADORES ITEMS
optimo al Estado Zulia.
3. Dimensionar los
elementos de la
arquitectura de la red y
su ubicación geográfica
para la instalación del
servicio de telefonía
básica.
4. Realizar cálculos de
tráfico para determinar
los canales de
interconexión dentro de
la red GSM y sus
periféricos.
2. Red GSM  Tecnología
 Cobertura
 Seguridad
35-37
38-39
40-43
Fuente: Ing. Yaskelly Yedra
57
CAPITULO III
El Marco Metodológico constituye la fase de cómo trabajar
metodologicamente en la investigación. A través del marco metodológico se
establece la forma o manera de cómo cada persona podrá abordar su propio
trabajo de búsqueda de nuevo conocimiento adicionalmente permite que se
conozca lo relativo a como elegir el tipo de diseño o método, cual podrá ser
su población o muestra, cuales serían las técnicas de recolección de datos,
el procesamiento e interpretación de los mismos.
TIPO DE INVESTIGACION
Al hablar de investigación es referirse directamente a una respuesta o a
un problema planteado, con la finalidad de llegar a un resultado de una
manera acertada.
En consecuencia, con lo formulado por la autora Nilda Chavez A.,
(1994, p.135); y, según el propósito de la investigación, ésta es APLICADA
por cuanto pretende dar solución a un problema concreto en un período de
tiempo corto, como lo es el diseño de la red GSM de telefonía básica para el
Estado Zulia para la empresa de Telecomunicaciones INFONET C.A.
Por otra parte, tomando los fundamentos expresados por Nilda Chavez
A., (1994. P. 134), la presente investigación según el método de estudio es
58
de tipo DESCRIPTIVA debido a que la misma se orienta a recolectar
información relacionada con el estado real de la empresa, tal cual como se
presenta en el momento de la recolección.
También, cabe destacar que esta investigación entra en la modalidad
de PROYECTOS FACTIBLES, ya que presenta un modelo operativo viable,
y una solución posible a un problema de tipo práctico, es decir, presenta la
propuesta de un diseño de red GSM de telefonía básica para el Estado Zulia
de la empresa INFONET para la puesta en marcha del funcionamiento del
servicio telefónico fijo en el mismo, siendo esta capaz de brindarle a los
usuarios un mejor servicio en cuanto a la telefonía fija se refiere, así como los
servicios de valor agregado que colocara a la disposición del suscriptor.
DISEÑO DE LA INVESTIGACION
Según los criterios expuesto por Hernández, Fernández y Batista (1991,
p.185), el diseño de la misma fue de tipo CAMPO, ya que se trata de explicar
sus causas y efectos, entender su naturaleza y factores constituyentes o
predecir su ocurrencia. Los datos de interés son recogidos en forma directa
de la realidad por el propio investigador.
POBLACION O UNIVERSO Y MUESTRA DE ESTUDIO
En la presente investigación las unidades de análisis objeto de
observación o estudio serán la totalidad de la población del Estado Zulia que
disfrutan del servicio telefónico básico o en su defecto aquellas personas que
59
desean obtener el mismo. Todos ellos constituyen la población o universo de
estudio para la investigación planteada, para la cual se generalizaron los
resultados. Se entiende por población o universo de estudio al conjunto de
unidades que se desea investigar y de la cual se estudiará una parte
(fracción o muestra), que deberá reunir las mismas características.
(Balestrini, p.124).
Una muestra es una parte representativa de una población, cuyas
características deben reproducirse en ella, lo más exactamente posible.
Como ya se indicó con anterioridad, el universo de este estudio está
conformado por la población del Estado Zulia.
Definido el universo de estudio de manera precisa y homogénea, a los
fines de obtener una muestra estadística, lo más representativa posible, se
aplicó un muestreo aleatorio simple o al azar en el cual cada uno de los
individuos de una población tiene la misma posibilidad de ser elegido. (M.
Tamayo y Tamayo , 1999. p.116). La muestra que se tomo en cuenta para el
estudio fueron 56 habitantes del Estado Zulia que disfrutan del servicio de
telefonía básica o que en su defecto lo desean.
INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS
Para esta investigación se utilizó como instrumentos de medición el
cuestionario, el mismo se baso en preguntas cerradas utilizando un nivel de
medición nominal y aplicando el Escalamiento tipo Liket.
En función de los objetivos definidos en el presente estudio, ubicado
60
dentro de la modalidad de los denominados Proyectos Factibles, se
emplearán una serie de instrumentos y técnicas de recolección de la
información, orientadas de manera esencial a alcanzar los fines propuestos.
Dada la naturaleza del estudio y en función de los datos que se
requieren, tanto del momento teórico, como del momento metodológico de la
investigación, así como con la presentación del trabajo, en primer lugar, se
sitúan las denominadas técnicas y protocolos instrumentales de la
investigación documental. Empleándose de ellas fundamentalmente, para el
análisis de las fuentes documentales, que nos permitirán abordar y
desarrollar los requisitos del momento teórico de la investigación, la:
Observación Documental: consiste en el análisis de las fuentes
documentales (libros del área de telefonía), mediante una lectura general de
los textos iniciando la búsqueda de los contenidos en los materiales escritos
consultados que son de interés para esta investigación.
Y en segundo lugar, se empleará la técnica del cuestionario con el
propósito de interrogar a la población del Estado Zulia sobre su opinión
acerca del servicio telefónico básico en el mismo.
El cuestionario considerado un medio de comunicación escrito y básico,
entre el encuestador y el encuestado, facilita traducir los objetivos y las
variables de investigación a través de una serie de preguntas muy
particulares, previamente preparadas de forma cuidadosa permitiendo al
encuestado expresar sus pensamientos con respecto al servicio de telefonía
básica que existe en el Estado Zulia.
61
Una vez definido el objetivo del cuestionario, delimitadas las variables
en estudio, la problemática general y específica que deberá contener y la
naturaleza de los datos que se desean recoger en función con los propósitos
de la investigación, se procederá a diseñar este instrumento. Considerando
la información que se quiere obtener, se pretende incorporar un conjunto de
preguntas categorizadas (se puede seleccionar una alternativa de varias
posibilidades). A cada una de estas preguntas se le asignará un código, que
en este caso será un número, en cada una de las posibles alternativas de
respuestas que se han introducido en el cuestionario. Esta codificación
facilitará: el manejo de los datos, su posterior tabulación, presentación y
análisis. En cuanto a la organización del cuestionario, se tendrá especial
cuidado que tanto el contenido de los aspectos indagados, así como la
naturaleza de las preguntas que se formulen, sugieran un orden lógico, sin
rupturas, pero fácil de seguir para la persona encuestada.
Como estrategia de diseño de este instrumento, al principio se
presentarán los datos de identificación de la persona encuestada, por
considerar que son las más fáciles de responder, manteniendo su anonimato
y el carácter confidencial de las respuestas. De igual maneras, las preguntas
relativas a cada uno de los aspectos de la situación analizada que se han de
incorporar al cuestionario, se agruparán para su presentación, atendiendo a
su contenido y así poder mantener la secuencia de los temas indagados. Las
preguntas se formularán redactadas de manera impersonal, limitadas a una
sola idea, con la finalidad de permitirle al encuestado expresar sus
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Red GSM de Telefonía Básica para el Estado Zulia

  • 1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DR. RAFAEL BELLOSO CHACIN DECANATO DE INVESTIGACION Y POSTGRADO PROGRAMA DE MAESTRIA EN TELEMATICA RED GSM DE TELEFONIA BASICA PARA EL ESTADO ZULIA Trabajo presentado como requisito para optar al grado de Magíster Scientiarium en Telemática. MARACAIBO, 2001 DE ENERO Autor: Ing. Yaskelly Yedra C.I. 13.008.524 Tutor: Msc. Angel Ochoa C.I. 3.508.772
  • 2. ii
  • 3. iii INDICE GENERAL p.p. VEREDICTO…………..................................................................................... iv INDICE GENERAL.......................................................................................... v LISTA DE CUADROS..................................................................................... viii LISTA DE GRAFICOS.................................................................................... x LISTA DE FIGURAS....................................................................................... xii RESUMEN...................................................................................................... xiii ABSTRACT..................................................................................................... xiv INTRODUCCION............................................................................................ 1 CAPITULO I EL PROBLEMA............................................................................... 5 Planteamiento del Problema.................................................... 5 Formulación del Problema................................................. 8 Objetivos de la Investigación.................................................... 8 General.............................................................................. 8 Específicos........................................................................ 8 Justificación de la Investigación............................................... 9 Delimitación de la Investigación............................................... 11 II MARCO TEORICO.......................................................................... 12 Antecedentes de la Investigación............................................. 12 Bases Teóricas......................................................................... 14 Sistema de Radio Telefonía Móvil Celular GSM............... 15 Arquitectura del D900 GSM-PLMN................................... 17 Estación Radio Base......................................................... 21 Celda Omnidireccional................................................ 21 Celda Sectorizada....................................................... 22 Configuración de Celdas............................................. 23 Radio Canales……………………………………………….. 25 Canal de Voz............................................................... 27 Canal de Control......................................................... 28 Radio Enlace………………………………………….……... 29 Tráfico de Red................................................................... 34 Característica del Tráfico Telefónico........................... 34 Dimensionamiento de Centrales................................. 37 Estructura de una Red Telefónica..................................... 42
  • 4. iv Estructura Jerárquica.................................................. 43 Redes Urbanas........................................................... 45 Redes Interurbanas..................................................... 45 Redes Internacionales................................................ 46 Medios de Transmisión..................................................... 47 Señalización...................................................................... 48 Señalización Mltifrecuencia......................................... 48 Señalización por Canal Asociado y Canal Común...... 48 Sistema de Señalización CCITT................................. 49 Planificación de una Red Telefónica................................. 50 Definición de Términos Básicos............................................... 51 Sistema de Variables................................................................ 54 Red GSM........................................................................... 54 Telefonía Básica................................................................ 55 III MARCO METODOLOGICO............................................................. 57 Tipo de Investigación................................................................ 57 Diseño de la Investigación........................................................ 58 Población o Universo y Muestra de Estudio............................. 58 Instrumentos de Recolección de Datos.................................... 59 Validez y Confiabilidad del Instrumento............................ 62 Tabulación de los Datos.................................................... 63 Tratamiento Estadístico..................................................... 63 Procedimiento de la Investigación............................................ 64 Análisis y Presentación de los Resultados............................... 65 Limitaciones del Estudio........................................................... 65 IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACION....................................... 66 Descripción de la Investigación................................................ 66 Discusión de los Resultados..................................................... 67 Como se logran los Objetivos Específicos........................ 67 Tratamiento Estadístico..................................................... 68 Modelo del Diseño de la Red de Telefonía Básica................... 96 Factibilidad de la Investigación................................................. 97 Factibilidad Técnica........................................................... 97 Factibilidad Operativa........................................................ 98 Factibilidad Económica...................................................... 99
  • 5. v V PROPUESTA DE DISEÑO DE LA INVESTIGACION................... 101 Descripción del Proyecto........................................................ 101 Alcance del Proyecto....................................................... 101 Descripción de la Red...................................................... 102 Servicios.................................................................................. 105 Servicios a Ofrecer.......................................................... 105 Objetivos de Calidad de Servicio..................................... 106 Calidad y Grado de Servicio............................................ 121 Capacidad y Dimensionamiento del Sistema.......................... 123 Análisis de Tráfico........................................................... 123 Dimensionamiento de las Centrales de Conmutación y Diseño de las BTS........................................................... 125 Diseño de Radio Frecuencia (Cobertura)............................... 126 Ubicación de las Estaciones Radio Base y Repetidoras..................................................................... 126 Cálculos de los Enlaces de Microondas.......................... 126 Especificaciones Técnicas de los Enlaces de Microondas...................................................................... 132 Topología de los Enlaces de Microodas.......................... Planes Fundamentales........................................................... 136 Plan de Señalización....................................................... 137 Plan de Numeración........................................................ 139 Plan de Sincronización.................................................... 141 Plan de Frecuencia.......................................................... CONCLUSIONES.......................................................................................... 143 RECOMENDACIONES................................................................................. 146 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.............................................................. 149 BIBLIOGRAFIA.............................................................................................. 150 ANEXOS A. Situación Actual y Futura del Servicio de Telefonía Básica en el Estado Zulia.................................................................................... 152 B. Tabla de Construcción.................................................................... 156 C. Calculo del Coeficiente de Cronbach.............................................. 158 D. Dimensionamiento del Sistema....................................................... 160 E. Diseño de Radio Frecuencia (Cobertura)....................................... 161
  • 6. vi LISTA DE CUADROS CUADROS p.p. 1. Mapa de Variables......................................................................... 55 2. Tabla de Resultados de la validez y Confiabilidad 69 3. Distribución de Medias Aritméticas de la variable Telefonía Básica............................................................................................ 70 4. Distribución de Medias Aritméticas de la variable Red GSM....................................................................................... 70 5. Porcentaje X Item, indicador y variable de Telefonía Básica......... 94 6 Porcentaje X Item, indicador y variable de Red GSM.................... 95 7. Elementos de la Arquitectura de la Red........................................ 99 8. Elementos de acceso a la Red...................................................... 100 9. Inversión Total por Año Miles $..................................................... 100 10. Accesibilidad al Servicio Telefónico............................................... 107 11. Número de averías efectivas reportadas por cada cien (100) líneas en servicio........................................................................... 107 12. Porcentaje de averías reparadas en veinticuatro (24) Horas........ 108 13. Porcentaje de averías reparadas en cuarenta y ocho (48) Horas...................................................................................... 108 14. Tiempo promedio de reparación de averías, contado desde el momento en que son reportadas................................................... 108 15. Porcentaje de Llamadas Completadas.......................................... 109 16. Tiempo de Establecimiento de la Llamada.................................... 110 17. Tiempo promedio de espera por respuesta de la operadora......... 111 8. Porcentaje de llamadas contestadas del tráfico hacia los servicios por operadoras................................................................ 111 19. Promedio de reclamos de facturación procedentes, por cada cien (100) facturas durante un mes............................................... 111 20. Tiempo ordinario de facturación.................................................... 112 21. Satisfacción de los Usuarios.......................................................... 113 22. Retenibilidad de la Conexión......................................................... 113 23. Criterio de Calidad y Confiabilidad de Servicio.............................. 121 24. Criterios de Disponibilidad del Servicio al Usuario........................ 122 25. Características de Tráfico.............................................................. 123 26. Enlaces de Radio con capacidad inicial de 8 Mbps (4 x 2)............ 127 27. Enlaces de Radio con capacidad inicial de 16 Mbps (8 x 2).......... 128 28. Area Metropolitana de Maracaibo.................................................. 128 29. Eje Costa Oriental del Lago........................................................... 131 30. Municipios Sucre, Francisco Pulgar, Colón, Catatumbo, Jesús María Semprún, Machiques de Perijá, y Rosario de Perijá........... 132 31. Area Metropolitana de Maracaibo.................................................. 132 32. Eje Costa Oriental del Lago........................................................... 135 33. Municipios Sucre, Francisco Pulgar, Colón, Catatumbo, Jesús
  • 7. vii María Semprún, Machiques de Perijá, y Rosario de Perijá........... 136 34. Nuevo Plan de Numeración 2000 por Sectores............................. 140 LISTA DE GRAFICOS GRAFICO p.p. 1. Resultados obtenidos en la pregunta No. 1 del cuestionario.......... 71 2. Resultados obtenidos en la pregunta No. 2 del cuestionario.......... 71 3. Resultados obtenidos en la pregunta No. 3 del cuestionario.......... 72 4. Resultados obtenidos en la pregunta No. 4 del cuestionario.......... 72 5. Resultados obtenidos en la pregunta No. 5 del cuestionario.......... 73 6. Resultados obtenidos en la pregunta No. 6 del cuestionario.......... 73 7. Resultados obtenidos en la pregunta No. 7 del cuestionario.......... 74 8. Resultados obtenidos en la pregunta No. 8 del cuestionario.......... 74 9. Resultados obtenidos en la pregunta No. 9 del cuestionario.......... 75 10. Resultados obtenidos en la pregunta No. 10 del cuestionario........ 75 11. Resultados obtenidos en la pregunta No. 11 del cuestionario........ 76 12. Resultados obtenidos en la pregunta No. 12 del cuestionario........ 76 13. Resultados obtenidos en la pregunta No. 13 del cuestionario........ 77 14. Resultados obtenidos en la pregunta No. 14 del cuestionario........ 78 15. Resultados obtenidos en la pregunta No. 15 del cuestionario........ 78 16. Resultados obtenidos en la pregunta No. 16 del cuestionario........ 79 17. Resultados obtenidos en la pregunta No. 17 del cuestionario........ 79 18. Resultados obtenidos en la pregunta No. 18 del cuestionario........ 80 19 Resultados obtenidos en la pregunta No. 19 del cuestionario........ 80 20 Resultados obtenidos en la pregunta No. 20 del cuestionario........ 81 21 Resultados obtenidos en la pregunta No. 21 del cuestionario........ 81 22 Resultados obtenidos en la pregunta No. 22 del cuestionario........ 82 23 Resultados obtenidos en la pregunta No. 23 del cuestionario........ 82 24 Resultados obtenidos en la pregunta No. 24 del cuestionario........ 83 25 Resultados obtenidos en la pregunta No. 25 del cuestionario........ 83 26 Resultados obtenidos en la pregunta No. 26 del cuestionario........ 84 27 Resultados obtenidos en la pregunta No. 27 del cuestionario........ 85 28 Resultados obtenidos en la pregunta No. 28 del cuestionario........ 85 29 Resultados obtenidos en la pregunta No. 29 del cuestionario........ 86 30 Resultados obtenidos en la pregunta No. 30 del cuestionario........ 86 31 Resultados obtenidos en la pregunta No. 31 del cuestionario........ 87 32 Resultados obtenidos en la pregunta No. 32 del cuestionario........ 87 33 Resultados obtenidos en la pregunta No. 33 del cuestionario........ 88 34 Resultados obtenidos en la pregunta No. 34 del cuestionario........ 88 35 Resultados obtenidos en la pregunta No. 35 del cuestionario........ 89 36 Resultados obtenidos en la pregunta No. 36 del cuestionario........ 89 37 Resultados obtenidos en la pregunta No. 37 del cuestionario........ 90 38 Resultados obtenidos en la pregunta No. 38 del cuestionario........ 90 39 Resultados obtenidos en la pregunta No. 39 del cuestionario........ 91
  • 8. viii 40 Resultados obtenidos en la pregunta No. 40 del cuestionario........ 92 41 Resultados obtenidos en la pregunta No. 41 del cuestionario........ 92 42 Resultados obtenidos en la pregunta No. 42 del cuestionario........ 93 43 Resultados obtenidos en la pregunta No. 43 del cuestionario........ 94 44 Distribución de Medias Aritméticas de las variables X indicadores.................................................................................. 95
  • 9. ix LISTA DE FIGURAS FIGURA p.p. 1. Estación Móvil (MS) y el Módulo de Identificación del Suscriptor....................................................................................... 15 2. Red de Elementos del Sistema D900 con los Subsistemas del PLMN en Relación con otras Redes y las Estaciones Móviles...... 18 3. Radio de Cobertura de una Celda Omnidireccional...................... 22 4. Representación Gráfica de una Celda Omnidireccional................ 22 5. Radio de Cobertura de Tres Sectores de Celda............................ 23 6. Representación Gráfica de Tres Sectores de Celda..................... 23 7. Gráfico de Radio Canales.............................................................. 26 8. Canal de Voz................................................................................. 28 9. Ejemplo de la Distribución de Canal de Frecuencia para el D900 BSS................................................................................................ 31 10. Downlink y Uplink……………………………………………………... 31 11. Estructura Ráfaga de Tiempo (Time Slop).................................... 32 12. Arquitectura de la Red Pública Telefónica..................................... 43 13. Distorsión de Atenuación............................................................... 46 14. Modelo del Diseño de la Red de Telefonía Básica........................ 97 15. Diagrama de Bloque de Ubicación del Punto de Conmutación..... 102 16. Arquitectura de la Red GSM.......................................................... 103 17. Especificaciones Espaciales.......................................................... 115 18. Conexión entre Usuarios............................................................... 119
  • 10. x ING. YEDRA HERNANDEZ, YASKELLY YUBISAY. RED GSM DE TELEFONIA BASICA PARA EL ESTADO ZULIA. UNIVERSIDAD DR, RAFAEL BELLOSO CHACIN. PROGRAMA DE MAESTRIA EN TELEMATICA. MARACAIBO, 2000 RESUMEN El propósito general de esta investigación fue el diseño de una red GSM de telefonía básica pera el Estado Zulia en la Empresa INFONET- MARACAIBO, con el objetivo de llevar a cabo todo un estudio sobre la planificación de la red telefónica, para evitar los imprevistos en cuanto arquitectura, el dimensionamiento y el aspecto económico. La siguiente investigación se realiza con el propósito de brindarle a la población zuliana otra alternativa en cuanto a servicio telefónico se refiere, por otra parte significa un crecimiento a nivel operativo y económico para la empresa; pero antes de cumplir con este compromiso la empresa tiene la obligación de presentar ante CONATEL (Comisión Nacional de Telecomunicaciones) un proyecto sobre el diseño de la red de telefonía básica donde se incluye al Estado Zulia; requisito indispensable para ser aprobado por este ende regulador de las Telecomunicaciones en Venezuela. La presente investigación se centra según el tipo de investigación en la modalidad de proyecto factible, cabe destacar que según los criterios de Hernández, Fernández y Batista (1991) el diseño de la misma fue de tipo Campo. El instrumento estadístico de recolección de datos utilizado fue el cuestionario, el cual proporciono datos para el diseño de la red en cuanto a las necesidades y preferencias de la población zuliana. El desarrollo del proyecto se realizó sobre los criterios de diseño utilizados por el Departamento de Planificación de Red de INFONET, utilizando solo algunos lineamientos como referencia de CONATEL y la UIT, estos criterios conforman 5 fases cada una de las cuales se subdividen en actividades. Los resultados obtenido van acorde con cada uno de los objetivos plasmados en esta investigación. Palabras Claves: Red GSM, Diseño, Telefonía Básica, Servicio, Planificación
  • 11. xi ING. YEDRA HERNANDEZ, YASKELY YUBISAY. GSM NETWORK OF BASIC TELEPHONY FOR ZULIA STATE. DR. RAFAEL BELLOSO CHACIN UNIVERSITY. MASTERY PROGRAM IN TELEMATICS. MARACAIBO, 2000 ABSTRACT The general purpose of this investigation was the development of a GSM NETWORK of basic telephony for Zulia State in the enterprise INFONET-MARACAIBO, with the objective to carry on a whole study in planning of the Telephonic Network, to avoid the hurdles referring to Architecture, the dimensioning and the economic aspect. The following investigation was made with the purpose of share with the Zulian population another alternative in the telephonic service, in other hand, means an increase at corporative and economic level to the enterprise, but before accomplish with this compromise the enterprise has the obligation of present to CONATEL (National Commission of Telecommunications) a project about the design of the basic telephony network where is included the Zulia State, indispensable requirement to be approved by this regulating institute of Venezuelan Telecommunications. The present investigation is centered by the type of investigation in the modality of possible project, underlining the Hernández, Fernández and Batista Criteria (1991) its design was a Field Type. The statistical instrument of data recollection used was the questionnaire, that provided data for the design of the network referring to needs and preferences of the Zulian Population. The development of the project was made about the design criteria used for the Planning Department of INFONET, using just a few guidelines as reference of CONATEL and the UIT, those criteria conform 5 phases each one subdivided in activities. The results gotten were right with each one of the objectives created in this investigation. Key Words: GSM Network, Design, Basic Telephony, Service, Planning
  • 12. 1 INTRODUCCION Hoy en día con la apertura de las telecomunicaciones muchas empresas están explotando este medio el cual engloba una serie de temáticas entre las que se encuentran las redes informáticas, los sistemas celulares y satelitales, así como también la telefonía básica, entre otros. Cabe destacar que este último es uno de los servicios con más expectativa y demanda se espera, debido a que el 28 de Noviembre del año en curso (Ley Orgánica de Telecomunicaciones) se termina el monopolio por parte de CANTV, empresa que actualmente es la única en ofrecer este servicio. En consecuencia CONATEL (Comisión Nacional de Telecomunicación), que es el ente regulador de las telecomunicaciones en Venezuela a resuelto otorgar concesiones a varias empresas interesadas en ofrecer este servicio en el país, una de ellas es la empresa INFONET que actualmente ofrece servicio de telefonía móvil y telefonía básica rural, pero desea entrar en el mercado de la telefonía básica pero en las zonas urbanas, para ello CONATEL le otorgo varias regiones como concesiones y entre ellas se encuentra la región 2 conformando varios estado, uno de los estos es el Estado Zulia. INFONET ha decido para principios del año entrante ofrecer este servicio al Estado. Zulia, razón por la cual la empresa se encuentra con la problemática de no contar con un diseño de la Red GSM de telefonía básica para el mencionado Estado, lo cual implica una investigación.
  • 13. 2 Consecuentemente se hace necesario el estudio de las limitaciones técnicas y económicas, realizando para esto una proyección de 5 años. Cabe desatacar que para prestar un servicio de telefonía básica es preciso diseñar una red para saber que tipo infraestructura se necesita: centrales de conmutación, aplicaciones software y medios de transmisión, así como de los terminales específicos. Hay que considerar que el servicio telefónico se puede prestar en varias modalidades; así tenemos la telefonía pública un servicio prestado con carácter universal, y la telefonía privada aquella de uso exclusivo de una comunidad de intereses. En este ámbito de ideas nos encontramos con un trabajo de investigación que persigue un estudio previo de las variables y su comportamiento, apoyándonos en estos indicadores obtendremos los resultados de la investigación Cabe mencionar que esta investigación aporta un metodología para la planificación o diseño de un red telefónica, basadas en vario autores que arroja como resultado un híbrido. Esta investigación entra en la modalidad de proyectos factibles debido a que presenta una propuesta de diseño viable, y una solución posible del problema del cual se ha hablado anteriormente, de esta manera se satisfacen las necesidades de la empresa y se cubren vacíos en área de las telecomunicaciones. Al examinar lo expuesto anteriormente la empresa INFONET, en su continuo mejoramiento tecnológico, ha tomado la decisión de la realizar una investigación sobre el diseño de una red GSM de telefonía básica para el
  • 14. 3 Estado Zulia el cual se desarrolla en cuatro capítulo donde se expone de manera clara y precisa todo lo necesario para la planificación de la misma, de dichos capítulos se expone una breve introducción en los párrafos siguientes. El Capítulo I comprende la definición del problema que no es más que el diseño de la red GSM de telefonía básica para el Edo. Zulia, el cual comprende el planteamiento del problema donde se explica las razones que motivaron la investigación y la formulación del problema. También se destacan los objetivos de la investigación seguido de la justificación de la misma en donde se refleja la importancia y los beneficios que aporta tanto a la investigación como a la empresa. El Capítulo II desglosa los basamentos teóricos utilizados para fortalecer los conocimientos para el diseño de una red telefónica entre ellos se destacan la arquitectura y componentes de una red GSM, su estructura y los principios básicos para la planificación de la misma. De igual manera se definen las variables de estudios y se revisan varios trabajos realizados en el ámbito de la telefonía. Por otra parte, el Capítulo III comprende el Tipo de Investigación, la Metodología Utilizada, las Herramientas de Desarrollo y el Análisis y Presentación de los Resultados. Mientras el Capítulo IV arroja los resultados del proyecto y la explicación secuencial para la aprobación por parte de CONATEL y de esta manera colocarlo en funcionamiento, adaptándolo a la red de telefonía celular que existe actualmente en la empresa.
  • 15. 4 Finalmente tenemos como resultado la propuesta del proyecto de diseño de la red de telefonía básica para el Estado. Zulia junto con las conclusiones y recomendaciones.
  • 16. 5 CAPITULO I El Capitulo I encierra todo lo referente al problema de un estudio y a la dificultad que el investigador se propone a indagar. Está conformado por la situación problemática, el planteamiento del problema y la formulación del mismo. Cuando se refiere a este como capítulo de una investigación o tesis de grado, se tendrá que agregar a esa conformación los objetivos, justificación, importancia, delimitación y limitaciones del estudio, porque éstos son los elementos que se integran en el capítulo denominado problema. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Hoy en día, el mundo tecnológico se encuentra en un proceso de cambios continuos y en forma vertiginosa, donde las telecomunicaciones están a la vanguardia y los sistemas de telefonía móvil son los más importantes dentro de esta área, debido a la flexibilidad y diferentes servicios que ofrece a los usuarios, utilizando estos mismos sistemas de comunicación para prestar servicio de telefonía básica. Una de las tecnologías que permite ofrecer dichos servicios es el sistema Global para Comunicación Móvil (GSM) el cual es un estándar digital Europeo para sistemas celulares que operan en la banda de los 900 MHz. Este es un sistema de transmisión de voz y datos mediante un proceso de
  • 17. 6 modulación y digitalización de voz, que solo accede a la red por medio de una interface de radio, el cual se encuentra en una célula de propagación de ondas, que establecen la conexión del equipo a la central y permite el uso de teléfonos tanto fijos como móviles dentro de la misma, mediante un proceso estructural interno de la red. El mismo es un sistema diseñado no solo para la telefonía móvil, sino también para la básica o fija ofreciendo los mismos servicios de la móvil, también cabe destacar que puede solventar problemas de comunicación en muchos lugares, cuyas condiciones ambientales y morfológicas del área donde estas se encuentran, hace imposible la instalación de redes centrales vía cable. En el Estado Zulia y en el resto del país la única empresa encargada de suministrar el servicio telefonía básica hasta ahora es la Compañía Anónima Nacional de Teléfonos de Venezuela (CANTV), debido a una concesión que les otorgó la Republica de Venezuela el 14 de Octubre de 1991, dicha concesión culminó en el 27 Noviembre de 2000. Al romperse este monopolio, evidentemente, habrá una nueva competencia de servicios de telecomunicaciones tanto en telefonía básica, como de otros servicios de esta rama. En el caso específico de la empresa INFONET, Redes de Información, C.A. desarrollada bajo la tecnología GSM (Global System for Mobile Comunication), le fue otorgada por la Comisión Nacional de Telecomunicación CONATEL, la concesión para la explotación del servicio
  • 18. 7 de telefonía básica en la región 2 de Venezuela conformada por los Estados Mérida, Zulia, Táchira y Trujillo. La misma prevee que para el año 2001, específicamente en el mes de Enero podrá operar con el servicio de telefonía básica en las zonas urbanas otorgadas en concesión. En vista de lo expuesto anteriormente, la empresa se encuentra con la problemática de no poder prestar el servicio de telefonía básica o fija sin un diseño de la red GSM, requisito indispensable para ser aprobada su permiso por CONATEL, por otra parte se hace necesario saber las especificaciones técnicas, la calidad y el grado de servicio, la cobertura, la capacidad y dimensionamiento del sistema. Dicho diseño tendrá una proyección estadística de crecimiento de 5 años ya que así lo estipula la empresa y por otra parte se podrá observar el comportamiento de la red para luego someterse a ajustes. Dentro de sus procesos de mejora continua, la empresa INFONET, Redes de Información, C.A. ha venido planificando el diseño de la red GSM de telefonía básica para el Estado Zulia colocando de esta manera la puesta en marcha del servicio telefonía básica con en el objeto de ampliar su mercado en la zona urbanas y prestarle de esta manera otro servicio a sus usuarios. Cabe destacar que dicho diseño abarca la interconexión a larga distancia nacional e internacional.
  • 19. 8 Formulación del Problema Por lo antes expuesto se plantea la siguiente inquietud ¿Permitirá el diseño de la red GSM de telefonía básica dimensionar las facilidades de un modo homogéneo en todo el Estado Zulia, a fin de cumplir objetivos realistas, relativos a la evolución de la red existente introduciendo mejoras y nuevos servicios, en función de los recursos disponibles optimizando las inversiones? OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION Objetivo General Diseñar la red GSM de telefonía básica para el Estado Zulia. Objetivo Específicos Diagnosticar la necesidad de diseñar la red GSM de telefonía básica para el Estado Zulia. Diseñar la arquitectura de la red GSM de telefonía básica, utilizando como referencia los lineamientos de CONATEL (Comisión Nacional de Telecomunicaciones) y la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) para brindar un servicio óptimo al Estado Zulia. Determinar los clientes a servir durante los próximos 5 años para pronosticar el tráfico de la red. Dimensionar los elementos de la arquitectura de la red y su ubicación geográfica para la instalación del servicio de telefonía básica.
  • 20. 9 Realizar cálculos de tráfico para determinar los canales de interconexión dentro de la red GSM y sus periféricos (TRAU, BSC, MSC o Central, etc.). Presentar la propuestas de diseño para someter a consideración el Proyecto de Telefonía Básica en CONATEL. JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION La empresa INFONET, brinda un servicio de telefonía básica rural y móvil con capacidad para manejar un gran número de usuarios para transmisión de voz y datos en las zonas otorgadas en concesión, pero debido al auge de la apertura de telecomunicaciones la empresa ha decidido realizar una investigación sobre el diseño de la red GSM de telefonía básica para el Estado Zulia para la puesta en marcha del servicio telefónico fijo en el mismo. La empresa INFONET pretende, mediante este diseño realizar la adaptación de la plataforma actual al servicio de telefonía básico, lo cual implica una reducción de costos para la misma debido a que no invertirá en exceso de hardware y sistema ya que cuenta con una plataforma que presta servicio de telefonía móvil y básica rural en los actuales momentos. Permitiendo de esta manera un incremento en los ingresos por el concepto del servicio prestado. Cabe destacar que el diseño o planificación de una red debe establecer las reglas de organización de las redes, esto se logra con el establecimiento
  • 21. 10 de un plan de actuación en los distintos puntos de la misma en función de la demanda de servicio previsible. En este momento la empresa INFONET no cuenta con un diseño o planificación de la red GSM de telefonía básica en el Estado Zulia lo cual no le permite saber las dimensiones que esta puede tener entre el grado de calidad deseado y el costo que esto supone trayendo como consecuencia la ignorancia de las limitaciones técnicas y económicas, por estas razones el diseño se define como la actuación tendente a proporcionar el equipo conveniente en el punto adecuado, en el momento oportuno y a un costo previsto, con un grado de servicio (calidad) aceptable, por lo cual la gerencia de la misma decidió realizar un diseño completo de la red el cual engloba: arquitectura de la red, tráfico telefonía, grado de servio a prestar, cobertura, tipo de central, entre otros, dando como resultado que la empresa pueda ofrecer un servicio satisfactorio que cumpla con los requisitos exigidos por el cliente. Por otra parte cabe destacar que con la aprobación de este proyecto la empresa estará en capacidad de brindar a la población zuliana la oportunidad de tener otra alternativa de selección a la hora de adquirir el servicio telefonía básica. Para el diseño de la red GSM se utilizaron diversas aplicaciones asistidas por computadoras, que han venido apareciendo en el mercado a medida que pasa el tiempo y la tecnología cada día es más avanzada, las cuales buscan dotar de herramientas que faciliten día a día el trabajo de los
  • 22. 11 ingenieros y demás profesionales. en particular aquellos que se encargan del diseño o planificación de una red de telefonía y su proyección. Para solventar esta problemática se debe planificar y estudiar varias alternativas, una vez aprobado por CONATEL el diseño de la red GSM de telefonía básica para el Estado Zulia se colocara en funcionamiento el servicio de la misma. Para realizar lo antes expuesto se requiere hacer un estudio de mercado en el cual el Departamento de Marketing de la empresa ya realizó. DELIMITACION DE LA INVESTIGACION Para analizar la problemática del objeto de estudio, la investigación se ha delimitado en espacio, tiempo y contenido. Delimitación Espacial, el estudio se desarrollo en la empresa INFONET, Redes de Información C.A. ubicada en el Sector Sabaneta, calle 100ª, esquina con Av. 49ª No. 49ª-27, Galpón de Operaciones de INFONET, del Municipio Autónomo Maracaibo – Estado Zulia. Delimitación Temporal, la investigación se llevó a cabo en un tiempo de nueve (09) meses, comprendido entre los meses de Febrero de 2000 a Noviembre del año en curso. Delimitación del Contenido, la presente investigación se ubicó en las áreas de las Telecomunicaciones, la Telemática, las Redes Celulares, los Sistemas de Computación, entre otros, enmarcados en la estructura programática de la Maestría en Telemática.
  • 23. 12 CAPITULO II Este capitulo representa el soporte inicial de la investigación, en el mismo se abordan las características del problema que constituye las diferentes posiciones, diversos conocimientos y antecedentes que permitirán investigar el problema. A través del marco teórico se puede situar el problema dentro de un conjunto de conocimientos los más sólidos posibles lo cual permitirá orientar la búsqueda y por ende una conceptualización adecuada de los términos utilizados. En este proyecto se representan las bases teóricas donde se incluye la arquitectura del sistema GSM y la parte referida a radio frecuencias como las antenas, entre otros. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION En Venezuela el desarrollo de las telecomunicaciones esta tomando gran importancia dentro de los sistema de telefonía básica, debido a la apertura de los mismos. Por ello se han realizado trabajos especiales de grado, artículos y reportes donde hacen referencia al tema de investigación en cuanto al diseño y planificación de redes telefónicas, a continuación citan algunas: Contreras (1996) diseño un sistema de telefonía móvil para la ciudad de
  • 24. 13 Maracaibo el cual propuso un sistema de telefonía móvil utilizando para ello una red de repetidoras ubicadas a lo largo de la parte norte y sur de Maracaibo lo cual estaría interconectada con la central de comunicación CANTV, de esta manera brindaría servicio de telefonía básica a dicha ciudad. Contreras plantea un sistema analógico que prestará servicio exclusivamente a la ciudad de Maracaibo y no en las zonas rurales, además que no propone un proceso de optimización, sin embargo el método de predicción de propagación de señal aplicado es el mismo que se utiliza en esta investigación. Salazar M. Y Salasar R (1997) realizaron un diseño de un sistema de telefonía inalámbrica digital basado en el sistema GSM 900 para brindar servicio al área rural del estado Zulia, esta investigación trata del diseño de la red de telefonía fija rural GSM 900 de la empresa INFONET donde se especifica los pasos estructurales para la implantación de esta, cabe destacar que esta se elaboró en la misma empresa donde se realizó la investigación. Chacón (1995) realizo su trabajo de investigación sobre el “Diseño de un sistema de comunicaciones móviles basado en la tecnología trucking para la Costa Oriental del Lago “ donde establece la posibilidad de comunicación para las empresas suscritas al sistema propuesto por Chacón. El análisis que realizó sobre la estimación de la probabilidad de cobertura es simular al utilizado en esta investigación aunque no propone un proceso de optimización. Su diseño esta centrado en la parte móvil de las
  • 25. 14 comunicaciones ofreciendo el servicio a las empresas suscritas al sistema en la Costa Oriental del Lago. Por otro lado, Cubillan (1996) propuso la alternativa de “Diseñar un sistema de telecomunicaciones Bidireccional para las poblaciones del sur de Maracaibo”. Dicha investigación, trata sobre la interconexión de las localidades del sur de Maracaibo con una central de conmutación la cula sirve de enlace con la red de CANTV. Este enlace se lleva a cabo mediante la utilización de equipos de microondas permitiendo de esta manera, comunicación bidireccional para sus abonados. Por consiguiente, la investigación de Cibillan no inspecciona la tecnología modernas que las telecomunicaciones a desarrollado, por lo que su sistema es muy limitado, en cuanto a cobertura. Dentro de este orden de ideas la empresa INFONET (1997) presento a CONATEL un proyecto técnico titulado “Servicios de Telefonía Móvil” , el cual trata sobre el diseño de la red GSM para prestar servicios móviles en las regiones que le fueron otorgadas en concesiones, sirviendo el mismo, como base de referencia para esta investigación. BASES TEORICAS En este punto se tratan aquellos enfoques teóricos que se consideran convenientes para la sustentación de las variables objeto de estudio y que sirvieron de apoyo a su explicación en la realidad actuante.
  • 26. 15 SISTEMA DE RADIO TELEFONIA MOVIL CELULAR GSM El sistema de radio telefonía móvil celular consiste de una red de estaciones base conectadas a una red telefónica local, principalmente para la transmisión de voz, que permite transmisión de datos. Este trabaja mediante la emisión y recepción de ondas de radio en la banda de los 900 MHz. Déchaux y Scheller (1993) dicen que la red GSM está divida en tres partes principales. La Estación Móvil (MS), el Subsistema Estación Base (BSS) y el Subsistema de Red (SSS). La primera es el equipo de telecomunicación el cual es capaz de transmitir y recibir información mediante la interconexión de la red, Rahnema M. (1993) define a una Estación Móvil (MS) como el equipo físico, el cual tiene un radio transceptor, pantalla, procesador de señal digital, y una pequeña tarjeta llamada Módulo de Identificación del Subscriptor (SIM). La figura 1 muestra al MS y la tarjeta de SIM. Figura 1 Estación Móvil (MS) y el Módulo de Identificación del Subscriptor (SIM) Daniel Hung (1998) Estación Móvil (MS) Módulo de Identificación del suscriptor (SimCARD)
  • 27. 16 La SIM se encarga de movilizar datos de acceso personal del subscritor. Watson (1993) dice que ésta moviliza dicha información, para que el usuarios pueda tener acceso a todos los servicios subscriptos independientemente de ambas localidades de los terminales, o el uso de un terminal específico, es decir, que al insertar la tarjeta SIM de otro teléfono celular GSM, el usuario es capaz de recibir llamadas de su teléfono, realizar una llamada o recibir otros servicios subscriptos. Definido el equipo MS, se puede concretar diciendo que este es el que se interconecta a la red, para poder establecer una comunicación con otro móvil o equipo fijo de comunicación, el cual tiene una característica exclusiva que es la utilización de un tarjeta SIM, el cual lo hace completamente digital, tanto en la forma como se interconecta como en su utilización. El segundo (Subsistema Estación Base BSS). Es el que provee todas las transmisiones y funciones de control, necesariamente para el radio de cobertura del área de servicio , este incluye las Estaciones Transceptoras (BTS) y el Controlador de Estación Base (BSC). Déchaux y Scheller (1993) dicen que estas se comunican a través de la interface denominada A-bis, permitiendo (como el resto del sistema) la operación entre componentes hechos por marcas distintas. La Estación Base Transceptora (BTS) de radio, se define como la célula con los protocolos de radio enlace de teléfonos inalámbricos para la Estación Móvil (MS). En un área grande ya sea urbana o rural, ellas serán potencialmente un gran número de BTS en funcionamiento.
  • 28. 17 El Controlador de Estación Base (BSC) dirige los recursos de radio para una o más BTS, este maneja la sección de canales de radio, cambios de frecuencias, y los traslados de llamadas. El BSC es el que establece la conexión entre el móvil y el Centro de Conmutación para Servicio Móvil (MSC). El tercero (Subsistema de Red SSS) se encarga de efectuar las conexiones de llamadas entre los equipos móviles de transmisión, con equipos de telecomunicación fija o móvil, usuarios de la red, o de otra red similar conectada a la misma. Schmid y Kahler (1993) dicen que la componente central del Subsistema de Red es el Centro de Conmutación de servicio Móvil (MSC), este actúa como un nodo normal de conmutación del PSTN o ISDN, y además provee todas las funciones necesarias para el manejo de un subscriptor móvil, semejantes como registración, autenticación, localidad, transferencias de llamadas, datos personales y rutador de llamadas para un subscritor Roaming. Estos servicios son abastecidos en conjunción con varias entidades funcionales, el cual juntas forman el subsistema de red. ARQUITECTURA DEL D900 GSM-PLMN El sistema de telefonía celular Siemens D900 GSM-PLMN esta subdividida estructuralmente en subsistemas, la cual se define como aquellos equipos que unidos forman un sistema. Siemens (1996) dice que el D900 esta compuesto de tres subsistemas el subsistema de radio, el
  • 29. 18 subsistema de conmutación y el subsistema de operación y mantenimiento como se muestra en la figura 2, donde el subsistema de radio (RSS) está encargado de todas las funciones de radio el cual cuenta con: Figura 2 Red de Elementos del Sistema D900 con los Subsistemas del PLMN en Relación con otras Redes y las Estaciones Móviles. Siemens (1996, p.31) El Subsistema Estación Base (BSS) quien provee todas las funciones de transmisión y control necesario para la cobertura de radio. Este incluye las Estaciones Base Transceptora (BTS) las cuales son distribuidas sobre toda el área de servicio y los Controladores de Estaciones Base (BSC) que a su vez están subdivididos en dos unidades físicas, el Equipo Central BSS (BCE) quien realiza las funciones de procesamiento de recursos de radio como, MSC TRAU BCE BTS MS OMC HLR VLR EIR AC PSTN ISDN Red de datos Otros PLMN Subsistema O&M (OMS) Subsistema conmutador (SSS) Sistema Estación Base (BSS) Estación Móvil (MS) Subsistema Radio(RSS) Otras redes BSC MSC TRAU BCE BTS MS OMC HLR VLR EIR AC PSTN ISDN Red de datos Otros PLMN Subsistema O&M (OMS) Subsistema conmutador (SSS) Sistema Estación Base (BSS) Estación Móvil (MS) Subsistema Radio(RSS) Otras redes BSC
  • 30. 19 dirección de canales de radio, conexión local y funciones de salvaguarda. Y la Unidad de Transcodificación y Adaptación de Velocidades TRAU quien adapta los diferentes tipos de transmisión entre la BSS y el MSC en cada señal de canal. La Estación Móvil (MS), el cual no es una parte integral del D900, este es operado por el subscriptor. El segundo llamado Subsistema de Conmutación (SSS), provee todas las funciones específicas de conmutación para radio móvil, así como cualquier otra función necesaria de conmutación específica en la red fija las cuales son requeridas para operaciones independientes de la red D900 o para la operación de la red D900 en conjunto con un red fija PSTN o ISDN, u otra red de radio. Es también capaz de manejar base de datos complejas (datos del subscriptor, datos de red) además de manejar diferentes tipos de protocolos de señalización que son usados para establecer una conexión clara. Este consta de las siguientes elementos de red: el Centro de Conmutación de Servicios Móviles (MSC), el Registro de Posición Visitado (VLR), el Registro de Posición Base (HLR), el Centro de Autenticación (AC) y el Registro de Identificación de Equipos (EIR). El primero (MSC), es quien maneja los servicios de control de llamadas en la PLMN, este conmuta las conexiones de radio entre la PLMN con cualquier red fija PSTN o ISDN, otro móvil PLMN y entre dos móviles MS internos de la misma.
  • 31. 20 El segundo (VLR) es básicamente una base de datos con información acerca de todos los subscriptores móviles corrientemente activados en el área de servicio. El tercero (HLR) es la base de datos principal con la información relevante de los subscriptores móviles registrados. El cuarto es el Centro de Autenticación (AC) el cual es el que tiene el número de casillas de seguridad que proporciona los códigos de autenticación y los algoritmos de un subscriptor móvil, requerido para la creación de los parámetros de autenticación. Y el quinto (EIR) es una base de datos que contienen los tipos de equipos móviles e identificación de los mismos que están autorizados dentro del área de servicio. Por último el OMS quién provee todas las funciones apropiadas para la operación remota y local de la red D900 y para grabar información acerca del funcionamiento o ejecución del sistema D900. Este requiere de procesamiento, memorización y supervisión de equipamiento el cual es agrupado junto con una localidad central, una central de operación y mantenimiento (OMC) u otro equipamiento local O&M, de cualquier modo, fijo o portátil. Las funciones del subsistema son realizadas por las funciones de red elementales las cuales pueden ser abastecidas en configuraciones diferentes para nodos físicos de red, particularmente en el SSS.
  • 32. 21 ESTACION RADIO BASE Las Radio Bases, también conocidas como cell-sites (celdas), son un conjunto integrado de equipos tales como interfaces, equipos de control, antenas, entre otros, necesarios para establecer comunicación entre la central telefónica y el móvil. Cada Radio Base posee una unidad de control que permite monitorear parámetros importantes en la transmisión, tales como potencia transmitida por los móviles, nivel de señal recibida, tensión de alimentación, etc. La estación Radio Base es capaz de comunicarse con cualquier estación móvil que viaje dentro de un área determinada o cercana a ésta. Dicha área se conoce con el nombre de CELDA, y entre los tipos más comunes se encuentran los siguientes: la celda omnidireccional y la sectorizada. Celda Omnidireccional Cuando se tiene una celda de este tipo, la estación Radio Base es equipada con una antena omnidireccional la cual transmite por igual en todas las direcciones. Por esto, la forma del área de cobertura es circular y la estación base es ubicada en el centro como se muestra en la figura 3. La estación móvil dentro de esta celda tendrá normalmente un buen radio de conexión con la estación Radio Base. Cuando estas celdas se representan sobre un dibujo o un diagrama se utiliza un hexágono, como se puede observar en la figura 4.
  • 33. 22 Figura 3 Radio de Cobertura de una Celda Omnidireccional Figura 4 Representación Gráfica de una Celda Omnidireccional Celda Sectorizada Para este tipo de celda, la estación Radio Base es equipada con tres antenas direccionales cubriendo cada una 120° de un sector de celda. En dichas estaciones, algunas unidades de canal son conectadas a una antena para cubrir un determinado sector de celda, otros canales a la segunda antena y el resto a la tercera. Basándose en lo anterior, una estación Radio Base sirve a tres sectores de celda, a pesar de que en algunos casos se necesita solo una para cubrir un área pequeña.
  • 34. 23 Figura 5 Radio de Cobertura de Tres Sectores de Celda Los sectores de celda se representa con tres hexágonos, se dibujan uno para cada celda con la estación radio base colocada en la esquina de cada hexágono. En la figura 5 anterior puede observarse que para obtener la cobertura total de las celdas deben traslaparse las mismas. Esto se aplica para celdas vecinas. Figura 6 Representación Gráfica de Tres Sectores de Celda Configuración de Celdas Existen tres tipos básicos de celdas: (a) Omni/Omni (O/O), (b) Omni/Sector (O/S) y (c) Sector/Sector (S/S). CELDA 1 CELDA 2 CELDA 3 CELDA 2 CELDA 3 CELDA 1
  • 35. 24 En cada una de las configuraciones, el primer término está referido al equipo de transmisión de la celda, mientras que el segundo se refiere al equipo de recepción. Configuración Omni/Omni (O/O) Esta configuración es la más básica, por lo que es utilizada en celdas que no conduzcan grandes cantidades de información, tales como aquellas que se encuentran situadas en zonas rurales, en mercados pequeños o en celdas que bordeen un sistema núcleo. La configuración O/O posee generalmente dos antenas receptoras para que pueda existir diversidad, esto con el fin de incrementar la confiabilidad del sistema incrementando su disponibilidad, es decir, que cada unidad suscriptora es monitoreada con dos antenas en la celda. Esta configuración requiere de una antena transmisora para un número específico de canales. El número exacto de canales a usar depende de las frecuencias a utilizar y de la arquitectura de las celdas, y no de la antena en sí. Uno de los valores más utilizados es el de 15 canales. Generalmente estos sistemas no emplean antenas transmisoras redundantes y se inclinan por la utilización de un duplexor. Un duplexor es un dispositivo pasivo capaz de transmitir y recibir con la misma antena. Configuración Omni/Sector (O/S) Esta configuración es igual a la Omni/Omni en cuanto al equipo de transmisión. Sin embargo, en el patrón de recepción presenta importantes diferencias.
  • 36. 25 La configuración Omni/Sector tiene como ventaja que ofrece una mejor sensitividad en la celda, por lo tanto, los suscriptores pueden transmitir con valores de potencias bajos, prolongando de esta manera la vida de las baterías. Este tipo de configuración es utilizado en áreas con gran densidad de tráfico, pero no requiere de un elevado número de canales. Configuración Sector/Sector (S/S) La configuración Sector /Sector permite utilizar un gran número de canales en un área dada. En efecto, tres o seis celdas son creadas, usando equipos de control común, canales de señalización y periféricos. Esta configuración también presenta la ventaja de que al sectorizar los costos bajan, así como también los canales de voz pueden aumentar favorablemente. La utilización de una celda sectorizada es recomendada cuando se transmiten un gran número de canales (de 45 en adelante). RADIO CANALES El radio canal es el trayecto de transmisión bidireccional entre la estación móvil y la estación base como se observa en la figura 7. Un canal utiliza radio frecuencias separadas, una para la transmisión desde la estación móvil y otra para la transmisión desde la estación Radio Base. Un canal como este se conoce como canal Dúplex (Bidireccional). La distancia entre estas dos frecuencias (distancia Dúplex) es siempre la misma.
  • 37. 26 Figura 7 Gráfico de Radio Canales Cada radio canal tiene su unidad de canal en una estación radio base. Su transmisor (Tx) trabaja en una frecuencia fija de transmisión preseleccionada. Lo mismo se aplica al receptor (Rx). La estación móvil tiene solo un transceptor (transmisor-receptor), el cual esta sintonizado a un solo radio canal a la vez. Sin embargo, este cambia automáticamente de canal (cambiando de frecuencia) y sintoniza cualquiera de los radio canales especificados en el sistema. Todos los radio canales de la misma celda trabajan con diferentes frecuencias, al igual que las celdas vecinas utilizan otras frecuencias. Esto se debe a que tales celdas se superponen unas con otras, por lo que de no ocurrir esto, podría producirse interferencia. A pesar de esto, el mismo radio TX RX CU CELDA CELDACELDA
  • 38. 27 canal es reutilizado en celdas lo suficientemente alejadas unas de otras geográficamente. Esto produce un incremento en la capacidad de tráfico por unidad de área. Existen dos tipos de canales: los canales de voz (VC) y los canales de control (CC). Canal de Voz El canal de voz durante el procedimiento de una llamada, es el encargado de transportar la conversación; cuando ésta finaliza, el canal es liberado para una próxima conversación. A un canal de voz pueden añadírsele otras informaciones como las siguientes: Tono de audio de supervisión (SAT), el cual es utilizado para la supervisión de la calidad de transmisión, esta no interfiere puesto que la frecuencia del SAT está muy por encima de la frecuencia de voz. DATO, utilizado en ciertas situaciones como en la transferencia automática (HANDOFF), que causa una breve interrupción en la conversación, la cual es prácticamente imperceptible. Tono de señalización (ST), que sirve como señalización de línea el cual es enviado a una sola dirección desde la estación móvil, como por ejemplo durante el establecimiento de la llamada y la transferencia.
  • 39. 28 Figura 8 Canal de Vozl Canal de Control Generalmente solo hay un canal de control en cada celda, el cual es utilizado para transmisión de datos. Así, una estación base que sirve a una celda omnidireccional esta equipada con un canal de control, y cuando sirve a tres sectores de celdas con tres canales de control respectivamente. Cuando la estación móvil está dentro de una celda libre se encuentra siempre sintonizada al canal de control de esa celda, supervisando el flujo continuo de datos aunque no esté en estado de conversación. Sobre este canal se envía una llamada al suscriptor móvil cuando se le solicita. Esta función del canal de control en dirección a la estación móvil se llama frecuentemente función de “búsqueda” sobre el canal de control. Cuando un suscriptor disca un número para hacer una llamada, su estación móvil envía la información de acceso por el canal de control al MTSO (vía la estación radio base). Por esto la función sobre el canal de control desde la estación móvil se llama función de “acceso”. CU TX RX Radio Señales Dato MSC Dato Radio FrecuenciaDato MSC CU TX RX Radio Señales Dato MSC Dato Radio FrecuenciaDato MSC
  • 40. 29 Puesto que la función de búsqueda se utiliza en una dirección y la función de acceso en otra sobre el mismo canal, se habla del canal de control como canal combinado de búsqueda y acceso (PAC). RADIO ENLACE El sistema GSM al igual que otros sistemas de telecomunicación celular necesitan de una interfaz que enlace a los móviles con sus sistemas de control y conmutación de llamadas y de esta manera poder prestar el servicio. Siemens (1996, p.43) dice que “el sistema GSM utiliza la interfaz de radio denominada Um requerida por el soporte universal usado por cualquier estación móvil (MS) compatible en cualquier GSM-PLMN”. Por su parte Scourias J. (1998, Internet) indica que la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU), el cual dirige la asignación internacional de espectro de radio (entre otras funciones) asignó las bandas de 890 – 915 MHz para uplink (de estación móvil a estación base) y 935 – 960 MHz para el downlink (de estación base a estación móvil) para las redes móviles en Europa. Ya que el espectro de radio es un recurso limitado apartado para todos los usuarios, habría que diseñar un método para dividir el ancho de banda como usuarios fueran posibles. El método opcional para GSM es una combinación de división de múltiple acceso de tiempo y frecuencia (TDMA/FDMA). La parte FDMA involucra la división por frecuencia del total de un ancho de banda de 25 MHz
  • 41. 30 dentro de 124 frecuencias portadoras de 200 MHz de ancho de banda. Uno o más frecuencias portadoras son entonces asignadas para cada una de las estaciones base. Cada una de esas frecuencias portadoras son entonces dividas en tiempo, usando un esquema TDMA, dentro de ocho intervalos de tiempo. Un intervalo de tiempo es usado para transmisión hacia el móvil y otro para recepción. Ellos son separados en tiempo, de modo que la unidad móvil no recibe y transmite al mismo tiempo, un hecho que simplifica lo electrónico. Siemens (1996, p.44) dice que “con el TDMA, el número de canales es incrementado por un factor de 8 a 992 tráfico de canales físicos Dúplex en el caso de toda la cantidad de canales. Las especificaciones de la banda de radio frecuencia para la banda primaria GSM (P-GSM 900) son como la siguiente”. (Ver figura 10) Frecuencia portadora del transmisor BSS (downlink). fdown (n) = fup (n) + 45 MHz Intervalo de radio frecuencia: 200 KHz. Intervalo Dúplex: 45 MHz Donde la fdown es la frecuencia del enlace existente desde la BTS a la unidad móvil (downlink). La figura 11 define los enlaces downlink y uplink.
  • 42. 31 Figura 9 Ejemplo de la Distribución de Canal de Frecuencia para el D900 BSS Siemens (1996 p.44) Figura 10 Downlink y Uplink 001 002 123 124 890 890.2 914.8 915MHz Frecuencia portadora (RFCH) C1....C124 001 002 123 124 935 935.2 959.8 960MHz Frecuencia portadora (RFCH) C1´....C124´ Canal de frecuencia de radio de 200MHz Canal de frecuencia de radio de 200MHz Espacio dúplex de 45 MHZ Banda de transmisión de la estación móvil (MS) (uplink) Número de canales donde trasmite el MS Número de canales donde recibe el BSS Banda de transmisión del (BSS) (downlink) Número de canales donde recibe el MS Número de canales donde trasmite el BSS 001 002 123 124 890 890.2 914.8 915MHz Frecuencia portadora (RFCH) C1....C124 001 002 123 124 935 935.2 959.8 960MHz Frecuencia portadora (RFCH) C1´....C124´ Canal de frecuencia de radio de 200MHz Canal de frecuencia de radio de 200MHz Espacio dúplex de 45 MHZ Banda de transmisión de la estación móvil (MS) (uplink) Número de canales donde trasmite el MS Número de canales donde recibe el BSS Banda de transmisión del (BSS) (downlink) Número de canales donde recibe el MS Número de canales donde trasmite el BSS BTSBTS Downlink Uplink BTSBTS Downlink Uplink
  • 43. 32 Scourias J. (1998, Internet) señala que la estructura más común de las ráfagas de intervalos de tiempo (time-slot burst) esta mostrada en la figura 11. Un total de 156,25 bits son transmitido en 0,577 milisegundos, entregando una cantidad amplia de bit de 270,840 Kbps. Cada grupo de 8 intervalos de tiempos es llamado una trama TDMA, el cual es transmitido cada 4,615 ms. Figura 11 Estructura Ráfaga de Tiempo (Time Slot) Scourias (1998, Internet) Las tramas TDMA son agrupadas a distancia dentro de una multitrama para señales portadoras de control. Hay dos tipos de multitrama, las que contienen 26 o 51 tramas TDMA. La multitrama trama-26 contiene 24 canales de tráfico (TCH) y dos canales lentos de control asociado (SAC) el cual
  • 44. 33 supervisa cada llamada en proceso. El SAC en 12 tramas contiene 8 canales, una para cada una de las 8 conexiones portadoras por los TCH. El SAC en 25 tramas no es corrientemente usado, pero se portará 8 canales SAC adicionales cuando la mitad del tráfico es implementado. Un canal rápido asociado de control (FAC) trabaja tomando intervalos desde un tráfico de canal al control de potencia de transmisión y mensajes de señalización de transferencias de llamadas (handover). La obtención de canales es finalizada por una agrupación de los bits de control en la ráfaga de intervalos de tiempo. Además de los canales asociados de control, hay canales de control los cuales (excepto para los que están puestos solo para canales dedicados de control) son implementados en cero (0) intervalos de tiempo de tramas TDMA especificas en una multitrama trama-51, implementado saltos de frecuencias portadora en cada celda, los canales de control incluyen: Canales de Radio Fusión (BCCH): transmiten de la BTS hacia varias MS, información sobre correcciones de frecuencias, sincronización, asignación de frecuencias, identificación de la estación base, entre otros. Canales de Control Dedicado (SDCCH): sirve para la iniciación de las llamadas, envío de informes sobre medidas de potencias o señalizaciones especiales como en el caso de handover o traspaso entre celdas. Canal Común de Control (CCCH): transmiten punto a punto (del BTS a un solo MS y viceversa) información para la localización del móvil, petición
  • 45. 34 de acceso, etc. Según Scourias J. (1998, Internet) éste está compuesto por tres canales de control usados durante el origen de una llamada y el paging. Canal de Acceso Casual (RACH): es un canal para la petición de acceso a la red. Canal Paging (PCH): usado para llamadas de emergencia desde la estación móvil. Canal de Otorga de acceso (AGCH): usado para asignar un SDCCH a un móvil para señalización, por una petición en el RACH. TRAFICO DE RED Básicamente, tenemos los conceptos de "tráfico telefónico" y de "dimensionamiento de centrales", ambos ligados a la aleatoriedad de las llamadas que se cursan los usuarios del servicio telefónico. Características del Tráfico Telefónico Huidobro y Conesa (1999) cualquier análisis es fundamental conocer cómo se reparte el tráfico telefónico, mostrando la experiencia que las, llamadas aparecen en cualquier instante, independientemente unas de otras (proceso aleatorio), y son de duración variable, pero con una media de dos a tres minutos, dependiendo del país. La utilización media de una línea telefónica en nuestro país, durante el año 1998, ha sido tan solo de unos 12 minutos por día, una cifra bastante pequeña, aunque no muy inferior a la de otros países de nuestro entorno.
  • 46. 35 Erlang: según Huidobro y Conesa (1999, p. 12) ”es la intensidad de tráfico de un órgano o grupo de órganos en los que el tiempo de observación coincide con el tiempo total de ocupación, entendiendo por tal la suma de los tiempos de ocupación parciales”. Por definición, la ocupación total durante una hora equivale a 1 Erlang. I (Erlangs) = 1/T n (t).dt Siendo n(t) el número de líneas ocupadas en un instante,"t". También, lo podemos expresar como: I (Erlangs)= t x n/60 En donde t es el tiempo medio o duración de la llamada en minutos, y n es el número de llamadas cursadas; así, si se realizan 20 llamadas con una media de 3 minutos, tenemos 1 Erlang. Al hablar de tráfico telefónico se emplean los siguientes términos: Ocupación: según la U.I.T (1984) es el estado en el que se encuentra un órgano cuando es utilizado; al comienzo de la ocupación se le denomina toma, al final liberación, y al intervalo que ésta dura, tiempo de ocupación. Llamada: Es la ocupación de una serie de órganos, provocada directa o indirectamente por los abonados que desean establecer una comunicación. Intensidad: según la U.I.T (1984) es el volumen de tráfico que se produce durante un determinado periodo de tiempo. Su unidad de medida es el Erlang.
  • 47. 36 El Erlang es la intensidad de tráfico de un órgano o grupo de órganos en los que el tiempo de observación coincide con el tiempo total de ocupación entendiendo por tal la suma de los tiempos de ocupación parciales de los mismos. 1 (Erlangs) = 1/T n (t).dt de donde se deduce que una línea permanentemente ocupada durante una hora transporta un tráfico de l Erlang. Como media se admite que una línea de abonado el tráfico varía de 0,03 a 0,1 Erlangs, y en una entre centrales, entre 0,3 y 0,8 Erlangs. Hora cargada: según la U.I.T (1984) se entiende por tal el periodo de tiempo de 60 minutos consecutivos de mayor volumen de tráfico. Llamada reducida a la hora cargada (LL.R.H.C.): Suponiendo una duración media de 2 minutos por Ilamada, y teniendo en cuenta la descripción dc tráfico, tenemos que: LL.R.H.C. = 2/60 = 1/30 Erlangs cuyo significado es el de una ocupación de 120 segundos durante la hora cargada. Congestión: según la U.I.T (1973) es la condición en la que es imposible establecer una nueva conexión, inmediatamente, por falta de circuitos. Bloqueo interno: Se da en un sistema cuando no se puede establecer una conexión entre una entrada y una salida, por falta de circuitos internos.
  • 48. 37 Sistema de pérdida: Son aquellos en los que una llamada se pierde si no existe un camino libre para establecer la conexión que se necesita. Sistema de espera: En éstos las llamadas se retienen hasta que se dispone de un camino libre para su establecimiento. Probabilidad de espera: Es la probabilidad de que una tentativa de llamada que se produzca no pueda ser completada de forma inmediata. Depende del dimensionamiento realizado, una vez fijada la calidad del servicio, buscando un compromiso entre los grados de congestión del sistema y su coste. Tráfico originado: Es el producido por las fuentes de tráfico alojadas en la red, sin tener en cuenta su origen y destino. Tráfico de tránsito: Es el que pasa a través de la red y no se origina ni acaba en ella. Carga por órgano: Es la ocupación media, es decir la razón entre el tráfico cursado por un grupo de órganos y su número. Dimensionamiento de Centrales Huidobro y Conesa (1999) al dimensionar una red telefónica hay que buscar un compromiso entre el grado de calidad deseado y el coste que ello supone; en este apartado es donde influye fundamentalmente el tipo de central elegida, ya que, si bien pueden crecer y adaptarse a las diferentes necesidades de tráfico, por su propia arquitectura resultará que cada sistema tiene una dimensión óptima a partir de la cual la complejidad del mismo y, consecuentemente, su precio, se ven altamente afectados.
  • 49. 38 Al instalar una nueva central se ha de tener en cuenta el número de bloques de conmutación, calcular el número de mallas de la red de conversión, el número de enlaces con otras centrales, etc., todo ello en base al tráfico a cursar por la central, dependiendo éste en gran medida del grupo de abonados al que va a dar servicio. En toda central telefónica se distinguen tres tipos de enlaces, los de llegada y salida de otras centrales, y los internos, necesarios para unir los abonados de fa misma central. Puesto que para conseguir la máxima eficacia el número de enlaces es inferior al de abonados, ya que no todos ellos los utilizan simultáneamente, es necesario considerar en los sistemas las llamadas etapas de concentración y expansión, así como otras de distribución para el mejor aprovechamiento de los órganos de la central. Aunque las etapas de concentración y expansión son muy similares, hay que tener en cuenta que, si bien en la primera, el abonado que llama puede conectarse a cualquiera de los enlaces de salida, en la segunda, el enlace de llegada, se conecta sólo al abonado llamado. En las etapas de concentración se realiza la operación de búsqueda; cuando un abonado quiere efectuar una llamada hay que buscar un enlace que se encuentre disponible; el número de entradas viene determinado por el de abonados, mientras que el de salidas lo está en función del tráfico que éstos originen. En las etapas de expansión se realiza la unción de selección; cuando una llamada entra en la central hay que seleccionar al abonado llamado, entre todos los pertenecientes a la central.
  • 50. 39 Una vez establecida la naturaleza de los elementos, la topología de la red y los diversos métodos de control de tráfico, es necesario proceder a determinar la cantidad de equipos a instalar y de rutas a establecer, capaces de soportar el tráfico previsto. El número de equipos a instalar viene determinado directamente por el de usuarios que se van a conectar a la red; éste es un punto que no necesita de más estudio. Por contra, la estimación de las rutas y su capacidad, es algo que se debe determinar cuidadosamente, en función de la topología de la red, servicios ofrecidos y tecnología utilizada, de tal forma que sea la adecuada para soportar el tráfico generado. Al dimensionar un sistema, se deben calcular todos sus elementos (órganos), en capacidad y tamaño, de tal forma que den servicio a la demanda estimada con la calidad adecuada. Esta demanda viene dada por el número de llamadas que se desean establecer por el de mensajes a enviar, y por su duración; el servicio se entiende como la disponibilidad de elementos que facilitan el establecimiento de la comunicación. Los dos conceptos fundamentales definidos por el CCITT, son: Volumen de tráfico: entendido como la cantidad de información cursada por un grupo de circuitos o centrales durante un cierto periodo de tiempo. Intensidad de tráfico: que es el volumen de tráfico cursado por un determinado grupo de circuitos o centrales en la unidad de tiempo. Para la medida de la intensidad de tráfico se utiliza la siguiente fórmula:
  • 51. 40 60 (minutos) tiempoxorallamadas/hNº tráficodeIntensidad  cuya unidad de medida es el Erlang, expresándose el volumen de tráfico en Erlangs por hora. A la hora de efectuar el cálculo y dimensionamiento de una red, hay que considerar los factores siguientes, que incluyen directamente en su capacidad, y que deben ser tratados como variables estadísticas; éstos son: (a) probabilidad de aparición de una llamada, (b) duración media de la comunicación y (c) orden de atención dc las llamadas. La probabilidad de aparición de "n" llamadas en un intervalo de tiempo "t", viene determinada por la ley dc Poisson:    tn n .eλt (t)P   en donde "" es la tasa de aparición de las llamadas. La probabilidad de que una llamada dure un tiempo suscritor a "t" es una distribución exponencial del tipo: P(t) = .e-t en donde "" es la tasa media de llamadas atendidas por unidad de tiempo. Este punto se presta a considerar varios modelos, ya que la atención a las llamadas puede ser por orden de llegada, por prioridad, por su procedencia, etc., pudiendo perderse o ser retenidas en espera; los dos modelos más usados son:
  • 52. 41 Modelo de Pérdida de Erlang K! SA 0K S A P s s    en donde "P" es la probabilidad de que se pierda una llamada, siendo " A" el tráfico en Erlangs y "S" el número de Organos/puertos (de enlace) de que se compone el sistema. Modelo de Espera de Erlang S! Α ..... 3! Α 2! Α Α1 Σ! Α P Σ32   en donde "P" es la probabilidad de no aceptar una llamada, y que ésta pase a la cola de espera, siendo " A" el tráfico en Erlangs y "S" el número de órganos de enlace de que dispone el sistema. Según este modelo, el tráfico soportado es A'=A.(l-P), y el tráfico en espera A"= A.P, siendo el incremento de tráfico soportado al incluir un nuevo órgano el siguiente: Qs(A) = A.[(Ps(A)-Ps-1 (A)) Este conjunto de fórmulas, correctamente aplicadas, es adecuado para resolver la mayoría de los problemas de dimensionamiento que se puedan plantear en redes de conmutación de circuitos con centrales que manejan tráfico telefónico.
  • 53. 42 ESTRUCTURA DE LA RED TELEFONICA Huidobro y Conesa (1999) la conmutación telefónica es el proceso mediante el cual se establece y mantiene un circuito de comunicación, capaz de permitir el intercambio de información entre dos usuarios cualesquiera. La imposibilidad de tener permanentemente conectados todos los usuarios entre sí, con dedicación exclusiva de ciertos medios para su uso, es lo que hace necesario el empleo de un sistema que permita establecer el enlace para la comunicación solamente durante el tiempo que ésta dure: estos sistemas que consiguen una mayor eficacia son las centrales telefónicas en sus diversas modalidades. Si utilizáramos una estructura de red en malla, donde cada usuario se conecta con el resto mediante un enlace físico, SI necesitarían: { N x (N-1)/2} enlaces, en donde "N" es el número de usuarios a conectar; esta solución, como se puede observar, es inevitable a partir de unos pocos usuarios y su eficiencia es muy baja, ya que, por ejemplo para una red con solo usuarios se necesitan 10 enlaces, lo que resulta en un 2/10 = 20%. Tomando el mismo ejemplo, pero con una estructura en estrella, en donde el punto central es la Central de Comunicación, se necesitaría tan sólo 5 enlaces, siendo, en este caso eficiencia de 5/5 = 100%. Las redes en malla resultan adecuadas cuado el tráfico es alto y la distancia pequeña, mientras que las redes en estrella son ideales para tráfico pequeño y distancias grandes, como sucede en la mayoría de los casos.
  • 54. 43 La estructura de una red de este tipo está compuesta por los siguientes elementos: medios de transmisión y centrales de conmutación, y como elemento imprescindible, pero fuera de ella, el terminal de usuario o teléfono. La estructura de la red ha de tener aquella disposición que le permita adaptarse a las necesidades de sus usuarios, la conexión a otras redes y optimizar al mismo tiempo su gestión y administración. Figura 12 Arquitectura de la Red Pública Telefónica Huidobro y Conesa (1999) Estructura Jerárquica El gran número de usuarios y el alto tráfico que una red telefónica ha de poder soportar hace que sea necesario agruparlos por áreas geográficas y hacerlos depender de varias centrales de conmutación que tengan acceso entre sí o a través de otras. Aparece el concepto de "jerarquía"; dado que el número máximo de usuarios que una central admite es limitado, mayor o RED CELULAR IBERPAC RED UNO CINCO RED DE DATOS CABECERAS TRANSMICION NODOS DE INTELEGENCIA DE RED SEÑALIZACION NIVEL DE TRANSITO NIVEL LOCAL DECT ESTCS GSM P B X
  • 55. 44 menor, dependiendo de su categoría, es necesario, una vez que éste se supera, el concurso de más centrales de conmutación para atenderlos, y cuando el de estas centrales es alto, se necesitan, a su vez, otras centrales de mayor nivel, para gobernar la comunicación entre ellas. En una red jerárquica se pueden dar varios niveles, pero cada central de un nivel depende solamente de otra de nivel superior, aunque la tendencia es a conectar a más de una por razones de seguridad, asegurándose así el establecimiento de rutas entre usuarios del servicio telefónico. Para resolver el problema de interconexión entre centrales que tienen el mismo nivel, al objeto de no necesitar escalar toda la estructural para establecer una comunicación entre usuarios pertenecientes a centrales diferentes, se utilizan enlaces que constituyen lo que se llama red complementaria; ésta a veces se usa también para establecer los enlaces entre centrales separadas por dos o más grados de jerarquía. Ya que el diseño de una red pretende conseguir el máximo ahorro en equipos y medios de transmisión, éste se realiza teniendo en cuenta que el número de llamadas simultáneas es menor que el de usuarios, existiendo una probabilidad, pequeña, de que al querer establecer una comunicación el sistema esté ocupado y haya que esperar cierto tiempo hasta que ello sea posible. El conocimiento del tráfico cursado y el tiempo medio de ocupación por llamada son factores a tener en consideración para el dimensionamiento correcto de la red.
  • 56. 45 Atendiendo a la distribución geográfica tenemos tres tipos de redes, las llamadas "urbanas" o de corta distancia, las "interurbanas" o de larga distancia, y las "internacionales". Redes Urbanas Dentro de éstas se engloban los circuitos de abonado y los de enlace entre centrales locales, para transmisión en banda base o baja frecuencia. Normalmente están constituidos por pares de conductores que, al agruparse, forman el llamado "cable de pares", que puede contener hasta varios cientos de ellos, configurados en simétrico y cuadretes, para una menor interferencia de unos sobre otros. Redes Interurbanas Esta es la encargada de proporcionar los enlaces entre centrales localizadas en diferentes ciudades; ello hace que las distancias sean mayores y se deban de utilizar cables de distintas características a los antes mencionados, con menores pérdidas y una respuesta plana que se consigue de dos formas diferentes: una, cargando (es lo que se denomina "pupinizar") los cables de pares, es decir insertando cada 1.830 metros una bobina de carga (inductancia), que reduce la atenuación, y la mantiene casi constante, pero también el ancho de banda al disminuir la frecuencia de corte, aumentando ligeramente el tiempo de propagación (Figura 1.14) y otra, empleando otros medios distintos de los cables de pares, tales como el cable coaxial, fibra óptica, radioenlaces, etc., todos ellos con una mayor capacidad de transmisión y una mayor fiabilidad.
  • 57. 46 Por medio de la introducción de una inductancia (carga) en el circuito se consigue una curva de respuesta más plana, aunque se introduce una cierta atenuación. Redes Internacionales Para dar curso al tráfico entre diferentes países se necesita de la interconexión entre las centrales internacionales, encargadas de encaminar el mismo. Esta se realiza mediante enlaces de alta capacidad (varios miles de circuitos full-dúplex) y fiabilidad, constituidos fundamentalmente por enlaces terrestres, submarinos o vía satélite, repartiéndose al menos entre dos de ellos por razones de seguridad. Los canales empleados son de tipo analógico (FDM/Multiplexaje por División en Frecuencia) o digitales (TDM/Multiplexaje por División en el Tiempo). Figura 13 Distorsión de Atenuación Huidobro y Conesa (1999) 0,5 1 2 3 1 0, 3 2 3 3,4 1.830 m cable cargado H88 línea metalica610 Atenuación (db/km) Frecuencia (kHz)
  • 58. 47 MEDIOS DE TRANSMISION Huidobro (1996) los medios de transmisión son los encargados de transportar la señal eléctrica generada en el teléfono (en la banda de 300 a 3400 Hz, conocida como "banda vocal"), con las menores pérdidas y la menor distorsión, entre los dos extremos conectados vía las centrales de conmutación. Básicamente, podemos distinguir dos tramos bien diferenciados: el que conecta a los abonados con la central más próxima, denominado "bucle de abonado", y el que conecta las diversas centrales entre sí. En un principio, para establecer el enlace físico entre abonados y las centrales, se empezaron a utilizar portadores de hilo desnudo de hierro, bronce o cobre, pero su empleo, dada su pequeña capacidad (28 era el máximo número de circuitos soportados) y los problemas que representaba al estar a la intemperie, pronto se vio relegado, siendo sustituidos por los cables de pares simétricos (de pares o de cuadretes), con miles de pares por cable y que soportan hasta 2 Mbit/s. Para el enlace entre centrales se suelen emplear cables de pares asimétricos (coaxiales), fibras ópticas, radioenlaces o satélites
  • 59. 48 SEÑALIZAClON La función principal de una central de conmutación es establecer el contacto temporal entre dos usuarios que desean comunicarse, gracias a la información (numeración) proporcionada por el solicitante, por lo que se debe establecer un intercambio de señales (señalización) tanto entre éste y la central local como entre ésta y las otras, para completar la llamada. Estas señales corresponden a las distintas fases de la conmutación, y se han comentado anteriormente en el apartado dedicado a tratar las funciones de un sistema de conmutación. Señalización Multifrecuencia Utiliza la técnica de secuencia obligada, consistente en el envío de una señal (hacia adelante) y recepción de una confirmación (hacia atrás ), con objeto de una total seguridad. Señalización por Canal Asociado y Canal Común La aparición de los microprocesadores como unidades de control de las centrales, ha dado lugar a la progresiva sustitución de los mecanismos de señalización convencionales por métodos más avanzados que se inspiran en las técnicas de diálogo entre procesadores, usuales en las redes de ordenadores. Ello ha provocado una nueva tipificación de la señalización: por canal asociado y por canal común. Canal asociado ( Channel Associated Signaling): La señalización está directamente asociada al canal que transporta la información.
  • 60. 49 Canal común ( Common Channel Signalling): La señalización de todos los canales se hace por un canal específico, dentro de los disponibles. Varios canales de información se combinan junto con los de señalización dentro de un medio de transmisión común, para lo cual las distintas señales se codifican y mezclan en el extremo emisor, realizándose el proceso contrario en el receptor, para recuperar la señal digital original. Sistemas de Señalización del CCITT El CCITT ( ahora ITU -T) ha recomendado a lo largo del tiempo los sistemas de señalización más adecuados, en comunicaciones internacionales, para el intercambio de información entre centrales en función de la tecnología disponible en cada momento. El sistema de señalización por canal común (SSCC 7) fue adoptado en el año 1988 y es el destinado a convertirse en estándar para las redes públicas de conmutación de circuitos, incluyendo la RDSI y las redes inteligentes. Consta de cuatro niveles, a semejanza del modelo OSI, que son: el MTP (Messag: Transfer Part), que realiza muchas de las funciones de los tres primeros niveles de OSI; el SCCP (Signaling Connection Control Part), que añade las funciones de direccionamiento OSI a MTP; el TUP (Telephone U.s'er Part) diseñado para telefonía vocal; y el ISUP (ISDN User Part), para redes de servicios integrados.
  • 61. 50 PLANIFICACION DE UNA RED TELEFONICA Huidobro (1999). La planificación de la red telefónica tiene por objeto dimensionar las facilidades de un modo homogéneo en todo el país, a fin de cumplir objetivos realistas, relativos a la evolución de la red existente introduciendo mejoras y nuevos servicios, en función de los recursos disponibles optimizando las inversiones. El mismo autor afirma que la planificación debe establecer las reglas de organización de las redes y la utilización de las diversas facilidades, teniendo en cuenta las limitaciones técnicas y económicas, con el establecimiento de un plan de actuación en los distintos puntos de la red en función de la demanda de servicio previsible. Por todo ello, la planificación se define como la actuación tendente a proporcionar el equipo conveniente en el punto adecuado en el momento oportuno y a un coste previsto, un grado de servicio (calidad) aceptable. Huidobro (1999) explica que existen básicamente dos tipos de planificación, como es la planificación estratégica, que proporciona las directrices de la estructura básica que ha de seguirse en la red (estructura de la red, digitalización, etc.) y la planificación de realización, que facilita la vía concreta para establecer inversiones y definición de proyectos para la red de abonado, interurbana, etc. Cada una de estas áreas genera dos tipos de planes, como son los planes de desarrollo, que determinan cuantitativamente el equipo necesario
  • 62. 51 de cada tipo para alcanzar los objetivos fijados (cantidad de nuevos abonados, mejora de la calidad de servicio, etc.) debiendo tener cada zona de la red su propio plan de desarrollo, los planes técnicos, que tratan de los métodos utilizados para elegir e instalar los equipos, para así garantizar una explotación satisfactoria en lo relativo a la calidad de servicio requerida, siendo los planes técnicos comunes a la totalidad de la red y asegurando su futura flexibilidad y compatibilidad entre todas las partes que la componen. DEFINICION DE TERMINOS BASICOS Ancho de Banda: es la cantidad de Hertz en la banda y está basada sobre la velocidad de información a transmitir y en el método de transmisión (Briseño Marquezx, 1993, p110) Antena: es un elemento que realiza 2 funciones básicas: convertir la energía electromagnética procedente de un generador que se propaga libremente en el espacio; y adaptar la impedancia interna del generador a la impedancia del espacio. (García Domínguez, 1992, p.17) Celda: es la zona que recibe servicio de un transmisor en un sistema celular. Zona de cobertura de cada estación base. (http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm) Canales Adyacentes: son canales de frecuencias que se encuentran muy próximos o cercanos entre sí. (Vandana Tando, 1998).
  • 63. 52 Co-canal: canal de frecuencia que se vuelve a utilizar varias veces en lugares diferentes regidos por un plan de frecuencia. (Vandana Tando, 1998). Decibeles (dB): es la unidad logarítmica de medición utilizada para comparar dos niveles de potencia de referencia. Es denotado por Pr, decibel puede ser definido mediante la siguiente ecuación: (dB) = 10 Log10 (P/Pr) (Stremler, 1993, p.698) dBm.: el decibel también es utilizado para indicar niveles de potencia absolutos agregando una tercera letra a la notación. Dado esto, puede decirse que si el nivel de potencia es de 1 miliwatt, la potencia “P” se expresa en “decibeles por encima” de 1mw (dBm). PdBm = 10 Log10 (P) (Stremler, 1993, p.698) Espectro de Frecuencia: es el ancho de banda que ocupa el sistema de telefonía que se utiliza. (Clint Smith, 1998). Estación Base: es el elemento que lleva la señal desde el MTSO hasta el abonado celular y viceversa. Tiene como elemento básico las antenas de transmisión y recepción, los radios, etc. La Estación Base sirve de enlace entre el abonado celular y el MTSO para poder establecer una óptima comunicación. (http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm)
  • 64. 53 Estación Móvil: es el elemento con el cual el común de las personas puede llegar a familiarizarse el teléfono celular. Es un terminal celular que brinda la posibilidad de establecer una llamada. Estos pueden ser portátiles, móviles, fijos y transportables. (http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm) Frecuencia: es el número de períodos o ciclos por segundo de una onda vibratoria. La unidad es el hercio (Hz). El símbolo de la magnitud es . (Serway, 1992, p. 387). Handoff: es la transferencia de llamada entre celda y celda. (http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm). Potencia: representa un gasto de energía de 1 julio/segundo. La unidad es el vatio (W). El símbolo de la magnitud es P. (Serway, 1992, p. 169). Reuso de Frecuencia: es una de las principales técnicas empleadas en los sistemas celulares, la cual consiste en repetir el número de canales asignados a cada celda siempre que estén separados por una distancia adecuada. (http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm). Suscriptor: es a quien se le presta un servicio, es decir, el usuario. (http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm). Switch: es una central inteligente del Sistema Celular. (http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm). Telecomunicaciones: puede ser definida como toda emisión, transmisión y recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonido o
  • 65. 54 cualquier tipo de información, por hilos, electromagnéticos. Por lo tanto, la utilización del “medio” electromagnético en todo su espectro, es lo que diferencia la telecomunicación de cualquier otro medio transmisor de información de información. En resumen, Telecomunicaciones equivale a toda transmisión de datos a distancia por medios electromagnéticos, entre personas, máquinas fijas en un lugar determinado o en movimiento. (http://www.celumovil.com/htm/glosario.htm). Transmisión Full-Dúplex: es un sistema donde la transmisión ocurre en ambas direcciones al mismo tiempo. A los sistemas full-dúplex, algunas veces se les llama líneas simultánea de doble sentido, dúplex o de ambos sentidos. Una ubicación puede transmitir y recibir al mismo tiempo. (Wayne Tomasi, 1996). SISTEMA DE VARIABLES A continuación se describen las variables objeto de estudio en la presente investigación: (a) Red GSM y (b) Telefonía Básica Red GSM Conceptualmente, “se define como aquel servicio portador constituido por todos los medios de transmisión y conmutación necesarios que permiten enlazar a voluntad dos equipos terminales móviles mediante un canal digital que desaparece una vez que se ha completado la misma.” http://www.map.es/csi/silice/0.2_GSM.html
  • 66. 55 Operacionalmente, es una red de telefonía celular digital de ámbito europeo. La infraestructura básica de una red GSM, es similar a la de cualquier otra red de telefonía celular. El sistema dispone de una red de células de radio contiguas, que juntas dan cobertura completa al área de servicio. Telefonía Básica Conceptualmente, “consiste en la prestación del servicio público domiciliario de telefonía fija pública básica conmutada, por parte de las Empresas a un suscriptor asociado a un determinado inmueble, con un costo monetario fijado según las tarifas vigentes.” (http://www.epm.net.co/EPM/servicios/telebasica/definicion.html ) Operacionalmente, es el sistema que permite la comunicación entre dos o más usuario dentro de un área específico, puede prestar servicio de comunicación Nacional e Internacional, entre otros. Cuadro 1 Mapa de Variables OBJETIVO VARIABLE INDICADORES ITEMS 1. Diagnosticar la necesidad de diseñar la red GSM de telefonía básica para el Estado Zulia.. 2. Diseñar la arquitectura de la red GSM de telefonía básica, utilizando como referencia los lineamientos de CONATEL y la UIT para brindar un servicio 1. Telefonía Básica  Identificar la necesidad  Costo  Facturación  Servicio de Valor Agregado  Agentes Autorizados  Servicio al Cliente  Calidad 1-6 7-10 11-13 14-24 25-26 27-31 32-34
  • 67. 56 OBJETIVO VARIABLE INDICADORES ITEMS optimo al Estado Zulia. 3. Dimensionar los elementos de la arquitectura de la red y su ubicación geográfica para la instalación del servicio de telefonía básica. 4. Realizar cálculos de tráfico para determinar los canales de interconexión dentro de la red GSM y sus periféricos. 2. Red GSM  Tecnología  Cobertura  Seguridad 35-37 38-39 40-43 Fuente: Ing. Yaskelly Yedra
  • 68. 57 CAPITULO III El Marco Metodológico constituye la fase de cómo trabajar metodologicamente en la investigación. A través del marco metodológico se establece la forma o manera de cómo cada persona podrá abordar su propio trabajo de búsqueda de nuevo conocimiento adicionalmente permite que se conozca lo relativo a como elegir el tipo de diseño o método, cual podrá ser su población o muestra, cuales serían las técnicas de recolección de datos, el procesamiento e interpretación de los mismos. TIPO DE INVESTIGACION Al hablar de investigación es referirse directamente a una respuesta o a un problema planteado, con la finalidad de llegar a un resultado de una manera acertada. En consecuencia, con lo formulado por la autora Nilda Chavez A., (1994, p.135); y, según el propósito de la investigación, ésta es APLICADA por cuanto pretende dar solución a un problema concreto en un período de tiempo corto, como lo es el diseño de la red GSM de telefonía básica para el Estado Zulia para la empresa de Telecomunicaciones INFONET C.A. Por otra parte, tomando los fundamentos expresados por Nilda Chavez A., (1994. P. 134), la presente investigación según el método de estudio es
  • 69. 58 de tipo DESCRIPTIVA debido a que la misma se orienta a recolectar información relacionada con el estado real de la empresa, tal cual como se presenta en el momento de la recolección. También, cabe destacar que esta investigación entra en la modalidad de PROYECTOS FACTIBLES, ya que presenta un modelo operativo viable, y una solución posible a un problema de tipo práctico, es decir, presenta la propuesta de un diseño de red GSM de telefonía básica para el Estado Zulia de la empresa INFONET para la puesta en marcha del funcionamiento del servicio telefónico fijo en el mismo, siendo esta capaz de brindarle a los usuarios un mejor servicio en cuanto a la telefonía fija se refiere, así como los servicios de valor agregado que colocara a la disposición del suscriptor. DISEÑO DE LA INVESTIGACION Según los criterios expuesto por Hernández, Fernández y Batista (1991, p.185), el diseño de la misma fue de tipo CAMPO, ya que se trata de explicar sus causas y efectos, entender su naturaleza y factores constituyentes o predecir su ocurrencia. Los datos de interés son recogidos en forma directa de la realidad por el propio investigador. POBLACION O UNIVERSO Y MUESTRA DE ESTUDIO En la presente investigación las unidades de análisis objeto de observación o estudio serán la totalidad de la población del Estado Zulia que disfrutan del servicio telefónico básico o en su defecto aquellas personas que
  • 70. 59 desean obtener el mismo. Todos ellos constituyen la población o universo de estudio para la investigación planteada, para la cual se generalizaron los resultados. Se entiende por población o universo de estudio al conjunto de unidades que se desea investigar y de la cual se estudiará una parte (fracción o muestra), que deberá reunir las mismas características. (Balestrini, p.124). Una muestra es una parte representativa de una población, cuyas características deben reproducirse en ella, lo más exactamente posible. Como ya se indicó con anterioridad, el universo de este estudio está conformado por la población del Estado Zulia. Definido el universo de estudio de manera precisa y homogénea, a los fines de obtener una muestra estadística, lo más representativa posible, se aplicó un muestreo aleatorio simple o al azar en el cual cada uno de los individuos de una población tiene la misma posibilidad de ser elegido. (M. Tamayo y Tamayo , 1999. p.116). La muestra que se tomo en cuenta para el estudio fueron 56 habitantes del Estado Zulia que disfrutan del servicio de telefonía básica o que en su defecto lo desean. INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS Para esta investigación se utilizó como instrumentos de medición el cuestionario, el mismo se baso en preguntas cerradas utilizando un nivel de medición nominal y aplicando el Escalamiento tipo Liket. En función de los objetivos definidos en el presente estudio, ubicado
  • 71. 60 dentro de la modalidad de los denominados Proyectos Factibles, se emplearán una serie de instrumentos y técnicas de recolección de la información, orientadas de manera esencial a alcanzar los fines propuestos. Dada la naturaleza del estudio y en función de los datos que se requieren, tanto del momento teórico, como del momento metodológico de la investigación, así como con la presentación del trabajo, en primer lugar, se sitúan las denominadas técnicas y protocolos instrumentales de la investigación documental. Empleándose de ellas fundamentalmente, para el análisis de las fuentes documentales, que nos permitirán abordar y desarrollar los requisitos del momento teórico de la investigación, la: Observación Documental: consiste en el análisis de las fuentes documentales (libros del área de telefonía), mediante una lectura general de los textos iniciando la búsqueda de los contenidos en los materiales escritos consultados que son de interés para esta investigación. Y en segundo lugar, se empleará la técnica del cuestionario con el propósito de interrogar a la población del Estado Zulia sobre su opinión acerca del servicio telefónico básico en el mismo. El cuestionario considerado un medio de comunicación escrito y básico, entre el encuestador y el encuestado, facilita traducir los objetivos y las variables de investigación a través de una serie de preguntas muy particulares, previamente preparadas de forma cuidadosa permitiendo al encuestado expresar sus pensamientos con respecto al servicio de telefonía básica que existe en el Estado Zulia.
  • 72. 61 Una vez definido el objetivo del cuestionario, delimitadas las variables en estudio, la problemática general y específica que deberá contener y la naturaleza de los datos que se desean recoger en función con los propósitos de la investigación, se procederá a diseñar este instrumento. Considerando la información que se quiere obtener, se pretende incorporar un conjunto de preguntas categorizadas (se puede seleccionar una alternativa de varias posibilidades). A cada una de estas preguntas se le asignará un código, que en este caso será un número, en cada una de las posibles alternativas de respuestas que se han introducido en el cuestionario. Esta codificación facilitará: el manejo de los datos, su posterior tabulación, presentación y análisis. En cuanto a la organización del cuestionario, se tendrá especial cuidado que tanto el contenido de los aspectos indagados, así como la naturaleza de las preguntas que se formulen, sugieran un orden lógico, sin rupturas, pero fácil de seguir para la persona encuestada. Como estrategia de diseño de este instrumento, al principio se presentarán los datos de identificación de la persona encuestada, por considerar que son las más fáciles de responder, manteniendo su anonimato y el carácter confidencial de las respuestas. De igual maneras, las preguntas relativas a cada uno de los aspectos de la situación analizada que se han de incorporar al cuestionario, se agruparán para su presentación, atendiendo a su contenido y así poder mantener la secuencia de los temas indagados. Las preguntas se formularán redactadas de manera impersonal, limitadas a una sola idea, con la finalidad de permitirle al encuestado expresar sus